全自動包裝機中壓裝裝置的控制

1、項目四項目四 全自動包裝機中全自動包裝機中壓裝裝置的控制壓裝裝置的控制 教學(xué)提示與教學(xué)目標教學(xué)提示與教學(xué)目標教學(xué)提示：本項目以全自動包裝機中壓裝裝置控制系統(tǒng)教學(xué)提示：本項目以全自動包裝機中壓裝裝置控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成和工作原理為引子，對氣壓裝置組件、控制的結(jié)構(gòu)組成和工作原理為引子，對氣壓裝置組件、控制元件以及控制回路進行介紹，在知識或技能展開介紹的元件以及控制回路進行介紹，在知識或技能展開介紹的過程中，可結(jié)合實物或在控制現(xiàn)場進行教學(xué)，并通過同過程中，可結(jié)合實物或在控制現(xiàn)場進行教學(xué)，并通過同步的實驗操作訓(xùn)練加以理解和鞏固。步的實驗操作訓(xùn)練加以理解和鞏固。教學(xué)目標：結(jié)合全自動包裝機中壓裝裝置控制系統(tǒng)

2、的實教學(xué)目標：結(jié)合全自動包裝機中壓裝裝置控制系統(tǒng)的實際應(yīng)用，熟悉速度控制回路中節(jié)流閥、排氣閥、梭閥、際應(yīng)用，熟悉速度控制回路中節(jié)流閥、排氣閥、梭閥、延時閥、行程閥等各類氣動元件、電氣元件的結(jié)構(gòu)和動延時閥、行程閥等各類氣動元件、電氣元件的結(jié)構(gòu)和動作原理。作原理。4.1 引入任務(wù)引入任務(wù) 圖4-1a)所示為全自動包裝機中壓裝裝置的工作示意圖a)工作示意圖 b)系統(tǒng)回路圖圖4-1 壓裝裝置工作示意圖及系統(tǒng)回路圖4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 氣壓傳動系統(tǒng)中氣缸的速度控制是指對氣缸活塞從開始運動到到達其行程終點的平均速度的控制。時間控制則指的是對氣缸在其終端位置停留時間的

3、控制和調(diào)節(jié)。它們常被用來控制氣缸動作的節(jié)奏，調(diào)整整個動作循環(huán)的周期。 4.2.1 氣動元件結(jié)構(gòu)與原理氣動元件結(jié)構(gòu)與原理 1. 節(jié)流閥和單向節(jié)流閥 （1）節(jié)流閥 從流體力學(xué)的角度看，流量控制就是在管路中制造局部阻力，通過改變局部阻力的大小來控制流量的大小。凡用來控制和調(diào)節(jié)氣體流量的閥，均稱為流量控制閥，節(jié)流閥就屬于流量控制閥。4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識a) b) c)圖4-2 節(jié)流閥a)結(jié)構(gòu)原理圖 b)實物外形圖 c)職能符號4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 （2）單向節(jié)流閥 單向節(jié)流閥是氣壓傳動系統(tǒng)最常用的速度控制元件，也常稱為速度

4、控制閥。它是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的，節(jié)流閥只在一個方向上起流量控制的作用，相反方向的氣流可以通過單向閥自由流通。利用單向節(jié)流閥可以實現(xiàn)對執(zhí)行元件每個方向上的運動速度的單獨調(diào)節(jié)。4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 2快速排氣閥 快速排氣閥簡稱快排閥，它通過降低氣缸排氣腔的阻力，將空氣迅速排出達到提高氣缸活塞運動速度的目的。其工作原理如圖4-5 a)所示，職能符號如圖4-5b)所示，實物圖如圖4-6所示。4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 3梭閥 梭閥相當于兩個單向閥的組合閥，有兩個輸入口，一個輸出口，如圖4-8a)所示。不管壓縮空氣從那一個

5、進氣口進入時，閥芯將另一面的進氣口封閉，使工作口2有壓縮空氣輸出。若兩端進氣口的壓力不等，則高壓口的通道打開，低壓口被封閉，高壓進氣口與工作口相連，工作口2輸出高壓的壓縮空氣。梭閥的實物外形如圖4-8b)所示，職能符號如圖4-8c)所示。4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 4雙壓閥 雙壓閥有兩個輸入口1和一個輸出口2，如圖8-2 a）所示。只有當兩個輸入口都有輸入信號時，輸出口才有輸出。當兩個輸入信號壓力不等時，則輸出壓力相對低的一個，因此它還有選擇壓力作用。雙壓閥的實物外形如圖8-2b)所示，職能符號如圖8-2c)所示。4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控

6、制回路基礎(chǔ)知識 5延時閥 延時閥是氣動系統(tǒng)中的一種時間控制元件，它是通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)氣室充氣時的壓力上升速率來實現(xiàn)延時的。延時閥有常通型和常斷型兩種，圖4-9所示為常斷型延時閥的工作原理圖，其實物外形如圖4-10a)所示，職能符號如圖4-10b)所示。4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 6行程閥 行程閥是利用安裝在工作臺上凸輪、撞塊或其他機械外力來推動閥芯動作實現(xiàn)換向的換向閥。由于它主要用來控制和檢測機械運動部件的行程，所以稱為行程閥。行程閥常見的操控方式有頂桿式、滾輪式、單向滾輪式等，其換向原理與手動換向閥類似。圖4-12 單向滾輪式行程閥工作原理圖a)正向通過 b)

