Gb 101 a VN (Pneumatic Basic)

Tài liệu giảng dạy mô đun khí nén cơ bản và khí nén nâng cao cho các trường dạy nghề. Tai liệu viết theo ngyên bản của nhà cung cấp Festo didactic, được giảng dạy tại hơn 20 trường nghề và đại học. Giúp cho học viên nắm vững kiển thức cơ bản và nâng cao khi thiết kế lắp đặt các hệ thống khí nén

Trang 1

TP101 • Festo Didactic

Hệ thống điều khiển một xy lanh A-2

Hệ thống điều khiển chuyển động song song A-23

Hệ thống điều khiển hai xy lanh A-31

Hệ thống điều khiển với van đảo chiều A-39

Hệ thống điều khiển logic A-49

Trang 2

Giữ nguyên ở vị trí cuối khi đi ra Chuyển động hoán đổi các vị trí cuối Chuyển động hoán đổi trong một phần của hành trình

Xy lanh giữ nguyên giữa các vị trí dừng bất kỳ (ví dụ: vị trí chính giữa)

Sáu hoạt động đầu tiên được đặt vào trong thực hành của chương này Bộ thiết bị cho trình độ cơ bản TP 101 bao gồm 19 phần tử khác nhau (van,

xy lanh, áp kế, nút ấn v v…) Bộ này bao gồm một số phần tử có 2 lần hoặc ba lần Trong khoảng 10 bài tập đầu, 18 trong 19 phần tử khác nhau được sử dụng ít nhất hai lần (Van cần đẩy con lăn một chiều sẽ được sử dụng trong bài tập 15.)

1 Thiết bị cấp phôi

2 Thiết bị phân loại cho chi tiết kim loại dập

3 Thiết bị tách bưu kiện

4 Thiết bị chuyển thẳng đứng cho than bánh

5 Thiết bị uốn mép tôn

6 Máy đánh dấu

7 Thiết bị tách rời chi tiết trục tròn

8 Thiết bị trống hàn tôn lá

9 Thiết bị đổi hướng chi tiết

Hệ thống điều khiển

một xy lanh

Trang 3

Thiết bị cấp phôi

Vận hành xy lanh tác dụng đơn

Điều khiển trực tiếp xy lanh tác dụng đơn

Sử dụng van đảo chiều 3/2

Áp dụng bộ lọc có van đóng mở và bộ chia nguồn khí

Vẽ sơ đồ bước-dịch chuyển ở dạng đơn giản không có đường tín hiệu

Thiết kế và vẽ sơ đồ bước-dịch chuyển với sự trợ giúp của mô tả bài

tập và phác thảo vị trí

So sánh lời giải của bản thân với lời giải đề xuất

Lựa chọn các phần tử yêu cầu từ trong bàn thí nghiệm di động

Gài đặt các phần tử đã chọn vào tấm nhôm rãnh Festo Didactic Nên

đặt các phần tử theo sơ đồ mạch

Đi ống nhựa theo mạch của mình với nguồn khí nén đã ngắt

Bật nguồn khí nén và tiến hành kiểm tra chức năng

Tiếp tục (xem phần C)

Tháo dỡ hệ thống điều khiển của mình và đặt các phần tử trở lại theo

trật tự vào trong bàn thí nghiệm di động

Tiêu đề Mục tiêu đào tạo

Vấn đề

Trang 4

Thiết bị cấp phôi cung cấp các thân van chưa gia công vào trạm máy gia công

Khi vận hành nút ấn, cần piston của xy lanh tác dụng đơn (1A) sẽ đi ra

Sau khi nhả nút ấn, cần piston trở về

Mô tả vấân đề

Hình1/1: Phác thảo vị trí

1A

Trang 5

Thiết bị phân loại cho chi tiết kim loại dập

Sử dụng van đảo chiều 3/2

Nối ống và hiệu chỉnh van tiết lưu một chiều

Kết nối áp kế

Vẽ sơ đồ bước-dịch chuyển dạng đơn giản (không có đường tín hiệu)

