任務(wù)22氣動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用

1、任務(wù)任務(wù)2.2 氣動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用氣動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用知識與能力目標(biāo)知識與能力目標(biāo)熟悉氣動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成熟悉氣動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成1認(rèn)識常用的氣動(dòng)執(zhí)行元件及其應(yīng)用認(rèn)識常用的氣動(dòng)執(zhí)行元件及其應(yīng)用2認(rèn)識常用的氣動(dòng)控制元件及其應(yīng)用認(rèn)識常用的氣動(dòng)控制元件及其應(yīng)用32.2.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知2.2.2 氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用 2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用 任務(wù)任務(wù)2.2 氣動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用氣動(dòng)控制技術(shù)應(yīng)用2.2.1 2.2.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)控制系統(tǒng)氣動(dòng)控制系統(tǒng)是以壓縮空氣為是以壓縮空氣為工作介質(zhì)，在控制元件的控制工作介質(zhì)

2、，在控制元件的控制和輔助元件的配合下，通過執(zhí)和輔助元件的配合下，通過執(zhí)行元件把空氣的壓縮能轉(zhuǎn)換為行元件把空氣的壓縮能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，從而完成氣缸直線或機(jī)械能，從而完成氣缸直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并對外做功。回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)并對外做功。靜音氣泵靜音氣泵氣動(dòng)二聯(lián)件氣動(dòng)二聯(lián)件氣缸氣缸電磁閥電磁閥檢測元件檢測元件控制器控制器簡單的氣動(dòng)控制系統(tǒng)簡單的氣動(dòng)控制系統(tǒng) 2.2.1 2.2.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知圖圖2- 26 氣動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成功能圖氣動(dòng)控制系統(tǒng)基本組成功能圖2.2.1 2.2.1 氣動(dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知?dú)鈩?dòng)控制系統(tǒng)認(rèn)知?dú)獗脷獗?用來產(chǎn)生具有足夠壓力和流量的用來產(chǎn)生具有足夠壓力和流量的壓縮空氣并將其凈化

3、、處及存儲(chǔ)的一壓縮空氣并將其凈化、處及存儲(chǔ)的一套裝置套裝置 氣泵的輸出壓力可通過其上氣泵的輸出壓力可通過其上的過濾減壓閥進(jìn)行調(diào)節(jié)的過濾減壓閥進(jìn)行調(diào)節(jié)圖圖2- 27 靜音氣泵靜音氣泵在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，氣動(dòng)執(zhí)行在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，氣動(dòng)執(zhí)行元件是一種將元件是一種將壓縮空氣的能量壓縮空氣的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)直線、擺轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，實(shí)現(xiàn)直線、擺動(dòng)或者回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置動(dòng)或者回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)裝置。 氣動(dòng)執(zhí)行元件氣動(dòng)執(zhí)行元件 氣動(dòng)系氣動(dòng)系統(tǒng)中常統(tǒng)中常用的執(zhí)用的執(zhí)行元件行元件 氣缸氣缸 氣馬達(dá)氣馬達(dá) 缸用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)缸用于實(shí)現(xiàn)直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)氣馬達(dá)則是實(shí)現(xiàn)連氣馬達(dá)則是實(shí)現(xiàn)連續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作續(xù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的動(dòng)作 2

4、.2.2 氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用 2.2.2 氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用 a） b）圖圖2- - 28 幾種常見的氣動(dòng)執(zhí)行元件實(shí)物圖幾種常見的氣動(dòng)執(zhí)行元件實(shí)物圖a）氣缸）氣缸 b）氣馬達(dá)）氣馬達(dá)2.2.2 氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)執(zhí)行元件認(rèn)知及應(yīng)用 類型類型應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)單作用氣缸單作用氣缸單作用氣缸結(jié)構(gòu)簡單，耗氣量少，缸體內(nèi)安裝了彈簧，縮短了氣缸的有效單作用氣缸結(jié)構(gòu)簡單，耗氣量少，缸體內(nèi)安裝了彈簧，縮短了氣缸的有效行程，活塞桿的輸出力隨運(yùn)動(dòng)行程的增大而減小，彈簧具有吸收動(dòng)能的能行程，活塞桿的輸出力隨運(yùn)動(dòng)行程的增大而減小，彈簧具有吸收動(dòng)能的能力，可減

