2.2氣動控制技術的應用2.2.1氣動控制系統一個完整的氣動控制系統基本由氣壓發生器（氣源裝置）、執行元件、控制元件、輔助元件、檢測裝置以及控制器等6部分組成，如圖2-18所示。空氣壓縮機是氣動系統的動力源，它把電動機輸出的機械能轉換成氣壓能輸送給氣動系統。常用的有活塞式空氣壓縮機和螺桿式空氣壓縮機，如圖2-19所示氣動系統中分水濾氣器、減壓閥和油霧器組合一起使用，稱氣動三聯件，如圖2-20所示。減壓閥分水濾氣器油霧器1、分水濾氣器

顧名思義，即將壓縮氣體中的水汽、油滴及其他一些雜質從氣體中分離出來，達到凈化的作用的元件。因此，分水濾氣器一般又稱為空氣過濾器或氣水分離器2、減壓閥減壓閥是通過調節，將進口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質本身的能量，使出口壓力自動保持穩定的閥門。3、油霧器可使潤滑油霧化，并隨氣流進入到需要潤滑的部件，在那里氣流撞壁，使潤滑油附著在部件上，以達到潤滑的目的。作用：消聲器通過阻尼或增加排氣面積等方法降低排氣速度和功率，達到降低噪音的目的。如圖

管道和管接頭管道：硬管和軟管（鋼管、紫銅管、塑料管、尼龍管、橡膠管等）管接頭：硬管接頭和軟管接頭2.2.2氣動執行元件

在氣動控制系統中，氣動執行元件是一種將壓縮空氣的能量轉化為機械能，實現直線、擺動或者回轉運動的傳動裝置。氣動系統中常用的執行元件是氣缸、氣爪和氣馬達,氣缸用于實現直線往復運動,氣馬達則是實現連續回轉運動的動作，如圖2-21所示。

雙作用氣缸圖形符號單作用氣缸圖形符號常用中小型氣缸尺寸參數

變型氣缸——多位氣缸多位氣缸——采用數個普通氣缸串聯的結構，通過設定氣缸的行程大小，控制氣缸的動作，獲得多個停止位置。三位氣缸動作原理圖

變型氣缸——串聯氣缸串聯氣缸——又稱增力氣缸，通過2個、3個或4個相同缸徑和行程的氣缸相互連接，使推力比一個普通氣缸增加2倍、3倍或4倍。氣缸活塞上裝有一個永久磁環，構成磁性開關氣缸。行程開關可直接安裝在最前面一級氣缸筒的溝槽上。串聯氣缸工作原理圖及符號

變型氣缸——雙活塞桿氣缸——又稱雙出桿氣缸，是指在普通氣缸活塞的兩側都有活塞桿，活塞兩側受力是相等的，在氣缸往返行程中速度也完全相等。雙端雙活塞桿氣缸雙端活塞桿氣缸

變型氣缸——無桿氣缸——通常所說的無桿氣缸分為磁耦合式和機械式兩種。他們共同的特點就是沒有活塞桿這個部件，都是通過氣缸內部的活塞通氣移動的同時帶動外部的平臺，只不過磁耦式的是靠磁力，機械式的是靠鋼帶與平臺相連拉動。

機械耦合式無桿氣缸

磁耦合式無桿氣缸

變型氣缸——坐標氣缸——是一種單活塞桿雙作用氣缸，具有精密的導向功能，極強的抗扭矩性能和良好的負載性能，位置重復精度高達0.01mm，常用來構成各種加工、定位的坐標系統，又稱直線驅動裝置，是構成模塊化氣動機械手水平移動和垂直移動的直線驅動模塊。1-外殼；2-連接板；3-集成夾緊單元；4-精密導向系統；5-可調終端擋塊；6-可調中間位置；7-可調終端緩沖；8-傳感器槽；9-傳感器支架；10-終端位置檢測；11-端蓋

