气压传动系统实例
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气压传动系统设计实例分析气动技术是实现工业生产机械化、自动化的方式之一,由于气压传动本身所具有的独特优点,所以应用日益广泛。
以土木机械为例,随着人们生活水平的不断提高,土木机械的结构越来越复杂,自动化程度不断提高。
由于土木机械在加工时转速高、噪声大,木屑飞溅十分严重。
在这样的条件下采用气动技术非常合适,因此在近期开发或引进的土木机械上,普遍采用气动技术。
下面以八轴仿形铣加工机床为例加以分析。
(1)八轴仿形铣加工机床简介八轴仿形铣加工机床是一种高效专用半自动加工木质工件的机床。
其主要功能是仿形加工,如梭柄、虎形腿等异型空间曲面。
工件表面经粗、精铣,砂光和仿形加工后,可得到尺寸精度较高的木质构件。
八轴仿形铣加工机床一次可加工8个工件。
在加工时,把样品放在居中位置,铣刀主轴转速一般为8000r/min左右。
由变频调速器控制的三相异步电动机,经蜗杆\蜗轮传动副控制降速后,可得工件的转速范围为15~735r/mino纵向进给由电动机带动滚珠丝杠实现,其转速根据挂轮变化为20~1190r/min或40~2380r/mino工件转速、纵向进给运动速度的改变,都是根据仿形轮的几何轨迹变化,反馈给变频调速器后,再控制电动机来实现的。
该机床的接料盘升降,工件的夹紧松开,粗、精铣,砂光和仿形加工等工序都是由气动控制与电气控制配合来实现的。
(2)气动控制回路的工作原理八轴仿形铣加工机床使用加紧缸B(共8只),接料盘升降缸A(共2只),盖板升降缸C,铣刀上、下缸D,粗、精铣缸E,砂光缸F,平衡缸G共计15只气缸。
(3)气控回路的主要特点①该机床气动控制与电气控制相结合,各自发挥自己的优点,互为补充,具有操作简便、自动化程度较高等特点;②砂光缸、铣刀缸和平衡缸均与气容相连,稳定了气缸的工作压力,在气容前面都设有减压阀,可单独调节各自的压力值;③用平衡缸通过悬臂对吃刀量和自重进行平衡,具有气弹簧的作用,其柔韧性较好,缓冲效果好;④接料托盘缸采用双向缓冲气缸,实现终端缓冲,简化了气控回路。
气压传动在机械工程中的应用案例气压传动是一种常见且广泛应用于机械工程中的传动方式。
它利用气体压力的传递来实现机械部件的移动和控制,具有结构简单、动力强劲、不易受环境温度变化的影响等优点。
本文将介绍几个气压传动在机械工程领域中的典型应用案例。
案例一:气动缸控制机械臂的运动在自动化生产线上,机械臂广泛应用于物料的搬运、组装等工作。
而气动缸作为驱动机械臂运动的一种常见方式,具有速度快、力矩大的优势。
通过将气动缸安装在机械臂的关节处,当气源供给时,气动缸的压缩空气将被释放,驱动机械臂的伺服阀打开,从而实现机械臂的精确位置调节和部件的抓取、放置等动作。
案例二:空气压缩机控制机床的切削加工在金属加工行业中,机床是最常见的设备之一。
而空气压缩机则作为提供动力的关键装置,通过将气源压缩为高压气体,再通过管路传递给机床,控制机床上的气动切削工具进行切削加工。
与传统的电动或液压驱动方式相比,气压传动具有响应速度快、力矩大等优势,可以满足机床切削过程中对速度和力量的要求,并且其使用过程中几乎没有温度变化的影响。
案例三:气动输送机的物料输送在工业生产中,常常需要将物料从一个位置输送到另一个位置,而气动输送机则被广泛应用于此类需求。
气动输送机通过空气压缩机产生的压缩空气,将物料吸入管道中,并通过调节气源的压力、流量和控制气体的开关,实现物料的快速、连续、均匀地输送。
这种输送方式在灰尘多、环境恶劣等工艺条件下具有明显的优势,通常应用于建材、粮食、化工等行业。
案例四:气动液压打孔机的应用在汽车制造等行业中,常常需要对材料进行打孔处理,而气动液压打孔机则是一种常见的工具。
它通过将压缩空气转化为液压能量,通过压缩空气驱动液压缸进行工作。
