全自動(dòng)包裝機(jī)中壓裝裝置的控制

1、項(xiàng)目四項(xiàng)目四 全自動(dòng)包裝機(jī)中全自動(dòng)包裝機(jī)中壓裝裝置的控制壓裝裝置的控制 教學(xué)提示與教學(xué)目標(biāo)教學(xué)提示與教學(xué)目標(biāo)教學(xué)提示：本項(xiàng)目以全自動(dòng)包裝機(jī)中壓裝裝置控制系統(tǒng)教學(xué)提示：本項(xiàng)目以全自動(dòng)包裝機(jī)中壓裝裝置控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理為引子，對(duì)氣壓裝置組件、控制的結(jié)構(gòu)組成和工作原理為引子，對(duì)氣壓裝置組件、控制元件以及控制回路進(jìn)行介紹，在知識(shí)或技能展開(kāi)介紹的元件以及控制回路進(jìn)行介紹，在知識(shí)或技能展開(kāi)介紹的過(guò)程中，可結(jié)合實(shí)物或在控制現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行教學(xué)，并通過(guò)同過(guò)程中，可結(jié)合實(shí)物或在控制現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行教學(xué)，并通過(guò)同步的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練加以理解和鞏固。步的實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練加以理解和鞏固。教學(xué)目標(biāo)：結(jié)合全自動(dòng)包裝機(jī)中壓裝裝置控制系統(tǒng)

2、的實(shí)教學(xué)目標(biāo)：結(jié)合全自動(dòng)包裝機(jī)中壓裝裝置控制系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用，熟悉速度控制回路中節(jié)流閥、排氣閥、梭閥、際應(yīng)用，熟悉速度控制回路中節(jié)流閥、排氣閥、梭閥、延時(shí)閥、行程閥等各類(lèi)氣動(dòng)元件、電氣元件的結(jié)構(gòu)和動(dòng)延時(shí)閥、行程閥等各類(lèi)氣動(dòng)元件、電氣元件的結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理。作原理。4.1 引入任務(wù)引入任務(wù) 圖4-1a)所示為全自動(dòng)包裝機(jī)中壓裝裝置的工作示意圖a)工作示意圖 b)系統(tǒng)回路圖圖4-1 壓裝裝置工作示意圖及系統(tǒng)回路圖4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)中氣缸的速度控制是指對(duì)氣缸活塞從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到到達(dá)其行程終點(diǎn)的平均速度的控制。時(shí)間控制則指的是對(duì)氣缸在其終端位置停留時(shí)間的

3、控制和調(diào)節(jié)。它們常被用來(lái)控制氣缸動(dòng)作的節(jié)奏，調(diào)整整個(gè)動(dòng)作循環(huán)的周期。 4.2.1 氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)與原理氣動(dòng)元件結(jié)構(gòu)與原理 1. 節(jié)流閥和單向節(jié)流閥 （1）節(jié)流閥 從流體力學(xué)的角度看，流量控制就是在管路中制造局部阻力，通過(guò)改變局部阻力的大小來(lái)控制流量的大小。凡用來(lái)控制和調(diào)節(jié)氣體流量的閥，均稱(chēng)為流量控制閥，節(jié)流閥就屬于流量控制閥。4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)a) b) c)圖4-2 節(jié)流閥a)結(jié)構(gòu)原理圖 b)實(shí)物外形圖 c)職能符號(hào)4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) （2）單向節(jié)流閥 單向節(jié)流閥是氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)最常用的速度控制元件，也常稱(chēng)為速度

4、控制閥。它是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的，節(jié)流閥只在一個(gè)方向上起流量控制的作用，相反方向的氣流可以通過(guò)單向閥自由流通。利用單向節(jié)流閥可以實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件每個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)速度的單獨(dú)調(diào)節(jié)。4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 2快速排氣閥 快速排氣閥簡(jiǎn)稱(chēng)快排閥，它通過(guò)降低氣缸排氣腔的阻力，將空氣迅速排出達(dá)到提高氣缸活塞運(yùn)動(dòng)速度的目的。其工作原理如圖4-5 a)所示，職能符號(hào)如圖4-5b)所示，實(shí)物圖如圖4-6所示。4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 3梭閥 梭閥相當(dāng)于兩個(gè)單向閥的組合閥，有兩個(gè)輸入口，一個(gè)輸出口，如圖4-8a)所示。不管壓縮空氣從那一個(gè)

