摘要:氣動技術的一大優點是極為經濟和簡易地實現直線、旋轉運動和靜止狀態下輸出作用力或轉矩。這樣,設計人員在對這些單立元件進行選型時,必須根據實際情況進行繁瑣的計算,并花費大量的時間自行設計或選擇許多相關的機構和部件。
氣動技術的一大優點是極為經濟和簡易地實現直線、旋轉運動和靜止狀態下輸出作用力或轉矩。因此,氣動執行器廣泛應用在各種自動加工線上工件的運輸、夾緊以及工具的運動中。傳統概念上的氣動元件往往局限于單立的氣動元件或執行器。這樣,設計人員在對這些單立元件進行選型時,必須根據實際情況進行繁瑣的計算,并花費大量的時間自行設計或選擇許多相關的機構和部件。因此,需要較長的設計和生產周期,設計結果是否合理在很大程度上取決于設計人員的經驗和知識,難以確保設備質量。將傳統系統的多種單立元件和機構經過優化和專門化設計有機地集成為一體成為系列的規范產品,已成為氣動、機械一體化的顯著特點。
閥島是近10年來在氣-電一體化方面最為成功的產品之一,它是把多個電控換向閥采用總線結構集成在一起,縮小了體積、減少了控制線,非常便于安裝、綜合布線和采用計算機控制,尤其是對于大型自動化設備,使其氣動-電控系統的設計安裝和調試過程大為簡化。目前一些發達國家對閥島技術的研究比較深入(如FESTO公司),應用已較普遍,在國內則剛剛起步,濟南華能氣動元器件公司已經率先生產。隨著國內氣動設備自動化程度的提高,尤其是計算機控制的普及。閥島的應用必將越來越廣泛。本文主要討論閥島的結構及計算機控制方法。
閥島的結構特點
國產氣動
閥島如圖1所示。閥島集成安裝了多個SR低功率不供油小型電控換向閥,有2閥、4閥、6閥、8閥、10閥等類別,分別有單電和雙電兩種控制形成。閥島上電控換向閥電磁鐵的控制線通過內部連接集成到多芯插座上,形成標準的接口,并且共用地線,從而大大減少了連線的數量。如裝有10個雙電控換向閥的閥島,具有30個電磁鐵,只需要21芯的電纜就可以控制。接線時通過標準的接口插頭插接,非常便于拆裝、集中布線和檢修。
2閥島的計算機控制原理
閥島的直接控制非常方便、可采用可編程控制器或者計算機直接進行控制。采用可編程控制器控制時,用多芯電纜線將閥島的標準接口插頭與可編程控制器的開關輸出端點相連接。通過編制程序,控制可編程控制器開關輸出點的通斷,即可實現對閥島的控制。
采用計算機控制時,需要在計算機總線插槽上插入一塊開關板,并用多芯電纜線與閥島連接起來,然后通過編程控制開關板各通道的通斷,從而實現對閥島的控制,其結構原理如圖2所示。應注意所選擇的開關板通道的數量要滿足相對應閥島的要求,開關板的輸出電壓、功率應與閥島電磁鐵的供電電壓及功率相匹配。若開關板不能提供閥島電磁鐵要求的電壓及功率、要另外配置電源以滿足
閥島的需要。