简单气路设计..
折弯机的气动回路设计(第二篇)
折弯机的气动回路设计姓名：学号：专业：班级：指导教师：目录摘要 (1)一、绪论 (1)（一）论文研究背景 (1)（二）论文研究意义 (1)二、折弯机简介 (1)（一）发展现状 (1)（二）折弯机的分类 (2)（三）结构说明 (2)三、气路图的设计 (3)（一）折弯机工作原理 (3)（二）气动回路的符号表示法 (3)（三）回路图内元件的命名 (5)（四）执行元件动作顺序的表示方法 (7)四、实际操作 (7)（一）使用方法 (7)（二）保养与维护 (8)参考文献 (8)摘要本文以昆明昆开数控设备有限公司生产的数控折弯机为原型，明确其设计范围和目标，分析了系统的总体功能。
然后通过模块化的思想对折弯机的控制动作进行系统分解，建立了基型模块，并对各个模块进行单独研究与设计。
最后将各个模块进行综合，实现了系统的功能要求。
关键词：折弯机；气动；系统；设计一、绪论（一）论文研究背景随着全球性的经济发展，国内机械行业的竞争越来越大，为了使企业在激烈的市场竞争中处于有利地位，必须增强产品的创新能力，同时也要缩短产品的开发周期、提高产品的通用程度、降低幵发成本和保障质量及良好的售后服务。
传统的设计方法基木是一种以静态分析、手工劳动和经验设计为特征的设计方法。
显然，随着现代科学技术的快速发展以及先进手段的出现，这种传统设计方法已经很难适应当今市场快速变化的要求。
（二）论文研究意义本课题使母线加工实现集成化、数控化，减少工件加工时的中转时间，减轻劳动强，提高工作效率，本文是其一个子项目，主要研究的是折弯控制工位。
由于目前国内大多企业生产的折弯设备都为手动控制，而母线的弯曲中往往存在回弹现象对其角度成形控制精度比较低，折弯过程中往往需要人工进行角度补偿，使得生产效率大大降低。
所以开发出一套折弯精度高的数控折弯系统显得十分必要。
二、折弯机简介（一）发展现状1900年，德国的一家家具公司釆用模块化的设计思想设计出了所谓的“理想书架”。
简单气路设计(共36张PPT)
1个
两位三通单气控
1个
堵头、气管若干
要求：气缸在伸出与缩回状态都能长时间自保持，无须用手长按。
第11页，共36页。
答案3
两位三通阀除用来控制单作用气缸外，也常用作选择阀和分配阀使用。
对于封闭的气动回路进行高低压转换时，如从高压转换成低压，则必须排 出多余的压缩空气。此时需要用溢流阀和减压阀组合来实现。
答案8
实用气路设计 1、设计一个检验试台（如检测电磁阀），装置如图所示 2.）当按下3进气变为高压。试设计以下气路。
K1
K2
K3
第31页，共36页。
实用气路设计 2、设计一个检验试台（如检测调压阀），装置如图所示
动作原理：当开启手动阀，A、B缸，进气处同时动作把检测物夹紧并通气， 在测试过程中可通过脚踏阀进行断排气。
向电信号可为脉冲信号， 杆伸出。右侧电磁铁通电
因此电磁铁发热少，并 时，活塞杆缩回。左右侧
具有断电保持功能
电磁铁同时断电时，活塞 可停止在任意位置，但定
位精度不高
当电磁阀处于中间位置时 活塞杆处于自由状态，可 由其他机构驱动
第13页，共36页。
双作用气缸控制回路
气缸活塞杆伸出或缩回两个方向的运动都靠压缩空气驱动，通常选用两位五通阀来控制。
第32页，共36页。
答案9
实用气路设计 3、设计一个开门机构 动作原理：现有一粮仓，共有两种车分大车和小车来搬粮食，要求当小车来的时候门只开一半，大 车来的时候门全开。由于设备相对简陋，需人员在现场操作。 要求：
1、选择合适类型的气缸 2、选择合适类型的阀并设计该回路
3、开门动作要求速度缓慢且平稳
