1、任務任務1 1 送料裝置控制回路設計送料裝置控制回路設計任務任務2 2 分料裝置控制回路設計分料裝置控制回路設計模塊八模塊八 單缸控制回路設計單缸控制回路設計任務任務3 3 壓裝裝置控制回路設計壓裝裝置控制回路設計任務任務4 4 選料裝置控制回路設計選料裝置控制回路設計教學目標教學目標1. 1.了解方向控制閥的結構及工作原理了解方向控制閥的結構及工作原理2. 2.掌握方向控制閥的職能符號及表示方掌握方向控制閥的職能符號及表示方法法3. 3.能根據動作要求設計出送料裝置的控制回路能根據動作要求設計出送料裝置的控制回路4. 4.掌握氣動回路的分析及連接方法掌握氣動回路的分析及連接方法任務任務1 1

2、 送料裝置控制回路設計送料裝置控制回路設計 送料裝置的工作要求為：當工件加工完成后，按下按鈕，送料氣缸伸出，把未加工的工件送入加工位置，松開按扭,氣缸收回，以待把下一個未加工工件送到加工位置。試根據上述要求，設計送料裝置的氣動控制回路。送料裝置工作示意圖任務分析任務分析 從送料裝置的工作要求可以看出，其氣動控制回路比較簡單，它主要是應用方向控制閥對氣缸實行簡單的方向控制。因而要完成送料裝置的控制回路設計必須對方向控制閥的控制方法、職能符號等有一個全面的了解。一、方向控制閥一、方向控制閥方向控制閥 方向控制閥用來控制壓縮空氣所流過的路徑，控制氣流的通、斷或流動方向。它是氣動系統中應用最多的一種控

3、制元件。二、方向控制閥的工作原理二、方向控制閥的工作原理 在初始位置，閥芯把進氣口與工作口之間的通道關閉，兩口不相通，而工作口與排氣口相通，壓縮空氣可以通過排氣口排入大氣中。當按下閥芯，方向控制閥進入工作狀態，這時進氣口與工作口相通，壓縮空氣通過進氣口進入，從工作口輸出，而排氣口關閉。方向控制閥的工作原理三、方向控制閥的職能符號1.1.方向控制閥的表示方法方向控制閥的表示方法方向控制閥的表示方法a）常斷型二位二通方向控制閥 b）常通型二位二通方向控制閥c） 常斷型二位三通方向控制閥 b）常通型二位三通方向控制閥三、方向控制閥的職能符號2.2.方向控制閥閥門的控制方式方向控制閥閥門的控制方式三、

4、方向控制閥的職能符號3.3.方向控制閥接口的表示方法方向控制閥接口的表示方法一、氣缸的直接控制回路設計一、氣缸的直接控制回路設計送料裝置直接控制回路圖a）右位接入 b）左位接入二、氣缸的間接控制回路設計二、氣缸的間接控制回路設計送料裝置間接控制回路a）初始位置 b）按下氣動按鈕后三、回路連接三、回路連接間接控制回路的連接方法知識知識鏈接鏈接一、方向控制閥的分類一、方向控制閥的分類二、手動控制換向閥的工作原理二、手動控制換向閥的工作原理知識知識鏈接鏈接機械式3/2換向閥的工作原理三、氣動控制換向閥的工作原理三、氣動控制換向閥的工作原理知識知識鏈接鏈接單氣控3/2換向閥的工作原理教學目標教學目標1

5、.掌握雙氣控、雙電控換向閥的工作原理及工作特性2.了解常用低壓控制電器的功能及性能3.掌握設計氣動回路的一般方法4.掌握電氣控制回路的設計方法掌握電氣控制回路的設計方法5.掌握回路編號的基本方法任務任務2 2 分料裝置控制回路設計分料裝置控制回路設計 分料裝置的工作要求為：當按下啟動按鈕后，氣缸往復移動，把儲料器中的工件分別分配到出口A和出口B ，直至松開按鈕，氣缸回到初始位置。 本任務要求設計該分料裝置的控制回路。分料裝置工作示意圖任務分析任務分析 要設計出分料裝置的控制回路，必須掌握氣動控制回路的一般設計方法，及一些相關元件（如雙氣控閥）的工作原理及使用方法，這樣才能更好地利用好各個元件，

