液壓與氣壓傳動(dòng) 第5版 課件 12~13氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)例

液壓與氣壓傳動(dòng)流體動(dòng)力與控制工程系講課教師：劉銀水12氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)

非時(shí)序邏輯問(wèn)題的特點(diǎn)是：輸入變量取值是隨機(jī)的，輸入沒(méi)有先后順序。系統(tǒng)輸出只與輸入變量的組合有關(guān)，與變量取值的先后順序無(wú)關(guān)。一、非時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)3氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)邏輯代數(shù)的三種基本運(yùn)算是：“或”運(yùn)算、“與”運(yùn)算、“非”運(yùn)算。邏輯代數(shù)基本運(yùn)算規(guī)律氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法一、非時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)4氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)的輸入與輸出之間有一定的邏輯關(guān)系，該邏輯關(guān)系可表示為s=f(a1,a2,...,ai)這種邏輯關(guān)系稱為邏輯函數(shù)，也稱真值函數(shù)。s的值為邏輯函數(shù)值，輸入信號(hào)a1,a2…,ai稱為邏輯變量。將輸入與輸出的邏輯關(guān)系列成一個(gè)表，稱這樣的表為邏輯關(guān)系表，也稱真值表。

氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、非時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法5氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)卡諾圖ａ）二變量ｂ）三變量ｃ）四變量氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)2、卡諾圖設(shè)計(jì)法一、非時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)6氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)利用卡諾圖化簡(jiǎn)邏輯函數(shù)１）將邏輯函數(shù)占有的2n格圈在一起，組成正方形或矩形，可消去n個(gè)變量。２）圈在一起的正方形或矩形，應(yīng)包含盡可能多的方格，以便消去更多的變量。３）邏輯函數(shù)占有的同一格可被不同的正方形或矩形取用。４）邏輯函數(shù)在卡諾圖上占有的每個(gè)方格都必須取用。2、卡諾圖設(shè)計(jì)法氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、非時(shí)序邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)7氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、時(shí)序邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

時(shí)序邏輯控制也稱順序控制或程序控制。與非時(shí)序問(wèn)題不同，系統(tǒng)的輸出不僅與輸入信號(hào)的組合有關(guān)，而且受一定順序的限制，系統(tǒng)的輸入信號(hào)不是隨機(jī)的，而是有序的。常見(jiàn)的行程程序控制就屬于時(shí)序邏輯控制系統(tǒng)。行程程序設(shè)計(jì)步驟框圖氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)1、時(shí)序邏輯控制的特點(diǎn)8氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)2、氣動(dòng)行程程序控制系統(tǒng)行程程序動(dòng)作、相位、信號(hào)示意圖二、時(shí)序邏輯控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)9氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、程序的校正設(shè)計(jì)

行程程序中存在用同一信號(hào)組合控制不同動(dòng)作的現(xiàn)象，稱該程序?yàn)榉菢?biāo)準(zhǔn)程序，如程序［A1B1B0A0］。行程程序中每一個(gè)動(dòng)作都由不同的信號(hào)組合來(lái)控制,則該程序?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)程序，如［A1B1A0B0］、［A1B1C1

A0C0B0］等。因此，判斷行程程序是否標(biāo)準(zhǔn)只需判斷它是否有最小項(xiàng)重復(fù)出現(xiàn)(簡(jiǎn)稱重復(fù)小項(xiàng)),有重復(fù)小項(xiàng)（即存在同一信號(hào)組合控制不同動(dòng)作）則是非標(biāo)準(zhǔn)程序,無(wú)重復(fù)小項(xiàng)則是標(biāo)準(zhǔn)程序。氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)１、程序的校核10氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)２、程序的校正三、程序的校正設(shè)計(jì)一般情況下，程序校正遵守下列規(guī)則：１）校正程序應(yīng)當(dāng)在適當(dāng)位置插入記憶元件，記憶元件的插入位置應(yīng)將重復(fù)小項(xiàng)連接的區(qū)間全部切斷，以消除重復(fù)小項(xiàng)。２）記憶元件應(yīng)按Ｘ１Ｘ０、Ｘ１Ｙ１Ｘ０Ｙ０、Ｘ１Ｙ１Ｚ１Ｘ０Ｙ０Ｚ０…的順序插入。這樣，能保證將重復(fù)小項(xiàng)區(qū)間切斷的同時(shí)不產(chǎn)生新的重復(fù)小項(xiàng)。３）記憶元件的插入部位有必插入部位，也有可選擇插入部位。因此，插入方案有時(shí)不是唯一的，可能有多種。選用不同的插入元件部位，所設(shè)計(jì)的氣控回路也不同。４）元件插入部位應(yīng)在重復(fù)小項(xiàng)區(qū)間內(nèi)。若元件插入位置選擇在重復(fù)小項(xiàng)區(qū)間兩端，則該重復(fù)小項(xiàng)未被切斷。５）保證消除重復(fù)小項(xiàng)的同時(shí)，應(yīng)使插入元件數(shù)最少，則相應(yīng)的控制回路為最簡(jiǎn)單。記憶元件可以選擇用二位三通閥或者二位四通（五通）閥。一般情況下，插入的記憶元件選擇為二位四通閥，即記憶元件與執(zhí)行元件的主控閥相同。這樣，在后續(xù)的邏輯設(shè)計(jì)中，記憶元件與執(zhí)行元件一樣，都視為邏輯系統(tǒng)的被控制對(duì)象。氣動(dòng)邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)11氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例一、氣控機(jī)械手氣控機(jī)械手結(jié)構(gòu)示意圖12氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、氣控機(jī)械手Ｘ-Ｄ線圖法設(shè)計(jì)的氣控機(jī)械手氣動(dòng)回路原理圖氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例13氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)氣控機(jī)械手的Ｘ-Ｄ線圖法設(shè)計(jì)ａ）Ｘ-Ｄ線圖ｂ）邏輯原理圖一、氣控機(jī)械手氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例14氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)卡諾圖及順序循環(huán)線圖一、氣控機(jī)械手氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例15氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、氣動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例氣動(dòng)計(jì)量裝置示意圖16氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例二、氣動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)氣動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)回路圖Ａ—計(jì)量缸Ｂ—止動(dòng)缸1、2—減壓閥3—高低壓切換閥4—主控閥5、6—?dú)饪亻y7—順序閥8、9、10、15、16—單向節(jié)流閥11、12、13—行程閥14—手動(dòng)換向閥17—排氣節(jié)流閥17氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例回路的特點(diǎn)：１）止動(dòng)缸B安裝行程閥有困難，所以采用了順序閥發(fā)信的方式。２）在整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中，計(jì)量和傾倒物料都是由計(jì)量缸A完成的，所以回路采用了高低壓切換回路，計(jì)量時(shí)用低壓，計(jì)量結(jié)束傾倒物料時(shí)用高壓。計(jì)量質(zhì)量的大小可以通過(guò)調(diào)節(jié)低壓減壓閥2的調(diào)定壓力或調(diào)節(jié)行程閥12的位置來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。二、氣動(dòng)計(jì)量系統(tǒng)18氣壓傳動(dòng)——?dú)鈩?dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)例三、氣動(dòng)自動(dòng)鉆床

在機(jī)械加工自動(dòng)化流水線上，自動(dòng)鉆床是必不可少的設(shè)備，用于完成鉆孔、攻螺紋工序。其工作循環(huán)為：工件自動(dòng)夾裝→鉆頭前進(jìn)→鉆頭后退排屑→鉆頭再前進(jìn)，直至完成鉆孔（或攻螺紋）→松開(kāi)工件。19氣壓