變型氣缸——氣爪——有三點氣爪、平行氣爪、擺動氣爪等類型。

擺動氣缸——是出力軸被限制在某個角度內做往復擺動的一種氣缸，又稱為旋轉氣缸。按結構特點主要有齒輪齒條式和葉片式兩類

齒輪齒條式擺動氣缸葉片式擺動氣缸一般來說，葉片式擺動缸的最大擺動角度為270°，活塞式的最大可以做到362°。

氣馬達1.葉片式氣馬達2.齒輪式氣馬達3.活塞式氣馬達2.2.3氣動控制元件

氣動系統的控制元件主要是控制閥，它用來控制和調節壓縮空氣的方向、壓力和流量，以保證執行元件具有一定的輸出力和速度并按設計的程序正常工作。按其作用和功能可分為：方向控制閥、壓力控制閥和流量控制閥。壓力控制閥主要有安全閥、順序閥和減壓閥a）安全閥b）順序閥c）壓力閥圖2-22常用氣動壓力控制閥實物圖表2-5主要氣動壓力控制閥的類型、作用與應用特點流量控制閥在氣動系統中通過改變閥的流通截面積來實現流量控制，以達到控制氣缸運動速度或者控制換向閥的切換時間和氣動信號的傳遞速度。流量控制閥包括調速閥、單向節流閥和帶消音器的排氣節流閥等，如下圖2-23所示。方向控制閥是氣動系統中通過改變壓縮空氣的流動方向和氣流通斷，來控制執行元件啟動、停止及運動方向的氣動元件。通常使用比較多的是電磁換向閥。電磁換向閥是氣動控制中最主要的元件，它是利用電磁線圈通電時，靜鐵心對動鐵心產生電磁吸引力使閥切換以改變氣流方向的閥，根據閥心復位控制方式，又可以分為單電控和雙電控兩種。“通”：通口數；“位”：方框的數量。

電磁閥島

在工程實際應用中，為了簡化控制閥的控制線路和氣路的連接，優化控制系統結構，通常將多個電磁閥及相應的氣控和電控信號接口、消聲器和匯流板等集中在一起組成控制閥的集合體使用，此集合體稱為電磁閥島

2.2.4氣動控制回路

1、方向控制回路是用來控制系統中執行元件起動、停止或改變運動方向的回路。

1）單作用氣缸的換向回路2）雙作用氣缸的換向回路2、壓力控制回路1）一次壓力控制回路

用于使貯氣罐送出的氣體壓力不超過規定壓力。通常在貯氣罐上安裝一只安全閥，一旦罐內壓力超過規定壓力就通過安全閥向外放氣。也常在貯氣罐上裝一只電接觸壓力表，一旦罐內壓力超過規定壓力時，就控制壓縮機斷電，不再供氣。2）二次壓力控制回路

二次壓力控制回路是每臺氣動裝置的氣源入口處的壓力調節回路。如（a）所示，從壓縮空氣站出來的壓縮空氣，經空氣過濾器、減壓閥、油霧器出來后供給氣動設備使用。也可以用兩個減壓閥實現兩個不同的輸出壓力p1和p2，如（b）所示。3）高低壓轉換回路

如圖所示，由兩個減壓閥和一個換向閥組成，可以由換向閥控制得到輸出高壓或低壓氣源，若去掉換向閥，就可以同時得到輸出高壓和低壓兩種氣源。3、速度控制基本回路1）單向調速回路2）雙向調速回路3）速度換接回路4、其他回路順序動作是指在氣動回路中，各個氣缸按一定程序完成各自的動作。如單缸有單往復動作、二次往復動作、連續往復動作等；雙缸及多缸有單往復動作及多往復動作，以及各缸按一定順序先后動作等。1）單往復動作回路按下行程閥1，換向閥3換向，活塞向右前進，當活塞桿帶動撞塊壓下行程閥2時，閥3復位，活塞自動返回。2）連續往復動作回路按下手動閥1，控制氣體經行程閥3到達氣動閥4的右端，使閥4換向，活塞向右前進。此時由于閥3復位而將控制氣路斷開，閥4不能復位。當活塞行至終點壓下閥2時，閥4的控制氣體經閥2排出，閥4復位，活塞返回。當活塞返回終點壓下閥3時，閥4換向，重復上一循環動作。只有斷開手動閥1，才能結束此循環。3）安全保護回路在鍛造、沖壓機械