6、設計出合理的控制回路。 氣動控制回路的控制方法除了有純氣動控制外，還有電氣綜合控制，所以要完成分料裝置的控制回路設計，還必須掌握一些低壓電器的控制方法和元器件（如電磁換向閥、按鈕、行程開關等）的結構原理，以及電氣綜合控制的設計方法。一、雙氣控閥的記憶特性一、雙氣控閥的記憶特性 雙氣控閥 在任務引入中，分料裝置的氣缸需要記住出口A和出口B的位置，并且在控制信號斷開后，還需要在A、B位置保持一段時間以確保工件順利落下，這時選用雙氣控閥比較符合要求。二、電磁換向閥的工作原理二、電磁換向閥的工作原理 由電磁鐵的動鐵心直接推動閥芯換向的氣閥，稱為直動式電磁換向閥。直動式5/2電磁換向閥a）左位接通 b）

7、右位接通 c）實物圖 三、按鈕三、按鈕 按鈕是一種短時接通或分斷小電流電路的控制電器。一般情況下它不直接操縱用電設備的通斷，而是控制電路中發出指令，通過接觸器、繼電器等電器去控制用電設備。按鈕a）實物圖 b）圖形符號四、行程開關四、行程開關 行程開關（又稱位置開關或限位開關）是一種將機械信號轉換為電氣信號，以控制運動部件位置或行程的自動控制電器。它的作用與按鈕相同，區別在于它不是靠手動操作，而是利用生產機械運動部件上的擋塊與位置開關碰撞，來接通或斷開電路，以實現對生產機械運動部件的位置或行程的自動控制。行程開關 一、繪制分料裝置的功能圖一、繪制分料裝置的功能圖分料裝置的運動步驟功能圖 分料裝置

8、控制信號沒有時間控制，所以只需設計運動步驟圖即可。 注意：在功能圖中一般用小寫字母帶下標的數字表示注意：在功能圖中一般用小寫字母帶下標的數字表示控制信號，用帶箭頭的細實線表示控制信號線。控制信號，用帶箭頭的細實線表示控制信號線。 二、繪制控制信號與執行元件的關系圖二、繪制控制信號與執行元件的關系圖 當按下按鈕SB發出一個信號，使活塞桿伸出；當活塞桿伸出觸動行程閥（開關）得到使活塞桿退回的控制信號a1，活塞桿開始退回；當活塞桿退回觸動行程閥（開關）得到控制信號a0，也就是退回已經到位，一個循環結束，若這時再按下按鈕SB執行元件將再次伸出以完成下個動作循環。可以看出，活塞桿前伸的條件有兩個，一個是

9、按下氣動按鈕，一個是活塞桿退回到位，兩者缺一不可。控制信號與執行元件的關系圖 選擇5/2雙氣控閥作為主控閥。當有控制信號SB及a0時，閥1.1左位接通，活塞桿前伸，工件到達出口A；當有控制信號a1時，閥1.1右位接通，活塞桿退回，工件到達出口B。三、純氣動控制回路的設計三、純氣動控制回路的設計1.確定主控回路和信號控制回路確定主控回路和信號控制回路純氣動控制回路設計三、純氣動控制回路的設計三、純氣動控制回路的設計2.元器件的編號方法元器件的編號方法三、純氣動控制回路的設計三、純氣動控制回路的設計3.重新編號后的控制回路圖重新編號后的控制回路圖1.確定主控制回路確定主控制回路用用5/2雙電控閥作

10、為主控閥，其余與純氣動控制相同。雙電控閥作為主控閥，其余與純氣動控制相同。四、電氣綜合控制回路的設計四、電氣綜合控制回路的設計電氣綜合控制回路設計在初始位置時，壓縮空氣經主控閥1.1右位進入氣缸的無桿腔，使活塞桿處于回縮狀態，這時活塞桿上的撞塊把行程開關SQ1壓合。當按下啟動按鈕SB后，主控閥1.1的左邊電磁鐵YA1得電，使閥1.1左位接通，氣缸前伸，同時當撞塊離開行程開關SQ1后，在彈簧力的作用下，行程開關SQ1斷開，使YA1失電，但由于5/2雙電磁閥也具有記憶功能，使閥1.1保持左位接入系統，活塞桿繼續前伸，分料裝置氣缸將工件送到出口A。當撞塊壓合行程開關SQ2后，電磁鐵YA2得電，使閥1

