第4章加工单元的原理、安装与调试

所示，介绍原理 • 3）节流阀的调节 • 图示为双作用气缸安装限出型节流阀的连接和调节示意图。
当调节节流阀A时，用以调整气缸的伸出速度；调节节流阀B 时，用以调节气缸的缩回速度。
图 节流阀连接和调整示意图
三、相关知识
• ③方向控制阀 • 方向控制阀是气压传动系统中通过改变压缩空气的流动方向
和气流的通断，来控制执行元件启动、停止及运动方向的气 动元件。
●按照阀的控制方式
三、相关知识
表2-1 方向控制阀的控制方式及符号
三、相关知识
• 人力控制换向阀是依靠人为操作使阀换向的，简称为人控阀。 人控阀主要分为手动阀和脚踏阀两大类。
• 机械控制换向阀是利用凸轮、撞块或其他机械外力操纵阀杆 使阀换向的，简称为机控阀。这种阀常用作信号阀使用。
• 气压控制换向阀ห้องสมุดไป่ตู้利用气体压力操纵阀杆使阀换向的，改变 输出状态，简称为气控阀。气控阀按照控制方式可分为加压 控制、卸压控制和延时控制等。这种阀在易燃、易爆、潮湿、 粉尘大的工作环境中安全可靠。
三、相关知识
表2-2 换向阀的气路端口数和符号
二通阀有2个口，即1个输入口(P)，1个输出口(A)。 三通阀有3个口，除P、A口外，增加了1个排气口（用字母R 表示）。三通阀既可以是2个输入口和1个输出口，也可以是1 个输入口和2个排气口。 四通阀有4个口，除P、A、R口外，还有1个输出口（用B表 示），通路为 P A , B R 或 P B, A R 。 五通阀有5个口，除P、A、R、B外，还有2个排气口（用R、 S或O1、O2表示），通路为 P A,B S 或P B, A R 。
钻孔检测模块等。
图4-1 加工单元的实物全貌
①旋转工作台模块 旋转工作台模块主要由旋转工作台、工作台固定底盘、定速比 直流电动机、定位块、电感式接近开关传感器、漫反射式光电 传感器、支架等组成。
三、相关知识
• 在转动工作台上有四个工位，用于存放工件。在每个工位的 下面都有一个圆孔，用于光电传感器对工件的识别。电感式 接近开关传感器用于判断工作台的转动位置,以便于进行定 位控制。
三、相关知识
2.拓展知识
• ⑴气动控制元件 • 在气压传动系统中，气动控制元件是控制和调节压缩空气的
压力、流量和方向的重要控制阀，利用它们组成各种气动控 制回路，以保证气动执行元件（如气缸、气马达等）按设计 的程序正常地进行工作。气动控制元件按功能和用途可分为 流量控制阀（或称流量调节阀）、方向控制阀和压力控制阀 （或称压力调节阀）三大类。 • ①压力控制阀 • 在气动系统中，一般由空压机先将空气压缩，存储在贮气罐 内，然后经管路输送给各个气动装置使用。而贮气罐的空气 压力往往比各台设备实际所需要的压力高些，同时其压力波 动值也较大。因此需要将其压力减到每台装置所需的压力， 并使减压后的压力稳定在所需压力值上。压力控制阀就是用 来控制气动系统中压缩空气的压力，用于满足各种压力需求 或节能。压力控制阀有减压阀、安全阀（溢流阀）和顺序阀 三种。
• ②钻孔模块 • 钻孔模块主要由钻孔气缸、钻孔电机、夹紧气缸等组成。 • 钻孔模块用于实现钻孔加工过程。在钻孔气缸的两端、夹紧
气缸的两端都安装有磁感应式接近开关，分别用于判断两个 气缸运动的两个极限位置。 • ③检测模块 • 检测模块用于实现对钻孔加工结果的模拟检测过程。检测模 块主要由检测气缸、检测气缸固定架、检测模块支架及磁感 应式接近开关组成。 • ④继电器 • 继电器K1、K2，分别用于控制钻孔电机和工作台驱动电机。
• 4）勿将电容式传感器置于磁通密度大于等于0.02T 的直流磁场环境下使用以免造成误动作。
• 5）避免电容式传感器在化学溶剂，尤其是强酸、 强碱的环境下使用。
• 6）电容式传感器极板之间的空气隙很小，存在介 质被击穿的危险，通常在两极板间加云母片避免空 气隙被击穿。
• 7）电容式传感器的电容值均很小，一般在皮法（F） 级，连线时应采用分布电容极小的高频电缆。
输入口
P
1
排气口
R
5
输出口
B
2
输出信号清零
(Z)
(10)
排气口
S
3
控制口（1、2口接通）
Y
12
输出口
A
4
控制口（3、4口接通）
Z
14
三、相关知识
• ●按阀芯的工作位置数分 • 阀芯的切换工作位置简称为“位”，阀芯有几个工作位置就
称为几位阀。根据阀芯在不同的工作位置，实现气路的通或 断。阀芯按照可切换的位置数量分为二位阀、三位阀。 • 有2个通口的二位阀称为二位二通阀，通常表示为2/2阀，前 者表示通口数，后者表示工作位置。有3个通口的二位阀称 为二位三通阀，表示为3/2阀。常用的还有二位五通阀，常 表示为5/2阀，它可用于推动双作用气缸的回路中。 • 三位阀当阀芯处于中间位置时，各通口呈关断状态，则称为 中位封闭式；若出气口全部与排气口相通，则称为中位卸压 式；若输出口都与输入口相通，则称为中位加压式。 • 常见的换向阀的符号见表2-4，一个方块代表一个动作位置， 方块内的箭头表示气流的方向（T代表不通的口），各动作 位置中进气与出气口的总和为口数。
