控制方式有何不同?SMC比例阀与普通气动阀对比

如虹精工以SMC比例阀中的ITV电气比例减压阀为例,对比普通开关型电磁换向阀:前者按电信号调节压力,后者切换气路通断与方向。多规格工件切换夹紧压力时,需核对压力范围、输入信号及供排气能力。比例调压与换向常需配合,通常不能直接互换;阀内压力闭环也不等于夹紧力或位置闭环。

一套气动夹具只需要夹紧、松开,和一套需要随工件切换夹紧压力的夹具,对阀的要求并不相同。前者主要解决气路如何切换,后者还要解决压力设成多少、如何随工艺调整。比较SMC比例阀与普通气动阀,应先分清这两个任务。

这里把“普通气动阀”限定为常见的开关型电磁换向阀;“SMC比例阀”则以ITV电气比例减压阀为例。比例阀还可能用于流量等对象的控制,不能把不同类型混在一起比较。

普通电磁换向阀接到指令后,切换到预定的气路状态。例如,二位五通阀通过改变气缸两腔的供气、排气关系,使气缸伸出或缩回。三位阀增加中间位置,但仍然是在几个确定的状态之间切换。

这类阀通常由PLC开关量输出控制线圈。线圈电压是驱动条件,不能把它当作连续调压指令:给普通线圈降低电压,并不能可靠地得到相应比例的输出压力,反而可能使阀无法正常切换。

控制方式有何不同?SMC比例阀与普通气动阀对比配图
smc比例阀

ITV这类电气比例减压阀接收的是压力设定指令,在规定范围内调节输出压力。具体型号可以采用电压、电流或通信等输入方式,选型时必须核对订货规格。电源接口与设定信号接口也要分清,不能仅凭“都是24V设备”判断接线兼容。

不过,接了通信总线的阀岛也可能只是控制各个换向阀开关。判断是否属于比例控制,还是要看它调节什么,以及输出能否按设定连续变化。

两者在反馈上的差别,也容易被说得过头。电气比例减压阀的压力调节针对输出压力;即使压力已经稳定,工件受到的夹紧力也可能受气缸摩擦、另一腔背压和夹具机构影响。阀端压力读数合适,不代表夹爪接触处的力就一定合适。

如果工艺要求严格控制接触力,就需要评估力传感器和整套控制回路。若要求气缸精确停在某个中间位置,还要考虑位移反馈及相应控制方案。仅安装一只比例减压阀,不能同时获得力、速度和位置的闭环控制。

控制方式有何不同?SMC比例阀与普通气动阀对比配图
smc比例阀

普通换向阀也可以用在带反馈的设备中。气缸磁性开关可以确认动作是否到位,外部传感器可以参与程序判断。只是这些反馈属于设备控制系统,不能因此把换向阀本身看作连续调节元件。

回到夹具这个例子:如果始终夹同一种工件,允许的夹紧压力范围也比较宽,用机械减压阀设定压力,再由电磁换向阀完成夹紧和松开,通常就能满足需求。增加比例调压,会多出信号配置和调试工作,收益需要有明确的工艺依据。

如果同一工位需要处理不同工件,并频繁调整夹紧压力,比例调压便有了用途。程序可以随产品配方改变压力设定,减少人工转动减压阀的操作。此时换向功能仍然可能保留:比例减压阀负责压力,换向阀负责动作方向,具体连接方式按回路设计确定。

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smc比例阀

这种分工也解释了为什么两者通常不能直接互换。拆下一只五通换向阀,装上一只比例减压阀,气缸原有的供排气路径就未必成立。接口能接上,只能说明机械连接可能匹配。

调试时还要区分“阀已经响应”和“负载端压力已经稳定”。气管较长、气缸容积较大,或多个执行器同时用气,都可能让压力建立变慢。降压过程同样需要排气能力,不能只看进气流量。把换向阀的切换时间与比例减压阀带负载后的压力稳定时间直接比较,得不出哪种阀更快的有效结论。

若设备出现压力跟随慢、夹紧不一致,应同时检查设定信号、供气、管路泄漏和排气通道。不要看到比例阀的读数在变化,就直接认定阀有故障;也不要看到阀端压力正常,就排除下游管路和执行器的问题。

选型前,把动作要求写清楚:只需伸出、缩回,还是需要改变压力?压力是偶尔人工调整,还是随配方自动切换?验收看压力值,还是看工件实际受力?这些答案确定以后,再核对量程、供排气能力、接口和异常状态,才能知道该保留普通换向回路,还是增加比例调压。

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