Festo气动基础知识介绍.ppt

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Ebene,*,FESTO,气动培训,基础气动培训,气动元件一览,气动系统的组成,:,气缸,阀,气源及处理装置,控制系统,气动控制,电气控制,电磁阀图识别方法,电磁阀图识别方法,各气动元件在回路图中的符号,气动系统,主控元件,气动执行元件,命令执行,能量供给元件,(,气源处理装置,),信号输入元件,信号处理元件,控制回路,(,信号流,),动力回路,电,气动驱动器,1.,概况,2.,典型气缸的结构特点及工作原理,3.,气缸的命名,4.,气缸的分类,5.,其他类型气缸,气动驱动器,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,大家有疑问的，可以询问和交流,可以互相讨论下，但要小声点,气动驱动器概况,在气动系统中，气动执行元件是一种将压缩空气的能量转化为机械能,实现直线，摆动或回转运动的传动装置。,气缸基本参数范围,:,缸径：,2.5,320mm,行程：,1,2000mm,作用力：工作压力为,6bar,时，,2,45000N,速度：,0.1,1.5m/s,气动驱动器,气动驱动器概况,气动驱动器,气动执行元件有如下几大类,:,产生直线往复运动的气缸,在一定角度范围内摆动的摆动马达,(,也称摆动气缸,),产生连续转动的气动马达（旋转气缸）,手指气缸（气爪）,真空吸盘,正压,负压,DNC,-,标准气缸,DNG,DSNU,-,双作用气缸,ESNU-,单作用气缸,DNCB,ADN,ADNP,ADVU,各类气缸,气动驱动器,带活塞杆气缸,一般分类,(,从气缸活塞承受气体压力是双向还是单向,),双作用气缸,单作用气缸,(,弹簧压出,/,弹簧压回,),典型气缸的结构特点及工作原理,气动驱动器,气缸各部分名称,气动驱动器,后端盖,前端盖,活塞腔,活塞杆腔,活塞,缸体,活塞杆,典型气缸的结构特点及工作原理,D,S,N,U,-20-100-PPV-A,气缸的结构,典型气缸的结构特点及工作原理,典型气缸的结构特点及工作原理,气缸的活塞及活塞杆,活塞,密封圈,密封圈,润滑环,磁环,典型气缸的结构特点及工作原理,典型气缸的结构特点及工作原理,双作用气缸,气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,单作用气缸,(,弹簧压出,/,弹簧压回,),单作用气缸在缸盖一端气口输入压缩空气使活塞杆伸出（或缩回）,而另一端靠弹簧、自重或其它外力等 使活塞杆恢复到初始位置。,单作用气缸只在动作方向需要压缩空气，故可节 约一半压缩空气。主要用在夹紧、退料、阻挡、压入、举起和进给等操作上。,气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,单作用气缸,(,弹簧压出,/,弹簧压回,),气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,无杆气缸,(DGC,DGP/DGPL,SLG,DGO,SLM,等,),无杆气杆没有普通气缸的刚性活塞杆，它利用活塞直接或间接实现往复运动。分为,:,机械耦合及磁耦合,这种气缸的最大优点是节省了安装空间，特别适用于小缸径、长行程的场合。,气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,(,机械耦合,),气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,(,机械耦合,),气动驱动器,内侧密封带,外侧密封带,滑块,缸筒,典型气缸的结构特点及工作原理,(,机械耦合,),气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,(,磁耦合,),气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,(,磁耦合,),气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,(,磁耦合,),气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,(,磁耦合,),气动驱动器,Cylinder Barrel,缸筒,End Caps with cushioning adjustment,带有缓冲和调节功能的端盖,Piston