气动回路设计基本知识

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必须使用精密减 压阀IR系列。
一般需使用低 摩擦气缸。 精密减压阀IR前必须 使用油雾分离器。
准确的压力设定—灵敏度为0.2%F.S. (满值)以内的张力控制
接触压力控制回路
研磨过程中,工件和磨石之间的接触压力控制是通过定盘上的气缸的 压力进行控制的。 气缸的输出力可控制空气压力而得到必要的接触压力。 需要提高气缸输出力的控制精度的场合,可使用低摩擦气缸。
P≤Ps
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱPs
压力(力)控制回路
——工作压力控制回路
•为保持稳定的性能,应提供 给系统一种稳定的工作压力, 该压力设定是通过三联件 (F.R.L)来实现的
压力(力)控制回路
——双压驱动回路
•在气动系统中,有时需要提 供两种不同的压力,来驱动 双作用气缸在不同方向上的 运动
•采用减压阀的双压驱动回路
失电
换向控制回路
——双作用气缸换向回路
• 采用三位五通阀的换向控制回
路 三种三位机能 • 中位封闭式 • 中位加压式
• 中位排气式
换向控制回路
——双作用气缸换向回路
• 采用三位五通阀的换向控制回
路 中位封闭式
能使气缸定位 在行程中间任 何位置,但因为 阀本身的泄漏, 定位精度不高
中位会有泄漏
换向控制回路
——入口节流和出口节流
入口节流
易产生低速爬行 没有比例关系 对调速特性有影响 小 小 大 小
出口节流
好 有比例关系 对调速特性影响很小 与负载率成正比 大 约等于平均速度 大
速度控制回路
——高速驱动回路
•利用快速排气阀,减少排气 背压,实现高速驱动
速度控制回路
——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
12 2 1 2 10 1 10
Y
3
1
1
0
1
0
1
12
X
3
“非”回 路
X
Z
Z
12 2 10 1 3
0
1
1
0
X
“非”回 路
X
Z
Z
12 2 3 10
0
1
1
0
X
1
“或”回 路
Z
X 0 0 1 1 Y 0 1 0 1 Z 0 1 1 1
12 2 10 3 1 12 2 10
X
Y
3
1
“或”回 路
Z
X 0 0 1 1 Y 0 1 0 1 Z 0 1 1 1
电动执行器和气缸组合的Z轴
Z轴上使用的电动执行器上组合了气缸,让工件的负载与气缸保持 平衡,则使用的电动执行器的电机输出力可变小。 电动执行器的电机输出力变小,不但省能,而且设备成本降低。
气缸垂直使用时的落下防止
气缸垂直使用时,在气源压力释放时,能防止气缸的落下。 防止落下的危险及工件的破损。
搬送时工件托板的停止
12 2 10 3 1 2 10 3 1
Y
12
1
1
0
1
0
1
X
“与”回路
Z
X 0 0 Y 0 1 Z 0 0
12 2 1 2 10 3 1 10
Y
3
1
1
0
1
0
1
12
X
“与”回路
Z
X 0 0 Y 0 1 Z 0 0
12 2 10 3 1 2 10 1
Y
12
1
1
0
1
0
1
X
3
“与”回路
Z
X 0 0 Y 0 1 Z 0 0
通过拾放来搬运工件
用电动执行器, 容易进行中间 停止和减速控 制等。
工件夹持
由于使用摆台(MSQ系 列),使气爪安装容易, 且省空间,省工时。
利用减速器的高速搬送
能吸收高速驱动的行程末端的冲击能, 故循环时间缩短。 使用减速器的减速回路, 适合高速、 高负载的终端控制。
利用减速器的高速搬送
将3通阀和速度控制阀组合,通过从高速到低速的切换,来控制气缸速度。
——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
A B
SD1 + +
SD2 +
气缸行程 0 A B
SD1
SD2
位置控制回路
——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
A B
SD1 + +
SD2 +
气缸行程 0 A B
SD1
SD2
位置控制回路
——多位气缸
•利用双位气缸,可以实现多达 三个定位点的位置控制
气动回路设计基本知识
基本回路分类
1.换向控制回路
2.压力(力)控制回路
5.同步控制回路
6.气动逻辑回路
3.位置控制回路
