模塊二電氣氣動(dòng)技術(shù)學(xué)習(xí)單元一電氣氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握常用電氣開(kāi)關(guān)作用及表示符號(hào)；掌握中間繼電器的組成、原理及表示符號(hào)；掌握時(shí)間繼電器的作用、原理及表示符號(hào)；掌握行程開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)的作用、特點(diǎn)及表示符號(hào)；掌握氣動(dòng)控制系統(tǒng)常用的電磁換向閥的工作原理及職能符號(hào)。電氣氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)【能力目標(biāo)】能夠識(shí)別和正確操作各種不同的電氣開(kāi)關(guān)，開(kāi)、閉觸點(diǎn)的判斷和連接；能夠進(jìn)行繼電器線路的連接；能夠進(jìn)行時(shí)間繼電器的連接和調(diào)整；能夠識(shí)別行程開(kāi)關(guān)和各種不同類型的接近開(kāi)關(guān)，并進(jìn)行安裝和調(diào)整；能夠識(shí)別各種電磁換向閥。電氣氣動(dòng)技術(shù)基礎(chǔ)手動(dòng)電氣開(kāi)關(guān)：用于發(fā)送控制信號(hào)的電氣，使用手動(dòng)電氣開(kāi)關(guān)可以將電路接通或者斷開(kāi)。組成：操縱機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)。要求：操作頻率高、抗沖擊性強(qiáng)、機(jī)械壽命長(zhǎng)。一、手動(dòng)電氣開(kāi)關(guān)手動(dòng)電氣開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)手動(dòng)式機(jī)械式一般式按動(dòng)式接動(dòng)式旋鈕式手動(dòng)式鎖定式不鎖定式觸點(diǎn)類型常開(kāi)觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)由三個(gè)觸點(diǎn)片組成的兩個(gè)觸點(diǎn)電路的觸點(diǎn)組件，其中一個(gè)觸點(diǎn)片為兩個(gè)觸點(diǎn)電路共用。當(dāng)其中一個(gè)觸點(diǎn)電路閉合時(shí)，另一個(gè)觸點(diǎn)電路則斷開(kāi)?；蛘吲c此相反。中間繼電器——是電磁驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)元件，在控制電路中起信號(hào)傳遞、放大、切換和邏輯控制等作用。屬于低壓電氣的一種，主要用于擴(kuò)展觸點(diǎn)數(shù)量、實(shí)現(xiàn)邏輯控制、控制電路和防護(hù)裝置。二、中間繼電器中間繼電器由一個(gè)帶鐵芯的電磁線圈、一個(gè)銜鐵和若干觸點(diǎn)組成。利用電流的磁效應(yīng)，當(dāng)電流通過(guò)線圈時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)磁場(chǎng)作用在銜鐵上，銜鐵克服彈簧力，通過(guò)杠桿機(jī)構(gòu)操縱觸點(diǎn)，使觸點(diǎn)動(dòng)作，完成觸點(diǎn)的接通或切斷。三、時(shí)間繼電器時(shí)間繼電器——作為繼電器的一種，可以延時(shí)接通或斷開(kāi)它的觸點(diǎn)，達(dá)到對(duì)控制電路的時(shí)間控制。時(shí)間繼電器精度較高（誤差在1%以下），觸點(diǎn)延時(shí)動(dòng)作的時(shí)間可以從大約1ms到24h，并且控制的時(shí)間可以調(diào)節(jié)。時(shí)間繼電器：分通電延時(shí)繼電器和斷電延時(shí)繼電器兩種。