气动回路培训--曾威

1、广东汉能薄膜太阳能有限公司设备部 曾威2015年03月28日CTS设备气动知识的培训Hanergy Copyright Company Confidential目录1.气动控制简介气动控制简介1)气动系统简介; 2)气动系统基本组成；3)气动系统应用概述；3. CTSCTS气动回路主要部件气动回路主要部件1)气动执行件; 2)气动控制阀;3)真空系统；5. 总结总结2. CDA气源系统气源系统1)空压机系统简介; 2)冷却系统介绍;3)空气储存器；4）气动三联件；4. CTS4. CTS气动回路气动回路1)气动控制基本回路;2) nip roll UP/DOWN气动回路; 3)温控器回路;4)

2、切刀气缸控制回路;5) IV tester feiger&pick and place UP/DOWN；Hanergy Copyright Company Confidential1. 1.气动控制气动控制简介简介1)气动系统简介; 2)气动系统基本组成；3)气动系统应用概述；Hanergy Copyright Company Confidential1.1 气动系统概述Hanergy Copyright Company Confidential 一一个典型的气动系统是由方向控制阀、气动执行元件、各种气动辅助元件及个典型的气动系统是由方向控制阀、气动执行元件、各种气动辅助元件及气源净化元件所组

3、成。气源净化元件所组成。1.2 1.2 气动系统的基本组成气动系统的基本组成Hanergy Copyright Company Confidential 气动气动（PNEUMATICPNEUMATIC）是）是“气动技术气动技术”或或“气压传动与控制气压传动与控制”的简称。气动技术是的简称。气动技术是以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工以空气压缩机为动力源，以压缩空气为工作介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段。1.3 气动系统应用Hanergy Copyright Comp

4、any Confidential2. CDA2. CDA气源气源系统系统1)空压机系统简介; 2)冷却系统介绍;3)空气储存器；4）气动三联件；Hanergy Copyright Company Confidential 产生产生、处理和贮存压缩空气的设备称为气源设备。由气源设备组成的系统称为、处理和贮存压缩空气的设备称为气源设备。由气源设备组成的系统称为气源系统。典型的气源系统如图所示：气源系统。典型的气源系统如图所示：2.1 空压机系统Hanergy Copyright Company Confidential 它把冷却水与热空气隔开，强迫冷却水沿热空气的反方向流动，以降低压缩空气的温度。

5、水冷式后冷却器出口空气温度约比冷却水的温度高10。 后冷却器最低处应设置自动或手动排水器，以排除冷凝水。适用于进口空气温度低于200，且处理空气量较大、湿度大、粉尘多的场合。2.2 冷却系统Hanergy Copyright Company Confidential 储气罐是指专门用来储存气体的设备，同时起稳定系统压力的作用，根据储气罐的承受压力不同可以分为高压储气罐，低压储气罐，常压储气罐。2.3 储气罐Hanergy Copyright Company Confidential 为得到多种功能,将空气过滤器、减压阀和油雾器等元件进行不同的组合，就构成了空气组合元件。各元件之间采用模块式组合

6、的方式连接。 这种方式安装简单，密封性好，易于实现标准化、系列化，可缩小外型尺寸，节省空间和配管，便于维修，便于集中管理。2.4 气动三联件Hanergy Copyright Company Confidential3. 3. CTS CTS气动回路气动回路主主要部件要部件1)气动执行件; 2)气动控制阀;3)真空系统；Hanergy Copyright Company Confidential 双作用气缸的活塞前进或后退都能输出力（推力或拉力）。结构简单，行程可根据双作用气缸的活塞前进或后退都能输出力（推力或拉力）。结构简单，行程可根据需要选择需要选择。气缸的基本构造部分解释：气缸的基本构造

