第十五章气动程序系统及其设计应用实例[[一般要求一般要求]]1、行程程序控制系统的设计步骤2、气动机械手气压传动系统[[重点要求重点要求]]多缸单往复行程程序回路设计[[具体要求具体要求]]了解行程程序控制系统的设计步骤;掌握多缸单往复行程程序回路设计。程序控制程序控制——根据生产要求,使被控制元件按预定顺序协调动作的自动控制方式。根据控制方式不同分类:时间、行程、混合等程序控制。((11)时间程序控制:)时间程序控制:按时间顺序自动控制。用时间信号通过控制线路,按一定时间间隔分配给每一个执行元件,产生有序动作。属于开环控制系统。((22)行程程序控制:)行程程序控制:前一执行元件动作完成并发信号后,才允许下一执行元件动作。主要由行程发信装置、执行元件、回路、动力源等组成。((33)混合程序控制:)混合程序控制:在行程程序控制中包含时间程序控制。§15.1行程程序控制系统的设计步骤一、明确工作任务与环境要求(1)工作环境(2)动力(输出力等)(3)运动状态(4)工作任务(5)控制方式(手动、自动)二、回路设计(核心部分)(核心部分)具体步骤如下:1)根据工作要求列出工作程序、几个执行元件及动作顺序、执行元件形式;2)画出信号(X)——动作(D)状态图(即:X—D图);3)找出障碍并消除障碍;4)画出逻辑原理图和回路图。三、选择、计算执行元件1)确定执行元件类型和数目;2)计算、选定各运动、结构参数。包括运动速度、行程(角速度)、输出力(转矩)及缸径;3)计算耗气量。四、选择控制元件五、选择气动辅助元件、验算各种阻力损失六、根据执行元件耗气量,定出压缩机容量及台数§15.2多缸单往复行程程序控制回路多缸单往复程序回路—一个循环,所有缸体作一次往复。设计方法:设计方法:X-D状态图法(信号—动作状态图法)一、障碍信号的判断与排除大部分的行程程序回路的信号之间有干扰,形成障碍,使动作不能正常进行,形成有障回路。例:如图15-1,A1B1B0A0回路(下标1—伸出、0—缩回)※气源(1)供气:信号b0→阀A右位(A0位)。即使按下启动阀q,阀A左位(A1位)供气,阀阀AA也不会切换。也不会切换。故:信号信号bb00为启动阀为启动阀qq的障碍信号。的障碍信号。※若b0无信号:按下启动阀q,气源(2)→a0→阀A左位(AA11位位)供气→活塞A伸出→压下a1,发出信号a1→阀B左位(BB11位位)→活塞B伸出→压下b1,发出信号b1,使使bb11向阀向阀BB右位(右位(BB00位)信号发送不进去。位)信号发送不进去。故:aa11妨碍妨碍bb11信号送入。信号送入。综上所述:综上所述:bb00、、aa11都都妨碍其它信号输入,形成妨碍其它信号输入,形成障碍,回路无法工作。障碍,回路无法工作。◎一个信号妨碍另一信号输入,称I型障碍信号;◎由于信号多次出现而产生的障碍,称II型障碍信号。易发生在多往复回路中。二、行程程序回路的设计方法和步骤解决信号与执行元件动作协调和连接问题。用信号—动作(X—D)状态图法设计方法和步骤:(1)根据自动化工艺要求,列出工作程序或工作程序图;(2)绘制X—D状态图(X线用细实线,D线用粗实线);(3)找出障碍信号并排除,列出所有执行元件控制信号的逻辑表达式;(4)绘制逻辑原理图;(5)绘制气动回路的原理图。三、X—D状态图中的符号规定(1)汽缸依次用A、B、C、D、E……,下标“1”—活塞杆伸出,“0”—退回;(2)用各汽缸对应小写a、b、c、d、e……表示相应行程阀发出的信号,“1”、“0”同上;(3)控制汽缸换向的主控阀也用与之相控制的缸对应的文字符号,如:A1、A0、B1、B0……等;(4)经过逻辑处理且排除障碍后的执行信号右上角加“*”,不带“*”的为原始信号。四、X—D状态图画法介绍以两缸组成的攻螺纹机为例说明。(即图15-1)说明:A缸—送料缸、B缸—攻螺纹缸。自动循环动作为:启动→A缸进→B缸进→B缸退→A缸退→001100011)(abbaqaABBAg用字母表示为:略去箭头和控制信号(小写字母),简化为A1B1B0A0(一)X—D状态图画法11、画方格图、画方格图如图15-2,由左→右画方格,在方格端部方格端...