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1、会计学 1气压系统(xtng)上课用第一页，共62 页。第八章 第八章 基本 基本(jbn)(jbn)回路 回路气压 气压(qy)(qy)传动 传动2.多往复运动回路(hul)图 图6-59 6-59 多往复运动回路a）位置控制式 b）时间控制式第1 页/共62 页第二页，共62 页。第九章 气压传动系统 一、气液动力滑台 气液动力滑台是采用气 液阻尼缸作为执行元件。由于在它的上面可安装单轴头、动力箱或工件，因而在机床(jchung)上常用来作为实现进给运动的部件。为气液动力滑台的回路原理图。图中阀1、2、3 和阀4、5、6 实际上分别被组合在一起，成为两个组合阀。第2 页/共62 页第三页，
2、共62 页。第3 页/共62 页第四页，共62 页。n n 该种气液滑台能完成 该种气液滑台能完成(wn chng)(wn chng)下面的两种工 下面的两种工作循环：作循环：n n 1.1.快进 快进 慢进 慢进 快退 快退 停止 停止 n n 当图中阀 当图中阀4 4处于图示状态时，就可实现上述循环 处于图示状态时，就可实现上述循环的进给程序。的进给程序。n n 其动作原理为：其动作原理为：n n 当手动阀 当手动阀3 3切换至右位时，实际上就是给予进刀 切换至右位时，实际上就是给予进刀信号，在气压作用下，气缸中活塞开始向下运动，信号，在气压作用下，气缸中活塞开始向下运动，液压缸中活塞下腔
3、油液经控阀 液压缸中活塞下腔油液经控阀6 6的左位和单向阀 的左位和单向阀7 7进入液压缸活塞的上腔，实现了快进；进入液压缸活塞的上腔，实现了快进；第4 页/共62 页第五页，共62 页。n n 当快进到活塞杆上的挡铁 当快进到活塞杆上的挡铁B B切换机控阀 切换机控阀6 6（使（使它处于右位）后。所以，这时开始慢进（工 它处于右位）后。所以，这时开始慢进（工作进给）。作进给）。n n 当慢进到挡铁 当慢进到挡铁C C使机控阀 使机控阀2 2切换至左位时，输 切换至左位时，输出 出(shch)(shch)气信号使阀 气信号使阀3 3切换至左位，这时 切换至左位，这时气缸活塞开始向上运动。液压缸
4、活塞上腔的 气缸活塞开始向上运动。液压缸活塞上腔的油液经阀 油液经阀8 8至图示位置而使油液通道被切断，至图示位置而使油液通道被切断，活塞就停止运动。所以改变挡铁 活塞就停止运动。所以改变挡铁A A的位置，的位置，就能够 就能够”改变 改变“停 停”的位置。的位置。第5 页/共62 页第六页，共62 页。2.2.快进 快进 慢进 慢进 慢退 慢退 快退 快退 停止 停止 把手动阀 把手动阀4 4关闭（处于左位）时就可实现上述的 关闭（处于左位）时就可实现上述的双向进给程序，其动作原理为：双向进给程序，其动作原理为：其动作循环 其动作循环(xnhun)(xnhun)中的快进 中的快进 慢进的动作
5、原 慢进的动作原理与上述相同。当慢进至挡铁 理与上述相同。当慢进至挡铁C C切换机控阀 切换机控阀2 2至 至左位时，输出气信号使阀 左位时，输出气信号使阀3 3切换至左位，气缸 切换至左位，气缸活塞开始向上运动，这时液压缸上腔的油液经 活塞开始向上运动，这时液压缸上腔的油液经机控阀 机控阀8 8的左位和节流阀 的左位和节流阀5 5进入液压活塞缸下腔，进入液压活塞缸下腔，亦即实现了慢退（反向进给）；亦即实现了慢退（反向进给）；第6 页/共62 页第七页，共62 页。n n 当慢退到挡铁 当慢退到挡铁B B离开阀 离开阀6 6的顶杆而使其复位（处 的顶杆而使其复位（处于左位）后，液压缸活塞上腔的
6、油液就经阀 于左位）后，液压缸活塞上腔的油液就经阀8 8的左位、再经阀 的左位、再经阀6 6的左位 的左位2 2进入 进入(jnr)(jnr)液压活 液压活塞缸下腔，开始快退；快退到挡铁 塞缸下腔，开始快退；快退到挡铁A A切换阀 切换阀8 8至 至图示位置时，油液通路被切断，活塞就停止运 图示位置时，油液通路被切断，活塞就停止运动。动。n n 图中补油箱 图中补油箱10 10和单向阀 和单向阀9 9仅仅是为了补偿系统 仅仅是为了补偿系统中的漏油而设置的。中的漏油而设置的。第7 页/共62 页第八页，共62 页。二、气动(q dn)机械手 气动(q dn)机械手的结构 第8 页/共62 页第九
