信号。位置检测装置下压罐盖控制系统执行机构驱动系统位置检测装置控制封罐机执行机构的运动位置，并随时将执行机构的实际位置反馈给控制系统，并与设定的位置进行比较，然后通过控制系统进行调整，从而使执行机构以定的精度达到设定位置。气缸气缸的定义气缸是引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。工质在发动机气缸中通过膨胀将热能转化为机械能气体在压缩机气缸中接受活塞压缩而提高压力。涡轮机旋转活塞式发动机等的壳体通常也称气缸。简单来说，气压传动中将压缩气体的压力能转换为机械能的气动执行元件就是气缸。气缸的种类气缸有做往复直线运动的和做往复摆动的两类。做往复直线运动的气缸又可分为单作用双作用膜片式和冲击气缸种。单作用气缸仅端有活塞杆，从活塞侧供气聚能产生气压，气压推动活塞产生推力伸出，靠弹簧或自重返回。双作用气缸从活塞两侧交替供气，在个或两个方向输出力。膜片式气缸用膜片代替活塞，只在个方向输出力，用弹簧复位。它的密封性能好，但行程短。④冲击气缸这是种新型元件。它把压缩气体的压力能转换为活塞高速米秒运动的动能，借以做功。做往复摆动的气缸称摆动气缸，由叶片将内腔分隔为二，向两腔交替供气，输出轴做摆动运动，摆动角小于。此外，还有回转气缸气液阻尼缸和步进气缸等。气缸的组成般气缸的组成包括缸筒端盖活塞活塞杆和密封件等。什么是双缸径串联气缸串联气缸，即在根活塞杆上串联多个活塞的气缸，是引导活塞在其中进行直线往复运动的圆筒形金属机件。串联气缸的优点在于可以获得和多个活塞有效面积成正比的输出功率。串联气缸的拉力和推力都比普通气缸的要大，般情况下还可以作为般增力气缸使用。倍出力气缸，是使用相同和的压力源，出力为同气缸的数倍，出力大，多层活塞结合，出力为倍数增加，适合短行程高出力的无油操作场合。其特点是多层活塞组合，使出力倍数增加完全使用空气源，出力大，适用短行程，高出力无油操作的场合易安装多种安装方式可提供给不同场合安装体形美产品设计新颖，外形美观易控制可实现手动脚踏及全自动控制易维护缸体结构简单轻巧，搬运方便速度快动作速度比液压快多层活塞结合，处理为数倍增加完全使用空气源，出力大，适用短行程，高出力无油操作的场合。而双缸径串联气缸则是集合了串联气缸与倍力气缸的优点，从而设计出来的个非标双作用气缸。它具有连个不同内径的缸，因此它的特点主要是伸出时输出力大，缩回时速度响应快。比较起普通的单缸气缸，双缸径串联气缸的输出力较大比较普通双缸的串联气缸，双缸径串联气缸因为缩回时是通过小缸缩回，因此又比普通串联气缸的缩回速度较快。输出力大，缩回响应速度快这样种种，都是有助于提高生产效率，有助于现在所提倡的节能减排，是现今工业发展的趋势。应用在封罐机上的时候，执行封罐动作时，双缸径串联气缸的大缸径伸出，能实现较大的输出力，达到封罐效果，缩回时，小缸径缩回动作，能有效提高响应速度，达到节能效果并提高产量。方案设计确定被封罐的模型模型为八宝粥罐子，封罐机的工作是对八宝粥罐子上的塑料盖子进行压盖封罐，压盖所需力为。如图所示。图执行封罐动作的驱动方案设计由于气动系统的动作迅速，反应灵敏，阻力损失及泄漏较小，成本低廉，因此采用气动方式作为封罐机执行封罐动作时的驱动。气缸采用双缸径串联气缸。控制方案设计考虑到封罐机的通用性，同时使用点位控制，因此我们采用可编程序控制器对封罐机进行控制。