液壓傳動第3章

1、第第3章章 氣壓傳動的基本控制回路氣壓傳動的基本控制回路 3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置 3. 2板材成型裝置板材成型裝置 3. 3門的開關(guān)控制門的開關(guān)控制 3. 4自動送料裝置自動送料裝置 3. 5紙箱抬升推出裝置紙箱抬升推出裝置(1) 3. 6紙箱抬升推出裝置紙箱抬升推出裝置(2) 3. 7節(jié)拍器應(yīng)用節(jié)拍器應(yīng)用下一頁返回第第3章章 氣壓傳動的基本控制回路氣壓傳動的基本控制回路 3.8工件抬升裝置工件抬升裝置 3.9木條切斷裝置木條切斷裝置 3.10標(biāo)簽粘貼設(shè)備標(biāo)簽粘貼設(shè)備 3.11圓柱塞分送裝置圓柱塞分送裝置 3.12碎料壓實機(jī)碎料壓實機(jī) 3.13塑料圓管熔接裝置塑料圓管熔接裝置上一頁返

2、回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置在氣壓傳動系統(tǒng)中工作部件之所以能按設(shè)計要求完成動作，是通過對在氣壓傳動系統(tǒng)中工作部件之所以能按設(shè)計要求完成動作，是通過對氣動執(zhí)行元件運動方向、速度以及壓力大小的控制和調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。氣動執(zhí)行元件運動方向、速度以及壓力大小的控制和調(diào)節(jié)來實現(xiàn)的。在現(xiàn)代工業(yè)中，氣壓傳動系統(tǒng)為了實現(xiàn)所需的功能有著各不相同的構(gòu)在現(xiàn)代工業(yè)中，氣壓傳動系統(tǒng)為了實現(xiàn)所需的功能有著各不相同的構(gòu)成形式，但無論多么復(fù)雜的系統(tǒng)都是由一些基本的、常用的控制回路成形式，但無論多么復(fù)雜的系統(tǒng)都是由一些基本的、常用的控制回路組成的。如氣缸的直接、間接控制回路組成的。如氣缸的直接、間接控制回路;邏輯控制回路邏輯

3、控制回路;實現(xiàn)氣缸順序?qū)崿F(xiàn)氣缸順序動作的行程程序控制回路動作的行程程序控制回路;調(diào)節(jié)和控制執(zhí)行元件運動速度的速度控制調(diào)節(jié)和控制執(zhí)行元件運動速度的速度控制回路回路;調(diào)節(jié)和控制工作壓力的壓力控制回路。調(diào)節(jié)和控制工作壓力的壓力控制回路。如圖如圖3-1所示所示，利用一個，利用一個氣缸將某方向傳送裝置送來的木料推送到與其垂直的傳送裝置上做進(jìn)氣缸將某方向傳送裝置送來的木料推送到與其垂直的傳送裝置上做進(jìn)一步加工。通過一個按鈕使氣缸活塞桿伸出，將木塊推出一步加工。通過一個按鈕使氣缸活塞桿伸出，將木塊推出;松開按鈕，松開按鈕，氣缸活塞桿縮回。氣缸活塞桿縮回。下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置一個完整的簡

4、單氣動回路包含了氣源，方向控制閥和執(zhí)行元件。一個完整的簡單氣動回路包含了氣源，方向控制閥和執(zhí)行元件。圖圖3-1所示所示氣動回路中，執(zhí)行元件可根據(jù)實際需要采用單作用氣缸或雙作氣動回路中，執(zhí)行元件可根據(jù)實際需要采用單作用氣缸或雙作用氣缸。如果圖用氣缸。如果圖3-1中所推物件很重，那么執(zhí)行元件可采用雙桿氣缸。中所推物件很重，那么執(zhí)行元件可采用雙桿氣缸。確定好執(zhí)行元件類型后，根據(jù)氣缸的類型選取相應(yīng)的方向控制閥，控確定好執(zhí)行元件類型后，根據(jù)氣缸的類型選取相應(yīng)的方向控制閥，控制閥的控制方式也可根據(jù)具體要求采用人力、機(jī)械或電磁等控制方式。制閥的控制方式也可根據(jù)具體要求采用人力、機(jī)械或電磁等控制方式。本課題可

5、采用兩種方案，詳本課題可采用兩種方案，詳見表見表3-1。 3.1.1 方向控制閥方向控制閥在氣動基本回路中實現(xiàn)氣動執(zhí)行元件運動方向控制的回路是最基本的，在氣動基本回路中實現(xiàn)氣動執(zhí)行元件運動方向控制的回路是最基本的，只有在執(zhí)行元件的運動方向符合要求的基礎(chǔ)上我們才能進(jìn)一步對速度只有在執(zhí)行元件的運動方向符合要求的基礎(chǔ)上我們才能進(jìn)一步對速度和壓力進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。和壓力進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置用于通斷氣路或改變氣流方向，從而控制氣動執(zhí)行元件起動、停止和用于通斷氣路或改變氣流方向，從而控制氣動執(zhí)行元件起動、停止和換向的元件稱為方向控制閥。方向控制閥主要有單向閥和換

6、向閥兩種。換向的元件稱為方向控制閥。方向控制閥主要有單向閥和換向閥兩種。1.單向閥單向閥單向閥是用來控制氣流方向，使之只能單向通過的方向控制閥。單向閥是用來控制氣流方向，使之只能單向通過的方向控制閥。在在圖圖3 -2所示所示的單向閥工作原理圖中，可以看到氣體只能從左向右流的單向閥工作原理圖中，可以看到氣體只能從左向右流動，反向時單向閥內(nèi)的通路會被閥芯封閉。在氣壓傳動系統(tǒng)中單向閥動，反向時單向閥內(nèi)的通路會被閥芯封閉。在氣壓傳動系統(tǒng)中單向閥一般和其他控制閥并聯(lián)，使之只在某一特定方向上起控制作用，其實一般和其他控制閥并聯(lián)，使之只在某一特定方向上起控制作用，其實物圖如圖物圖如圖3-3所示。所示。 2.

7、換向閥換向閥上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置用于改變氣體通道，使氣體流動方向發(fā)生變化從而改變氣動執(zhí)行元件用于改變氣體通道，使氣體流動方向發(fā)生變化從而改變氣動執(zhí)行元件的運動方向的元件稱為換向閥。換向閥按操控方式主要有人力操縱控的運動方向的元件稱為換向閥。換向閥按操控方式主要有人力操縱控制、機(jī)械操縱控制、氣壓操縱控制和電磁操縱控制四類。制、機(jī)械操縱控制、氣壓操縱控制和電磁操縱控制四類。 1)人力操縱換向閥人力操縱換向閥依靠人力對閥芯位置進(jìn)行切換的換向閥稱為人力操縱控制換向閥，簡依靠人力對閥芯位置進(jìn)行切換的換向閥稱為人力操縱控制換向閥，簡稱人控閥。人控閥又可分為手動閥和腳踏閥兩大類