5、小行程終端的撞擊作用；一般用于行程短，對輸出力和運(yùn)動(dòng)速度力，可減小行程終端的撞擊作用；一般用于行程短，對輸出力和運(yùn)動(dòng)速度要求不高的場合。要求不高的場合。 雙作用氣缸雙作用氣缸通過雙腔的交替進(jìn)氣和排氣驅(qū)動(dòng)活塞桿伸出與縮回，氣缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)通過雙腔的交替進(jìn)氣和排氣驅(qū)動(dòng)活塞桿伸出與縮回，氣缸實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，活塞前進(jìn)或后退都能輸出力（推力或拉力）；活塞行程可以根據(jù)需要?jiǎng)?，活塞前進(jìn)或后退都能輸出力（推力或拉力）；活塞行程可以根據(jù)需要選定，雙向作用的力和速度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。選定，雙向作用的力和速度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)。擺動(dòng)氣缸擺動(dòng)氣缸利用壓縮空氣驅(qū)動(dòng)輸出軸在一定角度范圍內(nèi)作往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其擺動(dòng)角度利用壓縮空

6、氣驅(qū)動(dòng)輸出軸在一定角度范圍內(nèi)作往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其擺動(dòng)角度可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，常用的固定角度有可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，常用的固定角度有90、180、270；用于物體；用于物體的轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn)、分類、夾緊、閥門的開閉以及機(jī)器人的手臂動(dòng)作等。的轉(zhuǎn)位、翻轉(zhuǎn)、分類、夾緊、閥門的開閉以及機(jī)器人的手臂動(dòng)作等。 無桿氣缸無桿氣缸節(jié)省空間，行程缸徑比可達(dá)節(jié)省空間，行程缸徑比可達(dá)50至至200，定位精度高，活塞兩側(cè)受壓面積相，定位精度高，活塞兩側(cè)受壓面積相等，具有同樣的推力，有利于提高定位精度，長行程制作可能。結(jié)構(gòu)簡單、等，具有同樣的推力，有利于提高定位精度，長行程制作可能。結(jié)構(gòu)簡單、占用空間小，適合小缸徑、長行程的場合，

7、但限位器使負(fù)載停止時(shí)，活塞占用空間小，適合小缸徑、長行程的場合，但限位器使負(fù)載停止時(shí)，活塞與移動(dòng)體有脫開的可能。與移動(dòng)體有脫開的可能。 氣動(dòng)手爪氣動(dòng)手爪氣動(dòng)手爪的開閉一般是通過由氣缸活塞產(chǎn)生的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與手爪相氣動(dòng)手爪的開閉一般是通過由氣缸活塞產(chǎn)生的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)與手爪相連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)各個(gè)手爪同步做開、閉運(yùn)動(dòng)；主連的曲柄連桿、滾輪或齒輪等機(jī)構(gòu)，驅(qū)動(dòng)各個(gè)手爪同步做開、閉運(yùn)動(dòng)；主要是針對機(jī)械手的用途而設(shè)計(jì)的，用來抓取工件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的各種動(dòng)作。要是針對機(jī)械手的用途而設(shè)計(jì)的，用來抓取工件，實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的各種動(dòng)作。 表表2- - 4 工程實(shí)際應(yīng)用中常用氣動(dòng)執(zhí)行元件的應(yīng)用特點(diǎn)

8、工程實(shí)際應(yīng)用中常用氣動(dòng)執(zhí)行元件的應(yīng)用特點(diǎn)控制元件控制元件 壓力控制閥壓力控制閥 方向控制閥方向控制閥流量控制閥流量控制閥 在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制元件是控制和調(diào)節(jié)壓在氣動(dòng)控制系統(tǒng)中，控制元件是控制和調(diào)節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向，以保證執(zhí)行縮空氣的壓力、流量和流動(dòng)方向，以保證執(zhí)行元件具有一定的輸出力和速度并按設(shè)計(jì)的程序元件具有一定的輸出力和速度并按設(shè)計(jì)的程序正常工作正常工作 2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用壓力控制閥壓力控制閥 減壓閥減壓閥 安全閥安全閥順序閥順序閥 用來控制氣動(dòng)控制系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力，以滿足各用來控制氣動(dòng)控制系統(tǒng)中壓縮空氣的壓力，以滿足各種壓力需求