②使用注意事项 1）当检测物体为非金属时，要减小检测距离。 2）电容式传感器的接通时间为50ms，当负载和传感器采 用不同电源时，务必先接通电容式传感器的电源。
三、相关知识
• 3）当使用感性负载时，其瞬态冲击电流过大，会 损坏或劣化交流二线的电容式传感器，这时需要经 过交流继电器作为负载来转换使用。
三、相关知识
• 减压阀又称调压阀，是将供气气源压力减到每台装置所需要 的压力，并保证减压后压力值稳定。顺序阀是依靠气路中压 力的作用来控制执行元件按顺序动作的一种压力控制阀，顺 序阀一般很少单独使用，往往与单向阀配合在一起，构成单 向顺序阀。安全阀又称溢流阀，在系统中起安全保护作用。 当系统压力超过规定值时，安全阀打开，将系统中的一部分 气体排入大气，使系统压力不超过允许值，从而保证系统不 因压力过高而发生事故。
三、相关知识
• ②主要技术指标 • 动作距离 也称开关距离，在检测状态下，当被测物体在移
向接近开关的过程中并引起接近开关动作时，测得的被测物 体的检测面与接近开关的感应面之间的距离。 • 复位距离 在检测状态下被测物体逐渐远离接近开关的过程 中，当接近开关由动作状态复位到常态时，测得的被测物体 的检测面与接近开关的感应面之间的距离。 • 额定动作距离 又称为额定开关距离，是接近开关能够稳定 达到的标准动作距离，它是产品出厂时的标称值。 • 设定距离 在实际应用中，设定的接近开关的实际检测距离。 一般调整为额定动作距离的0.8倍。 • 回差值 动作距离与复位距离之间的绝对值。 • 重复定位精度 连续测量10次动作距离，其中最大值与最小 值之差即为重复定位精度。 • 最大开关频率 接近开关每秒可动作的最高次数。 • 最大开关电源 接近开关“触点“允许通过的最大电流。 • 工作电压 能够保证接近开关正常工作的电压范围。
三、相关知识
• ③接线形式 • 传感器的常用输出形式有NPN二线、NPN三
线、NPN四线、PNP二线、PNP三线、PNP 四线、AC三线、AC五线、直流NPN、PNP、 常开、常闭等多种。传感器的接线形式如表 3-1所示。
三、相关知识
表3-1 传感器的接线形式
三、相关知识 • ⑶电容式传感器 • ①电容式传感器的符号
• 1）方向控制阀的分类 • 根据方向控制阀的功能、控制方式、结构方式、阀内气流的
方向及密封形式等，可将方向控制阀分为几类。
• ●按气流在阀内的流通方向 • 按气流在阀内的流通方向分为单向型控制阀和双向型控制阀。
单向型控制阀只允许气流沿一个方向流动，如单向阀、梭阀、 双压阀和快速排气阀等。双向型控制阀可以改变气流流通的 方向，如电磁换向阀和气控换向阀。
自动化生产线原理、安装与调试
自动化生产线原理、安装与调试
任务一 加工单元的原理、安装与调试
任务提出 任务目标 相关知识 任务分析 任务实施 任务训练
自动化生产线原理、安装与调试
一、任务提出
• 加工单元可以模拟钻孔加工及钻孔质量检 测的过程，并通过旋转工作台模拟物流传 送的过程。 试根据该单元的工作要求完成 安装及PLC控制。
(a)
(b)
(c)
图2-23 单电控电磁铁换向阀
(a)正常位置 (b)动作位置 (c)符号
三、相关知识 • 图2-24为双电控电磁铁换向阀的符号。电磁线圈得电，双电
控二位五通阀的1口与4口接通，且具有记忆功能，只有当另 一个电磁线圈得电，双电控二位五通阀才复位，即1口与2口 接通。
• 电磁控制换向阀是利用线圈通电产生电磁吸力使阀切换，以 改变气流方向的阀，简称为电磁阀。电磁阀易于实现电、气 联合控制，能实现远距离操作，应用广泛。
• ●按照阀的气路端口数量分 • 控制阀的气路端口分为输入口（P）、输出口（A或B）和排
气口（R或O）。按切换气路端口的数目分为二通阀、三通 阀、四通阀和五通阀等。表2-2为换向阀的气路端口数和符号。
• ②流量控制阀
• 通过改变阀的通流截面积来实现流量控制阀，它包括节流阀、 单向节流阀和排气节流阀等。
• 1）节流阀
• 节流阀是将空气的流通截面缩小以增加气体的流通阻力，从 而降低气体的压力和流量。结构原理如图所示。
三、相关知识 • 2）单向节流阀 • 单向节流阀是单向阀和节流阀并联而成的组合控制阀，如图
三、相关知识
表2-4 常见换向阀的符号
三、相关知识 • 按阀芯结构分 • 按阀芯的结构分为截止式、滑柱式和同轴截止式。 • 按阀的连接方式分 • 按阀的连接方式分为管式连接、板式连接、集成式连接、法
兰式连接。 • 2）单向型方向控制阀 • 单向型方向控制阀只允许气流沿着一个方向流动。它主要包
括单向阀、梭阀、双压阀和快速排气阀等。