4.速度控制回路
7.其它控制回路
换向控制回路
换向控制回路
——单作用气缸换向回路
• 回路的初始由三通阀的弹簧控
制阀处于常闭状态 电磁阀得电,三通阀换向,单 作用气缸活塞杆向前伸出 电磁阀失电,三通阀回到初始 状态,单作用气缸活塞杆在弹簧 作用下退回
其它控制回路
• 采用SSC阀来实现
——终端瞬时加压回路
• 同样可以实现防止活塞杆高 速伸出
SSC阀,控制气缸 起动时低速伸出, 接触到工件后 瞬时加压
其它控制回路
• 采用SSC阀来实现
——终端瞬时加压回路
P1较低
• 同样可以实现防止活塞杆高 速伸出
SSC阀,控制气缸 起动时低速伸出, 接触到工件
减压阀设定 较低的返 回压力
压力(力)控制回路
——双压驱动回路
•在气动系统中,有时需要提 供两种不同的压力,来驱动 双作用气缸在不同方向上的 运动
•电磁铁得电,气缸以高压伸出
压力(力)控制回路
——双压驱动回路
•在气动系统中,有时需要提 供两种不同的压力,来驱动 双作用气缸在不同方向上的 运动
•电磁铁失电,由减压阀控制气缸 以较低压力返回
用增压阀的夹紧
用增压阀(VBA系列),将空气压力增压,可得到大的夹紧力。 使用增压阀,可使气路中的压力变成2倍或4倍的空气压力。 要注意增压后的空气压力不要超过各元件的最高使用压力。
回转夹紧
用具有回转和直进运动的回转夹紧气缸(MK系列)进行工件的夹紧。 回转夹紧气缸具有回转和直进动作。未夹紧时、工件上表面的空间可有 效地利用。
可使用止动气缸让供给工件用的托板停止在传送线上指定的位置。
用液压缸夹紧
需要很强的工件夹紧力的场合,可使用的液压缸进行夹紧。 使用薄型液压缸(CHQ、CHK系列)可节省空间。
用气液增压器夹紧
利用空气压力想得到很强的夹紧力的场合,可使用气液增压器把空 气压转换成高压的油压来进行。 根据气液增压器的增压比可产生高压的油压,不需要液压单元。 在上面的回路中,液压缸驱动时,与空气压力相同,变成低压驱动, 仅在行程末端变成高压,得到强的夹紧力。
12 2 10 3 1 12 2 10
X
Y
3
1
“或”回 路
Z
X 0 0 1 1 Y 0 1 0 1 Z 0 1 1 1
12 2 3 1 10 12 2 10
X
Y
3
1
“或”回 路
Z
X 0 0 1 1 Y 0 1 0 1 Z 0 1 1 1
12 2 3 1 10 12 2 10
X
Y
3
1
高压
低压
其它控制回路
夹紧回路
用电磁阀可自动操作,在回路中组合手动阀可进行手动操作。 自动操作上又提供了手动操作,便于被夹紧工件位置变更和不 良品的手动取出。
工件位置的确认
适用于不能用电气 开关进行托板上工 件位置检出的环境 中(如冷却液飞散、 有切屑末等)。
用气动位置传感器(ISA系列),从托板上的孔吹气,检测被工件阻挡所 产生的压力,来确认工件的位置。 为防止切屑末堵塞孔板上的孔及冷却液的进入,不检测时应进行吹气。
初始状态
换向控制回路
——双作用气缸换向回路
• 采用二位五通阀的换向控制回
路 使用双电控阀具有记忆功能, 电磁阀失电时,气缸仍能保持在 原有的工作状态
得电
换向控制回路
——双作用气缸换向回路
电磁阀仍然 保持在失电前 的位置, 因此气缸始终 处于伸出状态
• 采用二位五通阀的换向控制回
路 使用双电控阀具有记忆功能, 电磁阀失电时,气缸仍能保持在 原有的工作状态
其它控制回路
• 采用SSC阀来实现
——终端瞬时加压回路
P1升高
• 同样可以实现防止活塞杆高 速伸出
SSC阀,控制气缸 起动时低速伸出, 接触到工件,P1 升高,SSC阀换向, 高压驱动工件
其它控制回路
• 采用制动气缸
——落下防止回路
其它控制回路
• 采用先导式单向阀
——落下防止回路
张力控制回路
同步控制回路
——机械连接的同步回路
• 气缸的活塞杆通过齿轮齿条 机构连接起来,实现同步动 作
齿轮齿条机构
同步控制回路
——气液转换缸的同步回路
气液转换缸
利用两个气液缸 实现同步动作
同步控制回路
——气液转换缸的同步回路
气液转换缸
利用两个气液缸 实现同步动作
气动逻辑回路
“与”回路
Z
X 0 0 Y 0 1 Z 0 0
其它控制回路
——缓冲回路
• 利用溢流阀产生缓冲背压
中位时气缸下腔的 压力由溢流阀 设定,产生背压
其它控制回路
——防止起动飞出回路
• 在气缸起动前使其排气侧产 生背压
采用中位加压式 电磁阀使气缸 排气侧产生背压
P P
其它控制回路
• 采用入口节流调速