Thiết kế và vẽ sơ đồ mạch hệ thống

Xây dựng mạch

Kiểâm tra chức năng

Hiệu chỉnh thời gian chuyển động đi ra bằng van tiết lưu một chiều

Ghi chép số liệu đọc được từ áp kế trong bước 1 và 2

Tiếp tục

Tháo dỡ và cất ngăn nắp các phần tử

Vấn đề

Trang 6

Thông qua vận hành nút ấn trên van khởi động, chi tiết kim loại đã dập nằm ở vị trí ngẫu nhiên được phân loại ra và chuyển sang băng chuyền thứ hai Chuyển động đi ra của cần piston của xy lanh tác dụng đơn (1A) hết t = 0,4 giây Khi nút ấn được nhả ra, cần piston di chuyển đến vị trí

co vào hết Áp kế được lắp vào trước và sau van tiết lưu một chiều

Mô tả vấn đề

Hình 2/1: Phác thảo vị trí

(Nhìn trên xuống)

1A

Trang 7

Thiết bị tách bưu kiện

Vận hành van 3/2 nút ấn với lưu lượng khí có ở vị trí thường

Hiện thực rằng van đảo chiều tồn tại trong cả hai vị trí thường đóng

và thường mở

Hiệu chỉnh van tiết lưu một chiều

Hiểu được chức năng của van xả nhanh

Xây dựng mạch

Hiệu chỉnh thời gian hành trình bằng van tiết lưu

Vấn đề

Trang 8

Thiết bị tách bưu kiện nạp bưu kiện từ băng chuyền trượt dốc đến thiết

bị chiếu tia X

Vận hành nút ấn gây nên sự co vào nhanh chóng của xy lanh tác dụng đơn (1A) cùng với khay đựng bưu kiện gắn trên đó Sau khi nhả van tác động ra, cần piston đi ra Thời gian chuyển động đi ra t = 0,9 giây Aùp kế được lắp vào trước và sau van tiết lưu một chiều

Hình3/1 : Phác thảo vị trí

(Nhìn bên cạnh))

1A

Trang 9

Thiết bị chuyển thẳng đứng cho than bánh

Điều khiển trực tiếp xy lanh tác dụng kép

Vận hành van 5/2 với lò xo hồi và công tác xoay chọn

Xây dựng mạch

Hiệu chỉnh thời gian chuyển động đi ra bằng van tiết lưu một chiều

Tiếp tục

Vấn đề

Trang 10

Với sự trợ giúp của điểm chuyển dịch thẳng đứng, những bánh than mềm (than non) sẽ được chuyển đến băng chuyền cao hơn hay thấp hơn tuỳ theo sự lựa chọn

Nơi đến của băng trượt có khớp xoay (lên cao hơn hoặc thấp hơn) được quyết định bởi van có công tắc xoay chọn Chuyển động lên phía trên của xy lanh tác dụng kép (1A) đến được vị trí trong t1 = 3 giây; chuyển động xuống phía dưới trong t1 = 2,5 giây Áp suất của cả 2 phía piston được biểu thị Ở vị trí ban đầu, xy lanh chiếm vị trí co vào hết

1A

Trang 11

Thiết bị uốn mép tấm tôn

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng kép

Vận hành van 5/2 điều khiển đơn với lò xo hồi

Ứng dụng van song áp (cổng VÀ)

Nhận biết rằng phần tử điều khiển cuối cùng có thể chi phối thông

qua nối logic VÀ

Vấn đề

Trang 12

Vận hành hai van đồng nhất bằng nút ấn làm cho dụng cụ tạo dáng của thiết bị uốn mép tôn chuyển động mạnh xuống dưới và uốn phía rìa mép của tấm tôn phẳng có mặt cắt ngang 40 x 5 mm

Nếu cả hai - hoặc chỉ một - nút ấn được nhả ra, xy lanh tác dụng kép (1A) từ từ trở về vị trí ban đầu Áp suất xy lanh được chỉ thị

(Nhìn từ bên cạnh)

1A

Trang 13

Máy đánh dấu

Vận hành van 5/2 điều khiển kép

Ứng dụng van con thoi (logic OR)