assembly,活塞组件,Magnets,磁铁,Bearings,轴承,Seals,密封,CushioningPistons,缓冲活塞,Magnets,Bearings,Seals,Cushioning Pistons,磁铁,轴承,密封,缓冲活塞,Yoke assembly,滑块组件,Magnets,磁铁,Bearings,轴承,Wipers,防尘圈,Magnets,Bearings,Wipers,磁铁,轴承,防尘圈,典型气缸的结构特点及工作原理,摆动气缸（,DSM,，,DSR/DSRL,，,DRQ,，,DRQD,等）,一般分类,:,齿轮齿条式摆动缸,叶片式摆动缸,气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,齿轮齿条式摆动缸,气动驱动器,齿轮齿条式,典型气缸的结构特点及工作原理,气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,气动驱动器,齿轮齿条式,双齿轮齿条式,典型气缸的结构特点及工作原理,气动驱动器,双齿轮齿条摆动缸的结构,气动驱动器,双齿轮齿条式,典型气缸的结构特点及工作原理,气动驱动器,叶片式摆动缸,典型气缸的结构特点及工作原理,叶片式摆动缸,气动驱动器,典型气缸的结构特点及工作原理,气爪,典型气缸的结构特点及工作原理,气缸的命名,气动驱动器,ISO15552,VDMA24562,DNC,方形型材气缸,DNG,四拉杆气缸,DSNU,圆形气缸,ADN,紧凑型短行程气缸,ISO,标准气缸,ISO15552,VDMA24562,ISO21287,ISO6432,气缸代码,:,气动驱动器,气缸的命名,缸径：一般指气缸内壁直径或是活塞的直径,气缸的命名,气动驱动器,规格：,8,、,10,、,12,、,16,、,20,、,25,、,32,、,40,、,50,、,63,、,80,、,100,、,125,、,160,、,200,、,250,、,320mm,*不同类型的缸有不同的大小缸径范围,行程：,气缸的命名,气动驱动器,缓冲类型：,没有缓冲,气缸的命名,气动驱动器,缓冲类型：,P,弹性垫缓冲,气缸的命名,气动驱动器,缓冲类型：,PPV,气缓冲可调节,气缸的命名,气动驱动器,缓冲类型：,PPV,气缓冲可调节,气缸的命名,气动驱动器,缓冲类型：,PPS,自调节气缓冲,气缸的命名,气动驱动器,缓冲类型：,PPS,自调节气缓冲,气缸的命名,气动驱动器,缓冲类型：,液压缓冲,气缸的命名,气动驱动器,缓冲类型：,液压缓冲,气缸的命名,气动驱动器,Flow control,流量控制,Pressure relief,调压,Non return,单向,缓冲类型：,液压缓冲,气缸的命名,气动驱动器,Flow control,流量控制,Pressure relief,卸压,Spring return,弹簧复位,Oil reservoir,缓冲油腔,可装位置传感器类型：,A,气缸的命名,气动驱动器,抗扭矩型：,Q,气缸的命名,气动驱动器,气缸的命名,气动驱动器,气缸的命名,气动驱动器,气缸的命名,气动驱动器,气缸的命名,气动驱动器,气缸的命名,气动驱动器,KE,气缸的命名,气动驱动器,EL,气缸的命名,气动驱动器,气缸的命名,气动驱动器,MA:,轴向进气,MQ,：侧向进气,气动驱动器的分类,根据使用条件不同，气缸的结构、形状和功能也不一样。要完全确切地对气缸进行分类较困难,.,气缸主要的分类方式如下,:,按结构分类,按缸径分类,按安装方式分类,按缓冲形式分类,按润滑方式分类,按位置检测方式分类,气动驱动器,单作用,双作用,单作用,双作用,活塞式,膜片式,无活塞式,仿生气动肌腱,单活塞,双活塞,有活塞杆,无活塞杆,平膜片,气囊,串联,并联,单出杆,双出杆,多位气缸,倍力气缸,机械耦合气缸,磁耦合气缸,单出杆,双出杆,按基本结构分类,气动驱动器,气动驱动器,气动驱动器,按缸径分类,通常将缸径为,2.5,6mm,的称为微型气缸,8,25mm,为小型气缸,32,320mm,为中型气缸,大于,320mm,为大型气缸,气动驱动器,气动驱动器,按安装方式分类,气动驱动器,气动驱动器,按缓冲形式分类,无缓冲：适用于微型气缸、小型单作用气缸和短行程气缸；,弹性垫缓冲：弹性垫缓冲是在活塞两侧设置橡胶垫,或者在两端缸盖上设置橡胶垫,吸收动能,常用于缸径小于,25mm,的气缸；,气垫缓冲：气垫缓冲是利用活塞在行程终端前封闭的缓冲腔室所形成的气垫作用来吸收动能的,适用于大多数气缸的缓冲；,外部液压缓冲：,当运动的动能过大时，设置液压缓冲。