氣壓與液壓傳動技術南通職業大學2024年8月項目七

典型氣動系統

氣壓傳動是實現生產機械化、自動化的主要形式之一，其應用越來越廣泛。

了解生產作業現場氣動設備和氣動流水線的工作狀態，是操作和維護氣動系統的前提。

本章結合生產現場中氣壓傳動應用實例，學會閱讀全氣控式氣動系統原理圖。任務一氣動機械手氣動系統

圖示為氣動機械手氣動系統結構示意圖。該氣動系統由

4個氣缸組成，分別用A、B、C、D表示，可在

3

個坐標系內工作。其中，A缸為夾緊缸，其活塞桿縮回時夾緊工件，活塞桿伸出時松開工件；B缸為長臂伸縮缸，可實現活塞桿的伸出和縮回動作；C缸為立柱升降缸；D缸為回轉缸，其有兩個活塞，分別裝在帶齒條的活塞桿兩頭，齒條的往復運動帶動立柱上的齒輪旋轉，從而實現立柱及長臂的回轉。任務一氣動機械手氣動系統

該氣動系統夾緊和松開工件依靠真空吸頭來完成，故無A缸部分。要求氣動系統完成的工作循環：立柱上升→伸出手臂→立柱順時針旋轉→真空吸頭抓取工件→立柱逆時針旋轉→真空吸頭松開工件→縮回手臂→立柱下降。任務一氣動機械手氣動系統（1）立柱上升。按下啟動按鈕，使4YA通電，閥7切換到上位，壓縮空氣進入C缸下腔，活塞桿（立柱）上升。任務一氣動機械手氣動系統（2）伸出手臂。當C缸活塞桿上的擋塊壓下行程開關c1時，4YA斷電、5YA通電，閥2切換到左位，B缸活塞桿（手臂）伸出。任務一氣動機械手氣動系統（3）立柱順時針旋轉。當B缸活塞桿上的擋塊壓下行程開關b1時，5YA斷電、1YA通電，閥1切換到左位，D缸活塞右移并通過齒輪齒條傳動帶動立柱順時針旋轉，帶動真空吸頭到工作位置并吸取工件。任務一氣動機械手氣動系統（4）立柱逆時針旋轉。當D缸活塞桿上的擋塊壓下行程開關d1時，1YA斷電、2YA通電，閥1切換到右位，D缸活塞左移并通過齒輪齒條傳動帶動立柱逆時針旋轉，帶動真空吸頭運動到卸料位置并松開工件。任務一氣動機械手氣動系統（5）縮回手臂。當D缸復位，其活塞桿上的擋塊壓下行程開關d0時，6YA通電、2YA斷電，閥2處于右位，B缸活塞桿（手臂）縮回。任務一氣動機械手氣動系統（6）立柱下降。當B缸縮回，其活塞桿上的擋塊碰到行程開關b0時，6YA斷電、3YA通電，閥7切換到下位，C缸活塞桿（立柱）下降，下降到達原位時，擋塊壓下行程開關c0，使3YA斷電，至此完成一個工作循環。如果再給啟動信號，那么系統可進行同樣的工作循環。任務一氣動機械手氣動系統任務二數控加工中心氣動換刀系統任務二數控加工中心氣動換刀系統

該氣動系統在加工中心換刀過程中需要完成主軸定位、主軸松刀、拔刀、主軸錐孔吹氣、停止吹氣、插刀、刀具夾緊和主軸復位動作，其工作原理如下。（1）主軸定位。當數控系統發出換刀指令時，主軸停止旋轉，同時4YA通電，壓縮空氣經氣動三聯件1、換向閥4（右位）、單向節流閥5進入定位缸A，A缸活塞左移，實現主軸定位。（2）主軸松刀。主軸定位后，壓下無觸點開關，使6YA通電，壓縮空氣經換向閥6（右位）、快速排氣閥8進入氣-液增壓缸B上腔，其下腔氣體通過快速排氣閥7排出，B缸活塞伸出，實現主軸松刀。氣源主軸定位氣缸氣液增壓缸拔刀氣缸任務二數控加工中心氣動換刀系統任務二數控加工中心氣動換刀系統分析與實施系統分析主軸定位4YA得電壓縮空氣經氣源處理裝置1→換向閥4→單向節流閥5→主軸定位缸Ａ的右腔→缸A活塞左移，使主軸自動定位任務二數控加工中心氣動換刀系統分析與實施系統分析任務5-2：加工中心氣動換刀系統識讀主軸松刀6YA得電4YA得電

壓縮空氣經換向閥6→快速排氣閥8→氣液增壓缸B的上腔→增壓腔的高壓油使活塞伸出，實現主軸松刀分析與實施系統分析任務5-2：加工中心氣動換刀系統識讀拔刀6YA得電4YA得電壓縮空氣經換向閥9→單向節流閥11→插拔刀缸C的上腔，缸C下腔排氣，活塞下移實現拔刀8YA得電分析與實施系統分析任務5-2：加工中心氣動換刀系統識讀主軸錐孔吹氣6YA得電4YA得電壓縮空氣經換向閥2→單向節流閥3向主軸錐孔吹氣。8YA得電1YA得電分析與實施系統分析任務5-2：加工中心氣動換刀系統識讀吹氣停6YA得電4YA得電停止吹氣8YA得電1YA失電2YA得電分析與實施系統分析任務5-2：加工中心氣動換刀系統識讀插刀6YA得電4YA得電壓縮空氣經換向閥9→單向節流閥10→缸C下腔→活塞上移，實現插刀動作8YA失電1YA失電2YA得電7YA得電分析與實施系統分析任務5-2：加工中心氣動換刀系統識讀刀具夾緊6YA失電4YA得電壓縮空氣經換向閥6→氣液增壓缸Ｂ的下腔→活塞退回，主軸的機械機構使刀具夾緊8YA失電1YA失電2YA得電7YA得電5YA得電分析與實施系統分析任務5-2：加工中心氣動換刀系統識讀主軸復位6YA失電4YA失電缸Ａ的活塞在彈簧力作用下復位，恢復到開始狀態，換刀結束8YA失電1YA失電2YA得電7YA得電5YA得電3YA得電任務二數控加工中心氣動換刀系統（3）拔刀。在主軸松刀時，使8YA通電，壓縮空氣經換向閥9（右位）單向節流閥11進入C缸上腔，C缸活塞伸出，實現拔刀。（4）主軸錐孔吹氣。當1YA通電時，壓縮空氣經換向閥2（左位）、單向節流閥3排出，實現主軸錐孔吹氣。（5）停止吹氣。當2YA通電、1YA斷電時，換向閥2切換到斷開位置，實現停止吹氣。任務二數控加工中心氣動換刀系統（6）插刀。當8YA斷電、7YA通電時，壓縮空氣經換向閥9（左位）、單向節流閥10進入C缸下腔，C缸上腔氣體經單向節流閥11、換向閥9（左位）及消聲器排