在繼電器圖形符號(hào)的前面帶“×”方框的表示是通電延時(shí)繼電器，帶涂黑方框的表示是斷電延時(shí)繼電器。若標(biāo)注“T”,表明“延時(shí)時(shí)間”可調(diào)。當(dāng)線圈A1、A2通電時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)17、18延時(shí)接通，常閉觸點(diǎn)25、26延時(shí)斷開(kāi)；線圈A1、A2斷電時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)17、18瞬時(shí)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)25、26瞬時(shí)接通。當(dāng)線圈A1、A2通電時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)17、18瞬時(shí)接通，常閉觸點(diǎn)25、26瞬時(shí)接通；線圈A1、A2斷電時(shí)，常開(kāi)觸點(diǎn)17、18延時(shí)斷開(kāi)，常閉觸點(diǎn)25、26延時(shí)接通。四、行程開(kāi)關(guān)和接近開(kāi)關(guān)工作原理：移動(dòng)物體將凸輪壓下，觸點(diǎn)1、2由接通變?yōu)閿嚅_(kāi)，1、4由斷開(kāi)變?yōu)榻油ā?.行程開(kāi)關(guān)工作原理：當(dāng)氣缸中的活塞運(yùn)動(dòng)到接近開(kāi)關(guān)附近，活塞上的磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)使接近開(kāi)關(guān)簧片產(chǎn)生異性磁化，簧片吸合，電流導(dǎo)通，可輸出控制信號(hào)。

干簧管式接近開(kāi)關(guān)主要應(yīng)用于工作環(huán)境污染嚴(yán)重，不能使用機(jī)械開(kāi)關(guān)，安裝開(kāi)關(guān)的空間很小，且附近沒(méi)有其他磁場(chǎng)，否則會(huì)產(chǎn)生誤動(dòng)作。2.干簧管接近開(kāi)關(guān)工作原理：電感式接近開(kāi)關(guān)主要由一個(gè)振蕩器、觸發(fā)器和一個(gè)信號(hào)放大器組成，給電感式接近開(kāi)關(guān)加上電壓，這時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)的振蕩器借助于震蕩線圈產(chǎn)生一個(gè)高頻電磁場(chǎng)，這是再將一個(gè)金屬物體放入電磁場(chǎng)，它會(huì)對(duì)電磁場(chǎng)產(chǎn)生影響，放入磁場(chǎng)的金屬產(chǎn)生渦流，降低了振蕩器能力；自由震蕩振幅減小，使得觸發(fā)及動(dòng)作，輸出信號(hào)。電感式接近開(kāi)關(guān)只能用來(lái)檢測(cè)金屬物體。3.電感式接近開(kāi)關(guān)工作原理：電容式接近開(kāi)關(guān)與電感式接近開(kāi)關(guān)按照相同的震蕩電路進(jìn)行工作，由電容器在一定的區(qū)域內(nèi)輻射磁場(chǎng)。當(dāng)外來(lái)物體接近時(shí)，這一物體就會(huì)發(fā)生變化并由此改變了電容器的電容。電子裝置處理這一變化并形成一個(gè)相應(yīng)的輸出信號(hào)。4.電容式接近開(kāi)關(guān)光電式接近開(kāi)關(guān)可分為反射式光柵、對(duì)射式光柵。反射式光柵。當(dāng)沒(méi)有物體時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的光線被反光板反射，由于接受信號(hào)較弱，接收器沒(méi)有產(chǎn)生輸出信號(hào)；當(dāng)一個(gè)物體出現(xiàn)在反射器和反射光板之間時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的光線被物體反射，由于物體距離反射式光柵傳感器較近，其上的接收器接收到較強(qiáng)的反射信號(hào)，因此接收器有信號(hào)輸出。