,气动驱动器,气动驱动器,按润滑方式分类,给油气缸,/,无给油气缸,按位置检测方式分类,限位开关,/,磁性开关,气动驱动器,气动驱动,(,其他类型气缸,),气囊式气缸,EB/EBS,夹紧模块,EV,气动肌键,MAS/DMSP,直线,/,摆动夹紧缸,CLR,止动气缸,STA/STA-R/STA-K,串联,/,大功率气缸,DNCT/ADVUT,多位气缸,ADVUP,夹紧气缸,-KP/-KE/KEC/KPE/KP/EL,其他气缸,气动驱动器,多点定位气缸,ADVUP,气动驱动,(,其他类型气缸,),串联气缸,-,倍力气缸,ADVUT,气动驱动,(,其他类型气缸,),肌腱气缸,负载是同直径传统气缸的,10,倍以上,D,D,气动驱动,(,其他类型气缸,),肌腱气缸,信号处理元件,信号输入元件,方向控制元件,气源处理元件,气动执行元件,换向阀,换向阀,换向阀的作用：可以控制气体流动的路径以及气路的开和关。,换向阀,换向阀,换向阀的作用：可以控制气体流动的路径以及气路的开和关。,换向阀,换向阀,换向阀的名称,换向阀的基本标识,换向阀的触发方式,换向阀的结构,几种常用的换向阀,主控换向阀,(,气控,电控,),常用功能阀（气动逻辑阀 速度调节阀 压力顺序阀 时间调节阀,）,换向阀在控制部分中的应用,位置控制 速度控制 信号保持 压力控制 时间控制 次数控制,换向阀的名称,位（状态）：,通（气口）：,两位五通阀,5/2,阀,例如：,气口数量,位置数量,换向阀,换向阀,3,位,5,通阀，中封式,阀的基本标识,阀的气口用数字表示（,ISO 5599-3,）,1,输入口,(,进气口,),2,4,输出口,(,工作口,),3,5,排气口,12,14,控制口,10,有气信号时，,1,口和,2,口不连通,82,84,控制气路排气口,命名顺序：右,-,左,阀的气口用字母表示（字母编制体系）,P,输入口,(,进气口,),A,B,C,输出口,(,工作口,),R,S,T,排气口,L,泄漏口,X,Y,Z,控制口,命名顺序：左,-,右,换向阀,关于换向阀的符号,5/2,阀,阀的基本标识,换向阀,换向阀的触发方式,/,控制方式,14-,控制端,12-,控制端,控制端,换向阀,阀的触发方式,:,手动控制,机械控制,电磁控制,气压控制,换向阀,换向阀,换向阀,单控式,双控式,换向阀控制数,换向阀,弹簧复位,气复位,换向阀复位方式,组合复位,(,气复位,+,弹簧复位,),换向阀,换向阀的结构,座阀,滑阀,同轴截止阀,阀的结构,:,座阀,滑阀,换向阀,1,2,3,1,2,3,1.,阀体,Valve Body,2.,密封圈,Seals,3.,阀芯,Spool,换向阀的结构,座阀（提动阀，截止式）,圆球，圆盘，平板或圆锥阀芯,工作时需要克服内部的弹簧力和气压,换向阀,换向阀的结构,滑阀,滑阀是利用滑柱，滑板，旋转滑轴在阀体里运动，以控制气路的通断，从而达到换向的作用,换向阀,换向阀的结构,1,3,5,2,4,阀体,Valve Body,密封圈,Seals,阀芯,Spool,控制信号,Controls,14,12,阀的结构,滑阀,同轴截止式,(,提动阀,),换向阀,换向阀的结构,换向阀的密封,换向阀,直动式,先导式,换向阀,换向阀的,动作方式,换向阀内气流的作用方向,换向阀,单向型方向控制阀,:,换向型方向控制阀,:,气流方向可逆性阀 的应用,2,不同的压力线：转换不用的工作压力,工作口：真空吸,/,正压吹,1,真空的应用：一根通道可以吸,或者吹工件,6 bars,3 bars,正压,真空,工作气口,进气口,1,进气口,2,气流方向的可逆性,真空应用的例子,问题描述：,利用同一管路，,当按键时（提供真空）吸住工件；当松键时（提供正压）吹开工件。,型号代码描述,VB 阀,命名,VUVB,L,M32C,AZD,Q6,1C1,风格,Inline valve(,单个阀）,L,Semi in-line valve,（阀岛）,S,分级,Valve,阀,V,Universal,通用,U,E-single valve,单个,V,Basic,基本,B,功能,Monostable,单,M,Bistable,双,B,切换位置,3/232,4/2,42,正常位置,Normally Closed C,Normally Open U,复位方式,Air springA,先导,External pilot supply Z,手控,Detent D,接口类型,Qs-connection Q,接口尺寸,QS-66,电压,24 V DC1,110 V AC2,230 V AC3,电插头,Form CC1,Plug inT1,r,指示灯,LEDL,VUVB-S-M42-AZD-QX-1C1,阀的命名,MDH-5/2-D-1-M12-C,阀的类型,大小,尺寸（流量）,阀的功能,电,气连接,口大小,电气接头针脚,C,类（,DIN,标准）,ISO,标准阀,举例：,ISO 