气动回路的设计与应用实例PPT
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简单气路设计(共36张PPT)
![简单气路设计(共36张PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/e17c528f8ad63186bceb19e8b8f67c1cfbd6ee55.png)
1个
两位三通单气控
1个
堵头、气管若干
要求:气缸在伸出与缩回状态都能长时间自保持,无须用手长按。
第11页,共36页。
答案3
两位三通阀除用来控制单作用气缸外,也常用作选择阀和分配阀使用。
对于封闭的气动回路进行高低压转换时,如从高压转换成低压,则必须排 出多余的压缩空气。此时需要用溢流阀和减压阀组合来实现。
答案8
实用气路设计 1、设计一个检验试台(如检测电磁阀),装置如图所示 2.)当按下3进气变为高压。试设计以下气路。
K1
K2
K3
第31页,共36页。
实用气路设计 2、设计一个检验试台(如检测调压阀),装置如图所示
动作原理:当开启手动阀,A、B缸,进气处同时动作把检测物夹紧并通气, 在测试过程中可通过脚踏阀进行断排气。
向电信号可为脉冲信号, 杆伸出。右侧电磁铁通电
因此电磁铁发热少,并 时,活塞杆缩回。左右侧
具有断电保持功能
电磁铁同时断电时,活塞 可停止在任意位置,但定
位精度不高
当电磁阀处于中间位置时 活塞杆处于自由状态,可 由其他机构驱动
第13页,共36页。
双作用气缸控制回路
气缸活塞杆伸出或缩回两个方向的运动都靠压缩空气驱动,通常选用两位五通阀来控制。
第32页,共36页。
答案9
实用气路设计 3、设计一个开门机构 动作原理:现有一粮仓,共有两种车分大车和小车来搬粮食,要求当小车来的时候门只开一半,大 车来的时候门全开。由于设备相对简陋,需人员在现场操作。 要求:
1、选择合适类型的气缸 2、选择合适类型的阀并设计该回路
3、开门动作要求速度缓慢且平稳
b、利用气缸结构的位置控制 使用多位气缸,可实现多点位置控制,其基本构成如图所示。气缸A、B、C的行程各不相同。当三 通换向阀1通电时,气缸A的活塞杆推动活塞B、C伸出,到达气缸A的行程终点。当三通电磁阀2通 电时,活塞A保持不动,活塞C向右移动。
气动基本回路(课堂PPT)
![气动基本回路(课堂PPT)](https://img.taocdn.com/s3/m/c5c7028855270722182ef767.png)
第十四章 气动基本回路
主讲 陈本德
谢谢你的配合,同学! 希望学习过程能给你带来快乐
1
F 1YA 2YA A
B
C
150 - - 3
1
0
150 +
-
1.5
1.5
0
150 - + 3
1
3
150 +
+ 1.5
1.5
0
300 + + 3
2
3
2
八轴仿形铣加工机床
3
气动控制回路的工作原理
图11.40
4
第一节 方向控制回路
图14-2双作用气缸换向回路
10
(三)往复动作回路
1.单往复动作回路
双气控阀的双稳态记忆功能
11
2.连续往复动作回路
12
(四)多工位控制回路
工位一:阀1控制, 右气缸杆缩回,左气缸杆缩回
工位二:阀2控制, 右气缸杆伸出,左气缸杆缩回
工位三:阀3控制, 右气缸杆伸出,左气缸杆伸出
13
三位控制回路
进气节流
16
❖ 节流供气的不足之处主要表现为:
❖ 1)当负载方向与活塞运动方向相反时,活塞运动 易出现不平稳现象,即“爬行”现象。
2)当负载方向与活塞运动方向一 致时,由于排气经换向阀快排, 几乎没有阻尼,负载易产生“跑 空”现象,使气缸失去控制。
所以进气节流,多用于垂直安装的气缸的供气回路中
17
五、缓冲回路
❖ 要获得气缸行程末端的缓冲,除采用带缓冲的气缸外,特 别在行程长、速度快、惯性大的情况下,往往需要采用缓冲 回路来满足气缸运动速度的要求。
b)所示回路的特点是, 当活塞返回到行程末端时, 其左腔压力已降至打不开 顺序阀2的程度,余气只 能经节流阀1排出,因此 活塞得到缓冲。
主讲 陈本德
谢谢你的配合,同学! 希望学习过程能给你带来快乐
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八轴仿形铣加工机床
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气动控制回路的工作原理
图11.40
4
第一节 方向控制回路
图14-2双作用气缸换向回路
10
(三)往复动作回路
1.单往复动作回路
双气控阀的双稳态记忆功能
11
2.连续往复动作回路
12
(四)多工位控制回路
工位一:阀1控制, 右气缸杆缩回,左气缸杆缩回
工位二:阀2控制, 右气缸杆伸出,左气缸杆缩回
工位三:阀3控制, 右气缸杆伸出,左气缸杆伸出
13
三位控制回路
进气节流
16
❖ 节流供气的不足之处主要表现为:
❖ 1)当负载方向与活塞运动方向相反时,活塞运动 易出现不平稳现象,即“爬行”现象。
2)当负载方向与活塞运动方向一 致时,由于排气经换向阀快排, 几乎没有阻尼,负载易产生“跑 空”现象,使气缸失去控制。
所以进气节流,多用于垂直安装的气缸的供气回路中
17
五、缓冲回路
❖ 要获得气缸行程末端的缓冲,除采用带缓冲的气缸外,特 别在行程长、速度快、惯性大的情况下,往往需要采用缓冲 回路来满足气缸运动速度的要求。
b)所示回路的特点是, 当活塞返回到行程末端时, 其左腔压力已降至打不开 顺序阀2的程度,余气只 能经节流阀1排出,因此 活塞得到缓冲。
气动基本回路介绍课件
![气动基本回路介绍课件](https://img.taocdn.com/s3/m/ec16929d0129bd64783e0912a216147916117e55.png)
3
气动基本回路的 工作原理
气动回路的工作过程
压缩空气进入气动回路, 推动气缸活塞运动 1
气动回路中的传感器、控 制器等元件实时监测和控 4 制气动回路的工作状态,
确保设备正常运行
活塞运动带动执行机
2
构,实现对设备的控
制
气动回路中的压力、
流量、速度等参数发
3
生变化,影响执行机
构的动作
气动回路的控制方式
03
02
气动基本回路可以实现 对气动系统的控制和调 节,以满足不同生产工 艺的要求。
04
气动基本回路的设计和 选择需要根据生产工艺 的要求和特点进行。
气动基本回路的分类
压力控制回路:用于调节气压,保
0 1 持压力稳定
方向控制回路:用于控制气体的流
0 3 动方向
安全保护回路:用于保护设备和人
0 5 员安全
04 气动执行器在医疗设备中 的应用,如手术机器人、 康复设备等。
气动系统的设计
A
气动系统的组成:气源、执行元件、 控制元件、辅助元件等
B
气动系统的设计原则:安全性、可 靠性、经济性、易维护性等
气动系统的设计方法:根据实际需
C
求,选择合适的气动元件,进行系
统布局和管路设计
气动系统的调试与优化:根据实际
气动传感器:用于检测气动系统的压力、流量、 温度等参数,实现系统的自动控制和监测
控制元件
气动控制阀:用于控制气体 的流动方向和流量
气动执行器:将气体的压力 能转化为机械能,驱动执行
机构
气动传感器:检测气体的压 力、流量、温度等参数
气动逻辑元件:实现逻辑控 制,如与门、或门、非门等
气动辅助元件:如消声器、 过滤器、润滑器等,用于改 善气动系统的性能和可靠性
第十二章气动基本回路ppt课件
![第十二章气动基本回路ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/e73a232a03768e9951e79b89680203d8ce2f6ac1.png)
一、节流调速回路 2、 双作用气缸的速度控制
12.2 速度控制回路
一、节流调速回路 3、单作用气缸及双作用气缸的增速回路 图12-15为增加单作用缸活塞后退的速度回路,当活塞后退时,气缸中的压缩空气经快速排气阀1V1的3口直接排放,不需经换向阀,减少排气阻力,故活塞可快速后退。 图12-16为增加双作用气缸活塞前进的速度回路,双作用气缸前进时在气缸排气口加一个快速排气阀1V1减小排气阻力。
12.1 方向控制回路
12.1 方向控制回路
一、单作用气缸换向与控制 2、利用梭阀的控制 如图12-10所示,回路中的梭阀相当于实现“或”门逻辑功能的阀。在气动控制系统中,有时需要在不同地点操作单作用缸或实施手动/自动并用操作回路。
一、单作用气缸换向与控制 3、 利用双压阀的控制 如图12-11所示回路是一个利用双压阀的双手操作回路,在该回路中,需要两个二位三通阀同时动作,才能使单作用气缸前进,实现“与”门逻辑控制。最常用的双手操作回路还有如图12-12所示的回路,常用于安全保护回路。
12.5 常见回路控制案例
5、带行程检测的压力控制回路 如图12-21所示回路,按下按钮阀1S1,主控阀1V1换向,活塞前进,当活塞杆碰到行程阀1S2时,如活塞腔气压达到顺序阀的调定压力时,则打开顺序阀1V2,压缩空气经过顺序阀1V2、行程阀1S2使主阀1V1复位,活塞后退。这种控制回路可以保证活塞到达行程终点且活塞腔压力达到预定压力值时,活塞才后退
12.2 速度控制回路
二、缓冲回路 三、气/液调速回路
12.2 速度控制回路
一、调压回路 二、增压回路(利用气液增力缸构成回路)
12.3 压力控制回路
一、调压回路 二、安全保护回路 1.互锁回路 2.过载保护回路 三、往复动作回路
12.2 速度控制回路
一、节流调速回路 3、单作用气缸及双作用气缸的增速回路 图12-15为增加单作用缸活塞后退的速度回路,当活塞后退时,气缸中的压缩空气经快速排气阀1V1的3口直接排放,不需经换向阀,减少排气阻力,故活塞可快速后退。 图12-16为增加双作用气缸活塞前进的速度回路,双作用气缸前进时在气缸排气口加一个快速排气阀1V1减小排气阻力。
12.1 方向控制回路
12.1 方向控制回路
