《自动化生产线安装与调试》教学课件+源程序项目二第二节相关知识气动系统

1、自动化生产线安装与调试第1页，共20页。项目二 供料单元安装与调试气动系统在供料单元中的应用第2页，共20页。气缸节流阀电磁换向阀供料单元气动控制回路第3页，共20页。气动系统在供料单元中的应用（一）气缸1、气缸气缸的分类气缸是气动系统中将气体压力能转换成机械能并完成做功动作的元件。气缸有做往复直线运动的和做往复摆动两种类型。做往复直线运动的气缸又可分为单作用气缸、双作用气缸、膜片式气缸和冲击气缸4种。（1）单作用气缸：仅一端有活塞杆，从活塞一侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。（2）双作用气缸：从活塞两侧交替供气，在一个或两个方向输出力。（3）膜片式气缸：用膜片代

2、替活塞，只在一个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。（4）冲击气缸：这是一种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速（1020米/秒）运动的动能，借以做功。（5）无杆气缸：没有活塞杆的气缸的总称。第4页，共20页。气动系统在供料单元中的应用图 2-2 供料操作示意图在图 2-2供料操作示意图中，我们可以观察到供料单元中使用的气缸是标准的双作用直线气缸。（一）气缸2、标准双作用直线气缸的结构和原理第5页，共20页。气动系统在供料单元中的应用标准气缸是指气缸的功能和规格是普遍使用的、结构容易制造的、制造厂通常作为通用产品供应市场的气缸。双作用气缸是指活塞的往复运动均由压缩空气来推

3、动。图2-3所示是标准双作用直线气缸的半剖面图。图中气缸的两个端盖上都设有进排气通口，从无杆侧端盖气口进气时,推动活塞向前运动；反之，从杆侧端盖气口进气时，推动活塞向后运动。（一）气缸2、标准双作用直线气缸的结构和原理第6页，共20页。气动系统在供料单元中的应用图2-3 双作用气缸结构示意图双作用气缸具有结构简单，输出力稳定，行程可根据需要选择的优点，但由于是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动的，回缩时压缩空气的有效作用面积较小，所以产生的力要小于伸出时产生的推力。第7页，共20页。气动系统在供料单元中的应用（二）节流阀为了使气缸的动作平稳可靠，应对气缸的运动速度加以控制，常用的方法是使

4、用单向节阀来实现。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 速度，所以也称为速度控制阀。流量控制阀就是通过改变阀的通流截面积来实现流量控制的元件。流量控制阀包括节流阀、单向节流阀、排气节流阀和快速排气阀等。单向节流阀实物及结构原理图如图2-4所示。第8页，共20页。气动系统在供料单元中的应用图2-4 单向节流阀结构与原理示意图（二）节流阀第9页，共20页。气动系统在供料单元中的应用 图 2-5 所示给出了在双作用气缸装上两个单向节流阀的连接示意图，这种连接方式称为排气节流方式。即当压缩空气从 A 端进气、从 B 端排气时， 单向节流阀 A的单向阀开启，向气缸无杆腔

5、快速充气；由于单向节流阀 B 的单向阀关闭， 有杆腔的气体只能经节流阀排气，调节节流阀 B 的开度，便可改变气缸伸出时的运动速度。 反之，调节节流阀 A 的开度则可改变气缸缩回时的运动速度。这种控制方式，活塞运行稳定，是最常用的方式。图 2-5 节流阀连接和调整原理示意图 （二）节流阀第10页，共20页。气动系统在供料单元中的应用图 2-6 安装上气缸节流阀的气缸 节流阀上带有气管的快速接头，只要将合适外径的气管往快速接头上一插就可以将管连接好了 ，使用时十分方便。图2-6所示是安装了带快速接头的限出型气缸节流阀的气缸外观。（二）节流阀第11页，共20页。气动系统在供料单元中的应用（三）电磁换

6、向阀气体流动方向的改变则由能改变气体流动方向或通断的控制阀即方向控制阀加以控制。 在自动控制中，方向控制阀常采用电磁控制方式实现方向控制，称为电磁换向阀。电磁换向阀是利用其电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力使阀芯切换，达到改变气流方向的目的。换向阀的“位”指的是为了改变气体方向，阀芯相对于阀体所具有的不同的工作位置；“通” 的含义则指换向阀与系统相连的通口，有几个通口即为几通。换向阀的结构原理及图形符号如图2-7所示。第12页，共20页。气动系统在供料单元中的应用图2-7换向阀的结构原理及图形符号（三）电磁换向阀第13页，共20页。气动系统在供料单元中的应用图 2-8 单电控电磁换向阀

7、的工作原理 图2-8 中，只有两个工作位置，具有供气口P、工作口 A 和排气口 R，故为二位三通阀。（三）电磁换向阀第14页，共20页。气动系统在供料单元中的应用图2-9 双电控二位五通电磁换向阀结构原理图图2-9是双电控先导式二位五通电磁换向阀结构原理图。当左线圈通电，1口与4口通，2口与3口通；当右线圈通电，1口与2口通，4口与5口通。（三）电磁换向阀第15页，共20页。气动系统在供料单元中的应用图 2-10 部分单电控电磁换向阀的图形符号图2-10所示分别给出二位三通、二位四通和二位五通单控电磁换向阀的图形符号，图形中有几个方格就是几位，方格中的“” 和“” 符号表示各接口互不相通。（三

8、）电磁换向阀第16页，共20页。气动系统在供料单元中的应用YL-335B 所有工作单元的执行气缸都是双作用气缸，因此控制它们工作的电磁阀需要有二个工作口和二个排气口以及一个供气口，故使用的电磁阀均为二位五通电磁阀。 供料单元用了两个二位五通的单电控电磁阀。这两个电磁阀带有手动换向和加锁钮， 有锁定（ LOCK） 和开启（ PUSH） 2个位置。用小螺丝刀把加锁钮旋到在 LOCK 位置 时， 手控开关向下凹进去，不能进行手控操作。只有在 PUSH 位置，可用工具向下按，信号为“ 1”，等同于该侧的电磁信号为“1”；常态时，手控开关的信号为“0”在进行设备调试时，可以使用手控开关对阀进行控制，从而

9、实现对相应气路的控制，以改变推料缸等执行机构的控制，达到调试的目的。（三）电磁换向阀第17页，共20页。气动系统在供料单元中的应用两个电磁阀是集中安装在汇流板上的。汇流板中两个排气口末端均连接了消声器，消声器的作用是减少压缩空气在向大气排放时的噪声。这种将多个阀与消声器、汇流板等集中在一起构成的一组控制阀的集成称为阀组，而每个阀的功能是彼此独立的。阀组的结构如图 2-11 所示。图 2-11 电磁阀组（三）电磁换向阀第18页，共20页。气动系统在供料单元中的应用（四）供料单元气动控制回路气动控制回路是本工作单元的执行机构，该执行机构的控制逻辑与控制功能是由PLC 实现的。气动控制回路的工作原理如图 2-12 所示。图中1A和2A分别为推料气缸和顶料气缸。1B1和1B2 为安装在推料缸的两个极