液壓與氣動技術(shù) 第2版 課件 2.4自動送料裝置

液壓與氣壓系統(tǒng)控制

Hydraulicandpneumaticcontrolsystem泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院智能制造學(xué)院項目2氣動系統(tǒng)方向控制

2.4自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試學(xué)習(xí)目標(biāo)能辨別常用行程開關(guān)、接近開關(guān)實物與圖形符號；能夠閱讀與分析行程程序控制回路的工作原理圖；能合理選用氣動元件及工具進行行程程序回路搭建與調(diào)試；能進行行程程序回路常見簡單故障分析與排除。自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試任務(wù)布置一自動生產(chǎn)線送料裝置主要由推料氣缸、料倉等組成。當(dāng)按下起動按鈕后，推料氣缸活塞桿伸出，將底層的第一個物料推出料倉，當(dāng)物料被推到指定位置后，推料氣缸活塞桿快速返回，當(dāng)返回到位后，推料氣缸再次伸出重復(fù)相同的工作。自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試任務(wù)分析在本任務(wù)中設(shè)備要求氣缸能自動實現(xiàn)伸出和縮回，解放了人力，實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。任務(wù)中要求氣缸伸出到位后退回，退回到位后伸出循環(huán)工作，要判斷氣缸的動作是否到位并啟動下一步動作，一般采用位置傳感器發(fā)出信號來實現(xiàn)控制回路的循環(huán)動作。

自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試相關(guān)知識位置傳感器在采用行程程序控制的氣動控制回路中，執(zhí)行元件的每一步動作完成時都有相應(yīng)的發(fā)信元件發(fā)出完成信號，下一步動作都應(yīng)由前一步動作的完成信號來啟動。這種在氣動系統(tǒng)中的行程發(fā)信元件一般為位置傳感器在一個回路中有多少個動作步驟就應(yīng)有多少個位置傳感器。

自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試相關(guān)知識位置傳感器在氣動控制回路中最常用的位置傳感器就是行程閥；采用電氣控制時，最常用的位置傳感器有行程開關(guān)、電容式傳感器、電感式傳感器、光電式傳感器、光纖式傳感器和磁感應(yīng)式傳感器。除行程開關(guān)外的各類傳感器由于都采用非接觸式的感應(yīng)原理，所以也稱為接近開關(guān)。有時安裝位置傳感器比較困難或者根本無法進行位置檢測時，行程信號也可用時間、壓力信號等其他類型的信號來代替。此時所使用的檢測元件是相應(yīng)的時間、壓力檢測元件。自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試行程開關(guān)行程開關(guān)又稱限位開關(guān)或位置開關(guān)，是最常用的接觸式位置檢測元件，是一種根據(jù)運動部件的行程位置而切換電路工作狀態(tài)的控制電器。工作原理和行程閥非常接近,行程閥是利用機械外力使其內(nèi)部氣流換向，行程開關(guān)是利用機械外力改變其內(nèi)部電觸點通斷情況。

（b）(c)

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（b）(c)行程開關(guān)圖形符號及實物參考圖自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試電容式傳感器電容式傳感器的感應(yīng)面由兩個同軸金屬電極構(gòu)成，這兩個電極構(gòu)成一個電容，串接在RC振蕩回路內(nèi)，電源接通時，RC振蕩器不振蕩，當(dāng)一物體朝著電容器的電極靠近時，電容器的容量增加，振蕩器開始振蕩。通過后級電路的處理，將不振和振蕩兩種信號轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，從而起到了檢測有無物體存在的目的。

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（b）(c)電容式傳感器工作原理自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試電容式傳感器這種傳感器能檢測金屬物體，也能檢測非金屬物體，對金屬物體可以獲得最大的動作距離。對非金屬物體，動作距離的決定因素之一是材料的介電常數(shù)。材料的介電常數(shù)越大，可獲得的動作距離越大。材料的面積對動作距離也有一定影響。

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（b）(c)電容式傳感器圖形符號與實物自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試電感式傳感器電感式傳感器內(nèi)部的振蕩器在傳感器工作表面產(chǎn)生一個交變磁場。當(dāng)金屬物體接近這一磁場并達到感應(yīng)距離時，在金屬物體內(nèi)產(chǎn)生渦流，從而導(dǎo)致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉(zhuǎn)換成開關(guān)信號，觸發(fā)驅(qū)動控制器件，從而達到非接觸式的檢測目的。

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（b）(c)電感式傳感器工作原理自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試電感式傳感器電感式傳感器的核心部分是可變的自感或互感，在將被測量轉(zhuǎn)換成線圈自感或互感的變化時，一般要利用磁場作為媒介或利用鐵磁體的某些現(xiàn)象。電感式傳感器只能檢測金屬物體。

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（b）(c)電感式傳感器圖形符號與實物自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試光電式傳感器光電式傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)檢測的。光電傳感器在一般情況下由發(fā)射器、接收器和檢測電路三部分構(gòu)成。發(fā)射器對準(zhǔn)物體發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于發(fā)光二極管和激光二極管等半導(dǎo)體光源。光束不間斷地發(fā)射，或者改變脈沖寬度。接收器由光電二極管或光電三極管組成，用于接收發(fā)射器發(fā)出的光線檢測電路用于濾出有效信號和應(yīng)用該信號。