一、单作用气缸换向与控制 2、利用梭阀的控制 如图12-10所示,回路中的梭阀相当于实现“或”门逻辑功能的阀。在气动控制系统中,有时需要在不同地点操作单作用缸或实施手动/自动并用操作回路。
一、单作用气缸换向与控制 3、 利用双压阀的控制 如图12-11所示回路是一个利用双压阀的双手操作回路,在该回路中,需要两个二位三通阀同时动作,才能使单作用气缸前进,实现“与”门逻辑控制。最常用的双手操作回路还有如图12-12所示的回路,常用于安全保护回路。
12.5 常见回路控制案例
5、带行程检测的压力控制回路 如图12-21所示回路,按下按钮阀1S1,主控阀1V1换向,活塞前进,当活塞杆碰到行程阀1S2时,如活塞腔气压达到顺序阀的调定压力时,则打开顺序阀1V2,压缩空气经过顺序阀1V2、行程阀1S2使主阀1V1复位,活塞后退。这种控制回路可以保证活塞到达行程终点且活塞腔压力达到预定压力值时,活塞才后退
12.2 速度控制回路
二、缓冲回路 三、气/液调速回路
12.2 速度控制回路
一、调压回路 二、增压回路(利用气液增力缸构成回路)
12.3 压力控制回路
一、调压回路 二、安全保护回路 1.互锁回路 2.过载保护回路 三、往复动作回路
气动回路及应用实例
![气动回路及应用实例](https://img.taocdn.com/s3/m/79e414e4011ca300a7c39067.png)
3.用气液增压缸的增压回路
图10.12 气液增压缸增压回路 1—气液增压缸;2—气液缸
4.气液缸同步动作回路
图10.13 气液缸同步回路 1、2—气液缸;3—截止阀
10.2 气压传动系统应用实例
2.双作用气缸速度控制回路
图10.4 双作用单向调速回路
图10.5 双向调速回路
3.快速往复运动回路
将图10.5(a)中两只单向节流阀换成 快速排气阀就构成了快速往复回路,若欲实 现气缸单向快速运动,可只采用一只快速 排气阀。
4.速度换接回路
图10.6 速度换接回路
10.1.3 压力控制回路
1.一次压力控制回路 2.二次压力控制回路
图10.7 二次压力控制回路
3.高低压转换回路
图10.8 二次压力控制回路
10.1.4 气液联动回路
1.用气液转换器的速度控制回路
图10.9 气液转换器调速回路
图10.10 气液转换器—行程阀调速回路
2.利用气液阻尼缸的控制回路
图10.11 气液阻尼缸速度控制回路
第10章 气动回路及应用实例
10.1
气动基本回路
10.2
气压传动系统应用实例
10.1 气动基本回路
10.1.1 换向回路
1.单作用气缸换向回路
图10.1 单作用气缸换向回路
Байду номын сангаас
2.双作用气缸换向回路
图10.2 各种双作用气缸的换向回路
10.1.2 速度控制回路
1.单作用气缸速度控制回路
图10.3 单作用气缸的速度控制回路
气动回路的设计与应用实例 ppt课件
![气动回路的设计与应用实例 ppt课件](https://img.taocdn.com/s3/m/7c833def8762caaedd33d470.png)
K1-——漏损系数, K1 =1.15—1.5 n——用气设备台数
K2——备用系数, K2 =1.2—1.6
qZ ——一台设备在一个周期内的平均用气量
(2)计算空压机的供气压力
ps p p
ps——空压机的供气压力,Pa
p ——系统压力,Pa
链接:16.3.2 气动系统的设计计算举例
PPT课件
1)运动和操作力的要求:主机的动作顺序、动作时间、 运动速度及其可调范围、运动的平稳性、定位精度、操作 力及联锁和自动化程度等。
2)工作环境条件:温度、防尘、防爆、防腐蚀要求及 工作场地的空间等情况必须调查清楚。
3)系统和机、电、液控制相配合的情况,及对气动系 统的要求。
PPT课件
24
2 设计气控回路 1)列出气动执行元件的工作程序。 2)对程序进行校核及校正,写出校正后的程序。 3)作X-D线图,写出执行信号的逻辑表达式。 4)画出系统的逻辑原理图。 5)画出系统的气动回路原理图。
1)把系统中每个执行元件的两种状态与主控阀相连后,自 上而下一个个画在图的右侧。
2)把发信器(如行程阀)大致对应其所控制的执行元件, 一个个画在图的左侧。
3)在图上要反映出执行信号的逻辑表达式与逻辑符号之间 的关系,并画出操作必须增加的阀(如启动阀)。
图16-5所示为程序[A1 B1 B0 A0 ]的气动控制系统逻辑原理图
22
图16-6所示为程序[A1 B1 B0 A0 ]的气动控制系统回路原理图
图16-6 气动控制系统回路原理图
PPT课件
23
16.3 气动系统的设计计算
气动系统的设计与计算是气动系统总体设计的一部分。
16.3.1 气动系统的设计步骤:
1.明确工作要求
气动回路的设计与应用实例
![气动回路的设计与应用实例](https://img.taocdn.com/s3/m/0de8a664182e453610661ed9ad51f01dc3815744.png)
