自动生产线的传感器

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浅谈传感器在自动生产线的应用

浅谈传感器在自动生产线的应用

浅谈传感器在自动生产线的应用传感器及测试技术是自动生产线安装与调试中不可缺少的组合与应用技术,二者密切相联,没有传感器的精确测量,就不能实现生产自动化。

一、传感器在自动生产线安装与调试中的具体应用(一)光电式接近开关。

光电传感器是以光电器件为检测元件,配上相应的光源和光学系统,把被测非电量的变化转换成光信号的变化,然后再将光信号的变化转换成电信号变化的一种传感器。

由光源、光学通路和光电器件三部分组成的。

具有非接触、检测速度快、检测精度高、性能可靠、可遥测、结构简单等优点。

按输出信号形式分类有开关型和模拟型两种。

而开关型光电传感器的输出信号是脉冲型电信号,它要求光电器件应具有较高的灵敏度,主要用于转速测量、光控开关和位置开关等。

光电式接近开关就属于这类型,由发光元件和感光元件组合而成,通常采用波长接近于可见的红外线光束,通过光束是否被物体遮挡或反射来检测被测物体。

光电式接近开关具有体积小、速度快、非接触等特点,可直接与TTL、MOS等电路连接,因其检测距离大、灵敏度高,被广泛应用于工业控制、自动化包装线及安全装置中。

(二)磁性传感器。

磁性传感器(即磁电感应式)传感器,是利用导体和磁场发生相对运动而在导体两端输出感应电动势的原理进行工作的。

是一种机-电能量变换型传感器,属于有源型传感器,直接从被测物体吸取机械能量并转换成电信号输出,不需供电电源。

具有电路简单、性能稳定、输出阻抗小、输出电压灵敏度高等优点,适用于转速、振动、位移等测量。

磁性传感器主要包括一个具有阻磁成分的感应芯片,这个感应芯片可以感应磁矢量。

除此之外,还包括一个磁铁,这个磁铁可以磁化磁矢量以防其被阻磁成分感应到。

例如,磁性传感器可以控制行程,当其遇到磁场时就会自动打开开关传感器相通,从而起到作用,磁性传感器的作用需要磁场,所以在设计过程中,我们应该将磁场设置到传感器附近。