通过控制气源的压力、流量以及液压系统的工作压力等参数,实现工件的快速、准确、高效打孔。
气动液压打孔机不仅具有操作简单、成本低等优点,还可以精确控制打孔的深度和径向力度,满足不同材料和形状的加工需求。
项目六气压传动系统实例(结合公共实训基地及友嘉机电设备展开)任务一气动机械手气压传动系统气动机械手是机械手的一种,它具有结构简单,重量轻,动作迅速,平稳可靠,不污染工作环境等优点。
在要求工作环境洁净、工作负载较小。
自动生产的设备和生产线上应用广泛,它能按照预定的控制程序动作。
图1为一种简单的可移动式气动机械手的结构示意图。
它由A、B、C、D四个汽缸组成,能实现手指夹持、手臂伸缩。
立柱升降。
回转四个动作。
图1 气动机械手的结构示意图图2为一种通用机械手气动系统工作原理图(手指部分分为真空吸头,既无A气缸部分),要求工作循环为:立柱上升→伸臂→立柱顺时针转→真空吸头取工作→立柱逆时针转→缩臂→立柱下降。
图2 为一种通用机械手气动系统工作原理图三个气缸均有三位四通双电控换向阀1、2、7和单向节流阀3、4、5、6组成换向、调速回路。
各气缸的行程位置均有电气行程开关进行控制。
表1为该机械手在工作循环中各电磁铁的动作顺序表。
表1 电磁铁的动作顺序表下面结合表1来分析它的工作循环:按下它的启动按钮,4YA通电,阀7处于上位,压缩空气进入垂直气缸C下腔,活塞杆上升。
当缸C活塞上的挡块碰到电气行程开关a1时,4YA断电,5YA通电,阀2处于左位,水平气缸B活塞杆伸出,带动真空吸头进入工作点并吸取工作。
当缸B活塞上的挡块电气开关b1时,5YA断电,1YA通电,阀1处于左位,回转缸D顺时针方向回转,使真空吸头进入下料点下料。
当回转缸D活塞杆上的挡块压下电气行程开关c1时,1YA断电,2YA通电,阀1处于右位,回转缸b复位。
回转缸复位时,其上挡块碰到电气行程开关c0时,6YA通电,2YA断电,阀2处于右位,水平缸B活塞杆退回。
水平缸退回时,挡块碰到b0,6YA断电,3YA通电,阀7处于下位,垂直缸活塞杆下降,到原位时,碰上电气行程开关a0,3YA断电,至此完成一个工作循环,如再给启动信号。
可进行同样的工作循环。
根据需要只要改变电气行程开关的位置,调节单向节流阀的开度,即可改变各气缸的运动速度和行程。
气压传动系统在机械制造中的应用案例分享随着科技的发展和机械工业的不断进步,气压传动系统在机械制造领域中发挥着越来越重要的作用。
本文将分享一些气压传动系统在机械制造中的应用案例,旨在展示其在提高工作效率、降低能耗、增强安全性等方面的优势。
案例一:气动钻孔机气动钻孔机是一种常见的机械工具,广泛应用于金属加工、木材加工、建筑等多个行业。
其核心部件就是气压传动系统。
气动钻孔机通过气压传动系统将气动能转化为机械能,驱动钻头旋转,实现钻孔操作。
相比于传统的电动钻孔机,气动钻孔机具有功率大、重量轻、寿命长等优势,尤其适用于一些高强度、大功率工作环境。
案例二:气动千斤顶气动千斤顶是一种常用的起重工具,用于吊装重物或举升设备。
与传统的手动千斤顶相比,气动千斤顶的优势主要体现在操作的便捷、效率的提高和安全性的增强等方面。
气压传动系统可以通过压缩空气提供更大的力量,使得千斤顶可以迅速而轻松地完成起重任务。
同时,气压传动系统还能够根据实际需要调节千斤顶的高度和速度,更加方便灵活。
案例三:气动机械臂气动机械臂是一种常见的自动化装备,广泛应用于流水线生产中。
通过气压传动系统的控制,气动机械臂可以快速准确地完成物品的抓取、放置、堆叠等操作。
气动机械臂具有结构简单、体积小、响应速度快等优势,适用于一些对速度要求较高的自动化生产线。
除了上述的案例,气压传动系统在其他机械制造领域也得到了广泛的应用。
例如,在汽车制造中,气压传动系统被用于悬挂系统、制动系统等;在工业机器人领域,气压传动系统被用于控制机械手臂的运动;在食品加工行业,气压传动系统被用于控制输送带、包装机等设备。
