传感器亚龙.docx
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传感器亚龙
传感器亚龙
1、标准双作用直线气缸
标准气缸是指气缸的功能和规格是广泛使用的、构造简单制造的、制造厂往常作为通用产品供给市场的气缸。
双作用气缸是指活塞的来去运动均由压缩空
气来推进。
图2-3是标准双作用直线气缸的半剖
面图。
图中,气缸的两个端盖上都设有进排气通
口,从无杆侧端盖气口进气时,推进活塞向前运
动;反之,从杆侧端盖气口进气时,推进活塞向
后运动。
双作用气缸拥有构造简单,输卖力稳固,行程可依据需要选择的长处,但因为是利用压缩空气交替作用于活塞上实现伸缩运动的,回缩时压缩空气的有效作用面积较小,所以产生的力要小于伸出时产生的推力。
为了负气缸的动作安稳靠谱,应付气缸的运
动速度加以控制,常用的方法是使用单向节阀来
实现。
单向节流阀是由单向阀和节流阀并联而成的
流量控制阀,常用于控制气缸的运动速度,所以
也称为速度控制阀。
YL-335B各工作单元所使用的传感器都是接
近传感器,它利用传感器对所凑近的物体拥有的
敏感特征来辨别物体的凑近,并输出相应开关信
号,所以,凑近传感器往常也称为凑近开关。
凑近传感器有多种检测方式,包含利用电磁
感觉惹起的检测对象的金属体中产生的涡电流
的方式、捕获检测体的凑近惹起的电气信号的容
量变化的方式、利用磁石和指引开关的方式、利
用光电效应和光电变换器件作为检测元件等等。
YL-335B所使用的是磁感觉式凑近开关(或称磁
性开关)、电感式凑近开关、漫反射光电开关和
光纤型光电传感器等。
这里只介绍磁性开关、电
感式凑近开关和漫反射光电开关,光纤型光电传
感器留待在装置单元实训项目中介绍。
1、磁性开关
YL-335B所使用的气缸都是带磁性开关的气
缸。
这些气缸的缸筒采纳导磁性弱、隔磁性强的
资料,如硬铝、不锈钢等。
在非磁性体的活塞上
安装一个永远磁铁的磁环,这样就供给了一个反
映气缸活塞地点的磁场。
而安装在气缸外侧的磁
性开关则是用来检测气缸活塞地点,即检测活塞
的运动行程的。
有触点式的磁性开关用舌簧开关作磁场检测
元件。
舌簧开关成型于合成树脂块内,并且一般还有动作指示灯、过电压保护电路也塑封在内。
带磁性开关气缸的工作原理。
当气缸中随活塞挪动的磁环凑近开关时,舌簧开关的两根簧片被磁化而互相吸引,触点闭合;当磁环移开开关后,簧片失磁,触点断开。
触点闭合或断开时发出电控信号,在PLC的自动控制中,能够利用该信号判断推料及顶料缸的运动状态或所处的地点,以确立工件能否被推出或气缸能否返回。
在磁性开关上设置的LED显示用于显示其信号状态,供调试时使用。
磁性开关动作时,输出信号“1,”LED亮;磁性开关不动作时,输出信号“0,”LED不亮。
磁性开关的安装地点能够调整,调整方法是松
开它的紧定螺栓,让磁性开关顺着气缸滑动,到
达指定地点后,再旋牢牢定螺栓。
2、电感式凑近开关
电感式凑近开关是利用电涡流效应制造的传感器。
电涡流效应是指,当金属物体处于一个交变的磁场中,在金属内部会产生交变的电涡流,该涡流又会反作用于产生它的磁场这样一种物理效应。
假如这个交变的磁场是由一个电感线圈产生的,则这个电感线圈中的电流就会发生变化,用于均衡涡流产生的磁场。
利用这一原理,以高频振荡器(LC振荡器)中的电感线圈作为检测元件,当被测金属物体凑近电感线圈时产生了涡流效应,惹起振荡器振幅或频次的变化,由传感器的信号调治电路(包含检波、放大、整形、输出等电路)将该变化变换成开关量输出,进而达到检测目的。
电感式凑近传感器工作原理框图如图2-11所示。
供料单元
中,为了检测待加工工件能否金属资料,在供料管底座侧面安装了一个电感式传感器,如图2-12所示
在凑近开关的采纳和安装中,一定仔细考虑检测距离、设定距离,保证生产线上的传感器靠谱动作。
3、漫射式光电凑近开关
(1)光电式凑近开关
“光电传感器”是利用光的各样性质,检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。
此中输出形式为开关量的传感器为光电式凑近开关。
光电式凑近开关主要由光发射器和光接收器构成。
假如光发射器发射的光芒因检测物体不一样而被遮盖或反射,抵达光接收器的量将会发生变化。