7、部分解释：1、缸筒：一般缸筒内表面的粗糙度应达Ra0.8m，对于钢管缸筒，内表面还应镀硬铬，以减少摩擦阻力和磨损。其材质除了高碳钢外，还使用高强度铝合金、黄铜和不锈钢管。2、端盖：端盖上设有进排气通口，有的还在端盖内设有缓冲机构。杆侧端盖上设有密封圈和防尘圈，以防止从活塞处向外漏气和防止外部灰尘混入缸内。通常端盖过去常用可段铸铁，现常用铝合金压铸，微型缸有使用黄铜材质的。3、导向套：提高气缸的导向精度，承受活塞杆上少量的横向负载，减小活塞杆伸出时的下弯量，延长气缸的使用寿命。通常使用烧结含油合金、铅青铜铸件。 4、活塞：活塞是受压力零件，活塞上设有密封圈、耐磨环。耐磨环可提高气缸的导向性，减少

8、活塞密封圈的磨耗，减少摩擦阻力，通常材料使用聚氨酯、聚四氟乙烯、夹布合成树脂等材质。活塞的材质通常用铝合金和铸铁，小型缸有用黄铜制成的。5、活塞杆：通常使用高碳钢、表面经镀硬铬处理，或使用不锈钢，提高密封圈的耐磨性。3.1.1 气动执行元件双作用气缸Hanergy Copyright Company Confidential（CTS设备设备cassette unloaded动作气缸）动作气缸） 双作用了的气缸一双作用了的气缸一般用在行程较大，速般用在行程较大，速度要求较高的动作执度要求较高的动作执行元件。行元件。例：例： CTS设备infeed convyor（要求动作速度要快）； CTS设备

9、device plate位置气缸（要求动作速度快）； CTS设备Cut位置气缸（切割动作要求速度快）； KIV tester finger和pick and place位置的气缸（动作要求速度快） cassette位置气缸（动作行程大“400mm”)双作用气缸例Hanergy Copyright Company Confidential3.1.2 动作执行元件单作用力气缸 单作单作用气缸结构简单，耗气量少。缸体内安装了弹簧，缩短了气缸的有效行程。用气缸结构简单，耗气量少。缸体内安装了弹簧，缩短了气缸的有效行程。弹簧的反作用力随压缩行程的增大而增大，故活塞杆的输出力随运动行程的增大弹簧的反作用力

10、随压缩行程的增大而增大，故活塞杆的输出力随运动行程的增大而减小。弹簧具有吸收动能的能力，可减小行程终端的撞击作用。而减小。弹簧具有吸收动能的能力，可减小行程终端的撞击作用。注：一般注：一般用于行程短，对输出力和运动速度要求不高的场合。用于行程短，对输出力和运动速度要求不高的场合。Hanergy Copyright Company Confidential（CTS test infeed nip roll夹紧气缸） 双作用气缸例 CTS CTS test infeed nip rolltest infeed nip roll夹紧夹紧气缸气缸属于不常动的动作执行部件，属于不常动的动作执行部件，设备

11、在开始生产的时候会对气设备在开始生产的时候会对气缸执行一个夹紧动作，但是在缸执行一个夹紧动作，但是在生产的过程中气缸是不动作的生产的过程中气缸是不动作的，并且夹紧动作活动范围大约，并且夹紧动作活动范围大约只有只有5mm5mm。由于：此动作对运动速度无要求；行程短；属于弹性装置；所以适合使用单作用气缸。Hanergy Copyright Company Confidential3.1.2 动作执行件气胀轴 气胀气胀轴叫法虽多轴叫法虽多, ,但工作原理同样但工作原理同样. . 气胀轴、气胀套使用极为方便，快捷，只需自气胀轴、气胀套使用极为方便，快捷，只需自备气源，空气压力控制在备气源，空气压力控制