5.光電式接近開(kāi)關(guān)對(duì)射式光柵。對(duì)射式光柵，單項(xiàng)式光柵的發(fā)射器和接收器是分開(kāi)空間放置的兩個(gè)獨(dú)立元件，將兩元件對(duì)立放置，被感應(yīng)物體在兩元件之間，當(dāng)沒(méi)有物體時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的光纖被接收器接收，產(chǎn)生輸出信號(hào)；當(dāng)一個(gè)物體出現(xiàn)在兩個(gè)元件之間，即被檢測(cè)距離之內(nèi)時(shí)，發(fā)射器發(fā)出的光線被阻隔，接收器沒(méi)有信號(hào)輸出。NPN型只能用于直流電源，多為三線式；NPN和PNP在繼電器回路使用時(shí)應(yīng)注意接線的差異；配合PLC使用時(shí)應(yīng)注意正確地選型。PNP型NPN型和PNP型比較電磁換向閥——是指利用電信號(hào)作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)改變流體流動(dòng)的方向。按控制流體的不同，可將電磁換向閥分為兩大類，即氣動(dòng)系統(tǒng)使用的電磁換向閥和液壓系統(tǒng)使用的電磁換向閥。五、電磁換向閥工作原理：帶點(diǎn)線圈會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)會(huì)對(duì)其中的鐵芯產(chǎn)生一個(gè)作用力。將銜鐵吸引過(guò)來(lái)或者推斥過(guò)去，從而完成推動(dòng)閥芯運(yùn)動(dòng)的功效，即使換向換向。二位三通電磁換向閥（常斷式）工作原理：當(dāng)電磁線圈9斷電時(shí)，閥芯7在重力和彈簧力的作用下利用下端密封圈5將壓力口1密封，此時(shí)工作口2與排氣閥3相同。當(dāng)電磁線圈9通電后，該閥處于換向位，線圈中電動(dòng)的電流產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁力克服彈簧力將閥芯7頂起。下端密封墊5抬起，壓力口1與工作口2相同，上端密封墊8將排氣口密封。1壓縮空氣輸入口（壓力口）2壓縮空氣輸出口（工作口）3排氣口4閥體5下端密封墊6彈簧7閥芯8上端密封圈9電磁線圈二位三通電磁換向閥（常通式）1壓縮空氣輸入口（壓力口）2壓縮空氣輸出口（工作口）3排氣口4閥體5彈簧6下端密封墊7閥芯8上端密封圈9電磁線圈當(dāng)電磁線圈10不帶電時(shí)壓力口1和工作口2保持相同，電磁線圈10帶電后，工作口2與排氣口3想通。手動(dòng)應(yīng)急螺釘?shù)淖饔茫菏謩?dòng)應(yīng)急螺釘裝在閥體上，使其轉(zhuǎn)過(guò)180度時(shí)，其端部的特殊結(jié)構(gòu)使閥芯7及下端密封圈6一起向上運(yùn)動(dòng)，關(guān)閉壓力口1.手動(dòng)應(yīng)急螺釘8旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的效果與電磁線圈10帶點(diǎn)所產(chǎn)生的效果相同，所以使用時(shí)應(yīng)該在線圈不帶電的狀態(tài)下使用。二位四通、五通電磁換向閥二位四通單電控電磁換向閥二位四通雙電控電磁換向閥二位五通單電控電磁換向閥二位五通雙電控電磁換向閥雙作用氣缸或氣馬達(dá)，有兩個(gè)口需要控制，因此，需要有兩個(gè)輸出的閥，即二位四通或二位五通換向閥進(jìn)行控制。這兩種電磁換向閥的相同點(diǎn)，都是用電磁力做驅(qū)動(dòng)力，具有兩個(gè)換向位置，他們的不同點(diǎn)就是四通閥比五通閥閥體上少了一個(gè)排氣口。