气动回路的常见故障及排除方法
01
气压不足
检查气源压力是否正常,检查管 路是否有泄漏,更换损坏的气动 元件。
动作不灵
02
03
噪音过大
检查气动元件是否正常工作,调 整气路连接,确保气路畅通无阻。
检查气动元件是否正常工作,调 整气动元件的工作状态,更换损 坏的气动元件。
05
气动回路的发展趋势与展望
高效节能的气动回路设计
执行元件
将气体的压力能转换为机械能,如气缸、气马 达等。
气动回路的工作原理
压缩空气通过控制元件流入执 行元件,驱动执行元件进行工 作。
通过改变控制元件的状态,可 以控制气体的流动,从而实现 执行元件的往复运动或旋转运 动。
在气动回路中,通常使用气压 传感器来检测压力和流量等参 数,以确保回路的正常工作。
气动回路的应用领域
01
自动化生产线
用于物料搬运、装
配、检测等环节。
02
机器人技术
用于机器人的关节 驱动、夹持器等。
04
汽车制造
用于刹车的控制、
03
安全气囊的展开等
。
航空航天
用于控制飞行器的 舵机、起落架等。
02
气动回路设计
气动回路设计的基本原则
安全性
确保气动回路在各种工作条件下 都能安全运行,不发生意外事故
智能算法
采用人工智能、机器学习等技术,对气动回路进行自适应优化, 提高性能和可靠性。
远程监控与故障诊断
通过无线网络和远程监控技术,实现对气动回路的远程监控和故 障诊断,提高维护效率。
新型气动元件的开发与应用
新材料的应用
采用新型材料,如陶瓷、塑料等,提高气动元件的耐磨、耐高温等 性能。
气动基本回路与常用回路课件
![气动基本回路与常用回路课件](https://img.taocdn.com/s3/m/3dc780aa846a561252d380eb6294dd88d1d23d72.png)
气动三位置控制回路
总结词
通过使用单作用气缸和三位四通阀,实现对执行机构三 个位置的控制。
详细描述
三位置控制回路通常用于对执行机构进行精确的位置控 制。通过使用单作用气缸和三位四通阀,可以实现对执 行机构的三个位置的控制。其中,单作用气缸只有一个 工作腔,通过充气和排气来驱动执行机构进行运动。三 位四通阀具有三个工作位置,通过切换工作位置来实现 执行机构的三个不同位置的控制。
04
气动回路设计方法与技巧
明确设计要求与参数
了解客户需求
在开始设计之前,要与客户进行充分沟通, 明确了解设计要求和参数,包括工作压力、 工作流量、工作速度、负载类型等。
制定设计方案
根据客户需求,制定详细的设计方案,包括 气动系统的组成、元件的选择、回路的设计 等。
选择合适的元件与组合方式
选择合适的元件
压力控制阀的种类包括减压阀、安全 阀、顺序阀等,其工作原理是根据系 统压力的变化自动调节阀门开口大小 ,以保持系统压力稳定。
速度控制回路
速度控制回路是指利用流量控制阀对压缩空气的流量进行 控制的回路,常用于控制气缸的运动速度。
流量控制阀的种类包括节流阀、调速阀等,其工作原理是 通过改变阀门开口大小来控制压缩空气的流量,以实现气 缸运动速度的控制。
换向阀的种类包括手动换向阀、电磁换向阀、液动换向阀等,其工作原理是当压 缩空气从进气口进入时,推动阀芯移动,使气流从进气口通过阀芯上的通道流向 排气口,同时关闭原排气口,使原进气口成为排气口,从而实现气缸的往复运动 。
压力控制回路
压力控制回路是指利用压力控制阀对 压缩空气的压力进行控制的回路,常 用于保证气动执行机构在规定压力下 正常工作。
详细描述
顺序动作回路可以实现自动化控制, 例如在机械手或自动化生产线中,根 据预设的程序,使多个气动元件协同 工作,实现复杂的机械运动。
气动控制回路PPT课件
![气动控制回路PPT课件](https://img.taocdn.com/s3/m/46b4ca3d50e2524de4187e94.png)
1、2、3-梭阀;4、5、6、7、8、9-换向阀
第28页/共61页
4.自锁回路
q2
【习题7】工件位置转换
问题描述:大型块状铸造工件在工作线 1或2上传送。按下按钮可以控制单作用 气缸(A)伸出。在一秒后再次按下另一 个按钮,气缸缩回。弹簧复位的单气控 换向阀为最终控制元件。通过气动自锁 回路可以记忆前进信号。
进行程的时间t=0.4秒。松开按钮时,活
A
塞杆缩回到初始位置。压力表安装在单向
Z2
节流阀前或后方。
68%
Z1 A
q
第19页/共61页
【习题5】工件的分离
问题描述:工件分离装置将工件从一个传
送带上推到X光仪器上。按下按钮后单作
用气缸(A)快速缩回。松开按钮后,活塞
杆伸出。前进运动的时间t=0.9秒。压力
用双控阀的换向回路
第15页/共61页
【习题3】记号装置
A
问题描述:测量人员的测量杆长度
为3或5m,红色标记的长度为200mm。
可以在两个按钮中进行选择以通过
气缸来控制测量杆的运动,气缸上
a1
A
有排气阀。按下按钮可以控制行程,
直到气缸(A)达到前进的终端位置。