7、页，共62 页。n n组成：由四个气缸组成，可在三个坐标内组成：由四个气缸组成，可在三个坐标内工作。图中工作。图中AA缸为夹紧缸，其活塞杆退回时缸为夹紧缸，其活塞杆退回时夹紧工件，活塞杆时松开工件。夹紧工件，活塞杆时松开工件。BB缸为长臂缸为长臂伸缩缸，可实现伸出和缩回动作。伸缩缸，可实现伸出和缩回动作。CC缸为立缸为立柱升降缸。柱升降缸。DD缸为立柱回转缸，该气缸有两缸为立柱回转缸，该气缸有两个活塞，分别装在带齿条的活塞杆两头个活塞，分别装在带齿条的活塞杆两头(lingtu)(lingtu)，齿条的往复运动带动立柱上，齿条的往复运动带动立柱上的齿轮旋转，从而实现立柱的回转。的齿轮旋转，从而实
8、现立柱的回转。第9 页/共62 页第十页，共62 页。n n 图11-3是气动(q dn)机械手的回路原理图。第10 页/共62 页第十一页，共62 页。n n机械手的动作顺序为：立柱下降机械手的动作顺序为：立柱下降C0C0伸臂伸臂B1B1夹紧工件夹紧工件A0A0缩臂缩臂B0B0立柱顺时针转立柱顺时针转D1D1立柱上升立柱上升C1C1放开工件放开工件A1A1立柱逆时立柱逆时针转针转D0D0。n n工作循环分析如下工作循环分析如下(rxi)(rxi)：n n1.1.按下启动阀按下启动阀qq，主控阀，主控阀CC将处于将处于C0C0位，活位，活塞杆退回，即得到塞杆退回，即得到C0C0；n n2.2.
9、当当CC缸活塞杆上的挡铁碰到缸活塞杆上的挡铁碰到c0c0，则控制气，则控制气将使主控阀将使主控阀BB处于处于B1B1位，使位，使BB缸活塞杆伸出，缸活塞杆伸出，即得到即得到B1B1；第11 页/共62 页第十二页，共62 页。3.3.当当BB缸活塞杆上的挡铁碰到缸活塞杆上的挡铁碰到b1b1，则控制气将，则控制气将使主控阀使主控阀AA处于处于(chy)A0(chy)A0位，位，AA缸活塞杆退缸活塞杆退回，即得到回，即得到A0A0；4.4.当当AA缸活塞杆上的挡铁碰到缸活塞杆上的挡铁碰到a0a0，则控制气将，则控制气将使主控阀使主控阀BB处于处于(chy)B0(chy)B0位，位，BB缸活塞杆退缸
10、活塞杆退回，即得到回，即得到B0B0；5.5.当当BB缸活塞杆上的挡铁碰到缸活塞杆上的挡铁碰到b0b0，则控制气使，则控制气使主控阀主控阀DD处于处于(chy)D1(chy)D1位，位，DD缸活塞杆往右，缸活塞杆往右，即得到即得到D1D1；第12 页/共62 页第十三页，共62 页。6.6.当 当D D缸活塞杆上的挡铁碰到 缸活塞杆上的挡铁碰到d1 d1，则控制，则控制(kngzh)(kngzh)气使主控阀 气使主控阀C C处于 处于C1 C1位，使 位，使C C缸活 缸活塞杆伸出，得到 塞杆伸出，得到C1 C1；7.7.当 当C C缸活塞杆上的挡铁碰到 缸活塞杆上的挡铁碰到c1 c1，则控制
11、，则控制(kngzh)(kngzh)气使主控阀 气使主控阀A A处于 处于A1 A1位，使 位，使A A缸活 缸活塞杆伸出，得到 塞杆伸出，得到A1 A1；8.8.当 当A A缸活塞杆上的挡铁碰到 缸活塞杆上的挡铁碰到a1 a1，则控制，则控制(kngzh)(kngzh)气使主控阀 气使主控阀D D处于 处于D0 D0位，使 位，使D D缸活 缸活塞杆往左，即得到 塞杆往左，即得到D0 D0；第13 页/共62 页第十四页，共62 页。9.9.当 当D D缸活塞杆上的挡铁碰到 缸活塞杆上的挡铁碰到d0 d0，则控制气经启，则控制气经启动阀 动阀q q又使主控阀 又使主控阀C C处于 处于C0
12、C0位，于是又开始 位，于是又开始(kish)(kish)新的一轮工作循环。新的一轮工作循环。第14 页/共62 页第十五页，共62 页。三、气动伺服系统 三、气动伺服系统见图 见图11-4 11-4组成：电 组成：电-气 气方向比例阀、气 方向比例阀、气缸、位移 缸、位移(wiy)(wiy)传感器、传感器、控制放大器。控制放大器。第15 页/共62 页第十六页，共62 页。n n 基本原理n n 通过控制放大器、电-气方向(fngxing)比例阀、气缸的调节，使输入信号与反馈信号之差逐渐减小并趋于零，实现汽缸位移对输入信号的跟踪作用。第16 页/共62 页第十七页，共62 页。n n 调节过
13、程n n 当ueuf，即u0，控制放大器输出I，电-气比例阀心左移，气源口与A口之间的节流面积增大，气缸左腔Pa，推动(tu dng)气缸的活塞右移，这时uf，u，直至u0；反之，ueuf，即u0，也可使u0；系统达到稳定时，u=0，ue=uf=kx。第17 页/共62 页第十八页，共62 页。第二节 气动系统的安装与调试、使用及维护一、气动系统的安装与调试1、气动系统的安装要求：运行可靠、布局合理、安装工艺正确、维修及检测方便。注意事项：1）管道安装前清理(qngl)粉尘及脏物应彻底；管子支架要牢固；接头应密封；管道尽量平行布置，交叉和弯曲要少；远离热源。第18 页/共62 页第十九页，共6