二位四通單電控電磁換向閥二位五通雙電控電磁換向閥二位三通先導(dǎo)式電磁換向閥如圖所示，左點(diǎn)劃線框?yàn)橄葘?dǎo)式電磁閥，簡(jiǎn)稱先導(dǎo)閥，右點(diǎn)劃線框?yàn)閱坞姎饪囟蝗〒Q向閥，簡(jiǎn)稱滑閥，組合在一起構(gòu)成了二位三通先導(dǎo)式電磁換向閥。工作原理：當(dāng)電磁線圈通電時(shí)，線圈周圍就建立起一個(gè)電磁場(chǎng)，磁力克服彈簧力將銜鐵6吸動(dòng)左移。先導(dǎo)閥打開(kāi)，導(dǎo)通氣路，利用氣體作用在滑閥左端的驅(qū)動(dòng)力推動(dòng)滑閥向右移動(dòng)，換向到工作位置，此時(shí)壓力口1與工作口2相通，排氣口3截止。1（P）壓力口2（A）

工作口3（R）排氣口4先導(dǎo)閥排氣口線圈6銜鐵滑閥8滑閥做控制口9手動(dòng)應(yīng)急裝置二位四通先導(dǎo)式電磁換向閥當(dāng)電磁線圈斷電時(shí)，磁場(chǎng)消失，銜鐵在彈簧力的作用下右移，閥口關(guān)閉，滑閥左腔壓縮空氣通過(guò)先導(dǎo)閥排氣口4排出，滑閥閥芯在彈簧力的作用下返回到初始位置，此時(shí)壓力口1封閉，工作口2與排氣口3相通。特點(diǎn)：這種閥的優(yōu)點(diǎn)是可以使用較低的電壓或者電流驅(qū)動(dòng)較大通徑的換向閥，節(jié)省能源；為了保持在工作位置上，需要加一個(gè)持續(xù)的工作電壓。1（P）壓力口2（A）

工作口3（R）排氣口4先導(dǎo)閥排氣口線圈6銜鐵滑閥8滑閥做控制口9手動(dòng)應(yīng)急裝置二位五通先導(dǎo)式電磁換向閥二位五通先導(dǎo)式單電控電磁換向閥由先導(dǎo)電磁閥和單氣控二位五通換向閥組成，當(dāng)電磁線圈不帶電時(shí)，先導(dǎo)閥關(guān)閉，主閥芯做控制端與先導(dǎo)閥排氣口相通，主閥芯在彈簧力作用下，處于閥體左端，此時(shí)壓力口1（P）與工作口2（B）相通，工作口4（A）與排氣口5(R)相通，排氣口3（S）截止。二位四通先導(dǎo)式單電控電磁換向閥二位四通先導(dǎo)式雙電控電磁換向閥二位五通先導(dǎo)式單電控電磁換向閥二位五通先導(dǎo)式雙電控電磁換向閥三位五通先導(dǎo)式雙電控電磁換向閥三位五通先導(dǎo)式雙電控電磁換向閥具有三個(gè)換向位置，為了確保在電磁線圈不帶電時(shí)閥芯處于中間位置，閥芯的兩端需要安裝對(duì)中彈簧，如果電磁線圈14帶電，主閥心右移，1口與4口接通，2口與3口接通，如果電磁線圈12帶電，主閥芯左移，1口與2口接通，4口與5口接通。這類閥還有3種變形結(jié)構(gòu)，主要區(qū)別在于中位機(jī)能。中位帶截止機(jī)能的換向閥稱為中位封閉式，即中位為O型，在中位時(shí)1、2、3、4、5口互不相通，見(jiàn)左圖。

中位帶泄壓機(jī)能的閥稱為中間泄壓式，即兩個(gè)輸出口2、4與排氣口3、5相通，見(jiàn)中圖。

中位帶給壓機(jī)能的閥稱為中間加壓式，即兩個(gè)輸出口2、4都與進(jìn)氣口1相通，可實(shí)現(xiàn)氣缸的差動(dòng)運(yùn)動(dòng)，見(jiàn)右圖。學(xué)習(xí)單元二：電氣氣動(dòng)控制回路設(shè)計(jì)與裝調(diào)工作任務(wù)一認(rèn)知—單缸電氣氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)與裝調(diào)模塊二電氣氣動(dòng)技術(shù)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】掌握?qǐng)?zhí)行元件與電磁換向閥的類型匹配；掌握用電磁換向閥控制的典型電氣-氣動(dòng)回路?！灸芰δ繕?biāo)】電磁換向閥的安裝；典型電氣—?dú)鈩?dòng)控制系統(tǒng)的安裝與調(diào)整。一、執(zhí)行元件與電磁換向閥的類型匹配執(zhí)行元件與電磁換向閥的匹配表執(zhí)行元件類型所匹配的換向閥閥輸出口數(shù)量備