9、或節(jié)能，將壓力減到每臺裝置所需的壓力，并種壓力需求或節(jié)能，將壓力減到每臺裝置所需的壓力，并使壓力穩(wěn)定保持在所需的壓力值上。使壓力穩(wěn)定保持在所需的壓力值上。 2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用a） b） c）圖圖2- - 29 常用氣動(dòng)壓力控制閥的實(shí)物圖常用氣動(dòng)壓力控制閥的實(shí)物圖a）安全閥）安全閥 b）順序閥）順序閥 c）減壓閥）減壓閥2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用類型類型作用及應(yīng)用特點(diǎn)作用及應(yīng)用特點(diǎn)安全閥安全閥也稱為溢流閥，在系統(tǒng)中起到安全保護(hù)作用。當(dāng)系也稱為溢流閥，在系統(tǒng)中起到安全保護(hù)作用

10、。當(dāng)系統(tǒng)的壓力超過規(guī)定值時(shí)，安全閥打開，將系統(tǒng)中一統(tǒng)的壓力超過規(guī)定值時(shí)，安全閥打開，將系統(tǒng)中一部分氣體排入大氣，使得系統(tǒng)壓力不超過允許值，部分氣體排入大氣，使得系統(tǒng)壓力不超過允許值，從而保證系統(tǒng)不因壓力過高而發(fā)生事故。從而保證系統(tǒng)不因壓力過高而發(fā)生事故。順序閥順序閥依靠氣路中壓力的作用來控制執(zhí)行元件按順序動(dòng)作依靠氣路中壓力的作用來控制執(zhí)行元件按順序動(dòng)作的一種壓力控制閥，順序閥一般與單向閥配合在一的一種壓力控制閥，順序閥一般與單向閥配合在一起，構(gòu)成單向順序閥。起，構(gòu)成單向順序閥。減壓閥減壓閥對來自供氣氣源的壓力，進(jìn)行二次壓力調(diào)節(jié)，使氣對來自供氣氣源的壓力，進(jìn)行二次壓力調(diào)節(jié)，使氣源壓力減小到各氣動(dòng)

11、裝置需要的壓力，并保證壓力源壓力減小到各氣動(dòng)裝置需要的壓力，并保證壓力值保持穩(wěn)定。值保持穩(wěn)定。表表2- - 5 主要?dú)鈩?dòng)壓力控制閥的類型、作用及應(yīng)用特點(diǎn)主要?dú)鈩?dòng)壓力控制閥的類型、作用及應(yīng)用特點(diǎn)2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用a） b） c）圖圖2- - 30 常用氣動(dòng)流量控制閥的實(shí)物圖常用氣動(dòng)流量控制閥的實(shí)物圖a）調(diào)速閥）調(diào)速閥 b）單向節(jié)流閥）單向節(jié)流閥 c）帶消聲器的排氣節(jié)流閥）帶消聲器的排氣節(jié)流閥2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用類型類型應(yīng)用特點(diǎn)應(yīng)用特點(diǎn)調(diào)速閥調(diào)速閥 大流量直通型速度控制閥的單向閥為一座閥式閥芯，當(dāng)手輪開啟圈大流量直通型速度控

12、制閥的單向閥為一座閥式閥芯，當(dāng)手輪開啟圈數(shù)少時(shí)，進(jìn)行小流量調(diào)節(jié)。當(dāng)手輪開啟圈數(shù)多時(shí)，節(jié)流閥桿將單向數(shù)少時(shí)，進(jìn)行小流量調(diào)節(jié)。當(dāng)手輪開啟圈數(shù)多時(shí)，節(jié)流閥桿將單向閥頂開至一定開度，可實(shí)現(xiàn)大流量調(diào)節(jié)。直通式接管方便，占用空閥頂開至一定開度，可實(shí)現(xiàn)大流量調(diào)節(jié)。直通式接管方便，占用空間小。間小。單向節(jié)流閥單向節(jié)流閥 單向閥的功能是靠單向型密封圈來實(shí)現(xiàn)的。單向節(jié)流閥是由單向閥單向閥的功能是靠單向型密封圈來實(shí)現(xiàn)的。單向節(jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的流量控制閥，常用于控制氣缸的運(yùn)動(dòng)速度，故和節(jié)流閥并聯(lián)而成的流量控制閥，常用于控制氣缸的運(yùn)動(dòng)速度，故常稱為速度控制閥。常稱為速度控制閥。帶消聲器的排氣節(jié)帶消聲器的