8、。常用的按鈕式換稱人控閥。人控閥又可分為手動閥和腳踏閥兩大類。常用的按鈕式換向閥的工作原理向閥的工作原理如圖如圖3 -4所示所示。人力操縱換向閥與其他控制方式相比，使用頻率較低，動作速度較慢。人力操縱換向閥與其他控制方式相比，使用頻率較低，動作速度較慢。因操縱力不宜太大，所以閥的通徑較小，操作也比較靈活。在直接控因操縱力不宜太大，所以閥的通徑較小，操作也比較靈活。在直接控制回路中人力操縱換向閥用來直接操縱氣動執(zhí)行元件，用作信號閥。制回路中人力操縱換向閥用來直接操縱氣動執(zhí)行元件，用作信號閥。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置人控閥的常用操控機(jī)構(gòu)人控閥的常用操控機(jī)構(gòu)如圖如圖3 -5

9、所示所示。2)機(jī)械操縱換向閥機(jī)械操縱換向閥機(jī)械操縱換向閥是利用安裝在工作臺上凸輪、撞塊或其他機(jī)械外力來機(jī)械操縱換向閥是利用安裝在工作臺上凸輪、撞塊或其他機(jī)械外力來推動閥芯動作實現(xiàn)換向的換向閥。由于它主要用來控制和檢測機(jī)械運推動閥芯動作實現(xiàn)換向的換向閥。由于它主要用來控制和檢測機(jī)械運動部件的行程，所以一般也稱為行程閥。行程閥常見的操控方式有頂動部件的行程，所以一般也稱為行程閥。行程閥常見的操控方式有頂桿式、滾輪式、單向滾輪式等，其換向原理與手動換向閥類似。桿式、滾輪式、單向滾輪式等，其換向原理與手動換向閥類似。頂桿式是利用機(jī)械外力直接推動閥桿的頭部使閥芯位置變化實現(xiàn)換向頂桿式是利用機(jī)械外力直接推

10、動閥桿的頭部使閥芯位置變化實現(xiàn)換向的。滾輪式頭部安裝滾輪可以減小閥桿所受的側(cè)向力。單向滾輪式行的。滾輪式頭部安裝滾輪可以減小閥桿所受的側(cè)向力。單向滾輪式行程閥常用來排除回路中的障礙信號，其頭部滾輪是可拆回的。程閥常用來排除回路中的障礙信號，其頭部滾輪是可拆回的。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置如圖如圖3-6所示所示單向滾輪式行程閥只有在凸塊從正方向通過滾輪時才能單向滾輪式行程閥只有在凸塊從正方向通過滾輪時才能壓下閥桿發(fā)生換向壓下閥桿發(fā)生換向;反向通過時，滾輪式行程閥不換向，行程閥實物反向通過時，滾輪式行程閥不換向，行程閥實物圖圖如圖如圖3 -7所示所示。 3)氣壓操縱換向閥氣

11、壓操縱換向閥氣壓控制換向閥是利用氣壓力來實現(xiàn)換向的，簡稱氣控閥。根據(jù)控制氣壓控制換向閥是利用氣壓力來實現(xiàn)換向的，簡稱氣控閥。根據(jù)控制方式的不同可分為加壓控制、卸壓控制和差壓控制三種。方式的不同可分為加壓控制、卸壓控制和差壓控制三種。加壓控制是指控制信號的壓力上升到閥芯動作壓力時，主閥換向，是加壓控制是指控制信號的壓力上升到閥芯動作壓力時，主閥換向，是最常用的氣控閥最常用的氣控閥;卸壓控制是指所加的氣壓控制信號減小到某一壓力卸壓控制是指所加的氣壓控制信號減小到某一壓力值時閥芯動作，主閥換向值時閥芯動作，主閥換向;差壓控制是利用換向閥兩端氣壓有效作用差壓控制是利用換向閥兩端氣壓有效作用面積的不等，

12、使閥芯兩側(cè)產(chǎn)生壓力差來使閥芯動作實現(xiàn)換向的。面積的不等，使閥芯兩側(cè)產(chǎn)生壓力差來使閥芯動作實現(xiàn)換向的。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置常用加壓控制氣控閥的工作原理常用加壓控制氣控閥的工作原理如圖如圖3-8和和圖圖3 -9所示所示。在圖在圖3 -8中可以看到閥的開啟和關(guān)閉是通過在氣控口中可以看到閥的開啟和關(guān)閉是通過在氣控口12加上或撤消一加上或撤消一定壓力的氣體使大于管道直徑的圓盤形閥芯在閥體內(nèi)移動來進(jìn)行控制定壓力的氣體使大于管道直徑的圓盤形閥芯在閥體內(nèi)移動來進(jìn)行控制的，這種結(jié)構(gòu)的換向閥稱為截止式換向閥。截止式換向閥主要有以下的，這種結(jié)構(gòu)的換向閥稱為截止式換向閥。截止式換向閥主要

13、有以下特點特點:(1)用很小的移動量就可以使閥完全開啟，閥流通能力強(qiáng)，因此便于用很小的移動量就可以使閥完全開啟，閥流通能力強(qiáng)，因此便于設(shè)計成緊湊的大流量閥。設(shè)計成緊湊的大流量閥。 (2)抗粉塵和污染能力強(qiáng)，對空氣的過濾精度及潤滑要求不高，適用抗粉塵和污染能力強(qiáng)，對空氣的過濾精度及潤滑要求不高，適用于環(huán)境比較惡劣的場合。于環(huán)境比較惡劣的場合。 (3)當(dāng)閥口較多時，結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，所以一般用于三通或二通閥。當(dāng)閥口較多時，結(jié)構(gòu)太復(fù)雜，所以一般用于三通或二通閥。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置(4)因為有阻礙換向的背壓存在，閥芯關(guān)閉緊密，泄漏量小，但換向因為有阻礙換向的背壓存在，閥芯關(guān)閉

14、緊密，泄漏量小，但換向阻力也較大。阻力也較大。圖圖3 -9所示換向閥的換向是通過在氣控口所示換向閥的換向是通過在氣控口12或氣控口或氣控口14加上一定壓力加上一定壓力的氣體，使圓柱形閥芯在閥套內(nèi)作軸向運動來實現(xiàn)的，這種結(jié)構(gòu)的換的氣體，使圓柱形閥芯在閥套內(nèi)作軸向運動來實現(xiàn)的，這種結(jié)構(gòu)的換向閥稱為滑閥式換向閥。滑閥式換向閥主要有以下特點向閥稱為滑閥式換向閥。滑閥式換向閥主要有以下特點:(1)換向行程長，即閥門從完全關(guān)閉到完全開啟所需的時間長。換向行程長，即閥門從完全關(guān)閉到完全開啟所需的時間長。 (2)切換時，沒有背壓阻力，所需換向力小，動作靈敏。切換時，沒有背壓阻力，所需換向力小，動作靈敏。(3)

15、結(jié)構(gòu)具有對稱性，作用在閥芯上的力保持軸向平衡，閥容易實現(xiàn)結(jié)構(gòu)具有對稱性，作用在閥芯上的力保持軸向平衡，閥容易實現(xiàn)記憶功能。即控制信號在換向閥換向完成后即使消失，閥芯仍能保持記憶功能。即控制信號在換向閥換向完成后即使消失，閥芯仍能保持當(dāng)前位置不變。當(dāng)前位置不變。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置(4)閥芯在閥體內(nèi)滑動，對雜質(zhì)敏感，對氣源處理要求較高。閥芯在閥體內(nèi)滑動，對雜質(zhì)敏感，對氣源處理要求較高。 (5)通用性強(qiáng)，易設(shè)計成多位多通閥。只要稍微改變閥套或閥芯的尺通用性強(qiáng)，易設(shè)計成多位多通閥。只要稍微改變閥套或閥芯的尺寸、形狀就能實現(xiàn)機(jī)能的改變。寸、形狀就能實現(xiàn)機(jī)能的改變。氣控?fù)Q向