14、2 页。2 2）元件的安装时，各种阀应按照阀的安装要求施工；）元件的安装时，各种阀应按照阀的安装要求施工；逻辑元件应成组地装在底板，并开出气路；可移动 逻辑元件应成组地装在底板，并开出气路；可移动缸应防止侧向力的作用；各种控制仪表、自动控制 缸应防止侧向力的作用；各种控制仪表、自动控制器、压力继电器要进行校验。器、压力继电器要进行校验。2 2、气动系统的调试、气动系统的调试1 1）调试前应全面了解系统的原理、结构、性能和操作）调试前应全面了解系统的原理、结构、性能和操作方法；元件的位置 方法；元件的位置(wi zhi)(wi zhi)、调节方法；备好调试、调节方法；备好调试工具；工具；2 2）
15、空载运行不少于）空载运行不少于2 2小时，并注意观察压力、流量和温 小时，并注意观察压力、流量和温度的变化；度的变化；3 3）负载试运行应分段加载，并做好试运行记录。）负载试运行应分段加载，并做好试运行记录。第19 页/共62 页第二十页，共62 页。二、气动系统的使用及维护 二、气动系统的使用及维护（1 1）气动系统使用时的注意事项；）气动系统使用时的注意事项；（2 2）压缩空气的污染及防止方法；）压缩空气的污染及防止方法；1 1）及时排除系统各排水阀中积存）及时排除系统各排水阀中积存(jcn)(jcn)的冷 的冷凝水；凝水；2 2）清除压缩空气中是的油分；）清除压缩空气中是的油分；3 3）
16、防止粉尘侵入压缩机；）防止粉尘侵入压缩机；（3 3）气动系统的日常管理）气动系统的日常管理 主要是对冷凝水和系统润滑的管理，凡 主要是对冷凝水和系统润滑的管理，凡有相对运动的表面都需要润滑，一般供油量 有相对运动的表面都需要润滑，一般供油量为 为1mL/10m3 1mL/10m3。第20 页/共62 页第二十一页，共62 页。（4 4）气动系统的定期检修）气动系统的定期检修1 1）查明系统各泄漏处，并设法）查明系统各泄漏处，并设法(shf)(shf)解决。解决。2 2）通过对方向控制阀排气口的检查，判断润滑）通过对方向控制阀排气口的检查，判断润滑油是否合适，空气是否有冷凝水；油是否合适，空气是
17、否有冷凝水；3 3）检查安全阀、紧急安全开关动作是否可靠。）检查安全阀、紧急安全开关动作是否可靠。4 4）观察换向阀的动作是否可靠；）观察换向阀的动作是否可靠；5 5）反复开关换向阀观察气缸动作，判断活塞上）反复开关换向阀观察气缸动作，判断活塞上大密封是否良好。大密封是否良好。定期检查通常为三个月。定期检查通常为三个月。第21 页/共62 页第二十二页，共62 页。第九章 第九章 气压 气压(qy)(qy)传动 传动系统 系统气压气压(qy)(qy)传动传动轻工机械 轻工机械(jxi)(jxi)这里将介绍以下几种在轻工机械 轻工机械上的气动系统:液体自动定量灌装 液体自动定量灌装气动系统；香皂
18、装箱机 香皂装箱机气动系统。第22 页/共62 页第二十三页，共62 页。气压 气压(qy)(qy)传动 传动在一些饮料(ynlio)生产线上，要求液体自动定量灌装。图 图 全气控液体自动定量灌装机气动系统 全气控液体自动定量灌装机气动系统(xtng)(xtng)1 1下料工作台 下料工作台 2 2上料工作台 上料工作台3 3、6 6、7 7行程阀 行程阀 4 4、5 5阀 阀1 1 液体自动定量灌装机 液体自动定量灌装机气动系统 气动系统 第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第23 页/共62 页第二十四页，共62 页。气压 气压(qy)(qy)传动 传动1 1 液体自动定量 液体自动
19、定量(dngling)(dngling)灌装气动系统 灌装气动系统 液体自动定量灌装机气动系统(xtng)1下料工作台 2上料工作台3、6、7行程阀 4、5阀 打开起动阀 起动阀使阀 阀4 4换至右位，因而气缸定量泵 气缸定量泵A A向左移动吸入定量液体。当气缸定量泵移到左端碰到行程 行程阀 阀3 3时，向阀 阀4 4发出复位信号（此时下料工作台 下料工作台1 1上灌装好的容器已取走，行程阀 行程阀7 7复位，p1 p1信号 信号消失），阀 阀4 4复位使气缸定量泵右移，将液体注入待灌装的容器中。当灌装的液体重力使灌装台碰到行程阀 行程阀6 6时产生信号，使阀 阀5 5左移换位，气缸 气缸B