Hiểu được rằng dẫn động có thể chi phối thông qua logic OR cũng tốt

như nối logic VÀ

Ứng dụng van cần đẩy con lăn 3/2

Vấn đề

Trang 14

Những thanh đo kiểm tra khoảng 3 hoặc 5 mét được đánh dấu đỏ với khoảng chia độ cách đều 200 mm Có thể chọn một trong hai nút ấn để khởi động chuyển động đi ra của thanh đo qua xy lanh (1A) mà đường khí xả của nó được tiết lưu Hành trình chạy không cũng được tiến hành bằng nút ấn, chỉ thực hiện được khi xy lanh tác dụng kép (1A) đã đạt được vị trí đi ra cuối cùng

(Nhìn từ phía trước)

1A

Trang 15

Thiết bị tách rời chi tiết trục tròn

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng kép bằng van hai trạng thái (có

nhớ)

Ứng dụng van 5/2 hai trạng thái điều khiển khí nén có nút điều khiển

bằng tay

Sử dụng van rơle thời gian thường đóng

Thiết kế và xây dựng hệ thống điều khiển với chuyển động tiến lùi

liên tục (chu kỳ liên tục)

Vẽ sơ đồ bước-dịch chuyển (có đường tín hiệu)

Xây dựng mạch

Hiệu chỉnh thời gian hành trình bằng van tiết lưu một chiều

Hiệu chỉnh van rơle thời gian

Kiểm tra thời gian chu kỳ

Tiếp tục

Vấn đề

Trang 16

Xy lanh tác dụng kép (1A) đưa chốt tròn của xy lanh đến thiết bị đo Các chốt được tách ra bởi chuyển động đi ra và co vào liên tục Chuyển động dao động có thể khởi động bằng van có công tắc xoay chọn, thiết lập thời gian chu kỳ t4 = 2.0 giây

Messfix

1A

Trang 17

Thiết bị hàn tấm nhựa thành ống

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng kép bằng van hai trạng thái (có

nhớ)

Vận hành van điều chỉnh áp suất để giới hạn lực piston

Sử dụng van rơle áp suất

Thiết kế hệ thống điều khiển chu kỳ đơn và chu kỳ liên tục bằng van

có công tắc xoay chọn

Xây dựng mạch

Hiệu chỉnh van rơle thời gian

Hiệu chỉnh van tiết lưu một chiều

Hiệu chỉnh van điều khiển áp suất và van rơle áp suất

Vấn đề

Trang 18

Một thanh ray hàn đốt nóng bằng điện được ấn vào trống nguội tròn bằng xy lanh tác dụng kép (1A) và hàn một tấm nhựa liên tục thành một đoạn ống Hành trình đi ra được tác động bởi nút ấn Lực xy lanh lớn nhất được đặt ở 4 bar (= 400 kPa) thông qua van điều chỉnh áp suất có đồng hồ, (điều đó tránh cho thanh ray hàn phá hỏng trống kim loại)

Hành trình trở về không được thực hiện tới khi mà vị trí ra hết đã được nhận biết và áp suất trong khoang piston đạt được 3 bar (= 300 kPa)

Nguồn khí nén được tiết lưu hạn chế chuyển động của xy lanh Dòng lưu lượng phải được hiệu chỉnh để áp suất tăng dần đến p = 3 bar (= 300 kPa) chỉ khi đạt được sau t1 = 3 giây, sau khi xy lanh đạt được vị trí ra tận cùng (phần rìa của tấm nhựa chồng lên nhau được hàn bằng thanh hàn gia nhiệt khi áp suất tăng được áp dụng)

Khởi động lại chỉ có thể thực hiện được khi xy lanh đạt được vị trí co vào hết và thời gian trôi qua t2 = 2 giây Van đảo chiều 5/2 có công tắc xoay chọn tác động hệ điều khiển để có thể chuyển sang chu kỳ liên tục

Hình 8/1 : Phác thảo vị trí

1A

Trang 19

Thiết bị đổi hướng chi tiết

Điều khiển gián tiếp xy lanh tác dụng đơn

Điều khiển dòng khí cấp và xả của xy lanh tác dụng đơn

Phát triển và xây dựng mạch tự khoá bằng “trạng thái ngắt trội” (hoặc

“trạng thái đóng trội”)