16、閥實物圖氣控?fù)Q向閥實物圖如圖如圖3-10所示所示。 4)電磁操縱換向閥電磁操縱換向閥電磁換向閥是利用電磁線圈通電時所產(chǎn)生的電磁吸力使閥芯改變位置電磁換向閥是利用電磁線圈通電時所產(chǎn)生的電磁吸力使閥芯改變位置來實現(xiàn)換向的，簡稱為電磁閥。電磁閥能夠利用電信號對氣流方向進(jìn)來實現(xiàn)換向的，簡稱為電磁閥。電磁閥能夠利用電信號對氣流方向進(jìn)行控制，使得氣壓傳動系統(tǒng)可以實現(xiàn)電氣控制，是氣動控制系統(tǒng)中最行控制，使得氣壓傳動系統(tǒng)可以實現(xiàn)電氣控制，是氣動控制系統(tǒng)中最重要的元件。重要的元件。電磁換向閥按操作方式的不同可分為直動式和先導(dǎo)式。電磁換向閥按操作方式的不同可分為直動式和先導(dǎo)式。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝

17、置工件轉(zhuǎn)運裝置圖圖3-11所示所示為這兩種操作方式的表示方法。為這兩種操作方式的表示方法。(1)直動式電磁換向閥。直動式電磁換向閥。 直動式電磁閥是利用電磁線圈通電時，靜鐵芯對動鐵芯產(chǎn)生的電磁直動式電磁閥是利用電磁線圈通電時，靜鐵芯對動鐵芯產(chǎn)生的電磁吸力直接推動閥芯移動實現(xiàn)換向的，其工作原理吸力直接推動閥芯移動實現(xiàn)換向的，其工作原理如圖如圖3-12所示所示。 (2)先導(dǎo)式電磁換向閥。先導(dǎo)式電磁換向閥。直動式電磁閥由于閥芯的換向行程受電磁吸合行程的限制，只適用于直動式電磁閥由于閥芯的換向行程受電磁吸合行程的限制，只適用于小型閥。先導(dǎo)式電磁換向閥則是由直動式電磁閥小型閥。先導(dǎo)式電磁換向閥則是由直動

18、式電磁閥(導(dǎo)閥導(dǎo)閥)和氣控?fù)Q向閥和氣控?fù)Q向閥(主閥主閥)二部分構(gòu)成。其中直動式電磁閥在電磁先導(dǎo)閥線圈得電后，導(dǎo)二部分構(gòu)成。其中直動式電磁閥在電磁先導(dǎo)閥線圈得電后，導(dǎo)通產(chǎn)生先導(dǎo)氣壓。先導(dǎo)氣壓再來推動大型氣控?fù)Q向閥閥芯動作，實現(xiàn)通產(chǎn)生先導(dǎo)氣壓。先導(dǎo)氣壓再來推動大型氣控?fù)Q向閥閥芯動作，實現(xiàn)換向。工作原理圖換向。工作原理圖如圖如圖3-13所示所示，實物圖，實物圖如圖如圖3-14所示所示。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置 3.換向閥的表示方法換向閥的表示方法換向閥換向時各接口間有不同的通斷位置，換向閥這些位置和通路符換向閥換向時各接口間有不同的通斷位置，換向閥這些位置和通路符號的不同組

19、合就可以得到各種不同功能的換向閥。常用換向閥的圖形號的不同組合就可以得到各種不同功能的換向閥。常用換向閥的圖形符號符號如圖如圖3-15所示所示。 圖中所謂的圖中所謂的“位位”指的是為了改變流體方向，閥芯相對于閥體所具指的是為了改變流體方向，閥芯相對于閥體所具有的不同的工作位置。表現(xiàn)在圖形符號中，即圖形中有幾個方格就有有的不同的工作位置。表現(xiàn)在圖形符號中，即圖形中有幾個方格就有幾位幾位;所謂的所謂的“通通”指的是換向閥與系統(tǒng)相連的通口，有幾個通口即指的是換向閥與系統(tǒng)相連的通口，有幾個通口即為幾通。為幾通?！?”和和“ ”表示各接口互不相通。表示各接口互不相通。換向閥的接口為便于接線應(yīng)進(jìn)行標(biāo)號，標(biāo)

20、號應(yīng)符合一定的規(guī)則。換向閥的接口為便于接線應(yīng)進(jìn)行標(biāo)號，標(biāo)號應(yīng)符合一定的規(guī)則。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置本書中我們采用的是本書中我們采用的是DIN ISO 5599所確定的規(guī)則，標(biāo)號方法如下所確定的規(guī)則，標(biāo)號方法如下:壓縮空氣輸入口壓縮空氣輸入口:1排氣口排氣口:3, 5信號輸出口信號輸出口:2, 4使接口使接口1和和2導(dǎo)通的控制管路接口導(dǎo)通的控制管路接口:12接口接口1和和4導(dǎo)通的控制管路接口導(dǎo)通的控制管路接口:14使閥門關(guān)閉的控制管路接口使閥門關(guān)閉的控制管路接口:10標(biāo)號舉例標(biāo)號舉例如圖如圖3-16所示所示。 4.換向閥閥的控制方式換向閥閥的控制方式上一頁 下一頁返回

21、3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置1)直接控制的定義和特點直接控制的定義和特點如圖如圖3-17所示所示，通過人力或機(jī)械外力直接控制換向閥換向來實現(xiàn)執(zhí)行，通過人力或機(jī)械外力直接控制換向閥換向來實現(xiàn)執(zhí)行元件動作控制，這種控制方式稱為直接控制。直接控制所用元件少，元件動作控制，這種控制方式稱為直接控制。直接控制所用元件少，回路簡單，主要用于單作用氣缸或雙作用氣缸的簡單控制，但無法滿回路簡單，主要用于單作用氣缸或雙作用氣缸的簡單控制，但無法滿足換向條件比較復(fù)雜的控制要求。而且由于直接控制是由人力和機(jī)械足換向條件比較復(fù)雜的控制要求。而且由于直接控制是由人力和機(jī)械外力直接操控?fù)Q向閥換向的，操作力較小，只適用

22、于所需氣流量和控外力直接操控?fù)Q向閥換向的，操作力較小，只適用于所需氣流量和控制閥的尺寸相對較小的場合。制閥的尺寸相對較小的場合。2)間接控制的定義和特點間接控制的定義和特點間接控制則指的是執(zhí)行元件由氣控?fù)Q向閥來控制動作，人力、機(jī)械外間接控制則指的是執(zhí)行元件由氣控?fù)Q向閥來控制動作，人力、機(jī)械外力等外部輸入信號只是用來控制氣控?fù)Q向閥的換向，不直接控制執(zhí)行力等外部輸入信號只是用來控制氣控?fù)Q向閥的換向，不直接控制執(zhí)行元件動作。元件動作。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置間接控制主要用于下面兩種場合間接控制主要用于下面兩種場合:(1)控制要求比較復(fù)雜的回路?？刂埔蟊容^復(fù)雜的回路。在多數(shù)