20、B前进将装满液体的容器推入下料工作台，而将空容器推入灌装台。被推出的容器碰到行程阀 行程阀7 7时，又产生p1 p1信号 信号，使阀 阀5 5换向，气缸 气缸B B后退至原位，而由输送机构将空容器运至空下的上料工作台 工作台2 2，同时阀 阀4 4换向，重复上述动作。第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第24 页/共62 页第二十五页，共62 页。气压 气压(qy)(qy)传动 传动2.2.气动 气动(q dn)(q dn)系统特点 系统特点 1 1 液体自动定量 液体自动定量(dngling)(dngling)灌装气动系统 灌装气动系统 本系统具有如下特点：（1）使用气缸定量泵能快速地
21、提供大量液体 快速地提供大量液体，效率高 效率高；（2）空气能防火 防火，故液体系统运行安全 运行安全；（3）结构简单 结构简单，维修方便 维修方便。第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第25 页/共62 页第二十六页，共62 页。气压 气压(qy)(qy)传动 传动2 2 香皂 香皂(xingzo)(xingzo)装箱机气动系统 装箱机气动系统 1.1.气动系统 气动系统(xtng)(xtng)工作原 工作原理 理 该装箱机的作用是将每480块香皂装入一个纸箱内，装箱的全部动作，由托 托箱气缸 箱气缸A A、装箱气缸 装箱气缸B B、托皂气缸 托皂气缸C C和计数气缸 计数气缸D D这
22、4只气缸完成。前3只气缸都是普通型双作用气缸，但计数气缸是个单作用气缸，且它的气源由托皂气缸直接供给，气压推动活塞返回，活塞的伸出靠弹簧作用来实现。香皂装箱机a a）设备示意图 b b）气动系统A A托箱气缸 B B装箱气缸C C托皂气缸 D D计数气缸110 110行程开关 11 11、12 12凸轮 13 13挡板第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第26 页/共62 页第二十七页，共62 页。首先人工把纸箱套在装箱框上，触动行程开关7，使运输带的电路接通(ji tn)，运输带将香皂运送过来。这样，香皂排列在托皂板上，每排满12块，就碰到行程开关1使运输带停止动转，同时电磁铁1YA通
23、电，托皂气缸将托皂板托起，使香皂通过搁皂板后就搁在搁皂板上（搁皂板只能向上翻，不能向下翻）。这时行程开关1已被松开，运输带就继续运送上香皂，如此每满12块，托皂缸就上下一次，并通过计数气缸将棘轮转过一齿。棘轮圆周上共有40个齿。2 2 香皂 香皂(xingzo)(xingzo)装箱机气动系统 装箱机气动系统 第27 页/共62 页第二十八页，共62 页。气压气压(qy)(qy)传动传动2 2 香皂装箱机气动 香皂装箱机气动(q dn(q dn)系统 系统 在棘轮同一轴上还有两凸轮11和12，凸轮11有4个缺口，凸轮12有两个缺口，凸轮的圆周各压住一个行程开关。托皂板每升起10次，棘轮就转过10
24、个齿，这时行程开关3刚好落入凸轮11的缺口而松开(sn ki)。由此发出的信号使电磁铁3YA通电，装箱气缸B推动装箱板，将叠成10层的一摞120块香皂推到装箱台上，推动的距离由行程开关9位置决定。当装箱气缸活塞杆上的挡板13碰到行程开关9时，气缸就退回。第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第28 页/共62 页第二十九页，共62 页。气压气压(qy)(qy)传动传动当托皂缸上下20次后，装皂台上存有两摞240块香皂，这时凸轮12上的缺口正好对正行程开关8，它发出信号，一方面使行程开关9断开，同时又将电磁铁3YA再次接通，因此装箱气缸再次前进，直到其活塞杆上的挡板碰到行程开关6才退回。此时
25、，电磁铁5YA接通，托箱缸活塞杆伸出，使托板托住箱底。此后，又重复(chngf)前述过程，直到将四摞480块香皂都通过装箱框装进纸箱内，这时托板又起来托住箱底，将装有香皂的纸箱送到运输带上，再由人工贴上封箱条，至此完成一次循环操作。2 2 香皂 香皂(xingzo)(xingzo)装箱机气动系统 装箱机气动系统 第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第29 页/共62 页第三十页，共62 页。气压气压(qy)(qy)传动传动2.2.气动 气动(q dn)(q dn)系 系统特点 统特点 2 2香皂 香皂(xingzo)(xingzo)装箱机气动系统 装箱机气动系统 本系统具有如下特点：（1
