中职 高三 高教版自动化生产线安装与调试课件 基础篇 单元2 传感器与检测技术

基础篇 YL-1633B型自动生产线核心技术 自动化生产线安装与调试 单元2 传感器与检测技术 2.1 磁性开关 2.2 电感式接近开关 2.3 漫射式光电接近开关 2.4 光纤传感器 2.5 数字式位置传感器 导语 单元2 传感器与检测技术 在生产中，当工件进入到自动生产线各个工作站，人的眼睛可以观察到。但自动生产线如何来判别呢？在自动生产线中各种信号的判别和控制都来自传感器。传感器是一种能感受规定的被测量，并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。传感器就像人的眼睛、耳朵、鼻子等器官，是自动生产线的检测元件。自动生产线中所使用的传感器一般为非接触式传感器，有时也称为接近开关，它能在一定的距离检测有无物体靠近，当物体与其接近到设定的距离时，就可以发出动作信号。接近开关的核心部分是感辨头，它必须对正在接近物体有很强的感辨能力。 单元2 传感器与检测技术 2.1 磁性开关 YL-1633B所使用的气缸都是带磁性开关的气缸。这些气缸的缸筒采用导磁性弱、隔磁性强的材料，如硬铝、不锈钢等。在非磁性体的活塞上安装一个永久磁铁的磁环，这样就提供了一个反映气缸活塞位置的磁场。而安装在气缸外侧的磁性开关则是用来检测气缸活塞位置，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。 磁性开关有蓝色和棕色2根引出线，使用时蓝色引出线应连接到PLC输入公共端，棕色引出线应连接到PLC输入端。 单元2 传感器与检测技术 2.2 电感式接近开关 感式接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。 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，当被测金属物体接近电感线圈时产生了涡流效应，引起振荡器振幅或频率的变化，由传感器的信号调理电路（包括检波、放大、整形、输出等电路）将该变化转换成开关量输出，从而达到检测目的。在接近开关的选用和安装中，必须认真考虑检测距离、设定距离，保证生产线上的传感器可靠动作。 单元2 传感器与检测技术 2.3 漫射式光电接近开关 1. 光电式接近开关 “光电传感器”是利用光的各种性质，检测物体的有无和表面状态的变化等的传感器。其中输出形式为开关量的传感器为光电式接近开关。光电式接近开关主要由光发射器和光接收器构成。 按照接收器接收光的方式的不同，光电式接近开关可分为对射式、反射式和漫射式3种， 单元2 传感器与检测技术 2. 漫射式光电开关 漫射式光电开关是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的，由于物体反射的光线为漫射光，故称为漫射式光电接近开关。它的光发射器与光接收器处于同一侧位置，且为一体化结构。 用来检测物料台上有无物料的光电开关是一个圆柱形漫射式光电接近开关，工作时向上发出光线，从而透过小孔检测是否有工件存在，该光电开关选用SICK公司产品MHT15-N2317型。 单元2 传感器与检测技术 光纤型传感器由光纤检测头、光纤放大器两部分组成，放大器和光纤检测头是分离的两个部分，光纤检测头的尾端部分分成两条光纤，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。光纤传感器具有下述优点：抗电磁干扰、可工作于恶劣环境，传输距离远，使用寿命长。 2.4 光纤传感器 单元2 传感器与检测技术 旋转编码器是通过光电转换，将输出至轴上的机械、几何位移量转换成脉冲或数字信号的传感器，主要用于速度或位置（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。光栅盘是在一定直径的圆板上等分地开通若干个长方形狭缝。由于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组成的检测装置检测输出若干脉冲信号，通过计算每秒旋转编码器输出脉冲的个数就能反映当前电动机的转速。 一般来说，根据旋转编码器产生脉冲的方式的不同，可以分为增量式、绝对式以及复合式三大类，自动线上常采用的是增量式旋转编码器。 2.5 数字式位置传感器 单元2 传感器与检测技术 增量式编码器是直接利用光电转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。 计算工件在传送带上的位置时，需确定每两个脉冲之间的距离即脉冲当量。脉冲当量的计算只是理论上的。实际上各种误差因素不可避免，例如传送带主动轴直径（包括皮带厚度）的测量误差，传送带的安装偏差、张紧度，分拣单元整体在工作台面上定位偏差等等，都将影响理论计算值。