1、課題二 送料裝置送料裝置在工業(yè)自動化控制中應(yīng)用極其廣泛，它可以將物料從垂直料倉中推到加工位置或輸送帶上，如圖 2 1所示。也可以將在輸送帶上的物料送到料槽或加工位置上，以便進(jìn)入下一道工序。如圖 2 2所示。完成這一動作的執(zhí)行元件是單作用氣缸或雙作用氣缸。單作用氣缸的控制方式的不同，形成不同的工作任務(wù)。本課題學(xué)習(xí)使用單作用氣缸和手控?fù)Q向閥完成送料裝置手動控制回路。圖 2 1 圖 2 2任務(wù)1 手動送料單作用氣缸手控?fù)Q向閥氣源氣動二聯(lián)件在對所送物料體積不大、要求不高、距離較短且要經(jīng)濟(jì)實惠的情況下，選用單作用氣缸作為執(zhí)行元件，采用直接手動控制方式的送料裝置。手動控制送料是最簡單的方式，如圖 2 3所

2、示。只需一個控制元件（手控?fù)Q向閥）就能實現(xiàn)對單作用氣缸的控制。優(yōu)點是使用的元件較少；缺點是控制的可靠性和穩(wěn)定性差，控制的功率??；一般適用于要求不高的簡單控制場合。圖 2 3送料裝置手動控制回路圖一、元件介紹1. 單作用氣缸（1） 單作用氣缸實物圖及圖形符號進(jìn)、排氣口呼氣口氣缸氣錘圖 2 4 單作用氣缸實物圖 圖 2 5 單作用氣缸圖形符號 （2）單作用氣缸結(jié)構(gòu)及工作過程進(jìn)、排氣口缸筒復(fù)位彈簧活塞缸蓋密封圈呼氣口圖 2 6 單作用氣缸結(jié)構(gòu)圖 圖 2 7單作用氣缸工作過程結(jié)構(gòu)圖工作過程：當(dāng)壓縮空氣從進(jìn)、排氣口進(jìn)入，作用于活塞的下腔，空氣的推力大于彈簧的反作用力時，由于氣缸內(nèi)通過呼吸口與大氣相通不構(gòu)

3、成阻力。此時，活塞如圖2 - 7所示活塞桿伸出。進(jìn)、排氣口一直保持足夠壓縮空氣那活塞桿一直處于伸出狀態(tài)，當(dāng)外部壓縮空氣撤去，缸內(nèi)的壓縮空氣從進(jìn)、排氣口排出時，在復(fù)位彈簧的作用下，活塞桿縮回。如圖所示2 - 6。（3） 單作用氣缸特點及適用場合 結(jié)構(gòu)簡單，耗氣少，由于缸體內(nèi)安裝復(fù)位彈簧使得氣缸有效行程減少；但由于復(fù)位彈簧的反作用力會隨著壓縮行程的增大而增大，使得活塞桿最后的輸出力大大減小，所以單作用氣缸多用于行程短，對活塞桿輸出力和運動速度要求不高的場合。2. 手控?fù)Q向閥（1）手控?fù)Q向閥實物圖及圖形符號輸出口2呼氣口3輸入口1按鈕支架 常通型a 常斷型b圖 2 8普通手控?fù)Q向閥實物圖 圖 2 9

4、 手控?fù)Q向閥圖形符號 （2）手控?fù)Q向閥結(jié)構(gòu)及工作過程輸入口1呼氣口3輸出口2彈簧推桿支撐彈簧圖 2 10 手控?fù)Q向閥結(jié)構(gòu)圖 圖 2 11 手控?fù)Q向閥工作過程圖工作過程：對于常斷型手控?fù)Q向閥來說，如圖29 b，按鈕未按下時，換向閥處于右位，即零位或靜止位，此時輸入口1關(guān)閉，輸出口2與呼吸口3接通。按鈕按下時，換向閥工作于左位，此時輸入口1與輸出口2接通，呼吸口3被關(guān)閉。釋放按鈕，換向閥在彈簧的作用下右移復(fù)位即右位。由于此換向閥有兩個位置（左位和右位）和三個氣口（輸入口1、輸出口2和呼氣口3），所以此種換向閥稱為二位三通換向閥。常通型手動換向閥動作過程與此相反。對于換向閥來說，所謂的“位”指的是為