23、氣壓控制回路中，控制信號往往不止一個，或輸入信號要經(jīng)過在多數(shù)氣壓控制回路中，控制信號往往不止一個，或輸入信號要經(jīng)過邏輯運算、延時等處理后才去控制執(zhí)行元件動作。如采用直接控制就邏輯運算、延時等處理后才去控制執(zhí)行元件動作。如采用直接控制就無法滿足控制要求，這時宜采用間接控制。無法滿足控制要求，這時宜采用間接控制。(2)高速或大口徑執(zhí)行元件的控制。高速或大口徑執(zhí)行元件的控制。執(zhí)行元件所需氣流量的大小決定了所采用的控制閥門通徑的大小。對執(zhí)行元件所需氣流量的大小決定了所采用的控制閥門通徑的大小。對于高速或大口徑執(zhí)行元件，其運動需要較大壓縮空氣流量，相應(yīng)的控于高速或大口徑執(zhí)行元件，其運動需要較大壓縮空氣流

24、量，相應(yīng)的控制閥的通徑也較大。這樣，使得驅(qū)動控制閥閥芯動作需要較大的操作制閥的通徑也較大。這樣，使得驅(qū)動控制閥閥芯動作需要較大的操作力。力。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置這時如果用人力或機(jī)械外力來實現(xiàn)換向比較困難，而利用壓縮空氣的這時如果用人力或機(jī)械外力來實現(xiàn)換向比較困難，而利用壓縮空氣的氣壓力就可以獲得很大的操作力，容易實現(xiàn)換向。所以對于這種需要氣壓力就可以獲得很大的操作力，容易實現(xiàn)換向。所以對于這種需要較大操作力的場合也應(yīng)采用間接控制。較大操作力的場合也應(yīng)采用間接控制。 3. 1. 2工件轉(zhuǎn)運裝置氣控回路設(shè)計工件轉(zhuǎn)運裝置氣控回路設(shè)計1.第一種解決方案第一種解決方案(見表

25、見表3-2)對于這個課題應(yīng)根據(jù)木塊大小，確定氣缸活塞行程大小。對于行程較對于這個課題應(yīng)根據(jù)木塊大小，確定氣缸活塞行程大小。對于行程較小的，可以采用單作用氣缸小的，可以采用單作用氣缸;行程如果較長，就應(yīng)采用雙作用氣缸。行程如果較長，就應(yīng)采用雙作用氣缸。氣動回路氣動回路如圖如圖3-18所示所示。1)直接控制回路直接控制回路2)間接控制回路間接控制回路上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置本課題也可以采用間接控制的方法實現(xiàn)，本課題也可以采用間接控制的方法實現(xiàn)，如圖如圖3-19所示所示。2.第二種解決方案第二種解決方案(見表見表3-3)利用氣動控制元件對氣動執(zhí)行元件進(jìn)行運動控制的回路稱為全

26、氣動控利用氣動控制元件對氣動執(zhí)行元件進(jìn)行運動控制的回路稱為全氣動控制回路。一般適用于需耐水、有高防爆、防火要求、不能有電磁噪聲制回路。一般適用于需耐水、有高防爆、防火要求、不能有電磁噪聲干擾的場合以及元件數(shù)較少的小型氣動系統(tǒng)。干擾的場合以及元件數(shù)較少的小型氣動系統(tǒng)。而在實際氣壓傳動系統(tǒng)中由于回路一般都比較復(fù)雜或者系統(tǒng)中除了有而在實際氣壓傳動系統(tǒng)中由于回路一般都比較復(fù)雜或者系統(tǒng)中除了有氣動執(zhí)行元件外還有電動機(jī)、液壓缸等其他類型的執(zhí)行元件，所以大氣動執(zhí)行元件外還有電動機(jī)、液壓缸等其他類型的執(zhí)行元件，所以大多采用電氣控制方式。這樣不僅能對不同類型的執(zhí)行元件進(jìn)行集中統(tǒng)多采用電氣控制方式。這樣不僅能對不

27、同類型的執(zhí)行元件進(jìn)行集中統(tǒng)一控制，也可以較方便的滿足比較復(fù)雜的控制要求和實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。一控制，也可以較方便的滿足比較復(fù)雜的控制要求和實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。此外電信號的傳遞速度也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣壓信號的傳遞速度，控制系統(tǒng)此外電信號的傳遞速度也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于氣壓信號的傳遞速度，控制系統(tǒng)可以獲得更高的響應(yīng)速度?？梢垣@得更高的響應(yīng)速度。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置 氣動系統(tǒng)的電氣控制回路的設(shè)計思想、方法與其他系統(tǒng)的電氣控制氣動系統(tǒng)的電氣控制回路的設(shè)計思想、方法與其他系統(tǒng)的電氣控制回路設(shè)計思想、方法是基本相同的，所用電氣控制元件也基本相同?；芈吩O(shè)計思想、方法是基本相同的，所用電氣控制元件也基本相同

28、。本課題也可采用電氣控制方式實現(xiàn)。本課題也可采用電氣控制方式實現(xiàn)。1)基本電氣控制元件基本電氣控制元件(1)按鈕按鈕:按鈕是一種最基本的主令電器，它是通過人力來短時接通或按鈕是一種最基本的主令電器，它是通過人力來短時接通或斷開電路的電氣元件。按觸點形式不同它可分為動合按鈕、動斷按鈕斷開電路的電氣元件。按觸點形式不同它可分為動合按鈕、動斷按鈕和復(fù)合按鈕。動合按鈕在無外力作用時，角蟲點斷開和復(fù)合按鈕。動合按鈕在無外力作用時，角蟲點斷開;外力作用時，外力作用時，觸點閉合。動斷按鈕無外力作用時，觸點閉合觸點閉合。動斷按鈕無外力作用時，觸點閉合;外力作用時，觸點斷外力作用時，觸點斷開。復(fù)合按鈕中既有動合

29、觸點，又有動斷觸點。各類按鈕的工作原理開。復(fù)合按鈕中既有動合觸點，又有動斷觸點。各類按鈕的工作原理如圖如圖3-20所示所示。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置(2)電磁繼電器電磁繼電器:電磁繼電器在電氣控制系統(tǒng)中起控制、放大、聯(lián)鎖、電磁繼電器在電氣控制系統(tǒng)中起控制、放大、聯(lián)鎖、保護(hù)和調(diào)節(jié)的作用，是實現(xiàn)控制過程自動化的重要元件，其工作原理保護(hù)和調(diào)節(jié)的作用，是實現(xiàn)控制過程自動化的重要元件，其工作原理如圖如圖3 -21所所示。電磁繼電器的線圈通電后，所產(chǎn)生的電磁吸力克服示。電磁繼電器的線圈通電后，所產(chǎn)生的電磁吸力克服釋放彈簧的反作用力使鐵心和銜鐵吸合。銜鐵帶動動觸頭釋放彈簧的反作用力

30、使鐵心和銜鐵吸合。銜鐵帶動動觸頭1，使其和，使其和靜觸頭靜觸頭2分?jǐn)啵挽o觸頭分?jǐn)啵挽o觸頭4閉合。線圈斷電后，在釋放彈簧的作用下，閉合。線圈斷電后，在釋放彈簧的作用下，銜鐵帶動動觸頭與靜觸頭銜鐵帶動動觸頭與靜觸頭4分?jǐn)?，與靜觸頭分?jǐn)啵c靜觸頭2再次回復(fù)閉合狀態(tài)。再次回復(fù)閉合狀態(tài)。 2)電磁氣動控制回路圖電磁氣動控制回路圖在解決方案二中，如果采用雙作用氣缸，可以得到在解決方案二中，如果采用雙作用氣缸，可以得到如圖如圖3 - 22所示所示的的電氣控制回路圖。電氣控制回路圖。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置方案一中采用按鈕方案一中采用按鈕S1直接控制電磁閥線圈通斷電，回路簡單直接

