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

1、自動(dòng)化生產(chǎn)線安裝與調(diào)試第1頁，共20頁。項(xiàng)目二 供料單元安裝與調(diào)試氣動(dòng)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?dú)鈩?dòng)控制回路第3頁，共20頁。氣動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)中將氣體壓力能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并完成做功動(dòng)作的元件。氣缸有做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的和做往復(fù)擺動(dòng)兩種類型。做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(gè)或兩個(gè)方向輸出力。（3）膜片式氣缸：用膜片代

2、替活塞，只在一個(gè)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(yùn)動(dòng)的動(dòng)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(dòng)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(biāo)準(zhǔn)的雙作用直線氣缸。（一）氣缸2、標(biāo)準(zhǔn)雙作用直線氣缸的結(jié)構(gòu)和原理第5頁，共20頁。氣動(dòng)系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)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(chǎng)的氣缸。雙作用氣缸是指活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)均由壓縮空氣來推

3、動(dòng)。圖2-3所示是標(biāo)準(zhǔn)雙作用直線氣缸的半剖面圖。圖中氣缸的兩個(gè)端蓋上都設(shè)有進(jìn)排氣通口，從無桿側(cè)端蓋氣口進(jìn)氣時(shí),推動(dòng)活塞向前運(yùn)動(dòng)；反之，從桿側(cè)端蓋氣口進(jìn)氣時(shí)，推動(dòng)活塞向后運(yùn)動(dòng)。（一）氣缸2、標(biāo)準(zhǔn)雙作用直線氣缸的結(jié)構(gòu)和原理第6頁，共20頁。氣動(dòng)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(jiǎn)單，輸出力穩(wěn)定，行程可根據(jù)需要選擇的優(yōu)點(diǎn)，但由于是利用壓縮空氣交替作用于活塞上實(shí)現(xiàn)伸縮運(yùn)動(dòng)的，回縮時(shí)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(shí)產(chǎn)生的推力。第7頁，共20頁。氣動(dòng)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(dòng)作平穩(wěn)可靠，應(yīng)對(duì)氣缸的運(yùn)動(dòng)速度加以控制，常用的方法是使

4、用單向節(jié)閥來實(shí)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(yùn)動(dòng) 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(shí)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(shí)物及結(jié)構(gòu)原理圖如圖2-4所示。第8頁，共20頁。氣動(dòng)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(dòng)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(gè)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(jìn)氣、從 B 端排氣時(shí)， 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(shí)的運(yùn)動(dòng)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(shí)的運(yùn)動(dòng)速度。這種控制方式，活塞運(yùn)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(dòng)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(shí)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(dòng)系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用（三）電磁換

6、向閥氣體流動(dòng)方向的改變則由能改變氣體流動(dòng)方向或通斷的控制閥即方向控制閥加以控制。 在自動(dòng)控制中，方向控制閥常采用電磁控制方式實(shí)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(shí)，靜鐵芯對(duì)動(dòng)鐵芯產(chǎn)生電磁吸力使閥芯切換，達(dá)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(duì)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(gè)通口即為幾通。換向閥的結(jié)構(gòu)原理及圖形符號(hào)如圖2-7所示。第12頁，共20頁。氣動(dòng)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(hào)（三）電磁換向閥第13頁，共20頁。氣動(dòng)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(gè)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(dòng)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(dòng)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(hào)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(hào)，圖形中有幾個(gè)方格就是幾位，方格中的“” 和“” 符號(hào)表示各接口互不相通。（三

8、）電磁換向閥第16頁，共20頁。氣動(dòng)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(gè)工作口和二個(gè)排氣口以及一個(gè)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(gè)二位五通的單電控電磁閥。這兩個(gè)電磁閥帶有手動(dòng)換向和加鎖鈕， 有鎖定（ LOCK） 和開啟（ PUSH） 2個(gè)位置。用小螺絲刀把加鎖鈕旋到在 LOCK 位置 時(shí)， 手控開關(guān)向下凹進(jìn)去，不能進(jìn)行手控操作。只有在 PUSH 位置，可用工具向下按，信號(hào)為“ 1”，等同于該側(cè)的電磁信號(hào)為“1”；常態(tài)時(shí)，手控開關(guān)的信號(hào)為“0”在進(jìn)行設(shè)備調(diào)試時(shí)，可以使用手控開關(guān)對(duì)閥進(jìn)行控制，從而

9、實(shí)現(xiàn)對(duì)相應(yīng)氣路的控制，以改變推料缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制，達(dá)到調(diào)試的目的。（三）電磁換向閥第17頁，共20頁。氣動(dòng)系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用兩個(gè)電磁閥是集中安裝在匯流板上的。匯流板中兩個(gè)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(shí)的噪聲。這種將多個(gè)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(gè)閥的功能是彼此獨(dú)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(dòng)系統(tǒng)在供料單元中的應(yīng)用（四）供料單元?dú)鈩?dòng)控制回路氣動(dòng)控制回路是本工作單元的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，該執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制邏輯與控制功能是由PLC 實(shí)現(xiàn)的。氣動(dòng)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(gè)極