5599,阀,控制方式：,JMDH,MDH,等字母含义,M,：电磁阀,D,：主控信号,Dominant/,先导控制,H,：手控,电气接头的针脚,C,：,DIN,的标准,C,类,阀的命名,CPE14-M1BH-5L-S-1/8,阀的类型,阀体宽度：表示流量大小,工作电压,的形式：如,24VDC,阀的功能：,5,/2,单电控,外先导气源,气路连接尺寸,通用阀：可集中安装和单片安装,换向阀,主控换向阀,主控换向阀（单气控,+,弹簧复位）,换向阀,单气控两位三通座阀,主控换向阀,主控换向阀,换向阀,两位三通滑阀,主控换向阀,主控换向阀,换向阀,两位五通滑阀,主控换向阀,主控换向阀（双气控）,换向阀,主控换向阀,主控换向阀（双气控）,换向阀,主控换向阀,主控换向阀（双气控,+,手动）,换向阀,主控换向阀,主控换向阀（双气控）,换向阀,？,两个按钮分别控制门的开启和关闭,ex1.1,信号处理元件,信号输入元件,方向控制元件,气源处理元件,气动执行元件,换向阀,1.,“是”阀，“非”阀,换向阀,几种常用换向阀,气动逻辑元件,1.,“是”阀，“非”阀,“是”,NC (Normally Closed),常闭,I,O,0,1,0,1,“非”,NO (Normally Opened),常通,I,O,0,1,1,0,换向阀,气动逻辑元件,2.,“或”阀，“与”阀,换向阀,气动逻辑元件,2.,梭 阀，双压阀,换向阀,气动逻辑元件,2.,“或”阀，,OR,梭阀,I,1,I,2,O,0,1,1,1,0,0,0,1,0,1,1,换向阀,气动逻辑元件,换向阀,2.,“或”阀，,OR,梭阀,气动逻辑元件,2.,“与”阀，,AND,双压阀,I,1,I,2,O,0,001,0,0,0,1,0,1,1,换向阀,气动逻辑元件,2.,“与”阀，,AND,双压阀,换向阀,？,气动逻辑元件,安全操作,ex2.2,2.,“与”阀，,AND,双压阀,换向阀,气动逻辑元件,换向阀,？,思考,:,只用一个按钮,单步动作,换向阀,1.,位置控制,信号保持,阀的记忆性,逻辑元件自锁回路,气缸速度控制,进气截流,排气截流,压力控制,时间控制,双手安全操作,气动控制部分,换向阀,位置控制,气动控制部分,换向阀,位置控制,气动控制部分,换向阀,位置控制,气动控制部分,换向阀,气动控制部分,换向阀,1.,位置控制,信号保持,阀的记忆性,逻辑元件自锁回路,气缸速度控制,进气截流,排气截流,压力控制,时间控制,双手安全操作,2.,信号保持,阀的记忆性,逻辑元件自锁回路,气动控制部分,换向阀,代替,2.,信号保持,阀的记忆性,逻辑元件自锁回路,气动控制部分,换向阀,2.,信号保持,阀的记忆性,逻辑元件自锁回路,气动控制部分,换向阀,保持住的,Start,信号,2.,信号保持,阀的记忆性,逻辑元件自锁回路,气动控制部分,换向阀,保持住的,Start,信号,1.,位置控制,2.,信号保持,阀的记忆性,逻辑元件自锁回路,3.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,压力控制,时间控制,双手安全操作,气动控制部分,换向阀,换向阀,？,慢速推出,节流阀：双向控制流量,换向阀,几种常用阀,流量控制阀,1.,节流阀（,Flow Control Valve,）,.,气缸速度控制,气动控制部分,换向阀,1.,节流阀（,Flow Control Valve,）,节流阀：双向控制流量,换向阀,几种常用阀,流量控制阀,2.,单向阀,换向阀,几种常用阀,流量控制阀,3.,气控单向阀,2,21,1,换向阀,几种常用阀,流量控制阀,3.,气控单向阀,换向阀,几种常用阀,流量控制阀,几种常用换向阀,换向阀,4.,单向节流阀,单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的流量控制阀，常用于控制气缸的运动速度，故常称为速度控制阀。单向阀的功能是靠单向型密封圈来实现的。,几种常用阀,流量控制阀,换向阀,4.,单向节流阀,几种常用阀,流量控制阀,换向阀,.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,气动控制部分,换向阀,气缸伸出,进气截流和排气节流仅针对气缸在一个方向上运行,.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,气动控制部分,换向阀,气缸伸出,.,气缸速度控制,进气节流：会出现爬行现象，性能不稳定，排气腔有背压时可用,排气节流：性能稳定。,气动控制部分,换向阀,.