全自动包装机中压装装置的控制

1、项目四项目四 全自动包装机中全自动包装机中压装装置的控制压装装置的控制 教学提示与教学目标教学提示与教学目标教学提示：本项目以全自动包装机中压装装置控制系统教学提示：本项目以全自动包装机中压装装置控制系统的结构组成和工作原理为引子，对气压装置组件、控制的结构组成和工作原理为引子，对气压装置组件、控制元件以及控制回路进行介绍，在知识或技能展开介绍的元件以及控制回路进行介绍，在知识或技能展开介绍的过程中，可结合实物或在控制现场进行教学，并通过同过程中，可结合实物或在控制现场进行教学，并通过同步的实验操作训练加以理解和巩固。步的实验操作训练加以理解和巩固。教学目标：结合全自动包装机中压装装置控制系统

2、的实教学目标：结合全自动包装机中压装装置控制系统的实际应用，熟悉速度控制回路中节流阀、排气阀、梭阀、际应用，熟悉速度控制回路中节流阀、排气阀、梭阀、延时阀、行程阀等各类气动元件、电气元件的结构和动延时阀、行程阀等各类气动元件、电气元件的结构和动作原理。作原理。4.1 引入任务引入任务 图4-1a)所示为全自动包装机中压装装置的工作示意图a)工作示意图 b)系统回路图图4-1 压装装置工作示意图及系统回路图4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 气压传动系统中气缸的速度控制是指对气缸活塞从开始运动到到达其行程终点的平均速度的控制。时间控制则指的是对气缸在其终端位置停留时间的

3、控制和调节。它们常被用来控制气缸动作的节奏，调整整个动作循环的周期。 4.2.1 气动元件结构与原理气动元件结构与原理 1. 节流阀和单向节流阀 （1）节流阀 从流体力学的角度看，流量控制就是在管路中制造局部阻力，通过改变局部阻力的大小来控制流量的大小。凡用来控制和调节气体流量的阀，均称为流量控制阀，节流阀就属于流量控制阀。4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识a) b) c)图4-2 节流阀a)结构原理图 b)实物外形图 c)职能符号4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 （2）单向节流阀 单向节流阀是气压传动系统最常用的速度控制元件，也常称为速度

4、控制阀。它是由单向阀和节流阀并联而成的，节流阀只在一个方向上起流量控制的作用，相反方向的气流可以通过单向阀自由流通。利用单向节流阀可以实现对执行元件每个方向上的运动速度的单独调节。4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 2快速排气阀 快速排气阀简称快排阀，它通过降低气缸排气腔的阻力，将空气迅速排出达到提高气缸活塞运动速度的目的。其工作原理如图4-5 a)所示，职能符号如图4-5b)所示，实物图如图4-6所示。4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 3梭阀 梭阀相当于两个单向阀的组合阀，有两个输入口，一个输出口，如图4-8a)所示。不管压缩空气从那一个

5、进气口进入时，阀芯将另一面的进气口封闭，使工作口2有压缩空气输出。若两端进气口的压力不等，则高压口的通道打开，低压口被封闭，高压进气口与工作口相连，工作口2输出高压的压缩空气。梭阀的实物外形如图4-8b)所示，职能符号如图4-8c)所示。4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 4双压阀 双压阀有两个输入口1和一个输出口2，如图8-2 a）所示。只有当两个输入口都有输入信号时，输出口才有输出。当两个输入信号压力不等时，则输出压力相对低的一个，因此它还有选择压力作用。双压阀的实物外形如图8-2b)所示，职能符号如图8-2c)所示。4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控

6、制回路基础知识 5延时阀 延时阀是气动系统中的一种时间控制元件，它是通过节流阀调节气室充气时的压力上升速率来实现延时的。延时阀有常通型和常断型两种，图4-9所示为常断型延时阀的工作原理图，其实物外形如图4-10a)所示，职能符号如图4-10b)所示。4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 6行程阀 行程阀是利用安装在工作台上凸轮、撞块或其他机械外力来推动阀芯动作实现换向的换向阀。由于它主要用来控制和检测机械运动部件的行程，所以称为行程阀。行程阀常见的操控方式有顶杆式、滚轮式、单向滚轮式等，其换向原理与手动换向阀类似。图4-12 单向滚轮式行程阀工作原理图a)正向通过 b)