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（b）(c)自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試光電式傳感器常用的光電式傳感器又可分為漫射式、反射式、對射式等幾種。

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（b）(c)光電式傳感器圖形符號與實物光電式傳感器工作原理自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試磁感應(yīng)式傳感器磁感應(yīng)式傳感器是利用磁性物體的磁場作用來實現(xiàn)對物體感應(yīng)的，主要有霍爾式傳感器和磁性開關(guān)兩種。

霍爾式傳感器霍爾元件是一種磁敏元件，用霍爾元件做成的傳感器稱為霍爾傳感器，也稱為霍爾開關(guān)。當(dāng)一塊通有電流的金屬或半導(dǎo)體薄片垂直地放在磁場中時，薄片的兩端就會產(chǎn)生電位差，這種現(xiàn)象就稱為霍爾效應(yīng)。當(dāng)磁性物件移近霍爾開關(guān)時，開關(guān)檢測面上的霍爾元件因產(chǎn)生霍爾效應(yīng)而使開關(guān)內(nèi)部電路狀態(tài)發(fā)生變化，由此識別附近有磁性物體存在，并輸出信號。這種接近開關(guān)的檢測對象必須是磁性物體。

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（b）(c)自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試磁感應(yīng)式傳感器磁性開關(guān)磁性開關(guān)可以直接安裝在氣缸缸體上，當(dāng)帶有磁環(huán)的活塞移動到磁性開關(guān)所在位置時，磁性開關(guān)內(nèi)的兩個金屬簧片在磁環(huán)磁場的作用下吸合，發(fā)出信號。當(dāng)活塞移開，舌簧開關(guān)離開磁場，觸點自動斷開，信號切斷。磁感應(yīng)式傳感器利用安裝在氣缸活塞上的永久磁環(huán)來檢測氣缸活塞的位置，省去了安裝其他類型傳感器所必須的支架連接件，節(jié)省了空間，安裝調(diào)試也相對簡單省時。

磁感應(yīng)式傳感器圖形符號與實物自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試行程程序控制回路行程程序控制回路又稱為順序動作回路，是指在氣動回路中，各個氣缸按一定程序完成各自的動作。單缸往復(fù)動作回路可分為單缸單往復(fù)和單缸連續(xù)往復(fù)動作回路。單缸單往復(fù)動作回路給定一個信號后，氣缸只完成A1A0一次往復(fù)動作（A表示氣缸，下標(biāo)“l(fā)”表示A缸活塞伸出，下標(biāo)“0”表示活塞縮回動作)。單缸連續(xù)住復(fù)動作回路指輸入一個信號后，氣缸可連續(xù)進行A1A0A1A0…動作。自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試單往復(fù)動作回路

自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試連續(xù)往復(fù)動作回路一般情況下，定位開關(guān)作為啟動信號不應(yīng)去控制氣缸的氣源按鍵閥1S3安裝在氣控閥1V1主氣路上，直接控制氣缸動作，故關(guān)閉閥1S3，氣缸氣源即被切斷，氣缸在任意位置即刻停止，不能縮回。故一般情況下，定位開關(guān)作為啟動信號不應(yīng)去控制氣缸的氣源將按鍵閥1S3安裝在閥1S1對應(yīng)氣路上，無論何時關(guān)閉閥1S1，氣缸都會完成一個循環(huán)后再停止。a）錯誤啟動信號布置回路b）正確啟動信號布置回路利用Fluidsim軟件繪制行程程序控制回路1.全氣動控制的行程程序控制回路繪制Fluidsim-P繪制回路的實際圖形如圖要實現(xiàn)行程控制仿真，應(yīng)給行程閥建立標(biāo)簽，并在氣缸上使用標(biāo)尺定義行程閥位置。自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試2.電氣控制的行程程序控制回路繪制繪制方法和全氣動控制的行程程序控制回路方法大致相同，也需要定義位置傳感器標(biāo)簽，定義氣缸標(biāo)尺建立傳感器和氣缸之間的聯(lián)系。

圖2-60開關(guān)觸點圖2-61行程開關(guān)觸點自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試任務(wù)實施純氣動控制方案采用行程閥為位置檢測元件，氣缸啟動時需滿足的條件為初始位置的行程閥1S1壓下且啟動按鍵1S3壓下，在邏輯上是與的關(guān)系，可以采用雙壓閥或串聯(lián)換向閥實現(xiàn)；氣缸縮回的條件為終點處行程閥1S2壓下。自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試任務(wù)實施純氣動控制方案參考圖例自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試任務(wù)實施電氣控制方案利用電氣按鈕串聯(lián)，實現(xiàn)邏輯或關(guān)系自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試任務(wù)實施電氣控制方案參考圖例自動送料裝置氣控回路組裝與調(diào)試任務(wù)實施回路組裝與調(diào)試根據(jù)項目要求，設(shè)計回路，在仿真軟件上進行調(diào)試運行；選擇相應(yīng)元器件，在實驗臺上組建回路并檢查回路的功能是否正確；注意行程檢測元件的一定要布置在氣缸運動的行程上，不可隨意；并檢查行程檢測元件是否被壓下到位。連接無誤后，打開氣源觀察壓力表的壓力是否在合理范圍；觀察運行情況，對使用中遇到的問題進行分析