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,气动控制部分,换向阀,气缸伸出,空载时,气缸会出现爬行现象,排气腔有备压时可以选择进气截流,？,.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,气动控制部分,换向阀,气缸伸出,活塞腔气体压力克服,f,静,max,气体流入,进气腔体积迅速变大,进气腔气压瞬间降低,活塞加速度降低,活塞运行缓慢甚至停止,进气腔气压升高,气缸加速运行，,f,静,变成,f,动,若干个循环,(,进气慢,),节流后的流量越小，爬行现象越明显,.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,气动控制部分,换向阀,气缸伸出,空载时也能运行平稳，因为排气腔有备压,.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,气动控制部分,换向阀,.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,气动控制部分,换向阀,活塞腔气体压力克服,f,静,max,和备压,气体流入,进气腔体积迅速变大,进气腔进气迅速补偿,(,进气快,),气缸加速运行，,f,静,变成,f,动,活塞左右两边压力平衡,运行平稳,气缸伸出,几种常用阀,流量控制阀,换向阀,慢出,几种常用阀,流量控制阀,换向阀,？,慢出快退,5.,快速排气阀,几种常用阀,流量控制阀,换向阀,5.,快速排气阀,几种常用阀,流量控制阀,换向阀,几种常用阀,流量控制阀,换向阀,慢出快退,压力控制,过山车,座椅夹紧装置,阀,1.,位置控制,2.,信号保持,阀的记忆性,逻辑元件自锁回路,3.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,压力控制,时间控制,双手安全操作,气动控制部分,阀,换向阀,？,.,压力控制,气动控制部分,换向阀,1.,压力顺序阀,几种常用阀,压力控制阀,换向阀,1.,压力顺序阀,几种常用阀,压力控制阀,换向阀,几种常用阀,压力控制阀,换向阀,座椅压力到,启动过山车,压力控制阀,1.,减压阀,换向阀,减压阀实质上是一种简易压力调节器。,若顺时针旋转调节手柄，调压弹簧被压缩，推动膜片和阀杆上移，进气阀门打开，在输出口有气压输出。,同时，输出气压经反馈导管作用在膜片上产生向下的推力。该推力与调压弹簧作用力相平衡时，阀便有稳定的压力输出。,若输出压力超过调定值，则膜片离开平衡位置而下变形，使得溢流阀打开，多余的空气经溢流口排入大气。当输出压力降至调定值时，溢流阀关闭，膜片上的受力保持平衡状态。,若逆时针旋转手柄，调压弹簧放松，作用在膜片上的气压力大于弹簧力，溢流阀打开，输出压力降低直至为零。,压力调高,压力调低,换向阀,？,末位压力到,且时间到,自动退回,1.,位置控制,2.,信号保持,阀的记忆性,逻辑元件自锁回路,3.,气缸速度控制,进气截流,排气截流,压力控制,时间控制,双手安全操作,气动控制部分,换向阀,几种常用换向阀,时间控制阀,换向阀,1.,延时阀,Time Delay Valve,几种常用换向阀,时间控制阀,换向阀,1.,延时阀,Time Delay Valve,1.,延时阀,Time Delay Valve,几种常用换向阀,时间控制阀,换向阀,几种常用换向阀,时间控制阀,换向阀,1.,延时阀,Time Delay Valve,延时导通,延时关闭,换向阀,末位压力到,且时间到,自动退回,气动控制部分,换向阀,.,时间控制,最典型的应用,双手安全操作,.,时间控制,最典型的应用,双手安全操作,(,启动,),气动控制部分,换向阀,.,次数控制,气动控制部分,换向阀,Y,信号清零,Z,信号采集,.,次数控制,气动控制部分,换向阀,气动元件的命名,双缸动作,:,铆接气缸,夹紧气缸,铆接机工作时,为了保证铆接质量,夹紧气缸需夹住工件铆接气缸才能铆接,分析,:,1.,气缸的动作顺序,2,气缸每步动作的条件,铆接气缸,夹紧气缸,双缸动作,:,主控换向阀,主控换向阀（三位五通阀,中封式,5/3-way valve,mid-position closed,）,换向阀,主控换向阀,主控换向阀（三位五通阀,中封式,5/3-way valve,mid-position closed,）,换向阀,主控换向阀,主控换向阀（三位五通阀,中泻式,5/3-way valve,）,换向阀,主控换向阀,主控换向阀（三位五通阀,中压式,5/3-way valve,）,换向阀,