《自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試》教學(xué)課件+源程序項目二第二節(jié)相關(guān)知識氣動系統(tǒng)

1、自動化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試第1頁，共20頁。項目二 供料單元安裝與調(diào)試氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用第2頁，共20頁。氣缸節(jié)流閥電磁換向閥供料單元氣動控制回路第3頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用（一）氣缸1、氣缸氣缸的分類氣缸是氣動系統(tǒng)中將氣體壓力能轉(zhuǎn)換成機械能并完成做功動作的元件。氣缸有做往復(fù)直線運動的和做往復(fù)擺動兩種類型。做往復(fù)直線運動的氣缸又可分為單作用氣缸、雙作用氣缸、膜片式氣缸和沖擊氣缸4種。（1）單作用氣缸：僅一端有活塞桿，從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓，氣壓推動活塞產(chǎn)生推力伸出，靠彈簧或自重返回。（2）雙作用氣缸：從活塞兩側(cè)交替供氣，在一個或兩個方向輸出力。（3）膜片式氣缸：用膜片代

2、替活塞，只在一個方向輸出力，用彈簧復(fù)位。它的密封性能好，但行程短。（4）沖擊氣缸：這是一種新型元件。它把壓縮氣體的壓力能轉(zhuǎn)換為活塞高速（1020米/秒）運動的動能，借以做功。（5）無桿氣缸：沒有活塞桿的氣缸的總稱。第4頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用圖 2-2 供料操作示意圖在圖 2-2供料操作示意圖中，我們可以觀察到供料單元中使用的氣缸是標準的雙作用直線氣缸。（一）氣缸2、標準雙作用直線氣缸的結(jié)構(gòu)和原理第5頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用標準氣缸是指氣缸的功能和規(guī)格是普遍使用的、結(jié)構(gòu)容易制造的、制造廠通常作為通用產(chǎn)品供應(yīng)市場的氣缸。雙作用氣缸是指活塞的往復(fù)運動均由壓縮空氣來推

3、動。圖2-3所示是標準雙作用直線氣缸的半剖面圖。圖中氣缸的兩個端蓋上都設(shè)有進排氣通口，從無桿側(cè)端蓋氣口進氣時,推動活塞向前運動；反之，從桿側(cè)端蓋氣口進氣時，推動活塞向后運動。（一）氣缸2、標準雙作用直線氣缸的結(jié)構(gòu)和原理第6頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用圖2-3 雙作用氣缸結(jié)構(gòu)示意圖雙作用氣缸具有結(jié)構(gòu)簡單，輸出力穩(wěn)定，行程可根據(jù)需要選擇的優(yōu)點，但由于是利用壓縮空氣交替作用于活塞上實現(xiàn)伸縮運動的，回縮時壓縮空氣的有效作用面積較小，所以產(chǎn)生的力要小于伸出時產(chǎn)生的推力。第7頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用（二）節(jié)流閥為了使氣缸的動作平穩(wěn)可靠，應(yīng)對氣缸的運動速度加以控制，常用的方法是使

4、用單向節(jié)閥來實現(xiàn)。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動 速度，所以也稱為速度控制閥。流量控制閥就是通過改變閥的通流截面積來實現(xiàn)流量控制的元件。流量控制閥包括節(jié)流閥、單向節(jié)流閥、排氣節(jié)流閥和快速排氣閥等。單向節(jié)流閥實物及結(jié)構(gòu)原理圖如圖2-4所示。第8頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用圖2-4 單向節(jié)流閥結(jié)構(gòu)與原理示意圖（二）節(jié)流閥第9頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用 圖 2-5 所示給出了在雙作用氣缸裝上兩個單向節(jié)流閥的連接示意圖，這種連接方式稱為排氣節(jié)流方式。即當(dāng)壓縮空氣從 A 端進氣、從 B 端排氣時， 單向節(jié)流閥 A的單向閥開啟，向氣缸無桿腔

