《液压气压传动技术书项目化教程》-9.1小齿轮加工自动化生产分析与改进课件

模块九：气液控制系统回路设计与分析

任务1小齿轮加工自动化生产分析与改进1任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

学习目标：1、能够识读气液控制系统原理图，掌握各元件的功用、结构、应用范围；2、能够识读气液传动系统图形符号；3、能够读懂自动化生产线中气液控制回路的特点，及在生产线工况下工作时的应用功能；

2一、气动控制程序二、运动图3任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

任务知识学习：4任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

案例分析：双作用气缸气动延时回路5任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

双作用气缸气动延时回路图气动延时回路图功能图1.1气动程序控制回路

1.程序控制：一种自动化机械或自动生产线大多是依靠程序控制来工作的。那什么是程序控制呢？所谓程序控制，就是根据生产过程的要求，使被控制的执行元件按预先规定的顺序协调动作的一种自动控制方式。6任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

1.1气动程序控制回路

7任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

如图所示，外部输入启动信号------逻辑运算后------主控元件发执行信号---------推动执行机构动作------触行程信号器，发新信号-------经逻辑控制回路完成------至切断启动指令止。这是一个闭环控制系统。气动程序控制回路

2.程序控制分类：●步进图控制在步进图控制中，程序产生一个参考变量，程序的输出变量根据被控系统的行程路径或移动位置产生。●顺序控制系统顺序控制是根据被控系统所处的状态一步一步执行命令。●时间（进度）控制根据时间顺序执行命令，命令的输入装置可以是：凸轮杆、凸轮、穿孔卡片、穿孔带、电子记忆的程序等。在实际系统设计中，常绘出系统原理图、位移—步进图、控制图、功能图等。8任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

93.原理图：表明了执行器与其他机械元件之间的关系。任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

0.绪论二、运动图

1.位移--步进图

位移-步进图和位移-时间图用于描述运动顺序。如图所示，位移-步进图表明了执行器1A、2A气缸的运动顺序，位移根据步进顺序而记录。

10任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

0.绪论二、运动图

2.控制图

控制元件的转换状态与步进或时间有关。如图所示的控制图中，表明了控制元件的转换状态（气缸1A的1V和气缸2A的2V）和在气缸1A末端位置之前的行程开关1S1的状态。

11任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

0.绪论二、运动图

3.状态曲线图(全功能图）

状态曲线图是将运行过程和控制图结合为一体。线段代表了元件每步的状态，被称为状态曲线图。

12任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

0.绪论二、运动图

3.状态曲线图(全功能图）

状态曲线图是将运行过程和控制图结合为一体。线段代表了元件每步的状态，被称为状态曲线图。

13任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

0.绪论二、运动图

143.状态曲线图(全功能图）符号表示任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

功能图由几个标准化图形符号编制而成，除表示步骤、转变、作用方向和指令符号外，若要使功能图更易理解，需使用逻辑连接符号。步骤符号：每一个控制步骤都用一个矩形方框表示，框内标明控制步骤的序号。转变条件：两个步骤之间，就标明转变到下一步骤的条件。作用连接：作用线将各个步骤彼此连接起来。只有当作用方向不是自上至下时，才标出箭头，以示方向。1压力缸1A顶出S1S3转变条件：S3已触发标明步骤序号的步骤符号指令的作用储存指令的基本描述指令序号作用方向自上至下154.顺序功能图(（GRAFCET)任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

1）顺序功能图指令符号：

指令符号：

在分为三个部分的指令符号中，应标明如下内容：指令类型，例如“S”表明储存指令描述，例如“液压缸1A顶出。指令序号，例如“1”。16任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

部件名称气路图中各部件的名称按标准DINISO1219-2标准化索引的规定命名。一个完整的部件名称包括四个部分：设备号气路图号部件的识别字母部件号表1：部件的识别字母（按标准DINISO1219-2标准化索引规定命名）A驱动，执行元件（气动缸…）M驱动马达（电动机）P泵和压缩机S信号发生器V阀门Z所有其他部件气路图中部件名称举例名称气路图号部件类型计数号备注2A12气动缸1气路图中只有一个缸可消除1V11阀门12S12信号发生器1“1”表示活塞的后终端位置2S22信号发生器2“2”表示活塞的前终端位置0Z1（0）维护单元1“0”表示本开关气路之前的部件2）气动程序控制回路：

部件名称及符号：

17任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

5.顺序功能图实例应用

问题提出：

工业应用装置中的送料机构：用1A、2A（B)两个气缸将工件从料仓中传递到滑槽。按下按钮，气缸A伸出，将工件从料仓推出，等待气缸2A将其推入输送滑槽。工件传递到位后，1A缸回缩，接着2A缸回缩。要求：两个气缸的运动速度可以调节，同时需要检测伸出或回缩是否已经到位，做顺序功能图。18任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

12345＆0V1(S0主开关EIN接通）1S1(1B1液压缸1A位于基本位置）2S1(2B1液压缸2A位于基本位置）1S3(S1启动开关EIN接通）;S液压缸1A顶出1S液压缸2A顶出1S液压缸1A收回1S液压缸2A收回11S2(1B2液压缸1A已顶出）2S2(2B2液压缸1A已顶出）1S1(1B1液压缸1A已收回）=1功能图将整个控制流程细分为5个步骤。在步骤旁边的控制符号内列出需执行的指令。在各步骤之间的转变处列出下一步控制的必要条件。例如，只有在满足下列条件后，才能执行步骤“2”：主开关S0置于EIN（接通）位置限位开关S2已被液压缸1A触发限位开关S4已被液压缸2A触发按压启动开关S1步骤分析：1A(A)+__1S2__2A(B)+__2S2___1A(A)-___1S1___2A（B）-19任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

20送料机构顺序功能图实现功能分析：1A(A)+__1S2__2A(B)+__2S2___1A(A)-___1S1___2A（B）-任务1：小齿轮加工自动化生产分析与改进

任务2：小齿轮加工自动化生产分析与改进

21任务描述：

将已预车削的毛坯件（工件）通过套筒压入带端面的驱动顶尖的固定套中。达到夹紧压力后工作和铣刀旋转起来。铣削开始，加工一个小齿轮。铣刀经钢球丝杠产生进给运动。铣完后套筒退回，回转臂旋转+90°，然后向下走。抓手1抓铣好的小齿轮，抓手2抓起料斗中的一个坯件。然后回转臂向上走，旋转-180°，再次现下走。回转臂通过这一系列动作将小齿轮送入料斗，将坯件送入固定套。两个抓手打开，回转臂向上走，接着旋转+90°，退回到中间位置。套筒夹住新坯件，铣削过程从头开始。任务2：小齿轮加工自动化生产分析与改进

小齿轮制造设备液压回路图

22任务2：小齿轮加工自

动化生产分析与改进

小齿轮制造生产过程示意图

23任务2：小齿轮加工自动化生产分析与改进

液压系统分析：1、如左图，小齿轮制造生产过程功能图中，5、6、7步的动作转换条件是什么？5步：2B2+---3A伸出6步：3B2+--4A1,4A2伸出7步：4B2+.4B4+-3A缩进8步：3B1+--3A缩进

2、2A是何种元器件，在系统中起何种作用？摆动缸控制机械手臂的旋转

24任务2：小齿轮加工自动化生产分析与改进

液压系统分析：3、设备抓手的液压缸的速度调节是如何实现的？它有何种特点？通过单身节流阀实现调速，采用的是回油节流调速回路，具有可靠、平稳的特点。4、4V1的中位机能属哪一个型号？其特