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气动系统应用实例

时间:2022-11-03 百科知识 版权反馈
【摘要】:某数控加工中心的气动系统部分图如图11-38所示,用于中心刀具和工件的夹紧、主轴锥孔吹屑和安全防护门的开关,压缩空气工作压力为0.5MPa,通过8mm的气管接到气动三联件ST到达换向阀,压缩空气从而得到干燥、洁净,并加入了适当的润滑用油雾。汽车门开关气动系统利用超低压气动阀来检测人的踏板动作。改变机械手的运动顺序,可实现连续的下行动作。

1.数控机床气压传动

数控机床中刀具和工件的夹紧、主轴锥孔吹屑、工作台交换、工作台与鞍座间的拉紧、回转分度、插销定位、刀库前后移动和真空吸盘等动作常采用气压传动系统。其优点是安全性高、污染少、气液电结合方便、动作响应快,用于中小功率的场合。

某数控加工中心的气动系统部分图如图11-38所示,用于中心刀具和工件的夹紧、主轴锥孔吹屑和安全防护门的开关,压缩空气工作压力为0.5MPa,通过8mm的气管接到气动三联件ST到达换向阀,压缩空气从而得到干燥、洁净,并加入了适当的润滑用油雾。

图11-38 数控加工中心气动系统

1YA失电时,刀具和工件夹紧;1YA得电时,刀具和工件松开。2YA得电时,压缩空气吹向主轴锥孔,吹去铁屑。

2.汽车门开关气动系统

汽车门开关气动系统利用超低压气动阀来检测人的踏板动作。在拉门上装内踏板6和外踏板11,踏板下方装有完全封闭的橡胶管,管的一端与超低压气动阀7、12的控制口分别连接。当人站在踏板上时,橡胶管里压力上升,超低压气动阀动作。

如图11-39所示,首先使手动换向阀1上位接人的工作状态,空气通过气动换向阀2、单向节流阀3进入气缸4的无杆腔,将活塞杆推出(门关闭)。当人站在内踏板6上后,超低压气动阀7动作。

当人站在外踏板11上时,超低压气动阀12动作,使梭阀8上面的通口关闭,下面的通口接通(此时由于人已离开内踏板6,超低压气动阀7已复位),压缩空气通过梭阀8、单向节流阀9和气罐10使气动换向阀2换向,进入气缸4的有杆腔,活塞左退,门打开。

人离开内踏板6和外踏板11后,经过延时(由节流阀控制)后,气罐10中的空气经单向节流阀9、梭阀8和超低压气动阀7、12放气,气动换向阀2换向,气缸4的无杆腔进气,活塞杆伸出,拉门关闭,通过连杆机构将气缸活塞杆的直线运动转换成拉门的开闭运动。

系统利用逻辑“或”的功能,回路比较简单,很少产生误动作。行人从门的哪一边进出均可。减压阀13可使关门的力自由调节,十分便利,如将手动阀复位,则可变为手动门。

3.机械手气动系统

机械手具有承载能力强、抗风稳定性高、工程造价经济等优点,得到了广泛的应用。

气动爬缆机械手完成斜拉桥缆索的表面涂装及日常维护等作业,爬缆机械手要克服重力的作用而可靠地依附于缆索上并自主移动。它要求能够自动上下爬行,可以自锁于任意位置,因此,爬缆机械手轴向力的获得及如何稳定地沿缆索移动而不倒退是一个关键问题。

图11-39 汽车门开关气动系统

1—手动换向阀;2—气动换向阀;3、5、9—单向节流阀;4—气缸;6—内踏板;7、12—超低压气动阀;8—梭阀;10—气罐;11—外踏板;13—减压阀

整个气动系统由气缸、电磁阀、气源、控制系统等组成驱动气缸回路,上、下体夹紧气缸回路和导向回路4个基本回路,它们与地面的气源相连,如图11-40所示。

图11-40 气动爬缆机械手工作原理图

1—空气压缩机;2—气动三联件;3、4—上、下体夹紧气缸;5—驱动气缸;6、7—导向气缸;

8、9、10、11、14、15—单向节流阀;12、13、24、26—减压阀;16、17、18、19—电磁换向阀;

20—气罐;21—压力开关;22—梭阀;23—单向阀;25—压力表

驱动气缸5选用带磁性开关低摩擦缸,上、下体夹紧气缸3、4和导向气缸6、7选用薄型气缸,夹紧气缸带磁性开关。由电磁换向阀分别控制各气缸缸腔的进、排气回路和动作,单向节流阀用于驱动气缸的排气节流调速,气缸磁性开关能检测出气缸行程的位置。

另外,气路中还安装了气罐以保证机械手停电、停气时的安全。当机械手出现停电、停气情况时,气动回路中压力开关将控制携带的储气罐开始供气,气体进入上、下体夹紧气缸,使夹紧气缸夹紧缆索,保证机械手不从缆索上滑下来,随着气路的泄漏,操作人员牵引气管电线支撑钢丝使机械手缓缓下滑。控制器内设有互锁操作程序,防止因操作人员误操作而使机械手夹紧手指。

机械手采用可编程控制器(PLC)控制,PLC具有编程方便、通用灵活、抗干扰能力强、安装简单、便于维修的优点。由气缸磁性开关检测信号,再由PLC控制各电磁阀。重复以上过程,机械手实现连续的上升动作。改变机械手的运动顺序,可实现连续的下行动作。

为防止机构因自重作用而下滑,根据仿生学原理,机械手采取蠕动的方式上升和下降,运动中至少保证上、下机械手指有1个夹紧缆索。机械手向上爬升程序如表11-3所示。

表11-3 机械手向上爬升程序

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