5、進(jìn)氣口進(jìn)入時(shí)，閥芯將另一面的進(jìn)氣口封閉，使工作口2有壓縮空氣輸出。若兩端進(jìn)氣口的壓力不等，則高壓口的通道打開(kāi)，低壓口被封閉，高壓進(jìn)氣口與工作口相連，工作口2輸出高壓的壓縮空氣。梭閥的實(shí)物外形如圖4-8b)所示，職能符號(hào)如圖4-8c)所示。4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 4雙壓閥 雙壓閥有兩個(gè)輸入口1和一個(gè)輸出口2，如圖8-2 a）所示。只有當(dāng)兩個(gè)輸入口都有輸入信號(hào)時(shí)，輸出口才有輸出。當(dāng)兩個(gè)輸入信號(hào)壓力不等時(shí)，則輸出壓力相對(duì)低的一個(gè)，因此它還有選擇壓力作用。雙壓閥的實(shí)物外形如圖8-2b)所示，職能符號(hào)如圖8-2c)所示。4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控

6、制回路基礎(chǔ)知識(shí) 5延時(shí)閥 延時(shí)閥是氣動(dòng)系統(tǒng)中的一種時(shí)間控制元件，它是通過(guò)節(jié)流閥調(diào)節(jié)氣室充氣時(shí)的壓力上升速率來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)的。延時(shí)閥有常通型和常斷型兩種，圖4-9所示為常斷型延時(shí)閥的工作原理圖，其實(shí)物外形如圖4-10a)所示，職能符號(hào)如圖4-10b)所示。4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 6行程閥 行程閥是利用安裝在工作臺(tái)上凸輪、撞塊或其他機(jī)械外力來(lái)推動(dòng)閥芯動(dòng)作實(shí)現(xiàn)換向的換向閥。由于它主要用來(lái)控制和檢測(cè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的行程，所以稱(chēng)為行程閥。行程閥常見(jiàn)的操控方式有頂桿式、滾輪式、單向滾輪式等，其換向原理與手動(dòng)換向閥類(lèi)似。圖4-12 單向滾輪式行程閥工作原理圖a)正向通過(guò) b)

7、反向通過(guò)1-氣缸 2-凸塊 3-滾輪 4-閥桿 5-行程閥閥體4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 4.2.2 進(jìn)氣節(jié)流與排氣節(jié)流進(jìn)氣節(jié)流與排氣節(jié)流 根據(jù)單向節(jié)流閥在氣動(dòng)回路中連接方式的不同，可以將速度控制方式分為進(jìn)氣節(jié)流速度控制方式和排氣節(jié)流速度控制方式。 1定義 進(jìn)氣節(jié)流指的是壓縮空氣經(jīng)節(jié)流閥調(diào)節(jié)后進(jìn)入氣缸，推動(dòng)活塞緩慢運(yùn)動(dòng)；氣缸排出的氣體不經(jīng)過(guò)節(jié)流閥，通過(guò)單向閥自由排出。排氣節(jié)流指的是壓縮空氣經(jīng)單向閥直接進(jìn)入氣缸，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)；而氣缸排出的氣體則必須通過(guò)節(jié)流閥受到節(jié)流后才能排出，從而使氣缸活塞的運(yùn)動(dòng)速度得到控制。 2性能比較 采用進(jìn)氣節(jié)流: 采用排氣節(jié)流:4.2

8、速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 4.2.3 速度控制回路速度控制回路 1單作用氣缸速度控制回路 單作用氣缸速度控制回路如圖4-14所示。圖4-14a)是利用進(jìn)氣節(jié)流式調(diào)速閥實(shí)現(xiàn)活塞桿伸出速度可調(diào)及快速返回；圖4-14b)可以進(jìn)行雙向速度調(diào)節(jié)。4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 2雙作用氣缸速度控制回路 （1）排氣節(jié)流調(diào)速與進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速 表表4-1 兩種調(diào)速方式的比較兩種調(diào)速方式的比較特性項(xiàng)目特性項(xiàng)目進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速進(jìn)氣節(jié)流調(diào)速排氣節(jié)流調(diào)速排氣節(jié)流調(diào)速低速平穩(wěn)性易產(chǎn)生低速爬行好閥的打開(kāi)程度及速度 設(shè)有比例關(guān)系有比例關(guān)系慣性的影響對(duì)調(diào)速特性有影響對(duì)調(diào)速特