69%
q1
q2
q3
a1
第16页/共61页
第46页/共61页
TP101-PG-16
A
a0
a1
原理图
B
b1
62% 57%
V4
J1
J2
V2
V3
a0
Z1
P1
P2 V1
Z2
精密减压阀IR前必须使 用油雾分离器。
一般需使用低 摩擦气缸。
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操纵顶、底料钟的气缸。该料钟具有手动与自动加料两种
方卸式料。于自两动钟加之料间:,加然料后时延,时吊发车讯把,物使料顶运钟来关,闭顶;钟之后ZA开底启钟、
开启、卸料到炉内,再延时关闭底钟,循环结束。 2. 运动要求:料钟开、闭一次的时间t =6 s,缸行
程s=600mm,行程末端平缓些。 部料3钟. 打动开力的要作求用:力顶F部B=2料.4钟×打10开4N的。推FA=5.10×103N;底
气动行程程序
非标准程序
有障碍标准程序 标准程序 无障碍的设计方法
信号—动作线图法
下图所示为信号—动作线图法设计步骤。
图16-3
16
16.2.2 信号—动作线图设计法
1 绘制X—D线图 (1)画X—D线图方格图
图16-4 X-D线图
17
(2)画动作线(D线)
动作线是指按程序动作从起点到终点的横线。动作线 的起点用“Ο”表示,动作线的终点是在该动作的结束处, 用“×”表示。
例16-2 校核程序[A1 B1 C1 A0 C0 B0] 解:列程序、信号、相位状态表,如表16-5所示。
12
例16-3校核程序[A1 B1 B0 A0] 解:列程序、信号、相位状态表,如表16-6所示。
从表16-6可见,2相位的B1动作和4相位的A0动作由同 一个信号组合a1 b0控制,信号组合有重复项,该程序为非 标准程序。
4) 绘气动回路原理图,如图16-12c所示。
图16-12a
32
16-(12b
16-12c
图16-12 X-D线图法设计气动回路图
33
16.4.2 钻孔机气动系统
图16-13a所示是一种气动钻削头的钻孔专用机, 其结构 包括:回转工作台、两套夹具、两个气动钻削头、两个液体阻 尼器。
图16-13b所示为钻孔机的动作循环表。
pl ——沿程压力损失之和
p ——局部压力损失之和 [p] ——允许压力损失
28
29
7 选择空压机
选择空压机的依据是:空压机的供气压力和供气
(1)计算空压机的供气量
n
q K1K 2 qZ
i 1
q——空压机的供气量
——利用系数
K1-——漏损系数, K1 =1.15—1.5 n——用气设备台数
(3)画信号线(X线)
信号线是指按程序顺序其信号从起点到终点的横线。 信号线的起点是在该信号所控制动作的开始处开始,用 “Ο”表示,信号线的终点是在产生该控制信号的动作的 对立动作开始处结束,用“×”表示。
2.确定障碍信号
(1)利用X—D线图确定障碍信号。
(2)区间号的方法。直观法快速判断Ⅰ型障碍法
“逻辑与”排除障碍;非标准程序则必须先进行程序的校
核与校正,插入记忆元件后,才可以做X—D线图,并用
“逻辑与”排除障碍
19
16.2.3 绘制气动控制系统逻辑原理 图
1.气动逻辑原理图的基本组成 1)逻辑控制回路主要是用“或”、“与”、“非”、 “记忆”等逻辑符号来表示。 2)行程发信装置主要是行程阀,也包括启动阀、复 位阀等。在各个控制信号上加上小方框表示各种原始信号 而画在小方框上方的符号表示阀的操纵方式. 3)执行元件(如气缸)的操纵由主控阀的输出表示。 主控阀常采用双气控阀,可以用逻辑元件中的记忆符号表 示
这是一种不用画X-D线图,直接从给定程序就可快速
判别障碍信 18
3.Ⅰ型障碍信号的排除
脉冲信号法
排除Ⅰ型障碍信号的方法
逻辑回路法 顺序与法
机械法
4.确定执行信号
按照上述方法将主控信号排除障碍信号后填入X-D线图 “双控执行信号表达式”一栏,另外应考虑程序启动信号q
共同成为第一个动作的执行信号。
应该注意的是,标准程序可以直接做X—D线图,并用
第16章 气动控制回路的设计及应用实例
气动回路
非时序逻辑系统 一般气动回路 时序逻辑系统
气动回路的 设计方法
试凑法
逻辑运算法
逻辑法 分组供气法
图解法 信号—动作线图法 卡诺图法
1
16.1 气动非时序逻辑系统设计
。
气动非时序逻辑系统的设计
卡诺图法 逻辑代数法
16.1.1 逻辑代数法设计
1. 逻辑代数的基本运算及简化规律
图16-13 钻孔机及其气动控制系统
34
图16-14所示为钻孔机的气动控制回路,其工作过程如下:
图16-14 钻孔机的气动控制回路
35
16.3.2 气动系统的设计计算举例
例16-5设计某厂鼓风炉钟罩式加料装置气动系统。 解:(1)明确工作要求
鼓顶风、1炉底. 上料工、钟作下的要两配求个重;料,加钟料料:钟机顶平构料时如钟处图、于16底关-7料闭所钟状示。 态。。WZA、AA、、WZBB分B分分别别别为为为
图16-5
21
16.2.4 绘制气动控制系统回路原理图