总结起来,气压传动系统在机械制造中的应用案例涉及了各个领域,其优势主要体现在提高工作效率、降低能耗、增强安全性等方面。
随着科技的不断进步和对机械工业要求的提高,相信气压传动系统在未来会有更广泛更深入的应用。
浅谈如何讲解分析复杂的气压传动系统———以公交车门启闭系统为例廖一茗(浙江信息工程学校;湖州工程技师学院,浙江湖州313000)[摘要]气压技术使用的动力部分是空气,没有异味,排出气体也不污染环境,运用于很多机械场合,气压传动路线也越设计越复杂,往往是一个空气机带动好几个执行元件,或者执行元件有很多功能要去实现;对于教师来讲,复杂的回路很难讲解清楚,学生也不容易理解。
以公交车门的气压传动系统为例,从分析原理、拆分系统、学生自主研究、举一反三这四个方面来讲述如何讲解复杂的气压传动系统。
[关键词]气压传动系统;拆分;信息化手段;简单回路;车门[中图分类号]G712[文献标志码]A[文章编号]2096-0603(2020)20-00怨圆-02液压与气压传动是中职机械专业的必修课,气压传动运用的场合越来越多,比如公交车上、生产线流水上、机器人手臂上。
用到的地方越多,气压传动系统也越复杂,学生只是单纯听老师讲解一遍气体的走向路线,并不能真正学会如何分析复杂路线,如何让学生自己能够看懂气压传动系统的工作原理,则是教师要攻克的难点。
本文将以公交车门启闭系统为例来讲解如何让学生能够看懂复杂的气压传动系统(见图1)。
图1公交车门气动系统一、展示公交车门启闭的原理在分析具体的气体走向路线之前,教师应带领学生弄清楚此系统执行元件(气缸)要完成的动作、执行元件(气缸)与机械部分连接情况。
以公交车门启闭系统为例:教师讲解公交车车门的启闭系统所在地方及机械控制原理。
A 阀、B 阀、C 阀、D 阀均是控制门启闭的按钮,这个公交车门前后均有开关控制,那究竟哪两个是前面,哪两个是后面的,则需要学生后面看懂系统后才可以得知。
7#是气缸,气缸中的活塞杆连着车门(这个书中实例是指公交车前门这一扇门),当活塞杆缩回时,门关闭;当活塞杆伸出时,门开启。
并将门的启闭引申到7#活塞杆的伸出或者缩回上,学生只需要研究A 阀、B 阀、C 阀、D 阀哪些阀能让活塞杆伸出,哪些阀能让活塞杆缩回,中间的这个1#、2#、3#、4#、5#、6#阀各是什么名称,做什么作用?这样便明确了这个复杂的车门启闭系统需要如何解读。
气压传动本章主要内容为:①气压传动的组成及特点。
②气动元件,含气源装置、气马达、气缸、气压控制方向阀、气压控制压力阀、气压控制流量阀和附件,以及这些元件的工作原理、图形符号、结构形式等。
本章重点是气动元件的工作原理、图形符气动元件的工作原理、号和结构特点。
号和结构特点1111气传动的组成作原11.1气压传动概述1111..1.1气压传动的组成及工作原理是以压缩空气为工作介质进行能量传递和气压传动,是以压缩空气为工作介质进行能量传递和信号传递的一门技术。
气压传动的工作原理是利用空压机把电动机或其它原动机输出的机械能转换为空气的压力能,然后在控制元件的作用下,通过执行元件把压力能转换为直线运动或回转运动形式的机械能,从而完成各种动作,并对外做功。
2气压传动系统和液压传动系统类似,也是由四部分组成的,它们是:(1)气源装置获得压缩空气的装置。
其主体部分是空气获得压缩空气的装置其主体部分是空气压缩机,它将原动机供给的机械能转变为气体的压力能;用来控制压缩空气的压力流量和流动方(2)控制元件用来控制压缩空气的压力、流量和流动方向的,以便使执行机构完成预定的工作循环。
它包括各种压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等;压力控制阀流量控制阀和方向控制阀等(3)执行元件是将气体的压力能转换成机械能的一种能量转换装置。
包括气缸、气马达、摆动马达;量转换装置包括气缸气马达摆动马达(4)辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的它包括过滤器油雾气件间的连接及消声等所必须的,它包括过滤器、油雾气、管接头及消声器等。
