自动化设备设计分解

• 自动化设备的组成 一、机械部分 1. 原动机 主要包括电动机和内燃机等. 2. 传动机构 要包括机械传动(带传动,链传动,齿轮传动等), 气压传动和液压传动.在实际的自动化设计和应用中， 是它们中两者或三者的结合.气压传动和液压传动在工 业特别在轻工业中的应用越来越广泛，它是接下来要 重点讨论的一个课题。 3. 定位机构和夹紧机构 它能使工件在设备上的位置实 现唯一性,使装配件与被装配件之间的自由度得到合理 的控制,从而实现自动化生产和装配. 它也是接下来要 重点讨论的一个课题。
二.液压和气动系统的基 本组成 1.液压系统的基本组成 它由油箱,过滤器,液压 泵,溢流阀,开停阀, 节 流阀,换向阀和液压 缸组成.
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2.气压系统的基本组成 • 它由空气压缩机,后冷 却器,除油器,干燥气,储 气罐,过滤器,减压阀,压 力表,油雾器,换向阀和气 缸组成. • 在实际的应用中, 除油 器,减压阀和油雾器做成 一个整体, 称为气源处理 三联件. AIRTAC气动产品 里的代号为AFR
二、液压和气压传动基础知识
一.液压和气压传动的现状及应用 1. 液压传动有很多突出的特点,因此它的应用非常广泛, 如一般工业的塑料加工机械,压力机械,机床等；行走 机械中的工程机械,农业机械,汽车等；钢铁工业中的 冶金机械,提升装置,轧辊调整装置等. 2. 气压传动的应用也相当普遍,许多机器设备中都有气压 传动系统,在工业各领域,如机械,电子.钢铁,运输车辆及 制造,橡胶,纺织,化工,食品,包装,印刷和烟草等领域气 压传动技术已成为基本组成部分.
• 液压传动的特点 1. 与电动机相比,在同等体积下,液压装置能产生更大的动力,也就是说 在同等的功率下,液压装置的体积小,重量轻. 2. 液压装置工作平稳,换向冲击小,便于实现频繁换向. 3. 液压装置很容易实现过载保护,能实现自润滑,使用寿命长. 4. 液压装置容易作到对速度的无级调节,并且对速度的调节还可以在工 作中进行. 5. 液压装置易于实现自动化,很方便对液体的流动方向,压力和流量进 行调节和控制,并能很容易地和电气,电子控制和气压控制结合起来, 实现复杂的运动和操作. 6. 液压元件易于实现系列化,标准化和通用化,便于设计,制造和推广使 用 7. 由于液压传动中的泄露和液体的可压缩性使这种传动无法保证严格 的传动比. 8. 液压传动有很多的能量损失(泄露损失,沿程压力损失,局部压力损失 等),因此传动效率相对很低. 9. 液压传动对油温的变化比较敏感,不宜在较高或较低的温度下工作. 10. 液压传动在出现故障时不易诊断.
自动化设备设计
1.自动化设备的概况和组成
2.液压和气压传动基础知识
3.机械传动方式简介
4.伺服电机选型
一、自动化设备的概况和组成
• 1. 2. 3. 4. 5. • 1. 2.
自动化设备的优点 提高产品的性能和质量 节约能源及材料消耗 提高劳动生产效率 改善劳动条件和减轻工人劳动强度 能使企业摆脱员工对产品熟练程度的依赖性 自动化设备在实际生活中的应用 用机械来代替人工做动力的自动化技术 在生产过程及业务处理过程中由检测,控制,计算等环节产 生的大量信息处理的自动化技术.
• 双轴复动型气缸
• 单轴弹簧压出型气缸
• 气缸的工作条件如上图 • 气缸常用的缸径和行程如上图
四.液压和气压传动的控制调节元件 1.方向控制阀 • 单向阀 • 分为普通单向阀,液控单向阀,梭阀和双压阀. • 换向阀 • 复动气缸常采用两位五通电磁换向阀,单动气缸常采用两位三通电磁换 向阀,油缸的换向阀常采用三位五通阀,油缸的换向阀需要有中位功能. 2.压力控制阀 • 主要有溢流阀,减压阀,顺序阀和压力继电器 3.流量控制阀 • 主要有节流阀和调速阀等. • 调速阀实际上是一个节流阀和等差减压阀的组合体
三.液压和气压传动的执行元件 1.液压传动中的执行元件是油缸,气 压传动中的执行元件是气缸. 2.油缸和气缸的品牌 • 进口的: AIRTAC(台湾亚德克 ),SMC(日本),英国的诺冠,美国的 派克等 • 国产的:佛山的实用, 肇庆的方 大等 3.油缸和汽缸的基本参数 • 结构型式 • 缸径 • 行程 • 安装方式
4. 控制和调节装置 这里谈的控制与接下来电器中的 控制是不一样的,这里主要是一些液压和气压控制 回路，速度控制回路及方向控制回路 5. 执行元件 主要包括气缸,马达,油缸,真空吸盘及机械 手等 6. 辅助装置 它们主要包括一些油箱,过滤器,蓄能器,消 声器和油雾器,管路和管接头等. 二、电气部分 1. 自动控制系统----汇编语言,单片机及PLC程序 2. 自动控制系统中常用的的检测和执行元器件 • 检测元件主要有传感器,接近开关,行程开关,编码器 及磁感应开关等 . • 执行元器件主要包括步进电机,伺服电机,真空发生 器及磁粉离合器等。
• 1.
气压传动的特点 气压传动的工作介质是空气,它取之不尽用之不竭,用后的空气可以排到大 气中去,不会污染环境. 2. 气压传动的工作介质粘度很低,所以流动阻力很小,压力损失小,可以便于集 中供气和远距离输送. 3. 气压传动对环境的适应性好,在易燃,易爆,多尘埃,强辐射,振动等恶劣工作环 境下仍能可靠地工作. 4. 气压传动动作速度及反应快.液压油在管道中的流动速度一般为1~5m/s, 而气体流速可以大于10 m/s,甚至接近声速,因此在0.02~0.03s内即可以 达到所要求的工作压力和速度. 5. 气压传动有较好的自保持能力.即使压缩机停止工作,气阀关闭,气压传动系 统仍能维持一个稳定的气压.而液压传动要维持一定的压力,需要能源装置 或在系统中增加蓄能器. 6. 气压传动在一定的超负载工况下也能保证系统安全工作,不易发生过热现象 7. 气压传动系统的工作压力低.工作气压一般在0.2-1Mpa之间,比较常用的 0.4Mpa左右. 8. 由于空气的可压缩性大,因此气压传动的速度稳定性差,很难控制系统的位 置精度. 9. 气压传动系统的噪声大,尤其是排气时,需加销声器. 10. 气压传动工作介质本身没有润滑性,需加油雾器进行润滑.