31、控制電磁閥線圈通斷電，回路簡單;方案二方案二中采用按鈕中采用按鈕S1控制電磁繼電器線圈通斷電，繼電器觸點控制電磁閥控制電磁繼電器線圈通斷電，繼電器觸點控制電磁閥線圈通斷電，回路比較復(fù)雜，但由于繼電器提供多對觸點，使回路具線圈通斷電，回路比較復(fù)雜，但由于繼電器提供多對觸點，使回路具有良好的可擴(kuò)展性。采用單作用氣缸時的電氣控制回路圖與此基本相有良好的可擴(kuò)展性。采用單作用氣缸時的電氣控制回路圖與此基本相同。同。3.操作練習(xí)操作練習(xí)(1)按照圖按照圖3-18、圖、圖3-19和圖和圖3 - 22所示回路進(jìn)行連接并檢查。所示回路進(jìn)行連接并檢查。(2)在固定氣動回路的各元器件時，要注意安裝布局合理、美觀。安

32、在固定氣動回路的各元器件時，要注意安裝布局合理、美觀。安裝時，需要考慮氣動元件的操作方便性、安全性和可靠性。裝時，需要考慮氣動元件的操作方便性、安全性和可靠性。 (3)連接無誤后，打開氣源和電源，觀察氣缸運行情況。連接無誤后，打開氣源和電源，觀察氣缸運行情況。上一頁 下一頁返回3. 1工件轉(zhuǎn)運裝置工件轉(zhuǎn)運裝置(4)根據(jù)實驗現(xiàn)象對直接控制、間接控制和電氣控制方式三種實現(xiàn)方根據(jù)實驗現(xiàn)象對直接控制、間接控制和電氣控制方式三種實現(xiàn)方式進(jìn)行比較。式進(jìn)行比較。 (5)對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決。對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決。(6)實驗完成后，將各元件整理后放回原位。實驗完成后，將各元件整理后放回

33、原位。上一頁返回3.2 板材成型裝置板材成型裝置現(xiàn)有一套采用氣控的塑料板材成型設(shè)備現(xiàn)有一套采用氣控的塑料板材成型設(shè)備(如圖如圖3 -23所示所示)。利用一個氣。利用一個氣缸對塑料板材進(jìn)行成型加工。氣缸活塞桿在兩個按鈕缸對塑料板材進(jìn)行成型加工。氣缸活塞桿在兩個按鈕1S1 , 1S2同時同時按下后伸出，帶動曲柄連桿機(jī)構(gòu)對塑料板材進(jìn)行壓制成型。加工完畢按下后伸出，帶動曲柄連桿機(jī)構(gòu)對塑料板材進(jìn)行壓制成型。加工完畢后，通過另一個按鈕后，通過另一個按鈕1 S3讓氣缸活塞桿回縮。在本節(jié)中氣缸活塞只有讓氣缸活塞桿回縮。在本節(jié)中氣缸活塞只有在兩個按鈕全部按下時才會伸出，從而保證雙手在氣缸伸出時不會因在兩個按鈕全

34、部按下時才會伸出，從而保證雙手在氣缸伸出時不會因操作不當(dāng)受到傷害。這種雙手操作回路是一種很常見的安全保護(hù)回路。操作不當(dāng)受到傷害。這種雙手操作回路是一種很常見的安全保護(hù)回路。雙壓閥就是能實現(xiàn)雙壓閥就是能實現(xiàn)“邏輯與邏輯與”的功能的功能 3.2.1 雙壓閥雙壓閥 如圖如圖3 - 24所示所示，雙壓閥有兩個輸入口，雙壓閥有兩個輸入口1 (3)和一個輸出口和一個輸出口2。下一頁返回3.2 板材成型裝置板材成型裝置只有當(dāng)兩個輸入口都有輸入信號時，輸出口才有輸出，從而實現(xiàn)了邏只有當(dāng)兩個輸入口都有輸入信號時，輸出口才有輸出，從而實現(xiàn)了邏輯輯“與門與門”的功能。當(dāng)兩個輸入信號壓力不等時，則輸出壓力相對低的功能

35、。當(dāng)兩個輸入信號壓力不等時，則輸出壓力相對低的一個，因此它還有選擇壓力作用。的一個，因此它還有選擇壓力作用。在氣動控制回路中的邏輯在氣動控制回路中的邏輯“與與”除了可以用雙壓閥實現(xiàn)外，還可以通除了可以用雙壓閥實現(xiàn)外，還可以通過輸入信號的串聯(lián)實現(xiàn)，過輸入信號的串聯(lián)實現(xiàn)，如圖如圖3-25所示所示。 3.2.2 板材成型裝置氣控回路設(shè)計板材成型裝置氣控回路設(shè)計 在本任務(wù)中氣缸活塞只有在兩個按鈕全部按下時才會伸出，從而保在本任務(wù)中氣缸活塞只有在兩個按鈕全部按下時才會伸出，從而保證雙手在氣缸伸出時不會因操作不當(dāng)受到傷害。這種雙手操作回路是證雙手在氣缸伸出時不會因操作不當(dāng)受到傷害。這種雙手操作回路是一種很

36、常見的安全保護(hù)回路。一種很常見的安全保護(hù)回路。圖圖3 - 23中，中，SB1和和SB2為雙手操作按鈕。為雙手操作按鈕。上一頁 下一頁返回3.2 板材成型裝置板材成型裝置當(dāng)兩個按鈕同時按下后，氣缸活塞才能動作，氣缸伸出。當(dāng)兩個按鈕同時按下后，氣缸活塞才能動作，氣缸伸出。SB3為氣缸為氣缸復(fù)位按鈕，當(dāng)復(fù)位按鈕，當(dāng)SB3按下后氣缸縮回，設(shè)備恢復(fù)初始狀態(tài)。按下后氣缸縮回，設(shè)備恢復(fù)初始狀態(tài)。1.氣動控制方法氣動控制方法在圖在圖3 -26中，中，1S1氣閥受到氣閥受到SB1按鈕控制，按鈕控制，1S2氣閥受到氣閥受到SB2按鈕控按鈕控制，制，1S3氣閥受到氣閥受到SB3控制?？刂?。2.電氣控制方法電氣控制方

37、法電氣控制中通過對輸入信號的串聯(lián)和并聯(lián)可以很方便的實現(xiàn)邏輯電氣控制中通過對輸入信號的串聯(lián)和并聯(lián)可以很方便的實現(xiàn)邏輯“與與”、“或或”功能。功能。3.操作練習(xí)操作練習(xí)(1)按照按照圖圖3 - 26和圖和圖3 - 27所示回路進(jìn)行連接并檢查。所示回路進(jìn)行連接并檢查。上一頁 下一頁返回3.2 板材成型裝置板材成型裝置(2)連接無誤后，打開氣源和電源，觀察氣缸運行情況。連接無誤后，打開氣源和電源，觀察氣缸運行情況。(3)根據(jù)實驗現(xiàn)象對二種實現(xiàn)方式進(jìn)行比較。根據(jù)實驗現(xiàn)象對二種實現(xiàn)方式進(jìn)行比較。(4)對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決。對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決。(5)實驗完成后，將各元件整理后放回原