7、反向通过1-气缸 2-凸块 3-滚轮 4-阀杆 5-行程阀阀体4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 4.2.2 进气节流与排气节流进气节流与排气节流 根据单向节流阀在气动回路中连接方式的不同，可以将速度控制方式分为进气节流速度控制方式和排气节流速度控制方式。 1定义 进气节流指的是压缩空气经节流阀调节后进入气缸，推动活塞缓慢运动；气缸排出的气体不经过节流阀，通过单向阀自由排出。排气节流指的是压缩空气经单向阀直接进入气缸，推动活塞运动；而气缸排出的气体则必须通过节流阀受到节流后才能排出，从而使气缸活塞的运动速度得到控制。 2性能比较 采用进气节流: 采用排气节流:4.2

8、速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 4.2.3 速度控制回路速度控制回路 1单作用气缸速度控制回路 单作用气缸速度控制回路如图4-14所示。图4-14a)是利用进气节流式调速阀实现活塞杆伸出速度可调及快速返回；图4-14b)可以进行双向速度调节。4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 2双作用气缸速度控制回路 （1）排气节流调速与进气节流调速 表表4-1 两种调速方式的比较两种调速方式的比较特性项目特性项目进气节流调速进气节流调速排气节流调速排气节流调速低速平稳性易产生低速爬行好阀的打开程度及速度 设有比例关系有比例关系惯性的影响对调速特性有影响对调速特

9、性影响小启动延时小与负载率成正比启动加速度小大行程终点速度大约等于平均速度缓冲能力小大4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 （2）慢进-快退调速回路 （3）双速驱动回路 (4)行程中途变速回路4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 3气液联用缸速度控制回路图4-19 气液联用缸速度控制回路1-气液联用缸 2-行程阀 3-单向节流阀 4-气液转换器 5-电磁换向阀4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 4气液阻尼缸速度控制回路4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间控制回路基础知识 4.2.4 电气控制元件结构与原理电气控制

10、元件结构与原理 1熔断器的结构和工作原理 （1）熔断器的结构：熔断器一般由熔座（支撑件）和熔断体两大部分组成。如图4-21所示为熔断器的结构示意图及图形文字符号。其中熔断体是装有熔体的部件，它由熔体、熔体连接点和指示器等组成。熔座由装载熔断体的可动部件和具有触点接线端子等的固定部件组成。 （2）熔断器的工作原理：熔断器串联接在被保护电路中，当该电路发生短路或严重过载故障时，通过熔断器熔体的电流达到或超过某一定值时，并经过一定时间，熔体上产生的热量使容体温度上升到熔体金属的熔点，使熔体某处熔化而分断电路，切断故障电路的电流，实现了对电路及其设备的保护。4.2 速度与时间控制回路基础知识速度与时间

11、控制回路基础知识 3熔断器的选用 熔断器的选择包括熔断器的种类选择和额定参数选择两项内容 4熔断器使用注意事项4.3.1 元器件的编号方法元器件的编号方法数字符号表示含义及规定10、20、30表示各个执行元件11、21、31表示各个执行元件的末级控制元件（主控阀）12、14、1622、24、2632、34、36表示控制各个执行元件前冲的控制元件13、13、1323、23、2333、33、33表示控制各个执行元件回缩的控制元件102、104、106202、204、206302、304、306表示各个主控阀与执行元件之间的控制执行元件前冲的控制元件101、103、105201、203、206301

12、、303、305表示各个主控阀与执行元件之间的控制执行元件回缩的控制元件01、02、03表示气源系统的各个元件4.3 压装装置的实例分析压装装置的实例分析 432 自锁控制的方法自锁控制的方法4.3 压装装置的实例分析压装装置的实例分析 4.3.3 压装装置时间压装装置时间-位移位移-步骤图步骤图4.3 压装装置的实例分析压装装置的实例分析3主控阀信号重叠的解决方法解决该装置的信号重叠问题还是比较容易的。如图4-28所示，在活塞杆的初始位置加一个二位三通常断型行程阀，由于在初始位置即1.2的位置处，行程阀在活塞杆的作用下左位接入系统。当活塞杆前伸后，在弹簧力的作用下，阀1.2右位接入系统，使主控阀1.1的左边没有控制信号，这就消除了主控阀信号重叠的问题。图4-28 压力延时回缩控制4.4 实验操作训练实验操作训练(亚龙亚龙YL-381B型气、液压实训装置型气、液压实训装置) 4.4.1