b、利用气缸结构的位置控制 使用多位气缸，可实现多点位置控制，其基本构成如图所示。气缸A、B、C的行程各不相同。当三 通换向阀1通电时，气缸A的活塞杆推动活塞B、C伸出，到达气缸A的行程终点。当三通电磁阀2通 电时，活塞A保持不动，活塞C向右移动。
气路设计要求
气路设计要求气路设计是指在机械系统中，为了实现气体的流动和控制，需要设计合理的气路系统。
气路设计的要求包括以下几个方面。
1. 流量要求：气路设计的首要目标是满足系统所需的气体流量。
根据系统的工作原理和所需的气体流量，确定气路的截面积和尺寸，以确保气体能够顺畅地流动。
同时，还需要考虑气体流动的压力损失，在设计中尽量减小压力损失，提高系统的效率。
2. 压力要求：气路设计还需要满足系统所需的气体压力。
根据系统的工作压力和所需的气体压力，选择合适的气源和压缩机，以及相应的气体储存和调节装置。
同时，还需要考虑气体的压力稳定性，设计合理的压力调节装置，以确保系统能够稳定地工作。
3. 控制要求：气路设计还需要实现对气体的控制。
根据系统的工作要求，设计相应的气路控制装置，如电磁阀、气缸等。
同时，还需要考虑气体的控制精度和响应速度，设计合理的控制系统，以确保系统能够准确地执行所需的动作。
4. 安全要求：气路设计还需要考虑系统的安全性。
在设计中，需要合理选择气源和气体储存装置，以确保系统的安全运行。
同时，还需要考虑气体泄漏和爆炸的风险，设计相应的安全装置和防护措施，以保障操作人员的安全。
5. 维护要求：气路设计还需要考虑系统的维护性。
在设计中，需要合理选择气路元件和管路布置，以便于检修和维护。
同时，还需要考虑气路元件的寿命和维护周期，设计合理的维护计划，以延长系统的使用寿命和提高运行效率。
6. 成本要求：气路设计还需要考虑系统的成本。
在设计中，需要合理选择气路元件和控制装置，以满足系统的性能要求，同时尽量降低材料和设备的成本。
同时，还需要考虑系统的能耗和运行成本，设计合理的能源节约措施，以降低系统的运行成本。
气路设计要求包括流量要求、压力要求、控制要求、安全要求、维护要求和成本要求。
在设计中，需要考虑这些要求，并根据实际情况进行合理的选择和优化，以确保系统能够满足所需的气体流动和控制要求，同时实现高效、安全、可靠和经济的运行。
实验室气路设计解决方案
实验室气路设计解决方案一、引言实验室气路设计是实验室建设中至关重要的一环，其合理设计和安装对于实验室的正常运行和实验结果的准确性具有重要影响。
本文将从实验室气路设计的基本原则、气源选择、管道布局、安全措施等方面进行详细介绍，以期为实验室气路设计提供解决方案。
二、实验室气路设计的基本原则1. 安全性原则：实验室气路设计必须符合相关安全规范和标准，确保气体的安全使用和排放。
设计时应考虑气体泄漏、爆炸等风险，采取相应的安全措施，如设置安全阀、泄漏报警装置等。
2. 稳定性原则：实验室气路设计应保证气体供应的稳定性，避免因压力波动或气体不足而影响实验结果。
可通过增加气源容量、使用稳压器等方式实现气体供应的稳定。
3. 灵活性原则：实验室气路设计应具备一定的灵活性，能够满足不同实验的需求。
可采用模块化设计，使气路能够根据实验要求进行调整和扩展。
4. 经济性原则：实验室气路设计应考虑经济效益，合理利用资源，降低成本。
可选择适当的气源和管道材料，减少能耗和损耗。
三、气源选择在实验室气路设计中，常用的气源包括气瓶、气体发生器和气体管道。
气瓶是常用的气源，可提供高纯度气体，但需要定期更换和检验。
气体发生器能够根据需要生成特定气体，如氢气发生器、氧气发生器等，但需要考虑其稳定性和安全性。