气动控制系统回路原理图绘制时应注意以下几点: 1.要根据具体情况选用气阀、逻辑元件或射流元件来 实现。 2.回路原理图上行程阀等的供气及进出口连接位置, 应按回路初始静止位置的状态连接。 3.控制回路的连接一般用虚线表示,对较复杂的气控 系统为防止连线过乱,建议用细实线代替虚线。 4.“与”、“或”、“非”、“记忆”等逻辑关系的 连接,可按第十四章有关内容选用。 5.绘制回路原理图时,应在图上写明工作程序对操作 要求的说明。 6.气控回路绘制时,习惯将系统全部执行元件都水平 或垂直排列,执行元件下面画出相应的主控阀及控制阀, 行程阀直观地画在气缸的活塞杆伸出、缩回对应的位置上。
和积法是将真值表中s=0变量组中的各变量先求和,再 求所有s=0和式的积。在s=0和积式中,变量为“1”,则取 该变量的本身;变量为“0”,则取该变量的非。
5
6
16.2 气动时序逻辑系统设计
16.2.1 概述
气动时序逻辑系统是实现自动化广泛采用的一种控制 方法,常见的行程程序控制就属于时序逻辑系统问题。其 控制框图如图16-1所示。
分水滤气器
27
6 确定管道直径、计算压力损失
(1)确定管道直径:
根据下式计算管道内径:
q d2v
4
(16-1)
式中 q——管道内压缩空气的流量 m3/s
v——管道内压缩空气的流速 m/s。
(2) 计算压力损失
p pl p p
p——总的压力损失,
K2——备用系数, K2 =1.2—1.6
qZ ——一台设备在一个周期内的平均用气量
(2)计算空压机的供气压力
ps p p
ps——空压机的供气压力,Pa
p ——系统压力,Pa
链接:16.3.2 气动系统的设计计算举例
30
16.4 气压传动系统实例
16.4.1气动控制机械手
本例介绍的气 控机械手模拟人手 的部分动作,按预 先给定的程序、轨 迹和工艺要求实现 自动抓取、搬运, 完成工件的上料或 卸料。为了完成这 些动作,系统共有 四个气缸,可在三 个坐标内工作,其
14
例16-4 校正程序[A1 B1 B0 A0 ] 解:程序、信号、相位状态表,如表16-6所示。可见,该 程序为非标准程序,校正后的新程序为[A1 B1 X1 B0 A0 X0 ]。 校正后的程序、信号、相位状态表,如表16-7所示。
可见,校正后信号组合无重复项,该程序为标准程序。
15
4. 气动行程程序系统的分类及设计步骤、方法
7
1. 符号规定 为了准确表达和描述气动程序动作、信号及它们之间的
关系,必须用规定的符号和数字表示。
(1) 符号规定 1)用大写字母A、B、C、D表示气缸,用下标“1”、 “0”表示气缸活塞杆的-两种不同的状态. 2)A气缸的主控阀也用A表示。 3)主控阀两侧的气控信号称为执行信号。用A1*、A0*表 示,如A1*表示控制缸A伸出时的执行信号,A0*表示控制 缸A收回时的执行信号。 4)用带下标的小写字母a1、a0、b1、b0等分别表示与动 作A1、A0、B1、B0等相对应的行程阀及其输出信号。
10
2. 行程程序的相位与状态 (1)相位与状态
程序式[A1B1 B0 A0]中有四个动作,这四个动作将整个程 序分为四段,每一段称为一个相位。
状态是指行程程序在气缸不同动作时行程阀输出信号的 组合。 (2)程序、信号、状态表
11
3. 程序的校核及校正 (1) 程序的校核
判断行程程序是否标准,只需判断其程序、信号、相位 状态表中的信号组合是否有重复项,有重复项则是非标准 程序,无重复项则是标准程序。
4. 工作环境:环境温度30—40℃,灰尘较多。
36
图16-7 鼓风炉加料装置气动机构示意图
37
(2)设计气控回路
1.列出气动执行元件的工作程序
设操纵顶料钟的气缸为A,气缸活塞杆外伸为A1、气缸 活塞杆缩回为A0;操纵底料钟的气缸为B,气缸活塞杆外 伸为B1、气缸活塞杆缩回为B0。则气动执行元件的工作程
22
图16-6所示为程序[A1 B1 B0 A0 ]的气动控制系统回路原理图
图16-6 气动控制系统回路原理图
23
16.3 气动系统的设计计算
气动系统的设计与计算是气动系统总体设计的一部分。 16.3.1 气动系统的设计步骤:
1.明确工作要求 设计前一定要弄清楚主机对气动控制系统的要求,包括
以下几个方面: 1)运动和操作力的要求:主机的动作顺序、动作时间、
运动速度及其可调范围、运动的平稳性、定位精度、操作 力及联锁和自动化程度等。
2)工作环境条件:温度、防尘、防爆、防腐蚀要求及 工作场地的空间等情况必须调查清楚。
3)系统和机、电、液控制相配合的情况,及对气动系 统的要求。
24
2 设计气控回路 1)列出气动执行元件的工作程序。 2)对程序进行校核及校正,写出校正后的程序。 3)作X-D线图,写出执行信号的逻辑表达式。 4)画出系统的逻辑原理图。 5)画出系统的气动回路原理图。
方卸式料。于自两动钟加之料间:,加然料后时延,时吊发车讯把,物使料顶运钟来关,闭顶;钟之后ZA开底启钟、
