单元1气压传动技术
自动化生产线中的许多动作，如机械手的抓取等都是靠气压传动来实现的。气压传动系统以压缩空气为工作介质来进行能量与信号的传递，利用空气压缩机将电动机或其他原动机输出的机械能转变为空气的压力能，然后在控制元件的控制和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外做功。 1.1气源及辅助元件
气源装置是将原动机输出的机械能转变为空气的压力能，为气压传动系统提供动力的部分。气源装置通常由以下几部分组成：空气压缩机、储存净化空气的装置和设备、传输压缩空气的管路系统。
气动辅助元件是气动控制系统的基本组成器件，作用是除去压缩空气中所含的杂质及凝结水，调节并保持恒定的工作压力。使用时，应经常检查过滤器中凝结水的水位，在超过最高标线以前必须排放，以免被重新吸入而导致故障。气动辅助元件的气路入口处安装一个快速气路开关，用于启/闭气源，当把气路开关向左拔出时，气路接通气源，反之，开关向右推入时关闭。 气动辅助元件的输入气源来自空气压缩机，输入压力为0.6〜LOMPa, 输出压力为0〜0.8MPa，可调。输出的压缩空气通过快速三通接头和气管输送到各工作单元。杨木单板
胡舒立 背景
标准气缸是指功能和规格是供普遍使用的、容易制造的、通常作为通用产品供应市场的气缸。
双作用气缸是指活塞的往复运动均由压缩空气来推动的气缸。如图1-3 所示为标准双作用直线气缸的半剖面图。气缸的两个端盖上设有进、排气口, 从无杆侧端盖气口进气时，推动活塞向前运动；反之，从有杆侧端盖气口进气时，推动活塞向后运动。
双作用气缸具有结构简单、输出力稳定、行程可根据需要选择的优点, 但由于是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动，回缩时压缩空气的有效作用面积较小，所以回缩时产生的力要小于伸出时产生的推力。
1.薄型气缸
薄型气缸属于省空间气缸类，即气缸的轴向或径向尺寸比标准气缸有较大
减小，具有结构紧凑、重量轻、占用空间小等优点。
薄型气缸的特点：缸筒与无杆侧端盖压铸成一体，杆盖用弹性挡圈固定，缸体为方形。这种气缸通常用于固定夹具和搬运中固定工件等。在YL-1633B的加工单元中，薄型气缸用于冲压，这主要是利用该气缸行程短的特点。
2.气动手指（气爪）
气动手指用于抓取、夹紧工件。气动手指通常有滑动导轨型、支点开闭型和回转驱动型等。YL-1633B的加工单元所使用的是滑动导轨型气动手指.气动摆台回转物料台的主要器件是气动摆台，由直线气缸驱动齿轮齿条实现回转运动，回转角度可在0〜90°和0780°之间任意调节，而且可以安装磁性开关，检测旋转到位信号，多用于方向和位置需要变换的机构。
当需要调节回转角度或调整摆动位置精度时，应首先松开调节螺杆上的反扣螺母，通过旋入和旋出调节螺杆，来改变回转凸台的回转角度，调节螺杆1和调节螺杆2分别用于左旋和右旋角度的调整。当调整好摆动角度后, 应将反扣螺母与基体反扣锁紧，防止调节螺杆松动，导致回转精度降低。
信号的回转到位是通过调整气动摆台滑轨内的2个磁性开关的位置实现的。磁性开关安装在气缸体的滑轨内，松开磁性开关的紧定螺钉，磁性开关就可以沿着滑轨左右移动。确定开关位置后，旋紧紧定螺钉，即可完成位置的调整。
3.导向气缸
导向气缸是指具有导向功能的气缸，一般为标准气缸和导向装置的集合体。导向气缸具有导向精度高、抗扭转力矩大、承载能力强、工作平稳等特点。
装配单元中，用于驱动装配机械手水平方向移动的导向气缸。该气缸由直线运动气缸、双导杆和附件组成。
安装支架用于导杆导向件的安装和导向气缸的固定。连接件安装板用于固定其他需要连接到该导向气缸上的元件，并用于固定两导杆和直线气缸活塞杆的相对位置，当直线气缸的一端接通压缩空气后，活塞被驱动做直线运动，活塞杆也一起移动，通过连接件安装板固定到一起的两导杆随活塞杆伸出或缩回，从而实现导向气缸的整体功能。安装在导杆末端的行程调整板用于调整该导杆气缸的伸出行程。具体调整方法是先松开行程调整板上的紧定螺钉，使行程调整板在导杆上移动，达到理想的伸出距离以后，再完全锁紧紧定螺钉，即可完成行程的调节。
1.3气动控制元件.单向节流阀