气体管道是将气源输送到实验室各个位置的通道，需要选择合适的管道材料和规格，确保气体的稳定输送。
四、管道布局实验室气路的管道布局应根据实验室的具体情况进行设计，主要考虑以下几个方面：1. 管道长度和直径：根据气体流量和压力要求，合理选择管道的长度和直径，以减少气体阻力和压力损失。
2. 管道材料：根据气体的性质和使用要求，选择适合的管道材料，如不锈钢、铜、塑料等。
同时，要保证管道的密封性，避免气体泄漏。
3. 管道支架和固定：为了保证管道的稳定性和安全性，需设置支架和固定装置，避免管道受力过大或振动。
4. 管道标识：在管道上设置清晰的标识，标明气体种类、流向和压力等信息，方便使用和维护。
气动打标机的气动回路设计
气动打标机的气动回路设计气动打标机是一种应用了气动技术的设备，主要是用来对各种材料进行标记或刻印的。
全自动化的气动打标机可以高效地完成各种复杂的标记工作，例如管理产品批次、生产日期、规格、防伪标记等。
对于气动打标机来说，其气动回路设计是十分关键的，下面我们将分别对气缸、控制元件、气源及气路设计进行详细的介绍。
气缸的设计：气缸使用在气动打标机的主要部分，其工作时必要的推力和行程是由气缸提供的。
一般情况下，气缸的推力大致与压缩空气的压力成正比，推力越大，所需的压力就越大。
在气缸的设计中，除了保证其有足够的力量以确保其正常的工作外，还需要考虑重量和尺寸大小。
过度的重量以及过大的尺寸都会影响设备整体的效率。
因此，在气缸的设计中，需要综合以上因素进行考虑。
控制元件的设计：控制元件的设计会直接影响到气动打标机的控制范围、精确度和速度。
一般情况下，固定的控制元件包括电磁阀，压力传感器，微动开关，以及空气过滤器。
在设计过程中，应该充分考虑系统所需的压力、控制精度，还需要考虑从气源中传递的压力，并且系统应该满足稳定性和可靠性的要求。
气源的设计主要涉及到压缩空气的来源和使用。
通常情况下，大型的工业气动打标机会有专门的压缩机提供气源。
在其他情况下，气源被提供给气动打标机需要通过外部气源，例如接收气瓶的连接或压缩气缸的使用。
气源的设计需要考虑到空气的压力、流量和品质等因素，高品质的空气会为打标机的长时间工作提供保障，确保设备的正常运行。
气路设计是经常被忽略的一个环节，但是它对气动打标机的工作却至关重要。
气路应该充分考虑气缸、控制元件和气源之间的关系。
对于气路的设计，最重要的就是需要清晰地定义气流路径。
实际应用中，气路设计是组合气动元件的重要一步，以及多个气动元件之间的气流传递路径。
为了确保气流的平稳传递，避免漏气等问题，气路设计需要细心、耐心的考虑布局和排列方式。
总的来说，气动打标机的气动回路设计应该为设备的长期使用考虑到各种因素，如有效推力、控制灵活性、气源的高品质、以及清晰明确的气路路径等。
简单气路设计
可以进行油液补充，即使有少量泄漏，也不会 影响同步
典型应用回路
3、延时回路
典型应用回路
例题7
设计能控制气缸伸出时间的气动回路 1、双作用气缸在用手动阀按一次伸出后，在一定时间延迟后自动缩回的单往复回 路。 2、设计一个能控制时间的连续自动往复回路
答案7
答案7.1
典型应用回路
4、缓冲回路
气缸的负载可分为阻性负载（静负载）和惯性负载（有惯性力的负载）。当惯性负 载较大时，气缸停止运动时的冲击能量较大。通常在气缸内设置垫缓冲或气缓冲来 吸收这种冲击能量。若冲击能量超过气缸自身能吸收的能量时，通常是在外部设置 液压缓冲器或设计缓冲回路来解决。
使用制动气缸的中间定位控制回路
典型应用回路
6、过载保护回路
主要利用顺序阀设定压力，实现过载保护。
典型应用回路
6、过载保护回路
主要利用顺序阀设定压力，实现过载保护。
典型应用回路