Làm quen với ghi chú viết tắt chỉ chuyển động của xy lanh

Xây dựng mạch

Hiệu chỉnh van tiết lưu

Tiếp tục

Vấn đề

Trang 20

Những khối kim loại đúc dùng chế tạo van công suất được nạp vào dây chuyển máy 1 hoặc 2 Tác động nhanh vào nút ấn là nguyên nhân làm

xy lanh tác dụng đơn (1A) đi ra với tiết lưu Một giây sau khi tác động lên nút ấn, xy lanh co vào với tiết lưu Van điều khiển tác dụng đơn với xy lanh hồi được dùng như phần tử điều khiển cuối cùng Sự ghi nhớ tín hiệu được thực hiện thông qua mạch khí nén tự khoá với “ngắt trội”

1A+ 1A–

1A+ Cần piston của xy lanh (1A) đi ra

1A– Cần piston của xy lanh (1A) co vào

Ghi chú tắt bằng chữ

1A

Trang 21

Thiết bị rung lắc thùng sơn

Áp dụng van cần đẩy con lăn ở vị trí trung tâm của cần piston

Hiện thực chuyển động đi ra và co vào trong khoảng một phần của

hành trình

Ghi nhận ra rằng tần số dao động có thể tuỳ thuộc vào dải lưu lượng

Xây dựng tín hiệu nhập được tác động bằng dao động với bộ nhớ khí

nén (van khí nén 5/2 hai trạng thái)

Xây dựng mạch

Hiệu chỉnh tần số dao động thông qua dải lưu lượng khí cấp

Tiếp tục

Vấn đề

Trang 22

Sau khi các dung dịch sơn mầu đã được rót vào chung một thùng, nó được khuấy trong một máy lắc rung

Khi nút ấn được nhấn, xy lanh hỗ trợ (1A) co vào hoàn toàn và tiến hành chuyển động tiến lui ở trong dải nửa hành trình phía sau Sự dao động được giới hạn đến vị trí co vào hết bằng van cần đẩy con lăn cũng như van cần đẩy con lăn thứ hai ở vị trí chính giữa Tần số của dao động được hiệu chỉnh trong khoảng giới hạn bằng cài đặt van điều áp điều khiển lượng khí cấp Đặt áp suất hoạt động p = 4 bar (= 400 kPa)

Trong khoảng thời gian xác định, dao động sẽ tắt Xy lanh tác dụng kép sẽ đi ra hoàn toàn và tác động lên van cần đẩy con lăn thứ ba Hãy đặt thời gian dao động t = 5 giây

1A

Trang 23

Trong bài tập 11, 12 và 13, hai hoặc ba xy lanh được điều khiển đồng

thời Các xy lanh cũng chuyển động đồng bộ hoặc/và chuyển động kéo

đẩy

Khi xy lanh đi ra và co vào, cần thiết phải thắng được lực ma sát Các

lực ma sát giới hạn chuyển động xuất hiện ở cả hai nơi giữa piston và xy

lanh và giữa piston và bạc trượt Do các lực này nói chung không thống

nhất cho các xy lanh, sự đồng bộ của các chi tiết di chuyển chỉ có thể có

trong điều kiện nhất định Vấn đề này được chỉ ra trong bài tập 11 Bài

tập 12 và 13 được dùng để cung cấp sự hiểu thấu bên trong tốt hơn về

vần đề nay

11 Thiết bị phân chia chi tiết trên ray

Điều khiển hai xy lanh tác dụng kép trong chuyển động kéo đẩy

thông qua phần tử điều khiển cuối cùng

12 Máy hàn chất dẻo

Điều khiển hai xy lanh tác dụng kép trong chuyển động đồng bộ

thông qua hai van công suất và một phần tử điều khiển cuối cùng

13 Thiết bị phân loại đá mỏ

Điều khiển hai xy lanh tác dụng kép và một xy lanh tác dụng đơn

bằng 3 phần tử điều khiển cuối cùng và hai van cần đẩy con lăn

với chuyển động song song

Trang 25

Thiết bị phân chia chi tiết trên ray

Điều khiển gián tiếp hai xy lanh tác dụng kép bằng một van điều

khiển cuối cùng

Thiết kế và lắp ráp mạch có khoá với “tính trội ngắt”

