打标机气动回路设计—串级法气动程序控制回路设计

1、职业教育机电一体化专业教学资源库课 程 案 例课程名称：液压与气压传动编 制 人：宋志刚邮 箱：songzg电 话制时间：2014.10 编制单位：深圳职业技术学院打标机气动回路设计串级法气动程序控制回路设计1.课程案例基本信息课程案例名称打标机气动回路设计串级法气动程序控制回路设计课程案例编号关键词串级法气动回路打标机对应知识点打标机气动回路设计2.课程案例图1所示为打标机示意图。工件在料仓里靠重力落下，由A缸推向定位块并夹紧，接着B缸打印标志，然后由C缸将打印完的工件推出。其动作程序为 A+B+B-A-C+C-，位移步骤图如图2所示。所需辅助状况如下：（1）各

2、动作必须自动进行，并可选择单一循环、连续循环，起动信号由启动按钮输入。（2）料仓有一个限位开关监测，如仓内无工件，系统必须停在起动位置，并互锁防止再起动。（3）操作紧急停止按钮后，所有气缸无论在任何位置均立即回到起始位置，只有互锁去除后才可再操作。图1 打标机示意图图2 位移-步骤图设计步骤如下：将顺序动作分组： 动作顺序分为两组，整个回路的控制顺序如下：按照串级法的设计步骤，很容易将单一循环的气动控制回路设计出来，如图3所示。图3 单循环气动控制回路图就分级而言，控制回路的第一个动作是C-，但实际上第一个动作应该是A+，因此由图3可知，必须将启动按钮q装在第I输出管路及主阀1V1之间，且为获

3、得起动在连续循环中达到互锁，必须串联行程开关c0。 有关各种辅助状况，必须在单一循环控制回路设计完成之后再一一加入。图4为加入辅助条件的控制回路图，图中阀1S1、1S2和1V2为满足辅助条件（1）所必需。阀1V3为满足辅助条件（2）所必需，当料仓没工件时，阀1V3复位，系统恢复到起始位置，并切断起动信号。关于急停回路的设计，通常当按下紧急按钮时，必须想办法将供气回路信号送到主控阀的后退控制口，同时保证另一控制口没有信号，并必须使记忆元件复位，以利于急停消除后的重新启动。由图4可知，EM为急停按钮，当阀EM一按下，气源信号经梭阀1V0、2V0、3V0使主控阀右端有控制信号，同时左端没有控制信号，

4、且气源也经梭阀V0使记忆元件V复位，三个气缸同时后退。图4中的阀1S1与电气回路上所用的带自锁开关和选择开关相似，这类阀操作不便。目前在控制上一般采用弹簧复位的按钮开关作为信号元件。因此，对于气动控制系统而言，应按照实际需要在回路上加入辅助状况。现将辅助状况编成一个标准回路，然后作为相关回路的单元加入。图5为这一种可能的回路，且信号输入采用弹簧复位的手动按钮（3/2阀）。有关急停回路也可以归纳成如图6所示回路。在图5的辅助状况和图6所示的急停回路基础上，可将图4的气动控制回路图稍作修改成为如图7所示气路图。在此图中，我们可以看出以下几个辅助状况：（1）按下单循环启动按钮时，系统完成一个工作循环

5、，然后停在起始位置。（2）按下连续循环按钮时，系统做自动连续操作，直到按下停止按钮才将循环切断。（3）当料仓中没有工件时，料仓监测行程开关1V3复位，切断起动信号，无法使气缸起动或再次产生顺序动作。（4）按下停按钮EM，所有缸在任何位置均立即退回起始位置。按下急停解除按钮REM，整个系统方可重新起动。 前述串级法中介绍的气缸动作程序设计的例子中，每个气缸在一个循环内只动作一次，气缸的动作可用设置在气缸端点的行程开关来完成顺序控制中信号传递的任务，且行程开关的供气口均靠串级管路供给。但如在一个循环中，同一个气缸的动作有重复现象，则传递信号的行程开关的供气口不再来自串级管路中的任一组，必须给一个不受管路分组影响的独立气源，再配合双压阀与串级管路搭配，得到所