例题8
改正下图的连接，使实现其功能
答案8
实用气路设计
1、设计一个检验试台（如检测电磁阀），装置如图所示
动作原理：当按下开关1，夹紧缸动作把阀夹紧；当按下开关2，开始进气（低压 1.5kgf/cm2.）当按下3进气变为高压。试设计以下气路。
双作用气缸控制回路
气缸活塞杆伸出或缩回两个方向的运动都靠压缩空气驱动，通常选用两位五通阀来 控制。
采用单电控两位五通 阀的控制回路 双电控控制回路 中间封闭型三位五通 阀控制回路 中间排气型三位五通 阀控制回路
通电时活塞杆伸出， 断电时活塞杆返回
采用双电控电磁阀， 换向电信号可为脉冲 信号，因此电磁铁发 热少，并具有断电保 持功能
典型应用回路
c、利用气/液转换器的位置控制
气路原理图入门
气路原理图入门气路原理图是指气动系统中各个元件之间的连接关系和工作原理的图示。
它是气动系统设计和维护的重要工具，能够直观地展现气路的结构和工作原理，有助于工程师和技术人员理解气动系统的运行机理，提高系统的设计和维护效率。
本文将介绍气路原理图的基本概念、绘制方法和常见符号，帮助读者快速掌握气路原理图的入门知识。
1. 气路原理图的基本概念。
气路原理图是用于表示气动系统中各个元件之间连接关系和工作原理的图示。
它采用符号、线条和文字等形式，清晰地表达了气动系统中气源、执行元件、控制元件等之间的连接方式和工作原理。
通过气路原理图，人们可以直观地了解气动系统的结构和工作原理，方便进行系统设计、安装和维护。
2. 气路原理图的绘制方法。
气路原理图的绘制方法包括准备工作、绘制图纸、绘制符号和线条、标注文字等步骤。
在准备工作阶段，需要明确气路原理图的内容和范围，确定绘图比例和图纸尺寸。
在绘制图纸时，应根据实际情况选择合适的图纸规格，并绘制出系统的布局和连接方式。
绘制符号和线条时，应按照规定的标准和约定使用气动元件的符号和线条，确保图示清晰、准确。
标注文字时，应注明气源、执行元件、控制元件等的名称和参数，便于理解和识别。
3. 气路原理图的常见符号。
气路原理图中常用的符号包括气源符号、执行元件符号、控制元件符号等。
气源符号一般用压力源或压缩空气源表示，执行元件符号包括气缸、气动执行阀等，控制元件符号包括电磁阀、气动阀等。
这些符号都有其固定的图形和标识，便于人们识别和理解。
在绘制气路原理图时，应按照规定的符号和标准使用，确保图示的准确性和规范性。
4. 气路原理图的应用。
气路原理图广泛应用于气动系统的设计、安装和维护过程中。
在系统设计阶段，气路原理图可以帮助工程师和设计人员直观地了解系统的结构和工作原理，指导系统的布局和连接方式。
在系统安装和调试阶段，气路原理图可以帮助技术人员快速定位故障点，提高故障排除的效率。
在系统维护和改造阶段，气路原理图可以帮助维护人员快速理解系统的结构和工作原理，指导维护和改造工作的进行。
真空门气路设计
真空门气路设计在工程设计中，气路设计是非常重要的环节之一。
正确的气路设计可以确保气体流通的畅通无阻，提高系统的效率。
针对真空门的气路设计，本文将从气路计算、组件选择以及管路布置等方面进行探讨，以期提供一个合理、高效的真空门气路设计方案。
1. 气路计算气路计算是气路设计的基础。
在进行真空门气路设计时，需要根据实际工况确定气路的流量要求。
首先，需要确定系统所需的最大流量以及最小流量，以确保系统能够满足不同工况下的气体流动需求。
其次，需要根据气路的压力损失、速度以及流速等参数来计算管道的直径，保证系统能够正常工作。
此外，还需考虑系统的漏气量，确保气路的密封性能。
2. 组件选择在真空门气路设计中，合理选择气动组件是非常关键的。