38、位。實驗完成后，將各元件整理后放回原位。上一頁返回3.3 門的開關(guān)控制門的開關(guān)控制如圖如圖3 -28所示所示，利用一個氣缸對門進(jìn)行開關(guān)控制。氣缸活塞桿伸出，利用一個氣缸對門進(jìn)行開關(guān)控制。氣缸活塞桿伸出，門打開門打開;活塞桿縮回，門關(guān)閉。門內(nèi)側(cè)的開門按鈕和關(guān)門按鈕分別為活塞桿縮回，門關(guān)閉。門內(nèi)側(cè)的開門按鈕和關(guān)門按鈕分別為1S1和和1S2;門外側(cè)的開門按鈕和關(guān)門按鈕分別為門外側(cè)的開門按鈕和關(guān)門按鈕分別為1 S3和和1S40 1S1, 1S3任一按鈕按下，都能控制門打開任一按鈕按下，都能控制門打開;1S2, 1S4任一按鈕按下，都能任一按鈕按下，都能讓門關(guān)閉。讓門關(guān)閉。在這個任務(wù)中，門內(nèi)外的兩個開門

39、按鈕在這個任務(wù)中，門內(nèi)外的兩個開門按鈕1S1和和1 S3，都能讓氣缸伸出，都能讓氣缸伸出，它們是邏輯它們是邏輯“或或”的關(guān)系。門內(nèi)外的兩個關(guān)門按鈕的關(guān)系。門內(nèi)外的兩個關(guān)門按鈕1 S2和和1 S4，都能，都能讓氣缸縮回，它們也是邏輯讓氣缸縮回，它們也是邏輯“或或”的關(guān)系。的關(guān)系。為了降低門的開關(guān)速度，回路應(yīng)采用單向節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)速，單向節(jié)流為了降低門的開關(guān)速度，回路應(yīng)采用單向節(jié)流閥進(jìn)行調(diào)速，單向節(jié)流閥的工作原理詳細(xì)功能介紹見速度控制回路。閥的工作原理詳細(xì)功能介紹見速度控制回路。在氣控元件中，梭閥就具有在氣控元件中，梭閥就具有“邏輯或邏輯或”的功能。的功能。下一頁返回3.3 門的開關(guān)控制門的開關(guān)控制

40、 3.3.1 梭閥梭閥如圖如圖3 - 29所示所示，梭閥和雙壓閥一樣有兩個輸入口，梭閥和雙壓閥一樣有兩個輸入口1 (3)和一個輸出口和一個輸出口2。當(dāng)兩個輸入口中任何一個有輸入信號時，輸出口就有輸出，從而實現(xiàn)當(dāng)兩個輸入口中任何一個有輸入信號時，輸出口就有輸出，從而實現(xiàn)了邏輯了邏輯“或門或門”的功能。當(dāng)兩個輸入信號壓力不等時，梭閥則輸出壓的功能。當(dāng)兩個輸入信號壓力不等時，梭閥則輸出壓力高的一個。力高的一個。在氣動控制回路中可以采用在氣動控制回路中可以采用圖圖3 - 30所示所示的方法實現(xiàn)邏輯的方法實現(xiàn)邏輯“或或”，但，但不可以簡單地通過輸入信號的并聯(lián)實現(xiàn)。因為，如果兩個輸入元件中不可以簡單地通過

41、輸入信號的并聯(lián)實現(xiàn)。因為，如果兩個輸入元件中只有一個有信號，其輸出的壓縮空氣會從另一個輸入元件的排氣口漏只有一個有信號，其輸出的壓縮空氣會從另一個輸入元件的排氣口漏出。出。上一頁 下一頁返回3.3 門的開關(guān)控制門的開關(guān)控制 3.3.2 門的開關(guān)控制氣控回路設(shè)計門的開關(guān)控制氣控回路設(shè)計S1和和1 S2在一側(cè)，假定為門外按鈕在一側(cè)，假定為門外按鈕;1 S3和和1 S4在另一側(cè)，假定為門在另一側(cè)，假定為門內(nèi)按鈕。根據(jù)氣控門控制要求，完成本任務(wù)。內(nèi)按鈕。根據(jù)氣控門控制要求，完成本任務(wù)。1.純氣控回路設(shè)計純氣控回路設(shè)計(見圖見圖3-31)2.電氣控制回路設(shè)計電氣控制回路設(shè)計根據(jù)純氣控回路設(shè)計的基本思路，

42、自行完成電氣控制的設(shè)計根據(jù)純氣控回路設(shè)計的基本思路，自行完成電氣控制的設(shè)計(圖圖3-32)。3.操作練習(xí)操作練習(xí)(1)根據(jù)控制要求設(shè)計完成氣動控制回路圖。根據(jù)控制要求設(shè)計完成氣動控制回路圖。上一頁 下一頁返回3.3 門的開關(guān)控制門的開關(guān)控制(2)按照氣動控制回路圖和電氣控制回路圖進(jìn)行連接并檢查。按照氣動控制回路圖和電氣控制回路圖進(jìn)行連接并檢查。(3)連接無誤后，打開氣源和電源，觀察氣缸運行情況是否符合控制連接無誤后，打開氣源和電源，觀察氣缸運行情況是否符合控制要求。要求。(4)對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決。對實驗中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決。(5)實驗完成后，將各元件整理后放回原位。實驗完成

43、后，將各元件整理后放回原位。上一頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置如圖如圖3 -33所示，利用一個雙作用氣缸將料倉中的成品推入滑槽進(jìn)行所示，利用一個雙作用氣缸將料倉中的成品推入滑槽進(jìn)行裝箱。為提高效率，采用一個帶定位的開關(guān)啟動氣缸動作。按下開關(guān)，裝箱。為提高效率，采用一個帶定位的開關(guān)啟動氣缸動作。按下開關(guān)，氣缸活塞桿伸出，活塞桿伸到頭即將工件推入了滑槽。工件推入滑槽氣缸活塞桿伸出，活塞桿伸到頭即將工件推入了滑槽。工件推入滑槽后活塞桿自動縮回，活塞桿完全縮回后再次自動伸出，推下一個工件，后活塞桿自動縮回，活塞桿完全縮回后再次自動伸出，推下一個工件，如此循環(huán)，直至再次按下定位開關(guān)，氣缸活塞完全

44、縮回后停止。如此循環(huán)，直至再次按下定位開關(guān)，氣缸活塞完全縮回后停止。在本任務(wù)中設(shè)備要求氣缸能自動實現(xiàn)伸出和縮回，這樣就解放了人力，在本任務(wù)中設(shè)備要求氣缸能自動實現(xiàn)伸出和縮回，這樣就解放了人力，實現(xiàn)了自動化控制。在自動控制過程中，我們往往采用位置傳感器作實現(xiàn)了自動化控制。在自動控制過程中，我們往往采用位置傳感器作為啟動或過程控制信號來實現(xiàn)控制回路的循環(huán)動作。為啟動或過程控制信號來實現(xiàn)控制回路的循環(huán)動作。在自動控制回路中，我們必須選擇合適的位置傳感器才能可靠的實現(xiàn)在自動控制回路中，我們必須選擇合適的位置傳感器才能可靠的實現(xiàn)自動循環(huán)控制。為此，選擇合適的位置傳感器是十分重要的工作之一。自動循環(huán)控制。