7、反向通過1-氣缸 2-凸塊 3-滾輪 4-閥桿 5-行程閥閥體4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 4.2.2 進氣節(jié)流與排氣節(jié)流進氣節(jié)流與排氣節(jié)流 根據(jù)單向節(jié)流閥在氣動回路中連接方式的不同，可以將速度控制方式分為進氣節(jié)流速度控制方式和排氣節(jié)流速度控制方式。 1定義 進氣節(jié)流指的是壓縮空氣經(jīng)節(jié)流閥調(diào)節(jié)后進入氣缸，推動活塞緩慢運動；氣缸排出的氣體不經(jīng)過節(jié)流閥，通過單向閥自由排出。排氣節(jié)流指的是壓縮空氣經(jīng)單向閥直接進入氣缸，推動活塞運動；而氣缸排出的氣體則必須通過節(jié)流閥受到節(jié)流后才能排出，從而使氣缸活塞的運動速度得到控制。 2性能比較 采用進氣節(jié)流: 采用排氣節(jié)流:4.2

8、速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 4.2.3 速度控制回路速度控制回路 1單作用氣缸速度控制回路 單作用氣缸速度控制回路如圖4-14所示。圖4-14a)是利用進氣節(jié)流式調(diào)速閥實現(xiàn)活塞桿伸出速度可調(diào)及快速返回；圖4-14b)可以進行雙向速度調(diào)節(jié)。4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 2雙作用氣缸速度控制回路 （1）排氣節(jié)流調(diào)速與進氣節(jié)流調(diào)速 表表4-1 兩種調(diào)速方式的比較兩種調(diào)速方式的比較特性項目特性項目進氣節(jié)流調(diào)速進氣節(jié)流調(diào)速排氣節(jié)流調(diào)速排氣節(jié)流調(diào)速低速平穩(wěn)性易產(chǎn)生低速爬行好閥的打開程度及速度 設(shè)有比例關(guān)系有比例關(guān)系慣性的影響對調(diào)速特性有影響對調(diào)速特

9、性影響小啟動延時小與負載率成正比啟動加速度小大行程終點速度大約等于平均速度緩沖能力小大4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 （2）慢進-快退調(diào)速回路 （3）雙速驅(qū)動回路 (4)行程中途變速回路4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 3氣液聯(lián)用缸速度控制回路圖4-19 氣液聯(lián)用缸速度控制回路1-氣液聯(lián)用缸 2-行程閥 3-單向節(jié)流閥 4-氣液轉(zhuǎn)換器 5-電磁換向閥4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 4氣液阻尼缸速度控制回路4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識 4.2.4 電氣控制元件結(jié)構(gòu)與原理電氣控制

10、元件結(jié)構(gòu)與原理 1熔斷器的結(jié)構(gòu)和工作原理 （1）熔斷器的結(jié)構(gòu)：熔斷器一般由熔座（支撐件）和熔斷體兩大部分組成。如圖4-21所示為熔斷器的結(jié)構(gòu)示意圖及圖形文字符號。其中熔斷體是裝有熔體的部件，它由熔體、熔體連接點和指示器等組成。熔座由裝載熔斷體的可動部件和具有觸點接線端子等的固定部件組成。 （2）熔斷器的工作原理：熔斷器串聯(lián)接在被保護電路中，當該電路發(fā)生短路或嚴重過載故障時，通過熔斷器熔體的電流達到或超過某一定值時，并經(jīng)過一定時間，熔體上產(chǎn)生的熱量使容體溫度上升到熔體金屬的熔點，使熔體某處熔化而分斷電路，切斷故障電路的電流，實現(xiàn)了對電路及其設(shè)備的保護。4.2 速度與時間控制回路基礎(chǔ)知識速度與時間

11、控制回路基礎(chǔ)知識 3熔斷器的選用 熔斷器的選擇包括熔斷器的種類選擇和額定參數(shù)選擇兩項內(nèi)容 4熔斷器使用注意事項4.3.1 元器件的編號方法元器件的編號方法數(shù)字符號表示含義及規(guī)定10、20、30表示各個執(zhí)行元件11、21、31表示各個執(zhí)行元件的末級控制元件（主控閥）12、14、1622、24、2632、34、36表示控制各個執(zhí)行元件前沖的控制元件13、13、1323、23、2333、33、33表示控制各個執(zhí)行元件回縮的控制元件102、104、106202、204、206302、304、306表示各個主控閥與執(zhí)行元件之間的控制執(zhí)行元件前沖的控制元件101、103、105201、203、206301

12、、303、305表示各個主控閥與執(zhí)行元件之間的控制執(zhí)行元件回縮的控制元件01、02、03表示氣源系統(tǒng)的各個元件4.3 壓裝裝置的實例分析壓裝裝置的實例分析 432 自鎖控制的方法自鎖控制的方法4.3 壓裝裝置的實例分析壓裝裝置的實例分析 4.3.3 壓裝裝置時間壓裝裝置時間-位移位移-步驟圖步驟圖4.3 壓裝裝置的實例分析壓裝裝置的實例分析3主控閥信號重疊的解決方法解決該裝置的信號重疊問題還是比較容易的。如圖4-28所示，在活塞桿的初始位置加一個二位三通常斷型行程閥，由于在初始位置即1.2的位置處，行程閥在活塞桿的作用下左位接入系統(tǒng)。當活塞桿前伸后，在彈簧力的作用下，閥1.2右位接入系統(tǒng)，使主控閥1.1的左邊沒有控制信號，這就消除了主控閥信號重疊的問題。圖4-28 壓力延時回縮控制4.4 實驗操作訓(xùn)練實驗操作訓(xùn)練(亞龍亞龍YL-381B型氣、液壓實訓(xùn)裝置型氣、液壓實訓(xùn)裝置) 4.4.1