13、排氣節(jié)流閥流閥 帶消聲器的排氣節(jié)流閥通常裝在換向閥的排氣口上，控制排入大氣帶消聲器的排氣節(jié)流閥通常裝在換向閥的排氣口上，控制排入大氣的流量，以改變氣缸的運(yùn)動(dòng)速度。排氣節(jié)流閥常帶有消聲器，可降的流量，以改變氣缸的運(yùn)動(dòng)速度。排氣節(jié)流閥常帶有消聲器，可降低排氣噪聲低排氣噪聲20dB以上。一般用于換向閥與氣缸之間不能安裝速度控以上。一般用于換向閥與氣缸之間不能安裝速度控制閥的場合及帶閥氣缸上。制閥的場合及帶閥氣缸上。表表2- - 6 主要?dú)鈩?dòng)流量控制閥的類型及應(yīng)用特點(diǎn)主要?dú)鈩?dòng)流量控制閥的類型及應(yīng)用特點(diǎn)方向控制閥方向控制閥 方向控制閥方向控制閥是氣動(dòng)系統(tǒng)中通過是氣動(dòng)系統(tǒng)中通過改變壓縮空氣的流動(dòng)方向和氣改

14、變壓縮空氣的流動(dòng)方向和氣流通斷，來控制執(zhí)行元件啟動(dòng)、流通斷，來控制執(zhí)行元件啟動(dòng)、停止及運(yùn)動(dòng)方向的氣動(dòng)元件停止及運(yùn)動(dòng)方向的氣動(dòng)元件。 電磁控制換向閥電磁控制換向閥 簡稱電磁閥簡稱電磁閥 電磁閥電磁閥是氣動(dòng)控制中最主要的元件，是氣動(dòng)控制中最主要的元件，它是利用電磁線圈通電時(shí)，靜鐵心對它是利用電磁線圈通電時(shí)，靜鐵心對動(dòng)鐵心產(chǎn)生電磁吸引力使閥切換以改動(dòng)鐵心產(chǎn)生電磁吸引力使閥切換以改變氣流方向的閥，變氣流方向的閥，根據(jù)閥心復(fù)位控制根據(jù)閥心復(fù)位控制方式，又可以分為單電控和雙電控兩方式，又可以分為單電控和雙電控兩種種常用常用2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知

15、及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用a） b）圖圖2- - 31 電磁控制換向閥實(shí)物圖電磁控制換向閥實(shí)物圖a）單電控）單電控 b）雙電控）雙電控電磁控制換向閥易于電磁控制換向閥易于實(shí)現(xiàn)電實(shí)現(xiàn)電氣聯(lián)合控制，氣聯(lián)合控制，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離操作，在氣動(dòng)控制廣泛使用。在氣動(dòng)控制廣泛使用。 電磁控制換向閥電磁控制換向閥 注意的是注意的是，兩側(cè)的電磁鐵不能同時(shí)得電，兩側(cè)的電磁鐵不能同時(shí)得電，否則將會(huì)使電磁閥線圈燒壞。否則將會(huì)使電磁閥線圈燒壞。 為此為此，在電氣控制回路上，通常設(shè)有防，在電氣控制回路上，通常設(shè)有防止同時(shí)得電的聯(lián)鎖回路。止同時(shí)得電的聯(lián)鎖回路。 2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用二位二通閥二位二通閥有有2個(gè)通口的二位閥個(gè)通口的二位閥有有3個(gè)通口的二位閥個(gè)通口的二位閥二位三通閥二位三通閥二位五通閥二位五通閥用于推動(dòng)雙作用氣缸的回路中用于推動(dòng)雙作用氣缸的回路中2.2.3 氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用氣動(dòng)控制元件認(rèn)知及應(yīng)用切換通道數(shù)目切換通道數(shù)目 電磁閥電磁閥按閥切換通道按閥切換通道數(shù)目數(shù)目的不同又可以分的不同又可以分為為 二通閥二通閥 三通閥三通閥 四通閥四通閥 五通閥五通閥 按閥心按閥心同時(shí)，同時(shí)，按閥心的按閥心的切換工作位置數(shù)切換工作位置數(shù)目的不同又可以目的不同又可以分為分為二位閥二位閥三位閥三位閥 電磁閥島電磁閥島