Thành lập mạch dự phòng cho van rơle thời gian

(Ghi nhận những vấn đề xuất hiện khi các xy lanh được nối song song

trong áp suất thấp)

Xây dựng mạch

Cài đặt van rơle thời gian

Cài đặt van tiết lưu một chiều cho thời gian trễ

Tiếp tục

Vấn đề

Trang 26

Những chi tiết đã tiện lắp cho bu ghi được nạp hai cái một lần lên thanh ray vào trạm gia công nhiều trục Để đạt được việc tách chi tiết hợp lệ, hai xy lanh tác dụng kép được khởi động bằng một cơ cấu dẫn động trong nhịp kéo đẩy qua lại Ở vị trí ban đầu, xy lanh phía trên (1A1) co vào, xy lanh phía dưới (1A2) ở vị trí đi ra Các chi tiết tiện được chặn giữ lại bởi xy lanh thứ hai (1A2)

Tín hiệu khởi động làm xy lanh (1A1) đi ra và xy lanh (1A2) co vào, hai

bu ghi trơn lăn vào trong trạm gia công Sau một thời gian đã đặt t1 = 1 giây, xy lanh (1A1) trở về và xy lanh (1A2) đi ra cùng trong một thời gian

Chu kỳ tiếp theo chỉ được bắt đầu khi khoảng thời gian t2 = 2 giây trôi qua

Mạch được chuyển mạch bằng van nút ấn Dùng van khoá để có thể chuyển từ chu kỳ đơn sang chu kỳ liên tục Thiết bị phân tách không được tự động khởi động sau khi nguồn khí bị ngắt được phục hồi

1A1+ 1A1–

1A2– 1A2+

Trong dạng ghi chú tắt bằng chữ này, các chuyển động xuất hiện đồng thời được ghi chú cái này cạnh cái kia (1A1+, 1A2– hoặc 1A1–, 1A2+)

Ghi chú bằng chữ tắùt

1A2 1A1

Trang 27

Máy hàn chất dẻo

Điều khiển gián tiếp hai xy lanh tác dụng kép bằng hai van điều

Dùng van 5/2 tác động kép như van điều khiển

Chuyển động song song hai xy lanh qua tiết lưu khí xả

Đưa chức năng logic VÀ (VÀ) vào thông qua van song áp và qua van

cần đẩy con lăn mắc nối tiếp

Xây dựng mạch

Đặt van rơle thời gian

Đặt bộ điều áp

Hiệu chỉnh van tiết lưu cho chạy song song các xy lanh

Tiếp tục

Vấn đề

Trang 28

Hai xy lanh tác dụng kép (1A) và (2A) cùng ấn thanh gia nhiệt bằng điện để hàn các tấm nhựa Chiều dầy của các tấm nhựa thay đổi trong khoảng 1.5 mm và 4 mm Đường nối có thể ở chiều dài bất kỹ Lực cần piston của cả hai xy lanh được giới hạn thông qua van điểu áp Giá trị đặt p = 4 bar (=400 kPa)

Bằng kích hoạt nút ấn, hai xy lanh tác dụng kép tiến ra song song với đường khí xả được tiết lưu Để trợ giúp cho điều chỉnh, các áp kế được lắp vào giữa các xy lanh và van tiết lưu Các vị trí cuối cùng của các xy lanh được giữ trong một thời gian

Sau khoảng thời gian t = 1.5 giây, thanh hàn trở về vị trí ban đầu Hành trình trở về có thể thực hiện ngay lập tức bằng nút ấn thứ hai

1A+ 1A–

2A+ 2A–

Ghi chú bằng chữ tắt

1A

2A

Trang 29

Thiết bị phân loại đá mỏ

Điều khiển gián tiếp hai xy lanh tác dụng kép bằng hai van điều

Làm quen với tín hiệu nhập (van cần đẩy con lăn)

Viết ghi chú bằng chữ tắt cho các chuyển động của xy lanh

Xây dựng mạch

Hiệu chỉnh tấn số dao động bằng khối lượng khí cấp thay đổi sử dụng

bộ điều chỉnh áp suất

Tiếp tục

Vấn đề

Định dạng
Số trang	58
Dung lượng	434,41 KB