45、為此，選擇合適的位置傳感器是十分重要的工作之一。下一頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置 3.4.1 位置傳感器位置傳感器在采用行程程序控制的氣動控制回路中，執(zhí)行元件的每一步動作完成在采用行程程序控制的氣動控制回路中，執(zhí)行元件的每一步動作完成時都有相應(yīng)的發(fā)信元件發(fā)出完成信號。下一步動作都應(yīng)由前一步動作時都有相應(yīng)的發(fā)信元件發(fā)出完成信號。下一步動作都應(yīng)由前一步動作的完成信號來啟動。這種在氣動系統(tǒng)中的行程發(fā)信元件一般為位置傳的完成信號來啟動。這種在氣動系統(tǒng)中的行程發(fā)信元件一般為位置傳感器，包括行程閥、行程開關(guān)、各種接近開關(guān)，在一個回路中有多少感器，包括行程閥、行程開關(guān)、各種接近開關(guān)，在一個回路中有

46、多少個動作步驟就應(yīng)有多少個位置傳感器。以氣缸作為執(zhí)行元件的回路為個動作步驟就應(yīng)有多少個位置傳感器。以氣缸作為執(zhí)行元件的回路為例，氣缸活塞運動到位后，通過安裝在氣缸活塞桿或氣缸缸體相應(yīng)位例，氣缸活塞運動到位后，通過安裝在氣缸活塞桿或氣缸缸體相應(yīng)位置的位置傳感器發(fā)出的信號啟動下一個動作。有時安裝位置傳感器比置的位置傳感器發(fā)出的信號啟動下一個動作。有時安裝位置傳感器比較困難或者根本無法進(jìn)行位置檢測時，行程信號也可用時間、壓力信較困難或者根本無法進(jìn)行位置檢測時，行程信號也可用時間、壓力信號等其他類型的信號來代替。號等其他類型的信號來代替。上一頁 下一頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置此時所使用的檢

47、測元件也不再是位置傳感器，而是相應(yīng)的時間、壓力此時所使用的檢測元件也不再是位置傳感器，而是相應(yīng)的時間、壓力檢測元件。檢測元件。在氣動控制回路中最常用的位置傳感器就是行程閥在氣動控制回路中最常用的位置傳感器就是行程閥;采用電氣控制時，采用電氣控制時，最常用的位置傳感器有行程開關(guān)、電容式傳感器、電感式傳感器、光最常用的位置傳感器有行程開關(guān)、電容式傳感器、電感式傳感器、光電式傳感器、光纖式傳感器和磁感應(yīng)式傳感器。除行程開關(guān)外的各類電式傳感器、光纖式傳感器和磁感應(yīng)式傳感器。除行程開關(guān)外的各類傳感器由于都采用非接觸式的感應(yīng)原理，所以也稱為接近開關(guān)。傳感器由于都采用非接觸式的感應(yīng)原理，所以也稱為接近開關(guān)。

48、1.行程開關(guān)行程開關(guān)行程開關(guān)是最常用的接觸式位置檢測元件，它的工作原理和行程閥非行程開關(guān)是最常用的接觸式位置檢測元件，它的工作原理和行程閥非常接近。行程閥是利用機(jī)械外力使其內(nèi)部氣流換向，行程開關(guān)是利用常接近。行程閥是利用機(jī)械外力使其內(nèi)部氣流換向，行程開關(guān)是利用機(jī)械外力改變其內(nèi)部電觸點通斷情況。機(jī)械外力改變其內(nèi)部電觸點通斷情況。上一頁 下一頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置行程開關(guān)的實物圖行程開關(guān)的實物圖如圖如圖3-34所示所示。2.電容式傳感器電容式傳感器電容式傳感器的感應(yīng)面由兩個同軸金屬電極構(gòu)成，很像電容式傳感器的感應(yīng)面由兩個同軸金屬電極構(gòu)成，很像“打開的打開的”電電容器電極。這兩個電極

49、構(gòu)成一個電容，串接在容器電極。這兩個電極構(gòu)成一個電容，串接在RC振蕩回路內(nèi)，其工振蕩回路內(nèi)，其工作原理作原理如圖如圖3-35所示所示。電源接通時，。電源接通時，RC振蕩器不振蕩，當(dāng)一物體朝振蕩器不振蕩，當(dāng)一物體朝著電容器的電極靠近時，電容器的容量增加，振蕩器開始振蕩。通過著電容器的電極靠近時，電容器的容量增加，振蕩器開始振蕩。通過后級電路的處理，將不振和振蕩兩種信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，從而起到后級電路的處理，將不振和振蕩兩種信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，從而起到了檢測有無物體存在的目的。這種傳感器能檢測金屬物體，也能檢測了檢測有無物體存在的目的。這種傳感器能檢測金屬物體，也能檢測非金屬物體，對金屬物體可以獲

50、得最大的動作距離。而對非金屬物體，非金屬物體，對金屬物體可以獲得最大的動作距離。而對非金屬物體，動作距離的決定因素之一是材料的介電常數(shù)。材料的介電常數(shù)越大，動作距離的決定因素之一是材料的介電常數(shù)。材料的介電常數(shù)越大，可獲得的動作距離越大。材料的面積對動作距離也有一定影響?？色@得的動作距離越大。材料的面積對動作距離也有一定影響。上一頁 下一頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置3.電感式傳感器電感式傳感器電感式傳感器的工作原理電感式傳感器的工作原理如圖如圖3-36所示所示。電感式傳感器內(nèi)部的振蕩器。電感式傳感器內(nèi)部的振蕩器在傳感器工作表面產(chǎn)生一個交變磁場。當(dāng)金屬物體接近這一磁場并達(dá)在傳感器工作表

51、面產(chǎn)生一個交變磁場。當(dāng)金屬物體接近這一磁場并達(dá)到感應(yīng)距離時，在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停到感應(yīng)距離時，在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動控制器件，從而達(dá)到非接觸式的檢測目的。電感式傳感器只觸發(fā)驅(qū)動控制器件，從而達(dá)到非接觸式的檢測目的。電感式傳感器只能檢測金屬物體。能檢測金屬物體。4.光電式傳感器光電式傳感器光電式傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)檢測光電式傳感器是通過把光強(qiáng)度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)檢測的。的。上

52、一頁 下一頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置光電傳感器在一般情況下由發(fā)射器、接收器和檢測電路三部分構(gòu)成。光電傳感器在一般情況下由發(fā)射器、接收器和檢測電路三部分構(gòu)成。發(fā)射器對準(zhǔn)物體發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于發(fā)光二極管和激光發(fā)射器對準(zhǔn)物體發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于發(fā)光二極管和激光二極管等半導(dǎo)體光源。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收二極管等半導(dǎo)體光源。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器由光電二極管或光電三極管組成，用于接收發(fā)射器發(fā)出的光線。檢器由光電二極管或光電三極管組成，用于接收發(fā)射器發(fā)出的光線。檢測電路用于濾出有效信號和應(yīng)用該信號。常用的光電式傳感器又可分測電路用于濾

