旋转工作台
旋转工作台模块主要是由旋转工作台、工作 台固定底盘、定速比直流电动机、定位块、电感式接近开关传感器、漫反射式光电传感器、支架等组成。
在转动台上有四个工位,用于存放工件。每个 工位下面都有一个圆孔,用于光电传感器对工件的 识别。电感式接近开关传感器用于判断工作台的转 动位置,以便于进行定位控制。
钻孔部分
钻孔部分主要由钻孔气缸、钻孔电机、夹紧气缸等组成。
钻孔部分用于实现钻孔加工过程。在钻孔气缸的两端、夹紧气缸的两端都安装由磁感应式接近开关,分别用于判断两个气缸运动的两个极限位置
检测部分
检测部分用于实现对钻孔加工结束的模拟检测过程。检测模块主要由检测气缸、检测气缸固定架、检测部分支架及磁感应式接近开关组成。
继电器
继电器k1、k2,分别用于控制钻孔电机和工作台电机。(如图1.3所示)
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2、气动方案
3.2.1 传感器的简介以及分类
人是靠视觉、听觉、嗅觉、味觉和触觉这些感觉器官来接受外界信息的,而一台光机电一体化的自动设备在运行中也有大量的信息需要准确地被“感受”,以使设备能按照设计要求实现自动化控制,自动化设备用于“感受”信息的装置就是传感器。传感器是实现自动化的关键技术之一。
1)传感器的组成
传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律将其转换成可用输出信号的器件或装置。通常由敏感元件、转换元件和转换电路及辅助电源部分组成。
a、敏感元件,是传感器中能直接感受或响应被测量的部分。
b、转换元件,是传感器中将敏感元件感受或响应的被测量转换成适用于传输或测量的电信号的部分。
c、转换电路,是将转换元件输出的电参量转换成电压、电流或频率量的电路。 d、辅助电源,是用于提供传感器正常工作能源的电源。传感器的组成如图2.6所示
2)常用传感器的分类
图2.6 传感器的组
作为实现传感功能的基本器件,传感器的分类方法很多, a、按传感器能量变换关系进行分类
按能量变换关系,传感器分为发电型传感器和参量型传感器。 b、按传感器输入量(即被测参数)进行分类
按输人量分类,传感器以被测物理量命名,如位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器等。
c、按传感器的输出量进行分类
按输出量分类,传感器可分为模拟式传感器和数字式传感器两类。模拟式传感器是指传感器的输出信号为模拟量,数字式传感器是指传感器的输出信号为数字量。
d、按传感器工作原理进行分类
按传感器的工作原理为依据分类,可分为电阻应变式传感器、电容式传感器、电感式传感器、压电式传感器、热电式传感器等。
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3.2.2传感器工作原理及应用
1)电感式接近开关
a、电感式接近开关的基本工作原理
电感式传感器为信号发生器,它被用于在加工机械,机器人,生产线以及传送带系统中检测和功能相关的动作,并将检测结果转换成电信号。它是以非接触的方式工作的。当有金属物体接近规定的感应距离时,传感器会发出一个电信号。电感式接近开关就是利用电涡流效应制造的传感器。
(1)高频振荡型电感式接近开关
它以高频振荡器(LC振荡器)中的电感线圈作为检测元件,利用被测金属物体接近电感线圈时产生的涡流效应,引起振荡器振幅或频率的变化,由传感器的信号调理电路将该变化转换成开关量输出,从而达到检测的目的。
(2)差动线圈型电感式接近开关
它有两个电感线圈,由其中一个电感线圈作为检测线圈,另一个电感线圈作为比较线圈;由于被测金属物体接近检测线圈时会产生涡流效应,从而引起检测线圈中磁通的变化,检测线圈的磁通与比较线圈的磁通进行比较,然后利用比较后的磁通差,经由传感器的信号调理电路将该磁通差转换成电的开关量输出,从而达到检测的目的。
b、电感式接近开关的分类 (1)按工作电源的性质进行分类
①流型:采用交流电源供电,用于交流控制回路。 ②流型:采用直流流电源供电,用于直流控制回路。 (2)按接线方式进行分类
①二线制②三线制③四线制④五线制⑤六线制 (3)按触点的性质分类
①常开式②常闭式③常开与常闭混合式 (4)按输出逻辑分类
①正逻辑型②负逻辑型③浮空逻辑型④混合型 (5)按外形分类
①螺纹型②圆柱型③长方体型④ U型等 (6)按防护方式分类
①防水型②防爆型③耐高温型④耐高压型等 c、电感式接近开关的图形符号
接近开关通用符号如图2.7所示,电感式接近开关如图2.8所示。
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图2.7 接近开关通用d、电感式传感器的特点
图2.8 电感式接近开关图形无机械磨损和撕扯动作,因此使用寿命长;不会因灰尘或触点焊接在一起而出现故障;无触点反弹,因此无切换故障;切换频率高达3000Hz;抗震;安装位置随意;黄色LED显示切换状态;完全密闭,防护等级高。
e、电感式传感器在自动检测中的应用
由于电感式传感只能对金属起作用,在自动控制的应用可以应用在上例中进行检测白色的金属或红色的塑料,又可以应用在流水生产线上检测金属工件是否到位。如图2.9所示。当工件到位后自动输出一个开关量信号。用以控制计数器计数或下一个加工步骤等。
检查有无物体通过
图2.9 电感式传感器的应用 9
3.2.3 气动部件的选用
加工单元主要元器件
元件名称 气源 检测气缸(带磁环) 可调单向节流阀 数量 1 1 型号 集中供气 气源元件符号 MGPL25-50 双作用缸 6 亚德客三位五通双控 亚德客AFR2000M 亚德客4A400 n位五通换向阀可调单向节流阀 二联件二联件 1 换向阀 3 夹紧气缸(带磁环) 提升气缸(带磁环) 电容传感器 1 SC32*25*25 双作用缸 1 MGPL25-50 2 PR08-2DN 电感传感器 1 LJ12A3-4 磁感应式接近开关 6 CS1-F
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