26、）系统采用凸轮 凸轮与行程开关 行程开关相结合的机 机-电控制 电控制，来实现气缸的顺序动作，既可任意调整气缸的行程，动作又可靠；（2）三只动作气缸均采用二位五通电磁阀 二位五通电磁阀作为主控阀，各行程信号由行程开关取得，使系统结构简单 结构简单，调整方便 调整方便；（3）计数气缸 计数气缸由托皂气缸供气，使两气缸联锁 联锁，且采用棘轮 棘轮和凸轮 凸轮联合计数，计数准确 计数准确，可靠性好 可靠性好。第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第30 页/共62 页第三十一页，共62 页。气压 气压(qy)(qy)传动 传动 小型机械 小型机械 这里将介绍(jisho)以下几种在小型机械上的气
27、动系统:液面自动控制装置气动系统 液面自动控制装置气动系统(xtng)(xtng)；自动打印机气动系统 自动打印机气动系统(xtng)(xtng)。第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第31 页/共62 页第三十二页，共62 页。气压气压(qy)(qy)传动传动1 1 液面自动控制装置气动 液面自动控制装置气动(q dn(q dn)系统 系统 本装置用于将容器中的液体保持在一定高度范围内。打开起动(q dn)阀1，压缩空气经气动操作阀2使主阀3右位，输出压力 p1，打开注水阀7，从而对容器加水。液面自动控制装置气动系统图1 1起动阀 2 气动操作阀 3 3主阀 4 4、5 5先导阀 6
28、6调压阀 7 7注水阀8 8放水阀 9 9液面下限检测传感器 10 10液面上限检测传感器当水位低于液面下限时，液面下限检测传感器 检测传感器9 9产生p p1 1信号 信号，经先导阀 先导阀5 5放大后气动操作阀 气动操作阀2 2上位 上位，2关闭使主阀 主阀3 3右侧卸压，为换向作准备，此时仍保持记忆状态，使注水阀继续向容器内注水。当水位超过液面上限时，产生p p2 2信号 信号，打开先导阀 先导阀4 4使主阀上位，从而压力 压力 p p1 1消失，即关闭注水阀，而产生压力 压力p p2 2 打开放水阀 放水阀8 8。随着液体的流出，液面下降，p p2 2信号 信号消失，先导阀 先导阀4
29、4复位，但主阀仍记忆在放水位置，直到液面下降至下限以下，产生p p1 1信号 信号，先导阀 先导阀5 5、气动操作阀 气动操作阀复位，使主阀 主阀换向，再重复上述过程。第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第32 页/共62 页第三十三页，共62 页。气压气压(qy)(qy)传动传动1 1 液面自动控制装置气动 液面自动控制装置气动(q dn(q dn)系统 系统 2.2.气动系统 气动系统(xtng)(xtng)特 特点 点 本系统有如下特点：（1）由于使用空气介质 空气介质来检测液面高度，故能适应恶劣的 工作环境。（2）成本低，维修简便。（3）液面变化速度极慢时 液面变化速度极慢时，动
30、作不大稳定。（4）液面位置精度较低。第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第33 页/共62 页第三十四页，共62 页。气压气压(qy)(qy)传动传动2 2 自动打印机气动 自动打印机气动(q dn(q dn)系统 系统 1.1.气动系统工作 气动系统工作(gngzu)(gngzu)原理 原理 当工件落入V V形槽内 形槽内时，气 气缸 缸A A夹紧工件，然后气缸 气缸B B打印，打印完毕松开工件由气 气缸 缸C C将工件推出V V形槽 形槽，下一工件在重力作用下自动落入V V形槽 形槽，如此完成一个工作循环。自动打印机装置简图A、B、C气缸 15 行程阀第九章 第九章 气压传动系统 气
31、压传动系统第34 页/共62 页第三十五页，共62 页。气压 气压(qy)(qy)传动 传动 当工件落入 当工件落入V V形槽内时，背压 形槽内时，背压式传感器 式传感器S S发信号，打开阀 发信号，打开阀12 12，压，压缩空气经阀 缩空气经阀11 11作用于阀 作用于阀10 10的右侧 的右侧(yu c)(yu c)和阀 和阀9 9的左侧，阀 的左侧，阀10 10换向，换向，使气缸 使气缸A A伸出，碰到行程阀 伸出，碰到行程阀2 2时，时，输出 输出p3 p3信号，使阀 信号，使阀8 8和 和11 11换向，气 换向，气缸 缸B B前进。前进。自动打印机气动系统(xtng)原理图15行程