12、在6-8kg/cm26-8kg/cm2范围内，需锁紧外部的部件范围内，需锁紧外部的部件( (比如圆形的比如圆形的纸管纸管) )时，只要气枪对着气胀轴上的气嘴充气便可完成，顶住外部的部件时，只要气枪对着气胀轴上的气嘴充气便可完成，顶住外部的部件( (比如圆形的比如圆形的纸管纸管) )，需放松纸卸料时，用手按下气嘴上的滑外部的部件，需放松纸卸料时，用手按下气嘴上的滑外部的部件( (比如圆形的纸管比如圆形的纸管) )便可便可取出取出. .（装置截面图）（装置实际图）Hanergy Copyright Company Confidential3.2 气动控制元件定义：定义： 气动控制气动控制阀是指在气

13、动系统中控制气流的压力、流量和流动方向，并保证气动执行元件阀是指在气动系统中控制气流的压力、流量和流动方向，并保证气动执行元件或机构正常工作的各类或机构正常工作的各类气动元件气动元件。控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀。控制和调节压缩空气压力的元件称为压力控制阀。分类：分类： 控制控制和调节压缩空气流量的元件称为流量控制阀。改变和控制气流流动方向的元件称为和调节压缩空气流量的元件称为流量控制阀。改变和控制气流流动方向的元件称为方向控制阀。除上述三类控制阀外，还有能实现一定逻辑功能的逻辑元件，包括元件内部无可方向控制阀。除上述三类控制阀外，还有能实现一定逻辑功能的逻辑元件，包括元件内部无

14、可动部件的射流元件和有可动部件的气动逻辑元件。在结构原理上，逻辑元件基本上和方向控制阀动部件的射流元件和有可动部件的气动逻辑元件。在结构原理上，逻辑元件基本上和方向控制阀相同，仅仅是体积和通径较小，一般用来实现信号的逻辑运算功能。近年来，随着气动元件的小相同，仅仅是体积和通径较小，一般用来实现信号的逻辑运算功能。近年来，随着气动元件的小型化以及型化以及PLCPLC控制在气动系统中的大量应用，气动逻辑元件的应用范围正在逐渐减小。控制在气动系统中的大量应用，气动逻辑元件的应用范围正在逐渐减小。 从控制从控制方式来分，气动控制可分为断续控制和连续控制两类。在断续控制系统中，通常要用压力控制阀方式来分

15、，气动控制可分为断续控制和连续控制两类。在断续控制系统中，通常要用压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀来实现程序动作、流量控制阀和方向控制阀来实现程序动作; ;连续控制系统中，除了要用压力、流量控制阀外，还连续控制系统中，除了要用压力、流量控制阀外，还要采用伺服、比例控制阀等，以便对系统进行连续控制。要采用伺服、比例控制阀等，以便对系统进行连续控制。Hanergy Copyright Company Confidential 利用手轮直接调节调压弹簧的压缩量来改变阀的出口压力的阀，称为直动式减压阀。与普通型减压阀的主要区别是有常泄式溢流孔。其稳压精度高，为0.001Mpa。但存在微漏，在出口压力

16、为0.3Mpa时，泄露量为46L/min(ANR)。连接方式有管式和模块式。3.2.1 气动控制元件压力控制阀Hanergy Copyright Company Confidential压力控制阀-例 主气压调压阀：主气压压力控制阀用于单一设备的气压力气控主气压调压阀：主气压压力控制阀用于单一设备的气压力气控制，组合在三联件中。一般采用精密减压阀，同时配备气压表制，组合在三联件中。一般采用精密减压阀，同时配备气压表。在。在CTSCTS设备中的主气压压力控制阀阀与油雾器组装在一起，设备中的主气压压力控制阀阀与油雾器组装在一起，这种组装方式有时候会被称为气动二联件。这种组装方式有时候会被称为气动二

17、联件。 局部气压控制阀：局部气压调压阀用于单一回路的气压控制，局部气压控制阀：局部气压调压阀用于单一回路的气压控制，主要用于回路要求气压与主气压存在较大差异的情况。主要用于回路要求气压与主气压存在较大差异的情况。 在在CTSCTS设备中，有三个局部调压阀：设备中，有三个局部调压阀：温控器回路气压控制调压阀；温控器回路气压控制调压阀；-用于温控回路热风枪流量控制的辅助用于温控回路热风枪流量控制的辅助divce platedivce plate气压控制调压阀；气压控制调压阀；-用于控制用于控制device platedevice plate动作力度的控制。动作力度的控制。infeed nip ro