11、.1右位接入系統，活塞桿回縮，同時SQ2在彈簧力的作用下斷開，使YA2失電，而閥仍保持右位接通，直到活塞桿回縮到盡頭，撞塊壓下行程開并SQ1，回到初始狀態。如果一直按下啟動按鈕，活塞桿一直這樣往復運動，直到松開按鈕為止，所以分析該控制回路，完全符合分料裝置的要求。2. 2.確定信號控制回路確定信號控制回路 選擇兩行程開關來觸發信號a0、a1，當然這里得到的是電信號，把它們分別安裝在所需的位置，同樣要把按鈕SB與行程開關SQ1進行串連。3. 3. 分析回路分析回路四、電氣綜合控制回路的設計四、電氣綜合控制回路的設計知識知識鏈接鏈接一、先導式電磁閥的工作原理一、先導式電磁閥的工作原理先導式3/2電

12、磁換向閥a）YA斷電 B）YA得電 c）詳細圖形符號 d）簡化圖形符號知識知識鏈接鏈接 在氣動系統中，氣缸、氣閥等元件工作時，排氣速度較高，氣體體積急劇膨脹，會產生刺耳的噪聲。噪聲的強弱隨排氣的速度、排量和空氣通道的形狀而變化。排氣的速度和功率越大，噪聲也越大，一般可達100120dB，長期在噪聲環境下工作，會使人感到疲勞，工作效率低下，降低人的聽力，影響人體健康，因而必須采用在排氣口裝消聲器等方式來降低噪聲。二、消聲器二、消聲器消聲器及應用方法教學目標教學目標1.1.了解壓力控制閥的種類及工作原理了解壓力控制閥的種類及工作原理2.2.掌握速度控制回路的基本設計方法掌握速度控制回路的基本設計方

13、法3.3.掌握延時閥及壓力順序閥的正確使用方法掌握延時閥及壓力順序閥的正確使用方法4.4.能夠設計壓裝裝置的控制回路能夠設計壓裝裝置的控制回路任務任務3 3 壓裝裝置控制回路設計壓裝裝置控制回路設計 壓裝裝置的工作要求為：當按下啟動按鈕后，氣缸對物品進行壓裝，當壓實后，停留3.5s左右氣缸快速收回，進行第二次壓裝，一直如此循環，直到按下停止按鈕，氣缸才停止動作。為了保證在壓裝過程中活塞桿運行平穩，要求下壓運行速度可調節。另外，在工作位置上沒有物品時，壓裝到a1位置后，氣缸也要快速收回。由于壓裝物品的不同，有時還需要對系統的壓力進行調整。 本任務要求完成對壓裝裝置控制回路的設計。壓裝裝置的工作示

14、意圖 任務分析任務分析 從壓裝裝置的工作要求中可以看出，它需要完成時間（延時）控制、壓力達到所需要求（壓實與調壓）的壓力控制、運動的速度（可調與快退）控制、沒有物品時的位置控制、啟動按鈕時的自鎖控制，還要注意壓力控制與位置控制的聯系。這些控制可以借助調壓閥、快速排氣閥、單向節流閥、延時閥、壓力順序閥、梭閥等元器件來完成，因此需要對這些元器件的工作原理、特點、職能符號等有較全面的了解和掌握。一、調壓閥一、調壓閥 調壓閥也稱為減壓閥，在氣動系統中，一般由空氣壓縮機先將空氣壓縮，儲存在儲氣罐內，然后經管路輸送給各個氣動裝置使用。而儲氣罐的空氣壓力往往比各臺設備實際所需要的壓力高些，同時其壓力波動值也

15、較大。因此需要用調壓閥 (減壓閥)將其壓力減到每臺裝置所需的壓力，并使減壓后的壓力穩定在所需壓力值上。調壓閥 快速排氣閥是為了使氣缸快速排氣，加快氣缸的運動速度而設置的。它也稱為快排閥，一般安裝在換向閥和氣缸之間，它屬于方向控制閥中的派生閥。二、快速排氣閥二、快速排氣閥快速排氣閥A）工作原理 b）職能符號 c）實物圖1進氣口 2工作口 3排氣口三、單向節流閥三、單向節流閥1.1.單向節流閥單向節流閥 單向節流閥是由單向閥和節流閥并聯而成的組合式流量控制閥，它一般安裝在主控閥和執行元件之間進行速度控制。在壓裝裝置中，壓裝速度可以用單向節流閥來控制。單向節流閥a）節流進氣 b）快速排氣 c）職能符