——防止起动飞出回路
入口节流 调速防止 起动飞出
换向控制回路
——单作用气缸换向回路
• 回路的初始由三通阀的弹簧控
制阀处于常闭状态 电磁阀得电,三通阀换向,单 作用气缸活塞杆向前伸出 电磁阀失电,三通阀回到初始 状态,单作用气缸活塞杆在弹簧 作用下退回
换向控制回路
——双作用气缸换向回路
• 采用二位五通阀的换向控制回
路 使用双电控阀具有记忆功能, 电磁阀失电时,气缸仍能保持在 原有的工作状态
• 图中节流阀S1调节为高速,节流阀S2调节 为低速
S2 SD2
SD1 + +
SD2 +
气缸速度 0 低速 高速
SD1
S1
低速
高速
速度控制回路
——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
• 图中节流阀S1调节为高速,节流阀S2调节 为低速
S2 SD2
SD1 + +
SD2 +
气缸速度 0 低速 高速
A B
SD1 + +
SD2 +
气缸行程 0 A B
SD1
SD2
位置控制回路
——制动气缸
•利用制动气缸,可以实现中间 定位控制
• 二位三通电磁阀SD3失电,制 动气缸缩紧制动;得电,制动 解除
SD1
SD2
SD3
速度控制回路
速度控制回路
特性
低速平稳性 阀的开度与速度 惯性的影响 起动延时 起动加速度 行程终点速度 缓冲能力
压力(力)控制回路
P1
——多级压力控制回路
•在一些场合,需要根据工件 重量的不同,设定低、中、 P2 高三种平衡压力
P3
先导式减压阀
压力(力)控制回路
•利用电气比例阀进行压力无 级控制,电气比例阀的入口 应该安装微雾分离器
微雾分离器
——多级压力控制回路
电气比例阀
先导式减压阀
位置控制回路
位置控制回路
——双作用气缸换向回路
• 采用三位五通阀的换向控制回
路 中位封闭式
活塞杆伸出
换向控制回路
——双作用气缸换向回路
• 采用三位五通阀的换向控制回
路 中位封闭式
活塞杆缩回
换向控制回路
——双作用气缸换向回路
A1
A2
• 采用三位五通阀的换向控制回
路 中位加压式
中位时进气口与 两个出气口同时相通, 因活塞两端作用面积不相等, 故活塞杆仍然会向前伸出
SD1
S1
低速
速度控制回路
——双速驱动回路
• 利用高低速两个节流阀实现 高低速切换
• 图中节流阀S1调节为高速,节流阀S2调节 为低速
S2 SD2
SD1 + +
SD2 +
气缸速度 0 低速 高速
SD1
S1
高速
同步控制回路
同步控制回路
——节流阀同步回路
• 利用节流阀使流入和流出执 行机构的流量保持一致
平衡和驱动正确的平衡压力设定。
泄漏测试回路
压力开关,压力低于设定压 力时触点发生切换。
必须选用零泄漏的两位两 通阀,阀后面的配管等处 不允许有任何泄漏。
时间控制回路
动作顺序
1、B口有压力; 2、20秒后A口有压 力;
3、40秒后B口有压 力;
4、60秒后A、B口 均没有压力。
段取信号
延时阀可以 在60秒内任 意设定切换 时间。
冷却液和吹气控制
加工时进行冷却液送给,加工后进行吹气,以清除切屑末及冷却液。 XTO-674-03的最高使用压力为1.0MPa,故冷却液侧的压力应在 1.0MPa以下。
冷却液的回收
水溶性冷却液回收形式是用引射器直接吸引回收。油性冷却液回 收形式因冷却液易雾化而先回收至容器内。
气缸落下防止
在回路中使用中止式阀或先导式单向阀,能进行执行元件的位置保 持。 位置保持时的执行元件的残压释放对策是必要的场合,有必要追加 残压释放用的元件。
接触压力控制回路
必须使用精密减 压阀IR系列。
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。
多级压力控制
各精密减压 阀设定成不 同的压力。
根据实际需要,气缸可以输出不同的力。
平衡压力设定回路
电气比例阀,根据电 信号输出相应的压力。
外部先导减压阀,根 据先导压力输出相应 的主路压力。
换向控制回路
——双作用气缸换向回路
• 采用三位五通阀的换向控制回
路 中位排气式
中位时两个出气口 与排气口相通 气缸活塞杆可以任意推动
压力(力)控制回路
压力(力)控制回路 ——气源压力控制回路
• 气源压力控制主要是指实空压
机的输出压力保持在储气罐所允 许的额定压力以下
溢流阀控制气罐 的最大允许压力
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