光接收器的敏感元件将检测出这类变化,并变换为电气信号,进行输出。
大多使用可视光(主要为红色,也用绿色、蓝色来判断颜色)和红外光。
图2-14光电式凑近开关
(2)漫射式光电开关
漫射式光电开关是利用光照耀到被测物体上
后反射回来的光芒而工作的,因为物体反射的光芒为漫射光,故称为漫射式光电凑近开关。
它的光发射器与光接收器处于同一侧地点,且为一体化构造。
在工作时,光发射器一直发射检测光,若凑近开关前方必定距离内没有物体,则没有光被反射到接收器,凑近开关处于常态而不动作;反之若凑近开关的前方必定距离内出现物体,只需反射回来的光强度足够,则接收器接收到足够的漫射光就会使凑近开关动作而改变输出的状
态。
图2-14(b)为漫射式光电凑近开关的工作原理表示图。
供料单元中,用来检测工件不足或工件有无
的漫射式光电凑近开关采纳OMRON企业的E3Z-L61型放大器内置型光电开关(渺小光束
型,NPN型晶体管集电极开路输出),。
该光
电开关的外形和顶端面上的调理旋钮和显示灯
如图2-15所示。
图中动作选择开关的功能是选择受光动作
(Light)或遮光动作(Drag)模式。
即,当此开关
按顺时针方向充足旋转时(L侧),则进入检测
-ON模式;,当此开关按逆时针方向充足旋转时
(D侧),则进入检测-OFF模式。
距离设定旋钮是5展转调理器,调整距离时注意逐渐稍微旋转,不然若充足旋转距离调理器会空转。
调整的方法是,第一按逆时针方向将距离调理器充足旋到最小检测距离(E3Z-L61约20mm),而后依据要求距离搁置检测物体,按顺时针方向逐渐旋转距离调理器,找到传感器进入检测条件的点;拉开检测物体距离,按顺时针方向进一步旋转距离调理器,找到传感器再次进入检测状态,一旦进入,向后旋转距离调理器直
到传感器回到非检测状态的点。
两点之间的中点
为稳固检测物体的最正确地点。
图2-16E3Z-L61光电开关电路原理图用来检测物料台上有无物料的光电开关是一
个园柱形漫射式光电凑近开关,工作时向上发出
光芒,进而透过小孔检测能否有工件存在,该光
电开关采纳SICK企业产品MHT15-N2317型,
其外形如图2-17所示。
图2-17MHT15-N2317光电开关外形
4、凑近开关的图形符号:
部分凑近开关的图形符号如图2-18所示。
图
中(a)(b)(c)三种状况均使用NPN型三极管集电极开路输出。
假如是使用PNP型的,正负极性应反过来。
图2-18凑近开关的图形符号
加工单元所使用气动履行元件包含标准直线
气缸、薄型气缸随和着手指,下边只介绍前方尚
未说起的薄型气缸随和着手指。
1、薄型气缸
薄型气缸属于省空间气缸类,即气缸的轴向
或径向尺寸比标准气缸有较大减小的气缸。
拥有
构造紧凑、重量轻、占用空间小等长处。
图3-5
是薄型气缸的一些实例图。
图3-5薄型气缸的实例图
薄型气缸的特色是:
缸筒与无杆侧端盖压铸
成一体,杆盖用弹性挡圈固定,缸体为方形。
这
种气缸往常用于固定夹具和搬运中固定工件等。
在YL-335B的加工单元中,薄型气缸用于冲压,这主假如考虑该气缸行程短的特色。
2、气着手指(气爪)
气爪用于抓取、夹紧工件。
气爪往常有滑动
导轨型、支点开闭型和展转驱动型等工作方式。
YL-335B的加工单元所使用的是滑动导轨型气
着手指,如图3-6(a)所示。
其工作原理可从此中
剖面图(b)和(c)看出。
图3-6气着手指实物和工作原理
装置单元所使用气动履行元件包含标准直线
气缸、气着手指、气动摆台和导向气缸,前二种
气缸在前方的项目实训中已表达,下边只介绍气
动摆台和导向气缸。
1、气动摆台
展转物料台的主要器件是气动摆台,它是由直线气缸驱动齿轮齿条实现展转运动,展转角度能在0—90度和0—180度之间随意可调,并且能够安装磁性开关,检测旋转到位信号,多用于方向和地点需要变换的机构。
气动摆台的摇动展转角度能在0—180度范围
随意可调。
当需要调理展转角度或调整摇动位
置精度时,应第一松开调理螺杆上的反扣螺母,
经过旋入和旋出调理螺杆,进而改变展转凸台
的展转角度,调理螺杆1和调理螺杆2分别用
于左旋和右旋角度的调整。
当调整好摇动角度
后,应将反扣螺母与基体反扣锁紧,防备调理
螺杆松动。
造成展转精度降低。
展转到位的信号是经过调整气动摆台滑轨内