常用的气动组件包括气缸、电磁阀、滤波器等。
在选择气缸时，需要根据门的大小、工作压力以及速度来确定合适的型号和规格。
同时，应注意气缸的密封性能和寿命等指标。
对于电磁阀的选择，需要考虑工作压力、通径以及电磁阀的响应时间等因素。
此外，滤波器的选择应根据系统的工作环境来确定，以确保气路中的气体干净无杂质。
3. 管路布置合理的管路布置有助于提高气路的性能。
在真空门气路设计中，需要确保气体流通的路径短、直，减小气体流动的阻力。
合理布置管路可以降低气缸工作时的压力损失，提高系统的工作效率。
此外，还需注意管路的密封性能，避免气体泄漏，影响气路的工作效果。
总结：通过对真空门气路设计的探讨，可以看出气路计算、组件选择以及管路布置是保证气路正常工作的关键。
在气路计算方面，需要合理确定气体流量和管径，确保系统满足实际工况需求。
在组件选择方面，应根据门的大小和工作压力等参数，选择合适的气动组件。
在管路布置方面，要注意路径的短直和密封性能，提高气路的工作效率。
只有在这些方面做到合理、精确，才能设计出一套高效、可靠的真空门气路系统。
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可以进行油液补充，即使有少量泄漏，也不会 影响同步
典型应用回路
3、延时回路
典型应用回路
例题7
设计能控制气缸伸出时间的气动回路 1、双作用气缸在用手动阀按一次伸出后，在一定时间延迟后自动缩回的单往复回 路。 2、设计一个能控制时间的连续自动往复回路
答案7
答案7.1
典型应用回路
4、缓冲回路
气缸的负载可分为阻性负载（静负载）和惯性负载（有惯性力的负载）。当惯性负 载较大时，气缸停止运动时的冲击能量较大。通常在气缸内设置垫缓冲或气缓冲来 吸收这种冲击能量。若冲击能量超过气缸自身能吸收的能量时，通常是在外部设置 液压缓冲器或设计缓冲回路来解决。
例题1
设计一个双向调速的气路：
要求：1、执行元件为单作用气缸 2、其它元件任选
答案1 例题2 用单作用气缸设计一个生产流水线上的阻挡机构，要求气缸开始为伸出状态，当接 触产品并且完成此处工序后迅速缩回使工件通过。 要求：1、选择合适的气缸类型
2、画出气路图
答案2
例题3
设计一个气路
现有单动押出型气缸 两位三通常通式弹簧复位手动阀 1条 1个
双作用气缸控制回路
气缸活塞杆伸出或缩回两个方向的运动都靠压缩空气驱动，通常选用两位五通阀来 控制。
采用单电控两位五通 阀的控制回路 双电控控制回路 中间封闭型三位五通 阀控制回路 中间排气型三位五通 阀控制回路
通电时活塞杆伸出， 断电时活塞杆返回
采用双电控电磁阀， 换向电信号可为脉冲 信号，因此电磁铁发 热少，并具有断电保 持功能
两位三通常闭式弹簧复位手动阀
梭阀 两位三通单气控 堵头、气管若干
1个
1个 1个
要求：气缸在伸出与缩回状态都能长时间自保持，无须用手长按。
答案3
两位三通阀除用来控制单作用气缸外，也常用作选择阀和分配阀使用。
对于封闭的气动回路进行高低压转换时，如从高压 转换成低压，则必须排出多余的压缩空气。此时需要用 溢流阀和减压阀组合来实现。
答案5 答案5.1 答案5.2
典型应用回路
1、自动往复回路
单缸连续往复气控回路
例题6
把下图连接起来，使其实现自动往复运动
答案6
典型应用回路
2、同步回路
利用单向节流阀实现简单的同步控制 利用气/液转换缸实现简单的同步控制
这种同步回路的同步精度差，易受负载变化的 影响，如果气缸的缸径相对于负载来说足够大， 若工作压力足够高，可以取得一定的同步效果。 此外，如果使用两只电磁阀，使两只气缸的给 排气独立，相互之间不受影响，同步精度会好 些