3气动技术广泛应用于机械、电子、轻工、纺1111..1.2气压传动的优缺点气动技术广用机械子轻纺织、食品、医药、包装、冶金、石化、航空、交通运输等各个工业部门在我们公司使用气动技通运输等各个工业部门。
在我们公司使用气动技术的设备也非常多,比如(900线,气垫车,数控加工中心,气象干燥等等)。
第23单元课:气压传动系统实例引入新课一、复习和成果展示1.知识点回顾(1)气动基本回路的种类、组成及作用。
(2)气动常用回路的种类、组成及作用。
(3)气动基本回路的工作原理及应用特点。
(4)气动常用回路的工作原理及应用特点。
2.成果展示由21-25号学生展示第22单元课的理实作业,老师点评,纠正错误点。
二、项目情境小王对气压传动系统的工作原理和工作过程了解的不是很清楚,不能独立分析气压传动系统的工作过程和工作原理。
通过本节课的学习,我们来帮助小王解决这个问题。
三、教学要求1.教学目标(1)掌握气液动力滑台气压传动系统的工作原理及工作过程。
(2)掌握工件夹紧气压传动系统的工作原理及工作过程。
(3)掌握数控加工中心气动换刀系统的工作原理及工作过程。
(4)掌握汽车车门的安全操纵系统及制动回路的工作原理及工作过程。
2.重点和难点(1)气液动力滑台气压传动系统的工作原理及工作过程。
(2)工件夹紧气压传动系统的工作原理及工作过程。
(3)数控加工中心气动换刀系统的工作原理及工作过程。
(4)汽车车门的安全操纵系统及制动回路的工作原理及工作过程。
教学设计任务1:气液动力滑台气压传动系统一、相关知识气液动力滑台是采用气-液阻尼缸作为执行元件,在机械设备中用来实现进给运动的部件。
如图13-1所示为气液动力滑台气压传动系统,该滑台能完成“快进—慢进(工进)—快退—停止”和“快进—慢进—慢退—快退—停止”两种工作循环。
1.快进—慢进(工进)—快退—停止当手动换向阀4处于如图13-1所示状态时,就可实现“快进—慢进(工进)—快退—停止”的动作循环。
其动作原理为:当手动换向阀3切换到右位时,实际上就是发出进给信号,在气压作用下气缸中的活塞开始向下运动,液压缸中活塞下腔的油液经行程阀6的左位、单向阀7进入液压缸活塞上腔,实现快进;当快进到活塞杆上的挡铁B切换行程阀6(使它处于右位)后,油液只能经节流阀5进入活塞上腔,调节活塞开始慢进(工进);当慢进到挡铁C切换行程阀2至左位时,输出气信号使手动换向阀3切换到左位,这时气缸活塞开始向上运动。
项目六气压传动系统实例
(结合公共实训基地及友嘉机电设备展开)
任务一气动机械手气压传动系统
气动机械手是机械手的一种,它具有结构简单,重量轻,动作迅速,平稳可靠,不污染工作环境等优点。
在要求工作环境洁净、工作负载较小。
自动生产的设备和生产线上应用广泛,它能按照预定的控制程序动作。
图1为一种简单的可移动式气动机械手的结构示意图。
它由A、B、C、D四个汽缸组成,能实现手指夹持、手臂伸缩。
立柱升降。
回转四个动作。
图1 气动机械手的结构示意图
图2为一种通用机械手气动系统工作原理图(手指部分分为真空吸头,既无A气缸部分),要求工作循环为:立柱上升→伸臂→立柱顺时针转→真空吸头取工作→立柱逆时针转→缩臂→立柱下降。
图2 为一种通用机械手气动系统工作原理图
三个气缸均有三位四通双电控换向阀1、2、7和单向节流阀3、4、5、6组成换向、调速回路。
各气缸的行程位置均有电气行程开关进行控制。
表1为该机械手在工作循环中各电磁铁的动作顺序表。
表1 电磁铁的动作顺序表
下面结合表1来分析它的工作循环:
按下它的启动按钮,4YA通电,阀7处于上位,压缩空气进入垂直气缸C下腔,活塞杆上升。
当缸C活塞上的挡块碰到电气行程开关a1时,4YA断电,5YA通电,阀2处于左位,水平气缸B活塞杆伸出,带动真空吸头进入工作点并吸取工作。
