液压与气压传动第十三章.ppt

第十三章 气压传动系统实例 学习重点和学习目标 本章主要介绍其在机械行业的应用，首先讲述两个程序控制系统的应用实例，而后再分析两个一般的气压传动和气一液传动系统的实例。 ? 学习内容 ? 气压传动技术是实现工业生产自动化和半自动化的方式之一，其应用遍及国民经济生产的各个部门。本章主要介绍其在机械行业的应用，首先讲述两个程序控制系统 的应用实例，而后再分析两个一般的气压传动和气一液传动系统的实例。在分析程序控制系统时，按第十五章讲述的设计方法为主线，从工作程序人手，由X-D线图，逻辑回路图到气压传动系统，其目的旨在提高读者分析和设计程序控制系统的能力。而对于一般的气压传动系统，则以讲清其动作原理为限。 第一节 气动机械手气压传动系统 机械手是自动生产设备和生产线上的重要装置之一，它可以根 据各种自动化设备的工作需要，按照预定的控制程序动作。因此，在机械加工、冲压、锻造、铸造、装配和热处理等生产过程中被广泛用来搬运工件，借以减轻工人 的劳动强度；也可实现自动取料、上料、卸料和自动换刀的功能，气动机械手是机械手的一种，它具有结构简单，重量轻，动作迅速、平稳、可靠和节能等优点。 如图13-1是用于某专用设备上的气动机械手的结构示意图，它由四个气缸组成，可在三个坐标内工作，图中A为夹紧缸，其活塞退回时夹紧工件，活塞杆伸出时松开工件。B缸为长臂伸缩缸，可实现伸出和缩回动作。 C缸为立柱升降缸。D缸为回转缸，该气缸有两个活塞，分别装在带齿条的活塞杆两头，齿条的往复运动带动立柱上的齿轮旋转，从而实现立柱及长臂的回转。 一、工作程序图 该气动机械手的控制要求是：手动启动后，能从第一个动作开始自动延续到最后一个动作。其要求的动作顺序为： 写成工作程序图为： 可写成简化式为C0B1A0B0D1C1A1D0 。 由以上分析可知。该气动系统属多缸单往复系统。 二、X-D线图 ? 根据上述分析的可以画出气动机械手在C0B1A0B0D1C1A1D0 动作程序下的X-D线图， 图 13-2 气动机械手X-D线图 从图中可以比较容易地看出其原始信号c0和b0均为障碍信号，因而必须排除。 为了减少整个气动系统中元件的数量，这两个障碍信号都采用逻辑回路来排除，其消障后的执行信号分别为c0* (B1)=c0a1和b0*(D1)=b0a0 ，如图13-2所示。 图 13-2 气动机械手X-D线图 三、逻辑原理图 图13-3为气动机械手在其程序为C0B1A0B0D1C1A1D0 条件下的逻辑原理图，图中列出了四个缸八个状态以及与它们相对应的主控阀，图中左侧列出的是由行程阀、启动阀等发出的原始信号(简略画法)。在三个与门元件中，中间一个与门元件说明启动信号 对 起开关作用，其余两个与门则起排除障碍作用。 图13-3 气控逻辑原理图 四、气动回路原理图 按图13-3的气控逻辑原理图可以绘制出该机械手的气动回路图，如图13-4所示。在X-D图中可知，原始信号c0、b0 均为障碍信号，而且是用逻辑回路法除障，故它们应为无源元件，即不能直接与气源相接，按除障后的执行信号表达式 c0* (B1)= c0 a1和b0* (D1)= b0 a0可知，原始信号 c0要通过 a1与气源相接，同样原始信号 b0要通过 a0与气源相接。 由该系统图分析可知，当按下启动阀q后，主控阀C 将处于C0位，活塞杆退回，即得到C0；c0a1将使主控阀B处于B1位，活塞杆伸出，得到B1；活塞杆伸出碰到b1，则控制气使主控阀A处于A0位，A缸活塞退回，即得到A0；A缸活塞杆挡铁碰到a0，a0又使主控阀B处于B0位，B缸活塞缸返回，即得到B0；B缸活塞杆挡块又压下b0，a0 b0又使主控阀D1处于D 位，使D 缸活塞杆往右运动，得到D1；D缸活塞杆上的挡铁压下d1，d则使主控阀C处于C1位，使C 缸活塞杆伸出，得到C1，C的活塞杆上挡铁又压下c1，c1使主控缸A处于A1位, A缸活塞杆伸出，即则得到A1； A缸活塞杆上的挡铁压下a1, a1使主控阀D处于D0位，使D缸活塞杆往左，即得D0，D缸活塞上的挡铁压下d0，d0经启动阀又使主控阀C处于C0位，又开始新的一轮工作循环 。 图 13－４　气动机械手气压传动系统 第二节 气动钻床气压传动系统 全气动钻床是一种利用气动钻削头完成主体运动(主轴的旋转)、再由气动滑台实现进给运动的自动钻床。根据需要机床上还可安装由摆动气缸驱动的回转工作台，这样，一个工位在加工时，另一个工位则装卸工件，使辅助时间与切削加工时间重合，从而提高生产率。 ? 本节介绍的气动钻床气压传动系统，是利用气压传动来实现进给运动和送料、夹紧等辅助动作。它共有三个气缸，即送料缸A、夹紧缸B、钻削缸C 。 一、工作程序图 该气动钻床气压传动系统要求的动作顺序为： ?