当封罐机的动作流程改变时，只需改变程序即可实现，非常方便快捷。气动系统的设计气动系统的工作原理图图气压发生装置手动截止阀贮气罐压力表过滤器减压阀油雾器消声器方向控制阀调速阀双缸径串联气缸逻辑控制原件传感器图的气动系统工作原理图为该封罐机压盖封罐部分的气压传动系统工作原理图。它的气源是由空气压缩机通过快换接头进入贮气罐，经过滤器调压阀油雾器等，进入系统气路上的电磁换向阀，以控制气缸执行封罐动作。气动系统所需的主要部件气源设备产生处理和储存压缩空气的设备称为气源设备，由气源设备组成的系统成为气源系统。空压机空气压缩机简称空压机的作用是将电能转换成压缩空气的压力能，供气动机械使用。本系统选用螺杆式空压机，输出压力为贮气罐贮气罐是为了消除活塞式空气压缩机排出气流的脉动，同时稳定压缩空气气源系统管道中的压力，缓解供需压缩空气流量。此外，还可以进步冷却压缩空气的温度，分离压缩空气中所含油份和水分。主流道过滤器安装在主管道路中。消除压缩空气中的油污水分和粉尘等，以提高下游干燥器的工作效率，延长精密过滤器的使用时间。气动执行元件在气动系统中，将压缩空气的压力能转化为机械能的种传动装置，称为启动执行元件。它能驱动机构实现直线往复运动摆动旋转运动或夹持动作。在本系统中，我们采用第章中说明的双缸径串联气缸。气动控制元件在气动控制系统中，用于信号传感与转换逻辑控制参量调节等的各类气动元件统称为气动控制元件。它们在气动控制系统中起着信号转换逻辑程序控制压缩空气的压力流量和方向的控制作用，以保证气动执行元件按照气动控制系统规定的程序正确而可靠的动作。气动控制元件按其作用可分为方向控制阀流量控制阀和压力控制阀三类。方向控制阀改变压缩空气流动方向和气流通断状态，使气动元件包括执行元件和控制元件的动作或状态发生变化的控制称为方向控制。实现该类控制的气动元件称为方向控制阀简称方向阀。在本系统中，我们采用双电控二位五通电磁换向阀。压力控制阀减压阀减压阀是用来调节或控制气压的变化，并保持头异径接头及内外螺纹压力表接头等。目前管接头的螺纹型式有螺纹螺纹及螺纹美国标准的螺纹。由于本系统所用的管道为软管，且不需经常拆装连接处，因此使用密封可靠的卡箍式管接头。消声器消音器是种允许气流通过而且能使声能衰减的装置，能够降低气流通道上的空气动力性噪声。本系统采用多孔扩散消声器。控制系统设计封罐机的工艺过程封罐机的工作由电机和气缸驱动，它的移动罐子由电机驱动实现带传动来完成，封罐机的封盖动作在气缸驱动下实现压盖封罐动作。分析工艺过程封罐机的初始位置停在原点，按下启动后按扭后，连接在活塞杆的封盖模从原点下降压盖保压上升同时皮带移动下个待封罐子进入预定位置原点,动作完成个工作周期。封罐机的封盖模的下降上升及皮带传动的动作转换，是由相应的行程开关来控制的。为了满足自动化生产的要求，封罐机只设定了自动工作方式的连续工作方式。连续工作方式按下按钮，封盖模从原点，按步序自动反复连续工作，在连续工作方式下设置两种停车状态。正常停车在正常工作状态下停车。封盖模在完成最后个周期的工作后，返回原点自动停机。紧急停车在发生事故或紧急状态时停车。按下紧急停车按钮，封盖头停止在当前状态。当故障排除后，需手动回到原点。控制系统确定输入输出点数并选择型号输入信号位置检测信号下限上限共个行程开关，需要个输入端子。