注單作用氣缸二位三通雙電控電磁換向閥二位三通單電控電磁換向閥一個(gè)輸出口換向閥的輸出口接執(zhí)行元件的進(jìn)氣口單向旋轉(zhuǎn)氣馬達(dá)吸盤雙作用氣缸二位四通雙電控電磁換向閥二位四通單電控電磁換向閥二位五通雙電控電磁換向閥二位五通單電控電磁換向閥三位四通雙電控電磁換向閥三位五通雙電控電磁換向閥兩個(gè)輸出口換向閥的輸出口分別連接執(zhí)行元件的兩個(gè)進(jìn)氣口雙旋向氣馬達(dá)擺動(dòng)氣缸二、典型單缸電氣氣動(dòng)回路1.單往復(fù)運(yùn)動(dòng)電氣氣動(dòng)回路氣路圖和電路圖2.連續(xù)循環(huán)運(yùn)動(dòng)的電氣氣動(dòng)回路氣路圖和電路圖3.自鎖回路【學(xué)習(xí)目標(biāo)】認(rèn)識(shí)雙缸控制系統(tǒng)與單缸控制系統(tǒng)的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)；掌握不存在障礙信號(hào)的雙缸回路的設(shè)計(jì)方法；存在障礙信號(hào)的回路消除障礙信號(hào)的方法?！灸芰δ繕?biāo)】能進(jìn)行不帶障礙信號(hào)的雙缸回路的設(shè)計(jì)；能進(jìn)行帶障礙信號(hào)的雙缸回路的設(shè)計(jì)；能進(jìn)行雙缸回路的安裝與調(diào)整。工作任務(wù)二認(rèn)知—雙缸電氣氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)與裝調(diào)一、雙缸控制系統(tǒng)與單缸控制系統(tǒng)比較相同點(diǎn)：系統(tǒng)中都包含執(zhí)行元件，因此每個(gè)執(zhí)行元件都需要配置相應(yīng)的換向閥。不同點(diǎn)：由于系統(tǒng)中包含兩個(gè)執(zhí)行元件，執(zhí)行元件的運(yùn)動(dòng)會(huì)出現(xiàn)先后順序的問(wèn)題；控制執(zhí)行元件運(yùn)動(dòng)的控制信號(hào)有可能出現(xiàn)信號(hào)干擾的問(wèn)題，即出現(xiàn)障礙信號(hào)，需借助已掌握的知識(shí)消除障礙信號(hào)，所以雙缸控制回路更復(fù)雜。例如：雙缸控制系統(tǒng)，兩個(gè)雙作用氣缸分別為Z1和Z2，它們的運(yùn)動(dòng)順序?yàn)閆1伸出到前終端后，Z2伸出到前終端之后Z1返回到后終端，Z2才能返回到后終端。二、不存在障礙信號(hào)的雙缸回路設(shè)計(jì)教師提供資料與材料1.任務(wù)指導(dǎo)書(shū)2.時(shí)間計(jì)劃表3.材料（元件）明細(xì)表4.評(píng)價(jià)表5.實(shí)驗(yàn)報(bào)告6.手冊(cè)及輔助教材7.實(shí)驗(yàn)臺(tái)及實(shí)驗(yàn)元器件8.外六方板子、活板子、改錐、切管刀等工具9.電腦及軟件實(shí)驗(yàn)步驟1.閱讀任務(wù)指導(dǎo)書(shū)、明確任務(wù)等內(nèi)容2.信息搜集（參考評(píng)價(jià)表內(nèi)容）3.計(jì)劃及確定（參考評(píng)價(jià)表內(nèi)容）4.方案實(shí)施與檢查（參考評(píng)價(jià)表內(nèi)容）5.資料整理（參考評(píng)價(jià)表內(nèi)容）工作五步法1.為保證工件轉(zhuǎn)運(yùn)成功，氣缸的運(yùn)動(dòng)順序應(yīng)為：Z1出Z2出Z1回Z2回2.為保證平穩(wěn)運(yùn)行兩個(gè)氣缸伸出的速度均可調(diào)節(jié)3.氣缸Z2確實(shí)返回到后終端位置時(shí)，啟動(dòng)按鈕，才能開(kāi)始新的運(yùn)動(dòng)。工作任務(wù)三分析：1.閱讀任務(wù)指導(dǎo)書(shū)、明確任務(wù)等內(nèi)容閱讀任務(wù)指導(dǎo)書(shū)制定時(shí)間計(jì)劃查閱資料和現(xiàn)有元件記錄此