18、llinfeed nip roll气压控制调压阀气压控制调压阀-用于用于nip rollnip roll压力的控制。压力的控制。Hanergy Copyright Company Confidential 单向节流阀单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀，常用于控制气缸的运动是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀，常用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。速度，故常称为速度控制阀。单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。3.2.2气动控制元件单向节流阀（结构图）（实物图）Hanergy Copyright Company Confidentia

19、l3.2.3 气动控制元件方向控制阀先导式电磁阀开先导式电磁阀关直动式电磁阀关直动式电磁阀开Hanergy Copyright Company Confidential方向控制阀-例先导式三位五通电磁阀，控制开启时间较长的cassette load和unloaded气缸；直动式两位五通电磁阀，一般用于device plate等一般的双作用力气缸控制； 一般直动式通经比较小，最大一般到一般直动式通经比较小，最大一般到DN20DN20左右，所以大流量大通径的还是得选左右，所以大流量大通径的还是得选用先导式，而且功耗较小用先导式，而且功耗较小0.1-0.2w 0.1-0.2w ，直动式功耗较先导式大

20、，一般在，直动式功耗较先导式大，一般在5-20w 5-20w ，高，高频通电容易烧毁线圈。频通电容易烧毁线圈。Hanergy Copyright Company Confidential 启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫止回阀。止回启闭件靠介质流动和力量自行开启或关闭，以防止介质倒流的阀门叫止回阀。止回阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，阀属于自动阀类，主要用于介质单向流动的管道上，只允许介质向一个方向流动，以防止发生事故。以防止发生事故。 在在CTSCTS设备中，设备中，decaldecal的气胀轴的气胀轴装置、装置、TEST

21、fingerTEST finger装置，装置，pick pick and placeand place装置等需要安全保护装置等需要安全保护的位置都使用了气控止回阀，的位置都使用了气控止回阀，止回阀泄气有止回阀泄气有PTPT端使能或者手端使能或者手动按钮两种方式。动按钮两种方式。手动控制按钮3.2.4 气动控制元件气控止回阀Hanergy Copyright Company Confidential气控止回阀-参数规格Hanergy Copyright Company Confidential3.2.5 气控阀 气控换向阀是靠气压力使阀芯切换的阀。该气压力称为先导压力或控制压力，由外部供给。气控

22、换向阀相当于去掉电磁控制换向阀的电磁先导阀部分，保留主阀部分。Hanergy Copyright Company Confidential气控止回阀-参数规格 CTSCTS设备中设备中CUT CUT 位置的两位三通气控阀，用于切刀气缸的上下控制；位置的两位三通气控阀，用于切刀气缸的上下控制； 在在CTS cutCTS cut气缸上使用气控阀的气缸上使用气控阀的原因是：原因是：气缸体积大；气缸体积大；并且负载较大；并且负载较大；动作速度要求快；动作速度要求快；气控阀可以使其气缸进气和排气控阀可以使其气缸进气和排期流量都非常大，从而使得气期流量都非常大，从而使得气缸在工作气量大的情况下保持缸在工作

23、气量大的情况下保持非常快的动作执行效率。非常快的动作执行效率。Hanergy Copyright Company Confidential3.3 真空系统元件应用领域：应用领域：1. 1. 如如真空包装机械中，包装纸的真空包装机械中，包装纸的吸附吸附、 送送 标标、贴标、包装袋的开启、贴标、包装袋的开启；2. 2. 电视机电视机的显像管、电子枪的加的显像管、电子枪的加工、运输、装配及电视机的组装；工、运输、装配及电视机的组装；3. 3. 印刷印刷机械中的双张、折面的检机械中的双张、折面的检测、印刷纸张的运输；测、印刷纸张的运输；4. 4. 玻璃玻璃的搬运和装箱；的搬运和装箱；5. 5. 机械人