5、快速充氣；由于單向節(jié)流閥 B 的單向閥關(guān)閉， 有桿腔的氣體只能經(jīng)節(jié)流閥排氣，調(diào)節(jié)節(jié)流閥 B 的開度，便可改變氣缸伸出時的運動速度。 反之，調(diào)節(jié)節(jié)流閥 A 的開度則可改變氣缸縮回時的運動速度。這種控制方式，活塞運行穩(wěn)定，是最常用的方式。圖 2-5 節(jié)流閥連接和調(diào)整原理示意圖 （二）節(jié)流閥第10頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用圖 2-6 安裝上氣缸節(jié)流閥的氣缸 節(jié)流閥上帶有氣管的快速接頭，只要將合適外徑的氣管往快速接頭上一插就可以將管連接好了 ，使用時十分方便。圖2-6所示是安裝了帶快速接頭的限出型氣缸節(jié)流閥的氣缸外觀。（二）節(jié)流閥第11頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用（三）電磁換

6、向閥氣體流動方向的改變則由能改變氣體流動方向或通斷的控制閥即方向控制閥加以控制。 在自動控制中，方向控制閥常采用電磁控制方式實現(xiàn)方向控制，稱為電磁換向閥。電磁換向閥是利用其電磁線圈通電時，靜鐵芯對動鐵芯產(chǎn)生電磁吸力使閥芯切換，達到改變氣流方向的目的。換向閥的“位”指的是為了改變氣體方向，閥芯相對于閥體所具有的不同的工作位置；“通” 的含義則指換向閥與系統(tǒng)相連的通口，有幾個通口即為幾通。換向閥的結(jié)構(gòu)原理及圖形符號如圖2-7所示。第12頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用圖2-7換向閥的結(jié)構(gòu)原理及圖形符號（三）電磁換向閥第13頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用圖 2-8 單電控電磁換向閥

7、的工作原理 圖2-8 中，只有兩個工作位置，具有供氣口P、工作口 A 和排氣口 R，故為二位三通閥。（三）電磁換向閥第14頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用圖2-9 雙電控二位五通電磁換向閥結(jié)構(gòu)原理圖圖2-9是雙電控先導(dǎo)式二位五通電磁換向閥結(jié)構(gòu)原理圖。當(dāng)左線圈通電，1口與4口通，2口與3口通；當(dāng)右線圈通電，1口與2口通，4口與5口通。（三）電磁換向閥第15頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用圖 2-10 部分單電控電磁換向閥的圖形符號圖2-10所示分別給出二位三通、二位四通和二位五通單控電磁換向閥的圖形符號，圖形中有幾個方格就是幾位，方格中的“” 和“” 符號表示各接口互不相通。（三

8、）電磁換向閥第16頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用YL-335B 所有工作單元的執(zhí)行氣缸都是雙作用氣缸，因此控制它們工作的電磁閥需要有二個工作口和二個排氣口以及一個供氣口，故使用的電磁閥均為二位五通電磁閥。 供料單元用了兩個二位五通的單電控電磁閥。這兩個電磁閥帶有手動換向和加鎖鈕， 有鎖定（ LOCK） 和開啟（ PUSH） 2個位置。用小螺絲刀把加鎖鈕旋到在 LOCK 位置 時， 手控開關(guān)向下凹進去，不能進行手控操作。只有在 PUSH 位置，可用工具向下按，信號為“ 1”，等同于該側(cè)的電磁信號為“1”；常態(tài)時，手控開關(guān)的信號為“0”在進行設(shè)備調(diào)試時，可以使用手控開關(guān)對閥進行控制，從而

9、實現(xiàn)對相應(yīng)氣路的控制，以改變推料缸等執(zhí)行機構(gòu)的控制，達到調(diào)試的目的。（三）電磁換向閥第17頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用兩個電磁閥是集中安裝在匯流板上的。匯流板中兩個排氣口末端均連接了消聲器，消聲器的作用是減少壓縮空氣在向大氣排放時的噪聲。這種將多個閥與消聲器、匯流板等集中在一起構(gòu)成的一組控制閥的集成稱為閥組，而每個閥的功能是彼此獨立的。閥組的結(jié)構(gòu)如圖 2-11 所示。圖 2-11 電磁閥組（三）電磁換向閥第18頁，共20頁。氣動系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用（四）供料單元氣動控制回路氣動控制回路是本工作單元的執(zhí)行機構(gòu)，該執(zhí)行機構(gòu)的控制邏輯與控制功能是由PLC 實現(xiàn)的。氣動控制回路的工作原理如圖 2-12 所示。圖中1A和2A分別為推料氣缸和頂料氣缸。1B1和1B2 為安裝在推料缸的兩個極