32、阀 612阀 13减压阀2 2 自动打印机 自动打印机气动系统 气动系统 1.1.气动系统工作原理 气动系统工作原理 当其碰到行程阀 行程阀4 4，使阀 阀9 9与阀 阀8 8换向，气缸 气缸B B后退。气缸 气缸B B碰到行 行程阀 程阀3 3，使阀 阀10 10与阀 阀7 7换向，气缸 气缸A A后退，碰到行程阀 行程阀1 1产生p p1 1信号 信号，使阀 阀6 6换向，气缸 气缸C C前进，碰到行 行程阀 程阀5 5后产生p p2 2信号 信号，使阀 阀6 6换向，气缸 气缸C C后退，并使阀 阀7 7和阀 阀11 11复位。当打印好的工件被推出V V形槽 形槽后，另一工件滚入V V形
33、槽 形槽内，重复上述过程。第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第35 页/共62 页第三十六页，共62 页。气压气压(qy)(qy)传动传动2 2 自动打印机气动 自动打印机气动(q dn(q dn)系统 系统 2.2.气动系统 气动系统(xtng)(xtng)特点 特点 本系统具有如下特点：（1）控制回路简单 控制回路简单，装置成本低 装置成本低；（2）使用了背压式传感器，检测部分故障少 检测部分故障少；（3）能自动连续打印，效率高 效率高；（4）维护保养简便 维护保养简便。第九章 第九章 气压传动系统 气压传动系统第36 页/共62 页第三十七页，共62 页。第七章 第七章 系统 系
34、统(xtng)(xtng)应 应用与分析 用与分析气压气压(qy)(qy)传动传动Part 7.10 Part 7.10 重型机械 重型机械 1.1.电磁 电磁-气动 气动(q dn)(q dn)震压造型机的工作过 震压造型机的工作过程 程 图 图7-29 7-29所示是机器的工作原理 工作原理图 图。空砂箱 空砂箱3 3由滚道 滚道2 2送入机器左方。砂箱推杆气缸 气缸1 1把空箱推入机器，同时推出造好的砂 砂型 型4 4，砂型沿滚道去合箱机（如是下箱则进翻箱机）。推杆复位后，接箱气缸 气缸10 10上升举起工作台，当工作台将砂箱举离滚道一定高度并压在填砂框 砂框8 8上以后停止。图 图7-
35、29 7-29 电磁-气控震压造型机工作原理图1砂箱推杆气缸 2滚道 3空砂箱 4砂型 5定量砂斗 6压头7砂斗推杆气缸 8填砂框 9震压气缸 10接箱气缸砂斗推杆气缸 砂斗推杆气缸7 7将定量砂斗 定量砂斗5 5拉到填砂框的上方（砂斗与压头连成一体），进行加砂。同时进行预震击。震击一定时间后，推杆将砂斗推回原位，压头随之进入工作位置。震压气缸 震压气缸9 9（压实气缸与震击气缸为一复合气缸）将工作台连同砂箱继续举起，压向压头，同时震击，使砂型紧实。在压实气缸上升时接箱活塞 接箱活塞返回原位。经过一定时间压实，压实活塞带动砂箱和工作台下降，当砂箱接近滚道时减速，进行起模。砂型留在滚道上，工作台
36、继续下降落回原位，准备进行下一循环。第37 页/共62 页第三十八页，共62 页。第七章 第七章 系统应用 系统应用(yngyng)(yngyng)与分析 与分析液压与气压 液压与气压(qy)(qy)传动 传动Part 7.10 Part 7.10 重型机械 重型机械 2.2.气动系统工作 气动系统工作(gngzu)(gngzu)原理 原理 气动系统原理图 气动系统原理图如图 图7-30 7-30所示，压下按钮阀 按钮阀5 5，阀 阀6 6换位使气源接通。当上一工序的信号使电磁换向阀 电磁换向阀14 14接通时，阀 阀14 14换向，接箱气缸 接箱气缸G G上升，举起工作台并接住停在滚道上的空
37、箱后停在加砂位置上。同时压合行程开 行程开关 关5XK 5XK，使电磁换向阀 电磁换向阀8 8通电换向，B B气缸 气缸把砂斗 砂斗D D拉到左端并压合3XK 3XK，使电气换向阀 电气换向阀15 15接通，进行加砂和震击。与此同时，采用时间继电器计时，到一定时间后阀 阀8 8、阀 阀15 15断电，加砂和震击停止，砂斗 砂斗回到原位。同时，压头 压头C C进入压实位置并压合4XK 4XK使阀 阀12 12通电，压实气缸上升，阀 阀14 14断电，接箱气缸 气缸G G经 经快速排气阀排气，接箱气缸快速落回原位。压实时间由时间继电器计时，压实到一定时间后，阀 阀12 12自动断电，压实活塞下降。