为了使气缸的动作平稳可靠，通常使用单向节流阀对气缸的运动速度加以控制。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，所以也称为速度控制阀。
单向节流阀这种连接方式称为排气节流方式。即当压缩空气从A端进气、从B端排气时，单向节流阀A的单向阀开启，向气缸无杆腔快速充气; 由于单向节流阀B的单向阀关闭，有杆腔的气体只能经节流阀排气，调节节流阀B的开度，便可改变气缸伸出时的运动速度。反之，调节节流阀A的开度则可改变气缸缩回时的运动速度。在这种控制方式下，活塞运行稳定，是最常用的速度控制方式之一。
节流阀上自带有气管快速接头，只需将外径合适的气管连接到快速接头上即可，使用十分方便。
1.单电控电磁换向阀、电磁阀组
如前所述，顶料或推料气缸的工作原理是气缸一端进气、另一端排气, 然后反过来，另一端进气、这一端排气来推动活塞往复运动。气体流动方向的改变或通断通过方向控制阀来实现。在自动控制中，方向控制阀常采用电磁控制方式，所以又称为电磁换向阀。
电磁换向阀利用其电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力使阀芯切换，达到改变气流方向的目的。
“位”指的是为了改变气体流动方向，阀芯相对于阀体所处的不同的工作位置。“通”指的是换向阀与系统相连的通口，有几个通口即为几通。电磁换向阀有两个工作位置，有供气口、工作口和排气口，故称为二位三通阀。
吴新谋
二位三通、二位四通和二位五通单电控电磁换向阀的图形符号，图形中有几个方格就是几位，方格中的“T”和“-符号表示各接口互不相通。
巴克尔YL-1633B的所有工作单元的执行气缸都是双作用气缸，因此控制它们工作的电磁阀需要有2个工作口、2个排气口和1个供气口，故使用的电磁阀均为二位五通电磁阀。供料单元使用了两个二位五通单浪漫主义时期
电控电磁阀，这两个电磁阀带有手动换向和加锁钮，有锁定(LOCK)和开启(PUSH) 2个位置。用螺丝刀将加锁钮旋至LOCK位置时，手控开关向下凹进去，即不能进行手控操作。只有在PUSH 位置时可进行操作。信号为“1”，等同于该侧的电磁信号为“1”；常态时，手控开关的信号为“0”。进行设备调试时，可以使用手控开关对阀进行控制，从而实现对相应气路的控制，达到调试的目的。
供料单元使用的两个电磁阀集中安装在汇流板上。汇流板的两个排气口末端均连接了消声器，消声器的作用是减少向大气排放压缩空气时的噪声。这种将多个阀与消声器、汇流板等集中在一起，构成的控制阀集成称为阀组，其中每个阀的功能是独立的。
1.4真空发生器
真空发生器是利用正压气源产生负压的一种新型、高效、清洁、经济、小型的真空元器件，这使得系统获得负压变得十分方便。真空发生器广泛应用在工业
自动化系统中，如进行物料的吸附、搬运，尤其适用于吸附易碎的、柔软的、薄的非金属材料或球型物体。在这类应用中，设备所需的抽气量小, 真空度要求不高，且为间歇性工作。
真空发生器的工作原理是利用喷管高速喷射压缩空气，在喷管出口形成射流，产生卷吸流动效果。在卷吸作用下，喷管出口周围的空气被不断地吸走，使吸附腔内的压力降至大气压以下，形成一定的真空度。
门事件
首先将真空吸盘通过连接管与真空设备（如真空发生器等，图中未画）接通，然后与待提升物如玻璃、纸张等接触，起动真空设备抽吸，使吸盘内产生负气压，从而将待提升物吸牢，即可进行搬运。将待提升物搬运至目的地后，平稳地向真空吸盘内充气，使真空吸盘内由负气压变成零气压或正气压，真空吸盘就会脱离待提升物，从而完成搬运任务。
1.5气动系统的安装调试和故障分析.气压系统使用和维护
为使气动系统能够长期稳定地工作，应做好以下维护措施：
（1）每天将过滤器中的水排掉，检查油雾器的油面高度及油雾器的调节是否符合要求。
（2）每周检查信号发生器上是否有灰尘或铁屑，检查油雾器及调压阀上的压力表工作是否正常。
（3）每3个月检查管道连接处是否密封良好。
（4）每6个月检查气缸内活塞杆的支撑点是否磨损。
1.气动系统主要元件的常见故障和排除方法系统发生故障的原因通常如下：
（1）元件堵塞。
（2）控制系统内部故障。一般情况下，控制系统发生故障的概率远远小于与外部接触的传感器或者机器本身的故障概率。
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