3.自动化控制基础(气动)

如下图3
如下图4 如下图5
2.电磁阀的符号
B A
B A
2位置 单线圈
R2 P R1
2位置 双线圈
R2 P R1
图1
3位置 (中位封闭) 双线圈
B A
图2
3位置 (中位排气) 双线圈
B A
R2 P R1
R2 P R1
图3
3位置 (中位加压) 双线圈
B A
图4
R2 P R1
图5
3.电磁阀的电气规格
a. 电流电压
电流的种类 电压
标准
AC(交流) DC(直流) b. 导线引出方式 110V,220V 24V
其它
24V,48V,100V,200V,其它 6V,12V,48V，其它
各种不同系列产品导线引出方式不同，同一系列也有多种导线引出方式。一 般情况下，小型电磁阀的导线引出方式是直接出线式及L或M形插座式，大型 的电磁阀是直接出线式及DIN形插座式。
7. 8.
四、真空原理及元件
1.真空原理
产生真空的方法有两种：
1. 2. 机器自带真空泵。机器本身有真空泵，为机器提供真空。 依靠厂务压缩空气来产生真空。
管1
管2
如图所示，在管1中有压缩空气流过，在管2 中产生真空，这种方法的缺点是浪费厂务气 源，通常在一个cycle time中比较小一部分 用到真空时使用这种方法。这种方法通过真 空发生器来实现。
自动化控制基础培训
课程二
气动系统
气动控制系统具有经济、安全可靠、便于操作值特性，在 当今半导体设备中应用的非常广泛。
一、系统组成
一个典型的气动系统是由方向控制阀、气动执行元件、各种气动辅助元 件及气源清净化元件所组成。从压缩空气的产生到使用由以下几个主要 部分组成：空气压缩机、清净化元件、气动辅助元件、方向控制元件、 执行元件。下表中列出了各部分的典型元器件和作用。
磁性开关 （proximity switch）
五、典型气路分析
在该气路中，用到了2位5通电磁阀， 排气节流式速度控制阀，气缸以及 磁性开关。此时电磁阀处于失电状 态，气流从气缸右边进入，推动活 塞向左运动，左边排气。 如需调节活塞向左运动的速度，可 调排气节流阀1，达到适当的速度。 磁性开关一般使用锁紧螺钉固定在 气缸上，有时螺钉由于震动或者别 的原因会松动，于是检测不到气缸 中活塞的位置，造成报警，此时可 调节磁性开关到适当的位置，然后 加以固定，从而消除报警 如在电磁阀得电得状态下，可以拔 掉阀头，使电磁阀失电，在左图中, 活塞将运动在左端。
五、气动辅助元件
在此处所说的气动辅助元件主要是指一些阀门，如双压阀、气动延时阀、 速度控制阀、单向阀、快速排气阀等。 在这里着重对速度控制阀进 行说明。
速度控制阀可分为排气节流 式和进气节流式。
通过调整流量圈数，来控制 气流量的大小。
排气节流式可控制排气流量 大小，而不能控制进气流量 大小，进气节流阀则相反。
控制内容
断电后，恢复原来位置
每一侧面供电时，则阀芯切换至该侧的位置， 若断电时，能保持断电前的位置。
符号
如下图1 如下图2
3位置（中位封闭） 双线圈
3位置（中位排气） 双线圈 3位置（中位加压） 双线圈
两侧同时不供电时，供气口及气缸口同时封 堵，气缸内的压力便不能排放出来。
两侧同时不供电时，供气口被封堵，从气缸 口向大气排放。 两侧同时不供电时，供气口同时向两个气缸 通气。
气缸 (cylinder)
排气节 流阀1
排气节 流阀2
电磁阀 (solenoid valve)
THANKS
是否给油需详细察看元件的说明书，很多类型的阀不需给油，因阀有预加润 滑油，能在不给油的条件下工作。给油时应注意所用油的型号。
三、执行元件
执行元件，主要有气缸、摆动气缸和气爪，下面我们就来认识一下代表 性的执行元件气缸
标准气缸
1.气缸类型
联合气缸
气爪