38、为满足起模和行程终点缓冲的要求 为满足起模和行程终点缓冲的要求，应用行程阀 行程阀9 9、气动换向阀 气动换向阀10 10和换 换向阀 向阀12 12实现压实气缸行程中的变速。当砂箱下落接近滚道时 当砂箱下落接近滚道时，撞块压合行 行程阀 程阀9 9，使阀 阀10 10关闭，进行排气节流调速，压实活塞低速下降。起模后挡块脱离阀 阀9 9，压实缸经阀 阀10 10和阀 阀12 12排气，活塞快速下降。快到终点时，再次压合行程阀 行程阀9 9，活塞慢速回到原位并压合6XK 6XK使电磁换向阀 电磁换向阀7 7通电，推杆 推杆A A前进把空箱推进机器，同时推出造好的吵型。在行程终点压合2XK 2XK
39、，使电磁换向阀 电磁换向阀7 7断电，A A缸 缸返回。到此，完成一个工作循环。第38 页/共62 页第三十九页，共62 页。第七章 第七章 系统 系统(xtng)(xtng)应用 应用与分析 与分析液压与气压 液压与气压(qy)(qy)传动 传动图 图7-30 7-30 电磁 电磁-气控震压造型机气动系统原理图 气控震压造型机气动系统原理图1 1截止阀 截止阀 2 2分水过滤器 分水过滤器 3 3压力表 压力表 4 4油雾器 油雾器 5 5按钮阀 按钮阀 6 6、10 10气动换向阀 气动换向阀 7 7、8 8、14 14电磁换向阀 电磁换向阀 9 9行程阀 行程阀 11 11节流阀 节流阀
40、 12 12、15 15电气换向阀 电气换向阀13 13快速 快速(kui s)(kui s)排气阀 排气阀 1XK6XK 1XK6XK行程开关 行程开关 A A、B B推杆气缸 推杆气缸 C C压头 压头 D D定量砂斗 定量砂斗E E震击气缸 震击气缸 F F压实气缸 压实气缸 G G接箱气缸 接箱气缸第39 页/共62 页第四十页，共62 页。第七章 第七章 系统 系统(xtng)(xtng)应 应用与分析 用与分析液压与气压液压与气压(qy)(qy)传动传动Part 7.11 Part 7.11 气动 气动(q dn(q dn)机械手 机械手 气压传动 气压传动在工业机械手 工业机械手
41、、特别是高速机械手 高速机械手中应用较多。它的压力一般在0.40.6MPa 0.40.6MPa，个别达0.81.0MPa 0.81.0MPa，臂力压力一般在3.0MPa 3.0MPa以下。下例是气压传动机械手 气压传动机械手在160t冷挤压机上的应用情况介绍。第40 页/共62 页第四十一页，共62 页。School of Mechanical Engineering东南大学机械(jxi)工程学院第七章 第七章 系统 系统(xtng)(xtng)应用与分析 应用与分析液压与气压 液压与气压(qy)(qy)传动 传动1.1.气动系统工作原理 气动系统工作原理 Part 7.11 Part 7.1
42、1 气动机械手 气动机械手 160t 160t冷挤压机 冷挤压机用于生产活塞销，采用冷挤压的方法直接将毛坯挤压成形。挤压机两侧分别安装有上料 上料和下料 下料两台机械手。机械手采用行程开关式固定程序控制 行程开关式固定程序控制，控制系统与机器控制系统配合，由上 上料机械手控制机器滑块的下压和原料补充 料机械手控制机器滑块的下压和原料补充，下料机械手则由机器滑块的回 下料机械手则由机器滑块的回升来控制 升来控制。第41 页/共62 页第四十二页，共62 页。第七章 第七章 系统应用 系统应用(yngyng)(yngyng)与分析 与分析液压与气压 液压与气压(qy)(qy)传动 传动1.1.气动
43、 气动(q dn)(q dn)系统工作 系统工作原理 原理 Part 7.11 Part 7.11 气动机械手 图 图7-31 7-31所示是上料机械手动作原理图 上料机械手动作原理图。气缸 气缸1 1推动齿条 齿条2 2，带动齿轮 齿轮3 3和锥齿轮 锥齿轮12 12，同时带动立柱 立柱11 11旋转。这样，固定在立柱上的压料气 压料气缸 缸10 10及臂随之旋转。而锥齿轮 锥齿轮12 12则经锥齿轮 锥齿轮4 4带动手臂使其绕手臂轴 手臂轴5 5自转，从而使工作轴 从而使工作轴心线由水平位置转成垂直位置 心线由水平位置转成垂直位置。然后手臂伸 手臂伸缩气缸 缩气缸6 6推动手臂 手臂伸出，
44、使工件轴心线对正机器轴心线。压料气缸 压料气缸10 10随之推动压臂 压臂，将工件压入模孔，完成上料任务。图 图7-31 7-31 160t冷挤压机上料机械手工作原理1气缸 2齿条 3齿轮 4、12锥齿轮 5手臂轴 6手臂伸缩气缸 7手爪 8模具 9工件 10压料气缸 11立柱最后各气缸反向动作复原，手臂伸缩气缸伸出手爪抓料并退回，至此完成一个循环动作。第42 页/共62 页第四十三页，共62 页。第七章 第七章 系统应用 系统应用(yngyng)(yngyng)与分析 与分析液压与气压 液压与气压(qy)(qy)传动 传动图 图7-32 7-32 上料机械手气动系统原理图 上料机械手气动系统