9、性影響小啟動(dòng)延時(shí)小與負(fù)載率成正比啟動(dòng)加速度小大行程終點(diǎn)速度大約等于平均速度緩沖能力小大4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) （2）慢進(jìn)-快退調(diào)速回路 （3）雙速驅(qū)動(dòng)回路 (4)行程中途變速回路4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 3氣液聯(lián)用缸速度控制回路圖4-19 氣液聯(lián)用缸速度控制回路1-氣液聯(lián)用缸 2-行程閥 3-單向節(jié)流閥 4-氣液轉(zhuǎn)換器 5-電磁換向閥4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 4氣液阻尼缸速度控制回路4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 4.2.4 電氣控制元件結(jié)構(gòu)與原理電氣控制

10、元件結(jié)構(gòu)與原理 1熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理 （1）熔斷器的結(jié)構(gòu)：熔斷器一般由熔座（支撐件）和熔斷體兩大部分組成。如圖4-21所示為熔斷器的結(jié)構(gòu)示意圖及圖形文字符號(hào)。其中熔斷體是裝有熔體的部件，它由熔體、熔體連接點(diǎn)和指示器等組成。熔座由裝載熔斷體的可動(dòng)部件和具有觸點(diǎn)接線(xiàn)端子等的固定部件組成。 （2）熔斷器的工作原理：熔斷器串聯(lián)接在被保護(hù)電路中，當(dāng)該電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過(guò)載故障時(shí)，通過(guò)熔斷器熔體的電流達(dá)到或超過(guò)某一定值時(shí)，并經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，熔體上產(chǎn)生的熱量使容體溫度上升到熔體金屬的熔點(diǎn)，使熔體某處熔化而分?jǐn)嚯娐?，切斷故障電路的電流，?shí)現(xiàn)了對(duì)電路及其設(shè)備的保護(hù)。4.2 速度與時(shí)間控制回路基礎(chǔ)知識(shí)速度與時(shí)間

11、控制回路基礎(chǔ)知識(shí) 3熔斷器的選用 熔斷器的選擇包括熔斷器的種類(lèi)選擇和額定參數(shù)選擇兩項(xiàng)內(nèi)容 4熔斷器使用注意事項(xiàng)4.3.1 元器件的編號(hào)方法元器件的編號(hào)方法數(shù)字符號(hào)表示含義及規(guī)定10、20、30表示各個(gè)執(zhí)行元件11、21、31表示各個(gè)執(zhí)行元件的末級(jí)控制元件（主控閥）12、14、1622、24、2632、34、36表示控制各個(gè)執(zhí)行元件前沖的控制元件13、13、1323、23、2333、33、33表示控制各個(gè)執(zhí)行元件回縮的控制元件102、104、106202、204、206302、304、306表示各個(gè)主控閥與執(zhí)行元件之間的控制執(zhí)行元件前沖的控制元件101、103、105201、203、206301

12、、303、305表示各個(gè)主控閥與執(zhí)行元件之間的控制執(zhí)行元件回縮的控制元件01、02、03表示氣源系統(tǒng)的各個(gè)元件4.3 壓裝裝置的實(shí)例分析壓裝裝置的實(shí)例分析 432 自鎖控制的方法自鎖控制的方法4.3 壓裝裝置的實(shí)例分析壓裝裝置的實(shí)例分析 4.3.3 壓裝裝置時(shí)間壓裝裝置時(shí)間-位移位移-步驟圖步驟圖4.3 壓裝裝置的實(shí)例分析壓裝裝置的實(shí)例分析3主控閥信號(hào)重疊的解決方法解決該裝置的信號(hào)重疊問(wèn)題還是比較容易的。如圖4-28所示，在活塞桿的初始位置加一個(gè)二位三通常斷型行程閥，由于在初始位置即1.2的位置處，行程閥在活塞桿的作用下左位接入系統(tǒng)。當(dāng)活塞桿前伸后，在彈簧力的作用下，閥1.2右位接入系統(tǒng)，使主控閥1.1的左邊沒(méi)有控制信號(hào)，這就消除了主控閥信號(hào)重疊的問(wèn)題。圖4-28 壓力延時(shí)回縮控制4.4 實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)操作訓(xùn)練(亞龍亞龍YL-381B型氣、液壓實(shí)訓(xùn)裝置型氣、液壓實(shí)訓(xùn)裝置) 4.4.1