53、出有效信號和應(yīng)用該信號。常用的光電式傳感器又可分為漫射式、反射式、對射式等幾種。為漫射式、反射式、對射式等幾種。1)漫射式光電傳感器漫射式光電傳感器漫射式光電傳感器集發(fā)射器與接收器于一體，在前方無物體時，發(fā)射漫射式光電傳感器集發(fā)射器與接收器于一體，在前方無物體時，發(fā)射器發(fā)出的光不會被接收器所接收到。當(dāng)前方有物體時，接收器就能接器發(fā)出的光不會被接收器所接收到。當(dāng)前方有物體時，接收器就能接收到物體反射回來的部分光線，通過檢測電路產(chǎn)生開關(guān)量的電信號輸收到物體反射回來的部分光線，通過檢測電路產(chǎn)生開關(guān)量的電信號輸出。其工作原理圖出。其工作原理圖如圖如圖3-37所示所示。上一頁 下一頁返回3.4 自動送料

54、裝置自動送料裝置2)反射式光電傳感器反射式光電傳感器反射式光電傳感器也是集發(fā)射器與接收器于一體，但與漫射式光電傳反射式光電傳感器也是集發(fā)射器與接收器于一體，但與漫射式光電傳感器不同的是其前方裝有一塊反射板。當(dāng)反射板與發(fā)射器之間沒有物感器不同的是其前方裝有一塊反射板。當(dāng)反射板與發(fā)射器之間沒有物體遮擋時，接收器可以接收到光線。當(dāng)被測物體遮擋住反射板時，接體遮擋時，接收器可以接收到光線。當(dāng)被測物體遮擋住反射板時，接收器無法接收到發(fā)射器發(fā)出的光線，傳感器產(chǎn)生輸出信號。其工作原收器無法接收到發(fā)射器發(fā)出的光線，傳感器產(chǎn)生輸出信號。其工作原理圖理圖如圖如圖3-38所示所示。 3)對射式光電傳感器對射式光電傳

55、感器對射式光電傳感器的發(fā)射器和接收器是分離的。在發(fā)射器與接收器之對射式光電傳感器的發(fā)射器和接收器是分離的。在發(fā)射器與接收器之間如果沒有物體遮擋，發(fā)射器發(fā)出的光線能被接收器接收到。當(dāng)有物間如果沒有物體遮擋，發(fā)射器發(fā)出的光線能被接收器接收到。當(dāng)有物體遮擋時，接收器接收不到發(fā)射器發(fā)出的光線，傳感器產(chǎn)生輸出信號。體遮擋時，接收器接收不到發(fā)射器發(fā)出的光線，傳感器產(chǎn)生輸出信號。其工作原理圖其工作原理圖如圖如圖3-39所示所示。上一頁 下一頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置 5.光纖式傳感器光纖式傳感器光纖式傳感器把發(fā)射器發(fā)出的光用光導(dǎo)纖維引導(dǎo)到檢測點，再把檢測光纖式傳感器把發(fā)射器發(fā)出的光用光導(dǎo)纖維引導(dǎo)

56、到檢測點，再把檢測到的光信號用光纖引導(dǎo)到接收器。按動作方式的不同，光纖式傳感器到的光信號用光纖引導(dǎo)到接收器。按動作方式的不同，光纖式傳感器也可分成對射式、反射式、漫射式等多種類型。光纖式傳感器可以實也可分成對射式、反射式、漫射式等多種類型。光纖式傳感器可以實現(xiàn)被檢測物體不在相近區(qū)域的檢測。各類傳感器的實物圖現(xiàn)被檢測物體不在相近區(qū)域的檢測。各類傳感器的實物圖如圖如圖3-40所所示。示。 6.磁感應(yīng)式傳感器磁感應(yīng)式傳感器磁感應(yīng)式傳感器是利用磁性物體的磁場作用來實現(xiàn)對物體感應(yīng)的，它磁感應(yīng)式傳感器是利用磁性物體的磁場作用來實現(xiàn)對物體感應(yīng)的，它主要有霍爾式傳感器和磁性開關(guān)兩種。其實物圖主要有霍爾式傳感器

57、和磁性開關(guān)兩種。其實物圖如圖如圖3 -41所示所示。1)霍爾式傳感器霍爾式傳感器上一頁 下一頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置 當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場中時，薄片的當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場中時，薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。霍爾元件是一種磁兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。霍爾元件是一種磁敏元件，用霍爾元件做成的傳感器稱為霍爾傳感器，也稱為霍爾開關(guān)。敏元件，用霍爾元件做成的傳感器稱為霍爾傳感器，也稱為霍爾開關(guān)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件

58、因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，并輸出信號。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。并輸出信號。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。2)磁性開關(guān)磁性開關(guān)磁性開關(guān)是流體傳動系統(tǒng)中所特有的。磁性開關(guān)可以直接安裝在氣缸磁性開關(guān)是流體傳動系統(tǒng)中所特有的。磁性開關(guān)可以直接安裝在氣缸缸體上，當(dāng)帶有磁環(huán)的活塞移動到磁性開關(guān)所在位置時，磁性開關(guān)內(nèi)缸體上，當(dāng)帶有磁環(huán)的活塞移動到磁性開關(guān)所在位置時，磁性開關(guān)內(nèi)的兩個金屬簧片在磁環(huán)磁場的作用下吸合，發(fā)出信號。的兩個金屬簧片在磁環(huán)磁場的作用下吸合，發(fā)出信號。上一頁 下一

59、頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置當(dāng)活塞移開，舌簧開關(guān)離開磁場，觸點自動斷開，信號切斷。通過這當(dāng)活塞移開，舌簧開關(guān)離開磁場，觸點自動斷開，信號切斷。通過這種方式可以很方便的實現(xiàn)對氣缸活塞位置的檢測。其工作原理種方式可以很方便的實現(xiàn)對氣缸活塞位置的檢測。其工作原理如圖如圖3-42所示所示。磁感應(yīng)式傳感器利用安裝在氣缸活塞上的永久磁環(huán)來檢測氣缸活塞的磁感應(yīng)式傳感器利用安裝在氣缸活塞上的永久磁環(huán)來檢測氣缸活塞的位置，省去了安裝其他類型傳感器所必須的支架連接件，節(jié)省了空間，位置，省去了安裝其他類型傳感器所必須的支架連接件，節(jié)省了空間，安裝調(diào)試也相對簡單省時。其實物圖和安裝方式安裝調(diào)試也相對簡單省時

60、。其實物圖和安裝方式如圖如圖3 - 43所示所示。 3.4.2 自動送料裝置氣控回路設(shè)計自動送料裝置氣控回路設(shè)計 這是一個只有一個執(zhí)行元件這是一個只有一個執(zhí)行元件(雙作用氣缸雙作用氣缸1A1)兩步動作兩步動作(活塞桿伸出和活塞桿伸出和活塞桿縮回活塞桿縮回)的行程程序控制回路，的行程程序控制回路，如圖如圖3 - 44所示所示。上一頁 下一頁返回3.4 自動送料裝置自動送料裝置兩步動作就應(yīng)有兩個相應(yīng)的行程發(fā)信元件，一個檢測活塞桿是否已經(jīng)兩步動作就應(yīng)有兩個相應(yīng)的行程發(fā)信元件，一個檢測活塞桿是否已經(jīng)完全伸出，一個檢測氣缸活塞桿是否已經(jīng)完全縮回。在氣動控制回路完全伸出，一個檢測氣缸活塞桿是否已經(jīng)完全縮回