开启、卸料到炉内,再延时关闭底钟,循环结束。 2. 运动要求:料钟开、闭一次的时间t =6 s,缸行
程s=600mm,行程末端平缓些。 部料3钟. 打动开力的要作求用:力顶F部B=2料.4钟×打10开4N的。推FA=5.10×103N;底
气动行程程序
非标准程序
有障碍标准程序 标准程序 无障碍的设计方法
信号—动作线图法
下图所示为信号—动作线图法设计步骤。
图16-3
16
16.2.2 信号—动作线图设计法
1 绘制X—D线图 (1)画X—D线图方格图
图16-4 X-D线图
17
(2)画动作线(D线)
动作线是指按程序动作从起点到终点的横线。动作线 的起点用“Ο”表示,动作线的终点是在该动作的结束处, 用“×”表示。
例16-2 校核程序[A1 B1 C1 A0 C0 B0] 解:列程序、信号、相位状态表,如表16-5所示。
12
例16-3校核程序[A1 B1 B0 A0] 解:列程序、信号、相位状态表,如表16-6所示。
从表16-6可见,2相位的B1动作和4相位的A0动作由同 一个信号组合a1 b0控制,信号组合有重复项,该程序为非 标准程序。
4) 绘气动回路原理图,如图16-12c所示。
图16-12a
32
16-(12b
16-12c
图16-12 X-D线图法设计气动回路图
33
16.4.2 钻孔机气动系统
图16-13a所示是一种气动钻削头的钻孔专用机, 其结构 包括:回转工作台、两套夹具、两个气动钻削头、两个液体阻 尼器。
图16-13b所示为钻孔机的动作循环表。
pl ——沿程压力损失之和
p ——局部压力损失之和 [p] ——允许压力损失
28
29
7 选择空压机
选择空压机的依据是:空压机的供气压力和供气
(1)计算空压机的供气量
n
q K1K 2 qZ
i 1
q——空压机的供气量
——利用系数
K1-——漏损系数, K1 =1.15—1.5 n——用气设备台数
(3)画信号线(X线)
信号线是指按程序顺序其信号从起点到终点的横线。 信号线的起点是在该信号所控制动作的开始处开始,用 “Ο”表示,信号线的终点是在产生该控制信号的动作的 对立动作开始处结束,用“×”表示。
2.确定障碍信号
(1)利用X—D线图确定障碍信号。
(2)区间号的方法。直观法快速判断Ⅰ型障碍法
“逻辑与”排除障碍;非标准程序则必须先进行程序的校
核与校正,插入记忆元件后,才可以做X—D线图,并用
“逻辑与”排除障碍
19
16.2.3 绘制气动控制系统逻辑原理 图
1.气动逻辑原理图的基本组成 1)逻辑控制回路主要是用“或”、“与”、“非”、 “记忆”等逻辑符号来表示。 2)行程发信装置主要是行程阀,也包括启动阀、复 位阀等。在各个控制信号上加上小方框表示各种原始信号 而画在小方框上方的符号表示阀的操纵方式. 3)执行元件(如气缸)的操纵由主控阀的输出表示。 主控阀常采用双气控阀,可以用逻辑元件中的记忆符号表 示
这是一种不用画X-D线图,直接从给定程序就可快速
判别障碍信 18
3.Ⅰ型障碍信号的排除
脉冲信号法
排除Ⅰ型障碍信号的方法
逻辑回路法 顺序与法
机械法
4.确定执行信号
按照上述方法将主控信号排除障碍信号后填入X-D线图 “双控执行信号表达式”一栏,另外应考虑程序启动信号q
共同成为第一个动作的执行信号。
应该注意的是,标准程序可以直接做X—D线图,并用
第16章 气动控制回路的设计及应用实例
气动回路
非时序逻辑系统 一般气动回路 时序逻辑系统
气动回路的 设计方法
试凑法
逻辑运算法
逻辑法 分组供气法
图解法 信号—动作线图法 卡诺图法
1
16.1 气动非时序逻辑系统设计
。
气动非时序逻辑系统的设计
卡诺图法 逻辑代数法
16.1.1 逻辑代数法设计
1. 逻辑代数的基本运算及简化规律
图16-13 钻孔机及其气动控制系统
34
图16-14所示为钻孔机的气动控制回路,其工作过程如下:
图16-14 钻孔机的气动控制回路
35
16.3.2 气动系统的设计计算举例
例16-5设计某厂鼓风炉钟罩式加料装置气动系统。 解:(1)明确工作要求
鼓顶风、1炉底. 上料工、钟作下的要两配求个重;料,加钟料料:钟机顶平构料时如钟处图、于16底关-7料闭所钟状示。 态。。WZA、AA、、WZBB分B分分别别别为为为
图16-5
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16.2.4 绘制气动控制系统回路原理图
气动控制系统回路原理图绘制时应注意以下几点: 1.要根据具体情况选用气阀、逻辑元件或射流元件来 实现。 2.回路原理图上行程阀等的供气及进出口连接位置, 应按回路初始静止位置的状态连接。 3.控制回路的连接一般用虚线表示,对较复杂的气控 系统为防止连线过乱,建议用细实线代替虚线。 4.“与”、“或”、“非”、“记忆”等逻辑关系的 连接,可按第十四章有关内容选用。 5.绘制回路原理图时,应在图上写明工作程序对操作 要求的说明。 6.气控回路绘制时,习惯将系统全部执行元件都水平 或垂直排列,执行元件下面画出相应的主控阀及控制阀, 行程阀直观地画在气缸的活塞杆伸出、缩回对应的位置上。