16、號 d）實物圖2.2.速度回路的控制方式速度回路的控制方式三、單向節流閥三、單向節流閥節流回路控制方式a）供氣節流 b）排氣節流四、延時閥四、延時閥 不同控制類型的元件可以組合成一個整體的具有多重特性、多重結構的組合式閥門，稱為組合閥。延時閥是由3/2閥、單向節流閥和儲氣室組合而成的。當控制口12有壓縮空氣進入，經節流閥進入儲氣室，單位時間內流入儲氣室的空氣流量大小由節流閥調節，當儲氣室充滿壓縮空氣達到一定程度時，即能克服彈簧的壓力，使3/2閥的閥芯移動，使工作口2有壓縮空氣輸出。延時閥五、壓力順序閥五、壓力順序閥 可調壓力順序閥的工作原理：由一個壓力順序閥與一個3/2換向閥組合而成，當控制口

17、12的壓力能克服彈簧壓力，使3/2閥換向時，輸出口2有壓縮空氣輸出，彈簧的設定壓力可以通過手柄調節。這種壓力順序閥動作可靠，而且工作口輸出的壓縮空氣沒有壓力損失。 可調壓力順序閥a）實物圖 b）工作原理圖六、梭閥六、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。不管壓縮空氣從哪一個進氣口進入時，閥芯都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，高壓的進氣口與工作口相連，工作口2輸出高壓的壓縮空氣。梭 閥 七、繼電器七、繼電器 繼電器是根據某種輸入信號的變化，接通或斷開控制電路，實現自動控制并保護電力裝置的自動電器。繼

18、電器 八、壓力開關八、壓力開關 氣壓力達到預置設定值，電氣觸點便接通或斷開的元件稱為壓力開關，有時也叫壓力繼電器。它可用于檢測壓力的大小和有無，并能發出電信號反饋給控制電路。壓力開關 一、繪制壓裝裝置的時間位移步驟圖一、繪制壓裝裝置的時間位移步驟圖壓裝裝置的時間位移步驟圖 二、繪制控制信號與執行元件的關系圖二、繪制控制信號與執行元件的關系圖控制信號與執行元件的關系圖 三、純氣動控制回路設計三、純氣動控制回路設計 選用5/2雙氣控閥作為主控閥，執行元件選用帶緩沖裝置的氣缸。在主控閥的右端控制信號是并列的關系，按邏輯來講是“或”的關系，所以可以用一個梭閥把兩個信號并聯起來，以達到控制要求。 壓裝裝

19、置主控制回路1.1.主控回路的設計主控回路的設計三、純氣動控制回路設計三、純氣動控制回路設計2.2.控制回路的設計控制回路的設計壓裝裝置控制回路設計三、純氣動控制回路設計三、純氣動控制回路設計3.3.自鎖控制的方法自鎖控制的方法自鎖控制 壓裝裝置的控制要求中，要求按下啟動按鈕，氣缸一直工作，直到按下停止按鈕工作停止。這種控制方法也就是要在控制回路中要求按下按鈕后，控制口需要有信號保持（即自鎖），也就是一直要有壓縮空氣輸出。 三、純氣動控制回路設計三、純氣動控制回路設計4.4.壓裝裝置純氣動控制回路壓裝裝置純氣動控制回路四、電氣綜合控制回路設計四、電氣綜合控制回路設計主控回路選用5/2電磁換向閥

20、作為末級主控元件，為了調速平穩選用回氣節流調速回路，氣缸的快退用快速排氣閥來實現，在壓緊控制中選用壓力開關作為從壓力到電信號的轉換。 主控回路與電氣控制回路的設計主控回路與電氣控制回路的設計壓裝裝置電氣控制回路回路分析略！回路分析略！知識知識鏈接鏈接一、壓力控制閥的種類及工作原理一、壓力控制閥的種類及工作原理1.1.安全閥安全閥 安全閥相當于液壓系統中的溢流閥，它在氣動系統中限制回路中的最高壓力，以防止管路破裂及損壞，起著過載保護作用。安全閥a）靜止狀態 b）工作狀態 c）職能符號 d）實物圖d）知識知識鏈接鏈接2.2.順序閥順序閥 順序閥是依靠氣路中壓力的作用而控制執行元件按順序動作的壓力控