当缸B活塞上的挡块电气开关b1时,5YA断电,1YA通电,阀1处于左位,回转缸D顺时针方向回转,使真空吸头进入下料点下料。
当回转缸D活塞杆上的挡块压下电气行程开关c1时,1YA断电,2YA通电,阀1处于右位,回转缸b复位。
回转缸复位时,其上挡块碰到电气行程开关c0时,6YA通电,2YA断电,阀2处于右位,水平缸B活塞杆退回。
水平缸退回时,挡块碰到b0,6YA断电,3YA通电,阀7处于下位,垂直缸活塞杆下降,到原位时,碰上电气行程开关a0,3YA断电,至此完成一个工作循环,如再给启动信号。
可进行同样的工作循环。
根据需要只要改变电气行程开关的位置,调节单向节流阀的开度,即可改变各气缸的运动速度和行程。
任务二数控加工中心气动换刀系统
图3为某数控加工中心气动换刀系统原理图。
该系统在换刀过程中实现主轴定位、主轴送刀、拔刀、向主轴锥孔吹气和插刀动作。
具体工作过程如下:当数控系统发出换刀指令时,主轴停止旋转,同时4YA 通电,压缩空气经气动三联件1、换向阀4、单向节流阀5进入主轴定位缸A的右腔,缸A的活塞左移,使主轴自动定位。
定位后压下无触点开关,使6YA通电,压缩空气经换向阀6、梭阀8进入气液增压缸B的上腔。
增压腔的高压油使活塞伸出,实现主轴松刀。
同时使8YA通电,压缩空气经换向阀9、单向节流阀11进入缸C的上腔,缸C下腔排气,活塞下移实现拔刀。
由回转刀库交换刀具,同时1YA通电,压缩空气经换向阀2、单向节流阀3向主轴锥孔吹气。
稍后1YA断电、2YA通电。
停止吹气,8YA断电、7YA通电,压缩空气经换向阀9、单向节流阀10进入缸C的下腔,活塞上移,实现插刀动作。
6YA断电、5YA 通电。
压缩空气经换向阀6进入气液增压缸B的下腔。
使活塞退回。
主轴的机械机构使刀具夹紧。
4YA断电、3YA通电,缸A的活塞在弹簧力作用下复位,回复到开始状态,换刀结束。
图3 数控加工中心气动换刀系统原理图
1- 气动三联件2、4、6、9-换向阀
2- 3、5、10、11单向节流阀7、8-梭阀
任务三气动生产线气压传动系统
机械手是机电一体化设备或自动化生产系统中常用的装置,用来搬运物件或代替人工完成某些操作,根据驱动机械手工作的动力的不同,可分为气动机械手、液压机械手和电动机械手;按照机械手的工作性质,可分为搬运机械手。
焊接机械手和注塑机械手,常见的机械手如图4所示。
助力机械手垛码机械手工业机械手
高难度机械手焊接机械手压铸机械手
横走机械手全伺服机械手
图4 常见的机械手
拆装气动机械手
用气动元件组成的机械手为气动机械手。
YL-235A型光机电一体化实训装置中的气动机械手及各部分的名称如图5所示。
在本任务中,通过完成机械手拆装的工作任务,了解气动机械手的组成和工作原理,学会气动机械手的组装。
图5 YL-235A型光机电一体化实训装置上的气动机械手及各部分名称工作任务
1、请按要求拆卸YL-235A型光机电一体化实训装置中的气动机械手。
(1)将左右限位挡块从支架上拆卸下来。
(2)将悬臂气缸从支架上拆卸下来。
(3)取出旋转气缸。
(4)将手臂气缸从悬臂上拆卸下来。
(5)将气爪气缸从手臂上拆卸下来。
2、将拆卸后的YL-235A型光机电一体化实训装置中的气动机械手按要求组装。
(1)组装的机械手应与原来相同。
(2)调节左右限位当快上的螺栓,使机械手选装的角度约为56°。
3、按图6所示的安装图将机械手安装在安装平台上。
(1)机械手安装位置的尺寸与图纸要求误差不大于1mm。
(2)机械手悬臂安装的高度与图纸要求误差不待遇1mm。
(3)机械手左、右摆角与图纸要求相符。
(4)机械手支架固定后,在气缸动作过程中不会发生摇动现象。
4、按图7所示机械手气动系统图连接机械手的气路。
(1)机械手气缸(含气爪)与电磁阀的气路连接。
(2)气源与电磁阀的气路连接。
(3)按工艺规范要求完成气路的走线与捆扎。
图6 机械手安装位置图
悬臂气缸手臂气缸气爪气缸
图7 机械手气动系统图。