和积法是将真值表中s=0变量组中的各变量先求和,再 求所有s=0和式的积。在s=0和积式中,变量为“1”,则取 该变量的本身;变量为“0”,则取该变量的非。
5
6
16.2 气动时序逻辑系统设计
16.2.1 概述
气动时序逻辑系统是实现自动化广泛采用的一种控制 方法,常见的行程程序控制就属于时序逻辑系统问题。其 控制框图如图16-1所示。
分水滤气器
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6 确定管道直径、计算压力损失
(1)确定管道直径:
根据下式计算管道内径:
q d2v
4
(16-1)
式中 q——管道内压缩空气的流量 m3/s
v——管道内压缩空气的流速 m/s。
(2) 计算压力损失
p pl p p
p——总的压力损失,
K2——备用系数, K2 =1.2—1.6
qZ ——一台设备在一个周期内的平均用气量
(2)计算空压机的供气压力
ps p p
ps——空压机的供气压力,Pa
p ——系统压力,Pa
链接:16.3.2 气动系统的设计计算举例
30
16.4 气压传动系统实例
16.4.1气动控制机械手
本例介绍的气 控机械手模拟人手 的部分动作,按预 先给定的程序、轨 迹和工艺要求实现 自动抓取、搬运, 完成工件的上料或 卸料。为了完成这 些动作,系统共有 四个气缸,可在三 个坐标内工作,其
14
例16-4 校正程序[A1 B1 B0 A0 ] 解:程序、信号、相位状态表,如表16-6所示。可见,该 程序为非标准程序,校正后的新程序为[A1 B1 X1 B0 A0 X0 ]。 校正后的程序、信号、相位状态表,如表16-7所示。
可见,校正后信号组合无重复项,该程序为标准程序。
15
4. 气动行程程序系统的分类及设计步骤、方法
7
1. 符号规定 为了准确表达和描述气动程序动作、信号及它们之间的
关系,必须用规定的符号和数字表示。
(1) 符号规定 1)用大写字母A、B、C、D表示气缸,用下标“1”、 “0”表示气缸活塞杆的-两种不同的状态. 2)A气缸的主控阀也用A表示。 3)主控阀两侧的气控信号称为执行信号。用A1*、A0*表 示,如A1*表示控制缸A伸出时的执行信号,A0*表示控制 缸A收回时的执行信号。 4)用带下标的小写字母a1、a0、b1、b0等分别表示与动 作A1、A0、B1、B0等相对应的行程阀及其输出信号。
10
2. 行程程序的相位与状态 (1)相位与状态
程序式[A1B1 B0 A0]中有四个动作,这四个动作将整个程 序分为四段,每一段称为一个相位。
状态是指行程程序在气缸不同动作时行程阀输出信号的 组合。 (2)程序、信号、状态表
11
3. 程序的校核及校正 (1) 程序的校核
判断行程程序是否标准,只需判断其程序、信号、相位 状态表中的信号组合是否有重复项,有重复项则是非标准 程序,无重复项则是标准程序。
4. 工作环境:环境温度30—40℃,灰尘较多。
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图16-7 鼓风炉加料装置气动机构示意图
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(2)设计气控回路
1.列出气动执行元件的工作程序
设操纵顶料钟的气缸为A,气缸活塞杆外伸为A1、气缸 活塞杆缩回为A0;操纵底料钟的气缸为B,气缸活塞杆外 伸为B1、气缸活塞杆缩回为B0。则气动执行元件的工作程
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图16-6所示为程序[A1 B1 B0 A0 ]的气动控制系统回路原理图
图16-6 气动控制系统回路原理图
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16.3 气动系统的设计计算
气动系统的设计与计算是气动系统总体设计的一部分。 16.3.1 气动系统的设计步骤:
1.明确工作要求 设计前一定要弄清楚主机对气动控制系统的要求,包括
以下几个方面: 1)运动和操作力的要求:主机的动作顺序、动作时间、
运动速度及其可调范围、运动的平稳性、定位精度、操作 力及联锁和自动化程度等。
2)工作环境条件:温度、防尘、防爆、防腐蚀要求及 工作场地的空间等情况必须调查清楚。
3)系统和机、电、液控制相配合的情况,及对气动系 统的要求。
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2 设计气控回路 1)列出气动执行元件的工作程序。 2)对程序进行校核及校正,写出校正后的程序。 3)作X-D线图,写出执行信号的逻辑表达式。 4)画出系统的逻辑原理图。 5)画出系统的气动回路原理图。