5、了改變流體方向，閥芯相對于閥體所具有的不同工作位置，表現(xiàn)在圖形符號中，即圖形中有幾個方格就有幾位；所謂的“通”指的是換向閥與系統(tǒng)相連的接口，有幾個接口即為幾通。（3） 手控?fù)Q向閥特點及適用場合行程短，流阻小，閥芯始終受進(jìn)氣壓力，所以密封性好，但增加了閥芯換向時所需的操縱力。適用于小規(guī)格、中低氣壓和使用頻率較低、動作速度較慢的場合。手控?fù)Q向閥在手控系統(tǒng)中，一般用來直接操縱氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，在自動化和半自動化系統(tǒng)中，多作為信號閥使用。二、氣路控制原理控制回路圖如圖2 - 3所示，氣源通過氣動二聯(lián)件的過濾和減壓送到手動換向閥輸入口（1），由于使用了常斷型手動換向閥，此時輸入口（1）關(guān)閉，輸出口（2）與呼

6、氣口（3）接通（手動換向閥處于零位狀態(tài)），單作用氣缸在彈簧的作用下縮回。圖 2 12 按下按鈕動作圖當(dāng)按下按鈕時，如圖2 - 12所示，手動換向閥工作在左位，則輸入口（1）與輸出口（2）接通，呼氣口（3）關(guān)閉，壓縮空氣從（1）到（2）進(jìn)入單作用氣缸的進(jìn)氣口推動活塞動作，活塞桿伸出，將工件從料槽庫中送出。當(dāng)釋放按鈕，手動換向閥在彈簧的作用下復(fù)位，手動換向閥重新處于零位狀態(tài)，單作用氣缸的進(jìn)氣口與大氣接通失去推動力，同時在復(fù)位彈簧的作用下縮回，為下一次送料作準(zhǔn)備。注意：在活塞桿伸出過程中按鈕不能松開，直到活塞桿伸到位。否則，活塞桿不能到前位，這與雙作用氣缸不同。三、回路搭建訓(xùn)練1. 任務(wù)分析與元件選

7、擇在此次送料裝置中應(yīng)考慮物料大小，來確定使用氣缸，對于行程較小的可采用單作用氣缸；則行程較大，就應(yīng)采用雙作用氣缸（此次任務(wù)選用單作用氣缸）。按鈕的選用時，當(dāng)氣缸活塞在松開按鈕時應(yīng)自動返回，所以換向閥選用常斷型手動按鈕或者是帶有彈簧自動復(fù)位式按鈕。檢查單作用氣缸和手動換向閥活動是否靈活，氣路是否暢通；檢查管線有無破損、老化。2. 任務(wù)實施（1） 氣動回路圖：如圖2 - 3所示（2） 實物圖：如圖2 - 13所示 圖 2 13手動控制回路實物圖（3）任務(wù)調(diào)試按圖接好管線，調(diào)試氣壓，調(diào)試單作用氣缸到位情況等，分析和解決在實驗中出現(xiàn)不正常情況，根據(jù)后面要求記錄實驗結(jié)果。（4）注意事項 熟悉實訓(xùn)設(shè)備（氣

8、源的開關(guān)、氣壓的調(diào)整、管線的插接等）的使用方法； 元件的安裝與固定是否牢固； 打開氣源時，手握氣源開關(guān)觀察一段時間，防止因管路沒接好被打出； 打開氣源觀察、記錄運行情況，對使用中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決； 完成實驗后，關(guān)閉氣源，拆下管線和元件并放回原位，對破損、老化管線應(yīng)及時處理。3 實驗分析與收獲（1） 手動送料的執(zhí)行元件是 ，它有幾個氣口 ，分別有 作用；控制元件是 ，它是 實現(xiàn)控制。（2） 根據(jù)實驗現(xiàn)象填寫下列進(jìn)、排氣和氣缸活塞桿的動作情況記錄表：手控?fù)Q向閥輸入口手控?fù)Q向閥輸出口手控?fù)Q向閥呼氣口氣缸進(jìn)、排氣口氣缸呼氣口氣缸活塞桿按下按鈕釋放按鈕（3） 觀察壓縮空氣的壓力與單作用氣缸的動作有什么關(guān)系？四、知識鏈接拓展1. 單作用氣缸 單作用氣缸除了在實驗中所見外，還有如圖2 14、圖2 - 1所示，有帶磁環(huán)短行程型、扁平型等氣缸。圖 2 14 帶磁環(huán)短行程型氣缸 圖 2 15 扁平型氣缸圖（2-16）雙活塞桿氣缸實物圖2. 手控?fù)Q向閥手控?fù)Q向閥種類也很多，有手控的、腳控的，有帶自鎖的、不帶自鎖的之分，如圖2 16、圖2 17所示。（a）不帶鎖式（按鈕） ( a)按鈕換向閥圖形符號 圖 2 16 手控?fù)Q向閥實物圖（b） 帶鎖式（手桿） (b)手桿