45、原理图1 1气缸 气缸 6 6手臂 手臂(shu b)(shu b)伸缩气缸 伸缩气缸 10 10压料气缸 压料气缸上料机械手 上料机械手的气动系统原理 气动系统原理见图 图7-7-32 32。1.1.气动系统工作原理 气动系统工作原理 Part 7.11 Part 7.11 气动机械手 气动机械手 下料机械手 下料机械手共有两个伸缩气缸 两个伸缩气缸，一 一个使手臂伸缩 个使手臂伸缩，另一个夹放料 另一个夹放料，放料时工件从料槽滑入料箱。此过程较简单，不再用图示说明。第43 页/共62 页第四十四页，共62 页。第七章 第七章 系统应用 系统应用(yngyng)(yngyng)与分析 与分析
46、液压与气压 液压与气压(qy)(qy)传动 传动2.2.气动 气动(q dn)(q dn)系统 系统特点 特点 Part 7.11 Part 7.11 气动机械手 气动机械手 本系统具有如下特点：（1）不用增速机构即能获得较高的运动速度 较高的运动速度，使其能快速自动地 能快速自动地 完成上料 完成上料、下料动作 下料动作；（2）结构简单 结构简单、刚性好 刚性好，成本低 成本低；（3）空气泄漏基本无害 空气泄漏基本无害，对管路要求低 对管路要求低；（4）为保证机械手速度均匀 速度均匀、动作协调 动作协调，系统中需增设一定的气 动辅助元件，如蓄压器 如蓄压器、压力继电器 压力继电器等。第44
47、页/共62 页第四十五页，共62 页。第七章 第七章 系统 系统(xtng)(xtng)应用 应用与分析 与分析液压与气压 液压与气压(qy)(qy)传动 传动Part 7.12 Part 7.12 气动 气动(q dn(q dn)比例、伺服系统 比例、伺服系统 本节将介绍以下几种气动比例、伺服 气动比例、伺服系统 系统：气动伺服定位 气动伺服定位系统；气动伺服柔性抓取 气动伺服柔性抓取系统。第45 页/共62 页第四十六页，共62 页。第七章 第七章 系统应用 系统应用(yngyng)(yngyng)与分析 与分析液压与气压 液压与气压(qy)(qy)传动 传动 气动(q dn)伺服定位系统
48、 气动伺服定位系统 气动伺服定位系统可以根据输入的电信号使气缸活塞在任意位置定位。目前，德国费斯托（FESTO）公司所研制的气动伺服定位系统定 定位精度 位精度达0.2mm 0.2mm，活塞最高速度 高速度可达3m/s 3m/s。第46 页/共62 页第四十七页，共62 页。第七章 第七章 系统应用 系统应用(yngyng)(yngyng)与分析 与分析液压与气压液压与气压(qy)(qy)传动传动1.1.系统工作 系统工作(gngzu)(gngzu)原理 原理 气动伺服定位 气动伺服定位系统 系统 图 图7-33 7-33为一气动伺服定位系统工作原理 工作原理图 图。其由电 电-气方向比例阀
49、气方向比例阀1 1、气缸 气缸2 2、位移传感器 位移传感器3 3、控制放大器 控制放大器4 4等组成。该系统的基本原理是通过控制放大器 放大器、电 电-气方向比例阀 气方向比例阀、气缸 气缸的调节作用，使输入电压信号 输入电压信号u ue e与气缸位移反馈信号 气缸位移反馈信号u uf f（uf f与气缸位移之间是线性关系）之差u减小并趋于零，从而实现气缸位移对输入信号 输入信号的跟踪。图 图7-33 7-33 气动伺服定位系统原理图1 1电-气方向比例阀 2 2气缸 3 3位移传感器 4 4控制放大器具体调节过程 具体调节过程如下：当给定的输入信 输入信号 号u ue e大于反馈信号 反馈
50、信号u uf f，即 u u0 0时，控制放大器输出电流 电流I I增大，电气方向比 电气方向比例阀的阀心 例阀的阀心左移，气源口 气源口与A A口 口之间的节流面积 节流面积增大，从而使气缸左腔 气缸左腔的压力 的压力p pa a升高，推动气缸 气缸2 2的活塞 的活塞右移。气缸活塞的右移使反馈电压信号 反馈电压信号u uf f增大，电压偏差 电压偏差 u u随之减小，如此反复，直至u几乎为零。反之，当给定的输入信号 输入信号u ue e小于反馈 反馈信号 信号u uf f，即将 u u0 0时，通过与上述相反的调节过程使偏差趋向零。在达到稳定时，u u=0=0，即u ue e=u uf f