例题4
设计一简单气路
要求：1、可以进行手动或自动控制 2、可以进行速度调节，要求气缸运行速度平稳
答案4
例题5
使用冲压等机器时，若一手拿冲料，另一手操作启动阀，很容易造成工伤事故。若 改用两手同时操作，冲床才动作的话，可保护双手安全。
已知负载的为750N，使用空气压力为0.5MPa,负载率为50%。 要求： 1、选择合适的气缸 2、选择合适的阀 3、设计该气路
常断二位三通电磁阀控制回路 常通二位三通电磁阀控制回路 三位三通电磁阀控制回路
通电时活塞杆伸 出 ，断电时活 塞杆返回
断电时活塞杆上 升，通电时靠外 力返回
控制气缸的换向 阀带有全封闭型 中间位置，可使 气缸活塞停止在 任意位置，但定 位精度不高
两个二位二通阀 同时通电换向， 可使活塞杆伸出。 断电后，靠外力 返回
简单气路设计
回路的构成
气源 空气压缩机 气源处 理装置 过滤器 压力 控制阀 减压阀 方向 控制阀 电磁阀
（驱动部分） 流量 控制阀 速度控制阀 驱动装置 气缸
油雾器
气压控制阀
摆动缸
空气马达
电源
（控制部分） 操作装置 按钮开关 选择开关 继电器 控制（运算） 回路
（检测部分）
检测装置
限位开关
按钮阀
当左、右侧电磁铁同时断电 时，活塞可停止在任意位置， 但定位精度不高。采用一个 压力控制阀，调节无杆腔的 压力，使得活塞双向加压时， 保持力的平衡
采用带有双活塞杆的气缸， 使活塞两端受压面积相等， 当双向加压时，也可保持力 的平衡。以上两种回路，均 可使活塞停止在任意位置
采用两位五通气控阀作为主 控阀，其先导控制压力用一 个两位三通电磁阀进行远程 控制。该回路可应用于有防 爆等要求的特殊场合
指示装置 指示灯
定时器
电子元件 预制计数器 顺序控制器 气动控制元件
光电管
限位阀 接近开关 传感器
计数器
蜂鸣器
简单回路
一、气动换向回路
简单回路
二、速度控制回路
简单回路 二、速度控制回路
简单回路
三、速度控制回路
简单回路
四、压力控制回路
简单回路
五、位置控制回路
气动基本回路
单作用气缸控制回路
气缸活塞杆运动方向靠压缩空气驱动，另一个方向则靠其它外力，如重力、弹 簧力等驱动。回路简单，可选用简单结构的两位三通阀来控制。
气动系统中，气缸通常只有两个固定的定位点。如果要求气缸在运动过程中的某个 中间位置停下来，则要求气动系统具有位置控制功能。由于气体具有压缩性，因此 只利用三位五通换向阀对气找两腔进行给排气操作的纯气动方法难以得到高精度的 位置控制。对于定位精度要求较高的场合，应采用机械辅助定位或气/液转换器等控 制方法。 a、利用机械挡块的位置（角度）控制 为了使气缸在行程中间定位，最可靠的方法是采用如图所示的方法，即在定位点设 置机械挡块。该方法的定位精度取决于机械挡块的设置精度。为了维持高的定位精 度，挡块的设置既要考虑有较高的刚度，又要考虑具有吸收冲击的缓冲能力。
左侧电磁铁通电时， 活塞杆伸出。右侧电 ，但 定位精度不高
当电磁阀处于中间位 置时活塞杆处于自由 状态，可由其他机构 驱动
双作用气缸控制回路
气缸活塞杆伸出或缩回两个方向的运动都靠压缩空气驱动，通常选用两位五通阀来 控制。
中间加压型三位五通 阀控制回路 中间加压型三位五通 阀控制回路 电磁远程控制
典型应用回路
4、缓冲回路
气缸的负载可分为阻性负载（静负载）和惯性负载（有惯性力的负载）。当惯性负 载较大时，气缸停止运动时的冲击能量较大。通常在气缸内设置垫缓冲或气缓冲来 吸收这种冲击能量。若冲击能量超过气缸自身能吸收的能量时，通常是在外部设置 液压缓冲器或设计缓冲回路来解决。
典型应用回路
5、位置（角度）控制回路