单位文秘网 2021-07-07 08:06:37 点击: 次
摘要:本文根据零件压入装置的动作要求,结合现有的继电器控制气动系统设计中存在的主要问题,选择合适的气动、电气元件器材,对气动回路和继电器顺序控制电路进行了设计改进,实现了压入装置的电气自动化控制,通过实验验证,本设计不仅简化了控制系统,降低成本,而且提高了压入装置控制系统的稳定性和可靠性。
关键词:零件压入装置 继电器顺序控制回路 气动系统
1 概述
零件压入装置是装配、输送零件的自动化生产线上广泛使用的一种机械装置,由于气动技术具有使用维护方便、无污染,成本低等许多优点,因此,采用气动控制技术是零件压入装置控制系统设计应用的常用方法。
本文内容主要是根据小型零件压入装置的工作程序,结合该装置现有的继电器控制气动系统设计方案中存在的问题,进行了改进设计。
2 零件压入装置工作程序及位移-步骤图
如图1为零件压入装置。
本装置使用了两个带磁电开关的气缸,其工作程序如下:①在运送工作台上放置好零件后,按下按钮开关,运送气缸1.0 伸出,通过运送台将零件送到行程末端的工作位置;②零件定位后,压下气缸2.0下降,将零件压下;③在零件压入状态保持T秒时间;④压入结束后,压下气缸2.0 上升;⑤压下气缸2.0到达最高处后,运送气缸1.0 后退,开始下一个循环工作。
如图2是根据工作程序绘制的位移-步骤图。从图中可知,该程序共有五个顺序动作:气缸1.0伸出→气缸2.0伸出→延时T秒→气缸2.0缩回→气缸1.0缩回。
3 零件压入装置继电器控制气动系统的现有设计问题分析
如图3为零件压入装置继电器控制系统的现有设计方案,其气动回路如图(a)所示,采用一个2位5通双电控阀控制运送气缸,压下气缸采用一个2位5通单电控阀控制。在两个气缸的进、排气管路上使用单向节流阀组成双向调速回路。
电气控制回路图如图(b)所示,使用了K0、K1、K2、K3、KA五个继电器及一个时间继电器KT,该回路采用了停止优先自保持电路,用启动按钮q和停止按钮t来控制全程继电器K0;三个电磁阀线圈YV1、YV2、YV3分别由三个继电器K1、K2、K3控制;时间继电器KT 延时T秒后,使延时闭合开关(KT)闭合;继电器KA控制常开、常闭触点,常闭触点(KA)控制继电器KT、K1和K3;磁电式接近开关1C1、1C2、2C1、2C2用以控制相应的继电器。
该方案中由于使用双电控阀控制运送气缸,与使用单电控阀相比,系统电气控制线路比较复杂;而且在控制过程中会由于磁电开关及继电器等故障,存在两个电磁线圈YV1和YV2因同时得电而引起电磁阀损坏的现象。
4 零件压入装置继电器控制气动系统的改进设计方案
图4为改进后的设计方案,其工作原理是:
按下自锁按钮开关ST,在磁电开关1C1控制下,继电器K1得电并自锁,电磁线圈YV1得电,换向阀1.1控制运送气缸1.0伸出,到达行程末端后停止运动,磁电开关1C2控制继电器K2得电并自锁,电磁线圈YV2得电,换向阀2.1控制压下气缸2.0向下伸出,压下零件,到达最下端后停止运动,在磁电开关2C2控制下,时间继电器KT线圈得电并延时T秒自锁,其常闭触点延时T秒断开,同时其常开触点闭合,气缸2.0在压入状态保持T秒时间后,电磁阀线圈YV2失电,电磁阀2.1控制压下气缸2.0上升,上升到最高处时,磁电开关2C1控制继电器K3线圈得电,常闭触点K3断开,继电器K1失电并取消自锁,电磁阀线圈YV1失电,电磁阀1.1控制运送气缸缩回,在继电器K1失电同时,继电器K2、KT、K3相继失电,常闭触点K3闭合,在气缸1.0回到最左端时,可进行下一动作循环。
该设计方案中,气动回路中控制两个气缸的换向阀均为单电控阀,气动回路简单,气动元件和电气元件器材较少,结构紧凑;同时电气线路经改进后大大简化。
5 结论
零件压入装置气动系统的设计有全气动控制设计和电-气动控制设计两种方案:在一些小规模的气动压入装置中,采用气动行程阀、气控换向阀、与门型梭阀、延时阀等气动元件设计了全气动控制系统,由于全气动控制系统的气路复杂,气动元件比较多,气路间易产生干扰现象,动作不可靠,因此在目前设计方案中主要采用电-气动控制设计方案。采用电气-气动控制设计方法有继电器控制气动系统和PLC控制气动系统两种方式,在大规模的气动生产线上主要采用PLC控制,该控制方式的系统线路比较简单,控制过程的变更和扩展比较方便,系统稳定性和可靠性较高,但对于小规模生产线及小型气动压入装置,其制造成本较高,因此,采用继电器控制气动系统的设计方法是一种成本低、控制方便、结构紧凑的有效的设计方案。
本文的设计方案实现了压入装置的电气自动化控制,通过了仿真回路测试及实验验证,证明了改进后的设计方案正确及设计的可行性。
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