双作用式 气缸动作方式 单作用式/ 弹簧压回 单作用式/ 弹簧压伸
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ.维修与检查
拆卸及安装
在确认被驱动物体已进行了防止落下处置和防止暴走处置后，切断气源和电 源，气动系统内部的残余压缩空气通过残压释放机构已被排空之后，才能卸 下元件。元件更换或再安装之后再启动时，先确认气动执行元件已经进行了 防止飞出处置后，再确认元件能正常动作。 低频率使用 为了防止气阀动作不良，气阀应在30天内进行换向一次。 给油
气动辅助元件 方向控制元件 执行元件
气缸 摆动气缸 气爪
切换方向控制阀，向执行元件导入压缩空气，以 推动执行元件作直线（气缸）及回转（摆动气缸） 运动。
二、方向控制元件
方向控制元件，主要是电磁阀，下面就电磁阀的选择、使用和维护以及 其它一些问题进行讨论 1.电磁阀的机能
机能
2位置 单线圈 2位置 双线圈
4.配管及先导阀装置
配管
a. b. 直接配管型：将连接管直接接到阀体上，价格较低。 底板配管型：由阀体和底板组成，配管只接在底板上。该型号的优点是 维修简单，只需要更换阀体，不需要拆除配管。因此可减少配管误接的 情况。
先导阀
a. b. c. 无锁定按钮式（标准） 螺丝刀锁定式 手动操作锁定式
先导阀可用来测试电磁阀是否能正常动作
5. 气缸的使用及注意事项
1. 被驱动物体质量大和速度快的场合，仅靠气缸的缓冲吸收冲击能量有困难时， 应在进入缓冲之前设置减速回路或者在外部设置液压缓冲器以吸收冲击能。
2. 3. 4. 5. 6. 气缸行程应在能使用的最大行程以内，超出最大行程使用，活塞杆会损坏。 按装速度控制阀，从低速慢慢地将气缸的驱动速度调整到所需的速度。 长程气缸上应设置中间支撑以克服活塞杆的下垂、缸筒的下弯以及振动和外 负载给活塞杆带来的损伤。 活塞杆的轴线与负载移动方向应保持一致。如果不一致，活塞杆和杆筒会产 生别劲，缸筒内表面、导向套和活塞杆的表面以及密封件容易磨耗和破损。 缸筒及活塞杆的滑动部位应避免被物体撞伤或者划伤。因杆筒内表面是精密 加工制作的，稍许变形就会造成气缸动作不良。活塞杆滑动部位的伤痕会导 致密封件损伤造成漏气。 回转部位（如销轴）要涂上润滑脂，防止烧结。 是否给油需详细察看元件的说明书，给油时应注意所用油的型号。
2.选择气缸行程 确认工件的移动距 离，各种产品系列 的标准行程可由行 程表得知，把超过 工件移动距离的最 小标准行程，作为 气缸行程来选择。 3.缓冲器 缓冲器的作用减速和吸收冲 击，常用的缓冲形式有：橡 胶缓冲、气缓冲、液压缓冲。 4.磁性开关
行程100mm 移动距离93mm
安装于气缸上的磁性开关，主要是起位置检测的作用，气缸必须有内置磁环， 才能选择磁性开关 。
2.真空元件 真空元件通常有真空发生器、真空过滤器、真空吸盘、真空压力开关等一些元件。
1. 真空发生器：通常真空发生器组件是由真 空发生器、消声器、抽吸过滤器、真空压 力开关组成。其中真空压力开关对所产生 的真空值进行检测。若不在所设定的范围 内，将产生报警。
2. 真空吸盘：真空吸盘的种类很多，例如有 缓冲、无缓冲，水平、垂直之分。应根据 实际情况选择真空吸盘，如：unit大小及 重量选择合适的真空吸盘。
元件类型
清净化元件
典型元器件
空气干燥器 油雾分离器 空气过滤器 减压阀 速度控制阀 电磁阀
作用
此装置是清除压缩空气中的水分、油分及杂质等， 以得到清洁干燥的压缩空气。 空气过滤器是减少悬浮在压缩空气中的粒子。减 压阀用于调节所需的压力。速度控制阀安装在气 路中，用于调节气缸进气或者排气速度。 供给气缸等的压缩空气的流动方向由电磁阀来切 换。