21、制閥，它根據彈簧的預壓縮量來控制開啟壓力。順序閥a）靜止狀態 b）工作狀態 c）職能符號 d）單向順序閥一、壓力控制閥的種類及工作原理一、壓力控制閥的種類及工作原理知識知識鏈接鏈接二、流量控制閥二、流量控制閥 流量控制閥就是通過改變閥的通流截面積來實現流量控制的元件。流量控制閥包括節流閥、單向節流閥、排氣節流閥和快速排氣閥等。 1.1.節流閥節流閥節流閥 知識知識鏈接鏈接排氣節流閥連接在換向閥的排氣口以控制所通過的空氣流量，它采用出口節流方式進行速度控制。排氣節流閥的工作原理和節流閥類似，靠調節節流口處的通流面積來調節排氣流量，從而調節執行元件的速度。另外它帶有消聲器件，所以也能起降低排氣噪聲

22、的作用。2.2.排氣節流閥排氣節流閥二、流量控制閥二、流量控制閥排氣節流閥 教學目標教學目標任務任務4 4 選料裝置控制回路設計選料裝置控制回路設計1.1.了解氣動邏輯元件的種類了解氣動邏輯元件的種類2.2.掌握基本邏輯元件的結構原理及邏輯表達式掌握基本邏輯元件的結構原理及邏輯表達式3.3.掌握邏輯回路的真值表達方式掌握邏輯回路的真值表達方式4.4.能對邏輯式計算并進行簡化能對邏輯式計算并進行簡化5.5.掌握邏輯回路的設計方法掌握邏輯回路的設計方法 下圖所示為選料裝置中具有邏輯功能的工作示意圖，用三個按鈕來控制執行氣缸。它的工作要求為：三個控制按鈕只要任意兩個按鈕都有信號發出，氣缸就伸出，到a

23、1的位置后，返回到初始位置；如果只有其中一個按鈕有信號發出，氣缸不動作。本任務要求根據該工作要求設計選料裝置的控制回路。選料裝置工作示意圖 任務分析任務分析 從該裝置的工作要求可以看出，需要回路做出一定的分析及判斷，來確定氣缸是否伸出。像這種根據條件能進行判斷的回路稱為邏輯回路。要完成這種回路的設計必須掌握基本氣動邏輯元件的符號及邏輯功能、邏輯數字的計算方法及邏輯回路的設計方法等相關知識。一、一、“是是”門元件門元件 “是”的邏輯含義就是在控制的時候，只要有控制信號輸入，就有信號輸出，如果沒有控制信號輸入，也沒有信號輸出。在氣動控制系統中就是指有控制信號就有壓縮空氣輸出，沒有控制信號就沒有壓縮

24、空氣輸出。“是”門邏輯元件 “非”的邏輯含義與“是”相反，就是當有控制信號輸入時，沒有壓縮空氣輸出，當沒有控制信號輸出時，有壓縮空氣輸出。二、二、“非非”門元件門元件“非”門邏輯元件在實際應用中一般以雙壓閥來實現“與”的邏輯功能。三、三、“與與”門元件門元件1.1.雙壓閥的工作原理雙壓閥的工作原理雙壓閥a)、b)無壓縮空氣輸出 c）有壓縮空氣輸出 d）職能符號 e）實物圖三、三、“與與”門元件門元件1.1.雙壓閥的邏輯功能雙壓閥的邏輯功能“與”門邏輯元件 “或”門元件也有兩個輸入控制信號和一個輸出信號，它的邏輯含義是只要有任何一個控制信號輸入，就有信號輸出。四、四、“或或”門元件門元件“或”門邏輯元件選料裝置有三個按鈕，分別為A、B、C，輸出信號為Y。其次有信號輸入為“1”，沒有信號輸出為“0”，則根據分料裝置的控制要求，列出邏輯狀態表。 一、列出邏輯狀態表一、列出邏輯狀態表選料裝置邏輯狀態表二、根據邏輯狀態表寫出邏輯表達式二、根據邏輯狀態表寫出邏輯表達式三、根據邏輯代數運算