基于輔助閥消障的抬升裝置氣動系統設計

無錫機電高等職業技術學校 王雪嬌

?

基于輔助閥消障的抬升裝置氣動系統設計

無錫機電高等職業技術學校 王雪嬌

【摘要】大部分行程程序控制回路的控制信號之間，都存在著各種形式的干擾，這些信號稱為障礙信號，會使回路無法正常工作。行程程序控制回路設計的關鍵就是要找出這種障礙信號并設法排除它們。本文以抬升裝置氣動系統為例，采用輔助閥消除障礙信號。

【關鍵詞】抬升裝置；氣動系統；輔助閥消障；控制回路設計

1 系統結構和功能介紹

如圖1所示，利用兩個氣缸把已經裝箱打包完成的紙箱從自動生產線上取下。通過一個按鈕控制1A1氣缸活塞伸出，將紙箱抬升到2A1氣缸的前方；到位后，2A1氣缸活塞桿伸出，將紙箱推入滑槽；完成后，2A1氣缸活塞桿先縮回；回縮到位后，1A1氣缸活塞桿縮回，一個工作過程完成。為防止紙箱破損，應對氣缸活塞運動速度進行調節。

圖1 抬升裝置示意圖

2 位移步驟圖

繪制位移步驟圖如圖2所示。

圖2 位移步驟圖

3 程序框圖

行程程序可用程序框圖來表示氣缸的動作順序。程序框圖如圖3所示。

圖3 程序框圖

用字母方式可簡化如圖4所示。

圖4 程序框圖簡圖

4 行程程序控制回路的信號障礙問題

4.1 障礙信號的分類

障礙信號定義：大部分行程程序控制回路的控制信號之間，都存在著各種形式的干擾，這些信號稱為障礙信號，會使回路無法正常工作。

在氣動行程程序控制回路中障礙信號主要有I型障礙信號和II型障礙信號兩種。

● 型障礙信號一個行程程序控制回路在一個工作過程中每個

氣缸只作一次往復運動稱為單往復行程程序控制回路，在單往復程序中，若在某個主控閥的兩個控制口上同時存在兩個相互矛盾的控制信號，則稱為該障礙信號為I型障礙信號。

● II型障礙信號 在一個工作過程中至少有一個氣缸往復運動

兩次或兩次以上，稱為多往復行程程序控制回路。在這種回路中，如果存在一個控制信號多次出現來控制不同動作，或分別控制同一個氣缸的兩個相反動作，這個信號就是II型障礙信號。

我們在這里只討論I型障礙信號的分析判斷和排除。

圖6 抬升裝置氣動控制回路圖

4.2 障礙信號的分析

行程程序控制回路設計的關鍵就是要找出這種障礙信號并設法排除它們。最常用的判別的方法為X-D狀態圖法。

（1）X-D狀態圖法中的符號規定

在使用X-D狀態圖法進行障礙信號的分析判斷時，為了方便，對回路中所用元件的標號有以下規定。

● 大寫字母A、B、C、D等表示氣缸

下標“1”——活塞桿伸出；下標“0”——活塞桿退回

● 小寫字母a、b、c、d等表示行程閥發出的信號

下標“1”——活塞桿伸出到位所發的信號

下標“0”——活塞桿退回到位所發的信號

4.3 輔助閥消障法

若在現有回路中找不到可用來與障礙信號構成邏輯回路的原始信號時，可采用增加輔助閥的方法來排除障礙。輔助閥一般為雙氣控二位三通換向閥或二位五通換向閥。利用輔助閥的輸出信號作為制約信號，通過和障礙信號的邏輯“與”來排除障礙段。

按照輔助閥法設計抬升裝置輔助信號并畫出相應執行信號如圖6所示。

5 控制回路設計

根據所設計信號畫出回路圖如圖6所示。

6 結論

對于行程程序控制回路的控制信號之間存在干擾，使回路無法正常工作的問題。以工程中常見的抬升裝置為例，通過繪制X-D圖分析障礙信號，采用輔助閥消障法消除干擾，并設計了氣動控制回路，實現工業生產自動化，具有很強的實用性。

參考文獻

［1］胡海清.氣壓與液壓傳動控制技術［M］.北京理工大學出版社，2015（12）.

［2］曹登峰.中國液壓氣動工業的現狀與展望探析［J］.科技資訊，2015（03）.

［3］寧辰校，張戌社.液壓氣動入門知識300問［M］.化學工業出版社，2009（10）.

［4］王雄耀.我的氣動技術之路［J］.液壓氣動與密封，2013（11）.

［5］SMC（中國）有限公司.現代實用氣動技術［M］.機械工業出版社，2009（1）.