24、机械人抓起重物，抓起重物，6. 6. 搬运搬运和装配；和装配；7. 7. 真空成型真空成型、真空卡盘等。、真空卡盘等。 真空系统。是由真空泵、真空系统。是由真空泵、PLCPLC程序控制系统、程序控制系统、储气罐储气罐、真空管道、真空管道、真空阀门真空阀门、境外过滤总成等组成的成套真空系统。目前，该系统广泛应用于电子半导体业境外过滤总成等组成的成套真空系统。目前，该系统广泛应用于电子半导体业、光电、光电背光模组背光模组、机械加工等行业。、机械加工等行业。Hanergy Copyright Company Confidential真空系统-重要组成部件KIV table 真空发生器Pick & p

25、lace真空发生器检测吸附的真空压力开关Hanergy Copyright Company Confidential真空系统-真空发生器（伯努利原理） 它是由先收缩后扩它是由先收缩后扩张的拉瓦尔喷管、张的拉瓦尔喷管、负压腔和接收管等负压腔和接收管等组成。有供气口、组成。有供气口、排气口和真空口。排气口和真空口。当供气口的供气压当供气口的供气压力高于一定值后，力高于一定值后，喷管射出超声速射喷管射出超声速射流。由于气体的粘流。由于气体的粘性，高速射流卷吸性，高速射流卷吸走负压腔内的气体走负压腔内的气体，使该腔形成很低，使该腔形成很低的真空度。在真空的真空度。在真空口处接上真空吸盘口处接上真空吸盘

26、，靠真空压力便可，靠真空压力便可吸起吸吊物。吸起吸吊物。Hanergy Copyright Company Confidential 用于检测真空压力的开关，保证真空系统安全可靠的工作。一般响应频率较高。用于检测真空压力的开关，保证真空系统安全可靠的工作。一般响应频率较高。按功能分：通用型和小孔口吸着确认型（利用气桥原理，压力传感器检测压差）按功能分：通用型和小孔口吸着确认型（利用气桥原理，压力传感器检测压差）按电触点分：无触点式（电子式），有触点式（磁性舌簧开关式等）按电触点分：无触点式（电子式），有触点式（磁性舌簧开关式等）SMCSMC公司对应产品为公司对应产品为ZSE1ZSE1、ZSE2

27、ZSE2（通用型），（通用型），ZSP1ZSP1（小孔口吸着确认型），（小孔口吸着确认型），ZSM1-ZSM1-115115、ZSM1-121ZSM1-121（通用型）等（通用型）等 真空压力传感器分两种，真空压力传感器分两种，即模拟量输出型和数字量即模拟量输出型和数字量输出型。在输出型。在CTSCTS设备中，设备中，都是使用数字量输出型的都是使用数字量输出型的真空压力传感器。真空压力传感器。真空系统-真空（气压）传感器Hanergy Copyright Company Confidential4. CTS4. CTS气动回路气动回路1)气动控制基本回路;2) nip roll UP/DOWN

28、气动回路; 3)温控器回路;4)切刀气缸控制回路;5) IV tester feiger&pick and place UP/DOWN；Hanergy Copyright Company Confidential4.1 CTS设备中的基本回路 如左图所示，大部分的双作用力如左图所示，大部分的双作用力的气缸控制都是这种结构。的气缸控制都是这种结构。CTS设备中的设备中的cassette load和和cassette unloaded动作气缸都是动作气缸都是这种控制结构。这种控制结构。Hanergy Copyright Company Confidential4.2 CTS设备中的NIP NIP RollRoll回路 图示为切刀位置的图示为切刀位置的NIP roll特点是：特点是：两个单作用气缸；局部气压调整；Hanergy Copyright Com