自动工作需要启动正常停车紧急停车，需要个输入端子。以上共需要个输入信号。输出信号的输出用于控制封盖模的下降上升以及电动机转速的控制，共需要个输出点。机械手从原点开始工作，需要个工作指示灯，也需要个输出点。所以，至少需要个输出点。由于封罐机的控制属于开关量控制，在功能上未提出特殊要求。因此任何型号的小型均可满足要求。根据所需的总点数并留有定的备用量，可选用西门子系列，其集成输入输出共个数字量点。分配的输入输出端子的输入输出端子分配接线图，如图所示，地址分配表如表所示。图地址分配表输入设备对应输入点号输出设备对应输出点数启动按钮工作指示灯停止按钮电磁阀上限位开关电磁阀下限位开关电机急停表控制系统程序设计图按下封罐机启动，气缸下行进行压盖封罐动作，当碰到行程开关时，气缸下行停止，并进行秒保压，秒后气缸上行，并且电机启动，使下个待封罐子进入预定位置，气缸上限段距离后碰到行程开关，电机停止，完成个周期，且气缸下行再次进行封罐动作。按下气缸回到原点，并停止工作。按下，气缸紧急停止。双缸径串联气缸的主要结构参数及尺寸计算气缸筒采用圆筒形结构，材料采用冷拔钢管。要求缸筒材料内表面有定的硬度，以抵抗活塞运动的磨损。钢管内表面需镀铬珩磨气缸，镀层厚度。缸筒与活塞动配合精度，圆柱度公差为，表面粗糙度为。缸筒两段面对内孔轴线的垂直度公差为。气缸筒应能承受倍于最高工作压力条件下的耐压试验，不得有泄漏。图双缸径串联气缸活塞杆的输出推力根据压盖模压盖封罐时所需压力作为活塞杆的输出推力，因此缸筒大缸缸筒考虑到空压机输出的空气在气动系统的传输过程中的少量漏气现象，因此使气缸的最大工作压力，又根据液压气动技术手册中提到的，负载率值的大小视负载的性质活塞的运动速度等因素确定，对惯性负载和气缸以中等速度云动时，取值为较合理。因此值取。根据液压气动技术速查手册表，于是有，又由表中的缸筒内径查国家标准规定了气缸内径尺寸系列，估取。根据液压气动技术速查手册表，般气缸缸筒与内径之比，于是有图大缸缸筒技术要求加工后的零件不允许有毛刺。加工面部不允许有锈蛀和影响寿命或外观的划伤等缺陷。缸筒两侧的尖棱用电磨工具磨钝。缸筒的轴线的直线度不得超过。小缸缸筒图小缸缸筒小缸缸筒的缸内径为大缸筒缸内径的，有效提高了气缸缩回的速度。此缸筒的链接方式采用螺纹连接，其他技术要求与大缸筒相同。活塞杆图活塞杆活塞杆的技术要求加工后的零件不允许有毛刺。加工面部不允许有锈蛀和影响寿命或外观的划伤等缺陷。加工螺纹表面不允许有黑皮磕碰乱扣或毛刺等现象。活塞杆的计算根据液压气动技术速查手册第四章中提到气缸的速度比无要求时，根据经验公式估取活塞杆直径因此取。又由液压气动技术速查手册表中的活塞杆外径查国家标准规定了气缸活塞杆外径尺寸系列，估取活塞杆直径。由于所选活塞杆的长度，所以不需要校核强度校核，但要进行稳定性校核。气缸承受轴向作用力以后，会产生轴向弯曲，当纵向力达到极限力以后，活塞杆会产生永久性弯曲变形，出现不稳定现象。该极限力与缸的安装方式活塞杆直径及行程有关。活塞杆的细长比为，即,所以式中活塞杆计算长度活塞杆横截面回转半径实心杆，活塞杆截面积系数，见液压气动速查手册表材料强度实验值，对钢取系数，对钢取。活塞的设计大缸活塞图大缸活塞大缸活塞的厚度计算根据液压与气压传动中第五章第三节中提到，活塞的宽度般取，于是有。技术要求