的2个磁性开关的地点实现的,图4-8是调整磁性开关地点的表示图。
磁性开关安装在气缸体的滑轨内,松开磁性开关的紧定螺丝,磁性开关就能够沿着滑轨左右挪动。
确立开关地点后,旋牢牢定螺丝,即可达成地点的调整。
2、导向气缸
导向气缸是指拥有导向功能的气缸。
一般为标准气缸和导向装置的会合体。
导向气缸拥有导向精度高,抗扭转力矩、承载能力强、工作安稳等特色。
安装支架用于导杆导向件的安装和导向气缸整体的固定,连结件安装板用于固定其余需要连结到该导向气缸上的物品,并将两导杆和直线汽缸活塞杆的相对地点固定,当直线气缸的一端接通压缩空气后,活塞被驱动作直线运动,活塞杆也一同挪动,被连结件安装板固定到一同的两导杆也随活塞杆伸出或缩回,进而实现导向气缸的
整体功能。
安装在导杆尾端的行程调整板用于调
整该导杆气缸的伸出行程。
详细调整方法是松开
行程调整板上的紧定螺钉,让行程调整板在导杆
上挪动,当达到理想的伸出距离此后,再完整锁
牢牢定螺钉,达成行程的调理。
3、电磁阀组随和动控制回路
装置单元的阀组6个二位五通单电控电磁换
向阀构成,气路连结时,请注意各气缸的初始
地点,此中,挡料气缸在伸出地点,手爪提高气
缸在提起地点。
光纤传感器
光纤型传感器由光纤检测头、光纤放大器两
部分构成,放大器和光纤检测头是分别的两个部
分,光纤检测头的尾端部分分红两条光纤,使用
时分别插入放大器的两个光纤孔。
光纤传感器也是光电传感器的一种。
光纤传
感器拥有下述长处:
抗电磁扰乱、可工作于恶劣
环境,传输距离远,使用寿命长,别的,因为光
纤头拥有较小的体积,所以能够安装在很小空间的地方。
光纤式光电凑近开关的放大器的敏捷度调理
范围较大。
当光纤传感器敏捷度调得较小时,反射性较差的黑色物体,光电探测器没法接收到反射信号;而反射性较好的白色物体,光电探测器就能够接收到反射信号。
反之,若调高光纤传感器敏捷度,则即便对反射性较差的黑色物体,光电探测器也能够接收到反射信号。
旋转编码器概括
旋转编码器是经过光电变换,将输出至轴上
的机械、几何位移量变换成脉冲或数字信号的传
感器,主要用于速度或地点(角度)的检测。
典
型的旋转编码器是由光栅盘和光电检测装置组
成。
光栅盘是在必定直径的圆板上平分地开通若
干个长方形狭缝。
因为光电码盘与电动机同轴,
电动机旋转时,光栅盘与电动机同速旋转,经发
光二极管等电子元件构成的检测装置检测输出
若干脉冲信号,其原理表示图如图5-7所示;经过计算每秒旋转编码器输出脉冲的个数就能反应目前电动机的转速。
一般来说,依据旋转编码器产生脉冲的方式的不一样,能够分为增量式、绝对式以及复合式三大类。
自动线上常采纳的是增量式旋转编码器。
增量式编码器是直接利用光电变换原理输出
三组方波脉冲A、B和Z相;A、B两组脉冲相
位差90,用于辩向:
当A相脉冲超前B相时为
正转方向,而当B相脉冲超前A相时则为反转
方向。
Z相为每转一个脉冲,用于基准点定位。
如图5-8所示。
YL-335B分拣单元使用了这类拥有A、B两
相90o相位差的旋转编码器,用于计算工件在传递带上的地点。
编码器直接连结到传递带主动轴上。
该旋转编码器的三相脉冲采纳NPN型集电极开路输出,分辨率500线,工作电源DC12~
24V。
本工作单元没有使用Z相脉冲,A、B两
相输出端直接连结到PLC(S7-224XP
AC/DC/RLY主单元)的高速计数器输入端。
计算工件在传递带上的地点时,需确立每两
个脉冲之间的距离即脉冲当量。
分拣单元主动轴
的直径为d=43mm,则减速电机每旋转一周,皮
带上工件移动距离L=π?
d=3.14×43=136.35
mm。
故脉冲当量μ为μ=L/500≈0.273mm。
按如图5-8所示的安装尺寸,当工件从下料口
中心线挪动时:
移至传感器中心时,旋转编码器约发出450
个脉冲;
移至第一个推杆中心点时,约发出625个脉
冲;
移至第二个推杆中心点时,约发出1000个脉
冲;
移至第二个推杆中心点时,约发出1350个脉
冲。
图5-9传递带地点计算用图
怎样对输入到PLC的脉冲入行高速计数,以
计算工件在传递带上的地点,将联合本项目的工
作任务,在PLC编程思路中介绍。
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