(三)电感式接近开关。

电感式接近开关是电感式传感器中的一種,其应用原理是根据电涡流效应制成的传感器。

自动化生产线中的传感器与监测技术

自动化生产线中的传感器与监测技术

自动化生产线中的传感器与监测技术自动化生产线的发展已经成为现代工业生产的主流趋势之一。

传感器作为自动化生产的核心组件之一,起着至关重要的作用。

本文将针对自动化生产线中传感器与监测技术进行深入探讨。

一、传感器在自动化生产线中的作用传感器是一种能够感知外界环境变化并将其转化为可用电信号的设备。

在自动化生产线中,传感器充当着信息获取的重要角色。

传感器可以对于生产线中的温度、湿度、压力、光照等参数进行实时监测和测量,为生产线的稳定运行提供重要依据。

传感器的信号输出可以与控制系统相连接,通过传感器的信号控制生产设备的操作,从而实现自动化控制。

二、常见的传感器类型1. 温度传感器:用于监测生产线中的温度变化,以保证设备运行在合适的温度范围内,并及时根据实际需求进行调节。

2. 湿度传感器:对于需要严格控制湿度的生产线,湿度传感器能够实时监测湿度值,保持生产环境的稳定。

3. 压力传感器:监测管道、容器等设备的压力变化,以确保设备的安全运行。

4. 光照传感器:监测生产线中的光照强度,根据不同需求合理调整光照,以提高生产效率和产品质量。

三、传感器的应用案例1. 在汽车生产线中,温度传感器被广泛应用于车体焊接过程中的温度监测。

传感器能够实时监测焊接温度,以确保焊接质量和工人的安全。

2. 在食品加工生产线中,湿度传感器被用于监测食品加工环境的湿度值,来确保食品的质量和保存期限。

3. 在石油化工生产线中,压力传感器常用于监测各种管道和容器的压力情况,以防止设备泄漏或爆炸事故的发生。

4. 在光伏发电生产线中,光照传感器被广泛应用于监测太阳能电池板的光照强度,以实现光伏发电设备的最佳输出效果。

四、传感器的监测技术传感器的监测技术包括传感器网络、数据采集与处理、信号传输等方面。

传感器网络指的是将多个传感器相互连接形成的网络,通过网络中的传感器共同采集和处理信息。

数据采集与处理是指将传感器采集到的数据进行整理、分析和处理,得出有用的信息。

传感器对自动化生产线的影响

传感器对自动化生产线的影响

传感器对自动化生产线的影响传感器提高了生产线的精准度。

在自动化生产线上,传感器能够实时监测产品的各项指标,确保生产过程的精准度。

例如,在汽车制造领域,传感器可以监测轮胎的生产直径、扁平比等指标,确保每一条轮胎都符合标准。

在电子制造业中,传感器可以监测电路板上的元器件位置,避免偏移和损坏。

这种精准度不仅提高了产品质量,也降低了废品率,提高了生产效率。

传感器提高了生产线的灵活性。

传统的自动化生产线往往针对特定的产品进行设计,一旦产品更新换代,生产线就需要进行大规模的改造。

而采用传感器后,生产线可以实现快速切换产品,大大提高了生产线的灵活性。

例如,在手机制造领域,传感器可以监测屏幕、摄像头等元器件的位置和功能,实现不同型号手机的快速切换。

这种灵活性使得企业在激烈的市场竞争中能够迅速响应市场需求,提高市场占有率。

再次,传感器降低了生产线的故障率。

在自动化生产线上,设备的故障往往会导致生产线停工,造成巨大的经济损失。

而传感器可以实时监测设备的运行状态,提前发现并预防潜在的故障。

例如,在机械制造领域,传感器可以监测轴承的温度和振动,一旦发现异常,立即报警并采取措施。

这种预防性维护大大降低了生产线的故障率,保证了生产的连续性和稳定性。

传感器促进了生产数据的实时采集和分析。

在自动化生产线上,传感器可以实时采集产品的各项数据,如温度、湿度、速度等。

这些数据可以用于监测产品的质量,优化生产工艺,提高生产效率。

同时,通过对生产数据的分析,企业可以更好地了解产品的使用情况,为产品的设计和改进提供有力支持。

传感器对自动化生产线的影响是全方位的,既提高了生产线的精准度和灵活性,降低了故障率,又促进了生产数据的实时采集和分析,推动了生产线的智能化发展。

在未来的发展中,我相信传感器将继续发挥关键作用,助力我国制造业实现更高水平的发展。

传感器在提升生产线的精准度方面发挥着关键作用。

在自动化生产线上,传感器能够实时监测产品的各项指标,确保生产过程的精准度。

传感器在自动化生产线中的技术应用

传感器在自动化生产线中的技术应用

传感器在自动化生产线中的技术应用传感器在自动化生产线中的地位不可或缺。

传感器作为生产线上的“感官”,能够实时监测生产过程中的各种参数,如温度、压力、速度、位置等,将物理信号转化为电信号,为生产控制系统提供准确的数据支持。

没有传感器的自动化生产线,就像失去了感官的人类,无法正常进行生产活动。

传感器在自动化生产线中的应用十分广泛。

从原材料的进货、储存、加工、组装、检验到产品的包装、运输等各个环节,传感器都发挥着至关重要的作用。

例如,在原材料进货环节,通过重量传感器和体积传感器对原材料进行精确计量;在加工环节,利用温度传感器和压力传感器实时监控设备的工作状态,保证产品质量;在组装环节,采用视觉传感器和触摸传感器进行产品部件的识别和组装;在检验环节,运用长度传感器和缺陷传感器对产品进行全面检测;在包装环节,通过条码传感器和称重传感器实现产品的自动包装和计量。

再次,传感器在自动化生产线中的技术应用不断提高。

随着科技的不断发展,传感器技术也在不断创新。

例如,纳米技术在传感器制造中的应用,使得传感器具有更高的灵敏度和精确度;无线传感器网络技术的发展,使得传感器在生产线上的布局更加灵活,便于数据的实时传输和远程监控;智能化传感器的研究,使得传感器具备一定的决策能力,可以对生产过程中的异常情况进行自主判断和处理。

传感器在自动化生产线中的集成应用也越来越受到重视。

集成化传感器可以将多个传感器的功能集成在一个芯片上,从而实现对生产过程中多种参数的同步监测。

这种集成化传感器不仅减少了生产线的占地面积,降低了生产成本,还提高了生产的自动化程度和可靠性。

我国在传感器技术方面的研究和应用取得了显著成果。

政府高度重视传感器产业的发展,制定了一系列的政策支持措施。

我国传感器企业的技术水平不断提高,市场份额也在逐年扩大。

然而,与发达国家相比,我国在传感器技术方面仍存在一定的差距,需要进一步加大研发力度,提高自主创新能力。

传感器,作为自动化生产线的“神经”,负责捕捉各种关键的生产数据,如温度、压力、速度、位置等,并将这些物理信号转换为电信号,为生产控制系统提供准确的数据基础。

传感器对自动化生产线的重要性

传感器对自动化生产线的重要性

传感器对自动化生产线的重要性传感器能够提高生产效率。

在自动化生产线中,传感器可以实时监测生产线上的各种设备运行状态,以及产品的质量等信息。

根据这些信息,控制系统可以实时调整生产线的运行状态,以保证生产过程的高效进行。

传感器还可以实现产品的自动化检测,减少了人工干预,提高了生产效率。

传感器有助于提高产品的质量。

在自动化生产线中,传感器可以对产品的各个环节进行实时监测,以确保产品的质量符合标准。

例如,在使用视觉传感器进行产品外观检测时,可以及时发现不合格的产品,并将其及时剔除,从而保证了产品的整体质量。

再次,传感器能够降低生产成本。

虽然传感器的初期投入较大,但长远来看,它们能够降低生产成本。

一方面,传感器可以减少人工成本。

在自动化生产线中,传感器可以代替人工进行一些重复性的工作,从而减少了人工成本。

另一方面,传感器可以减少设备的故障率。

通过实时监测设备的运行状态,传感器可以及时发现设备的异常情况,从而避免了设备的故障,降低了维修成本。

传感器有助于提高生产安全性。

在自动化生产线中,传感器可以实时监测生产现场的各种危险因素,如温度、压力等,并及时发出警报,以确保生产过程的安全。

同时,传感器还可以监测工人的操作是否规范,从而避免因操作不当导致的事故。

传感器有助于实现生产数据的实时监控和分析。

在自动化生产线中,传感器可以实时采集生产过程中的各种数据,如生产速度、产量等。

这些数据可以为生产管理提供有力的支持,帮助企业优化生产过程,提高生产效益。

传感器在自动化生产线中的作用至关重要。

它们能够提高生产效率、提高产品质量、降低生产成本、提高生产安全性和实现生产数据的实时监控和分析。

因此,企业在进行自动化生产线建设时,应充分重视传感器的作用,选择合适的传感器,以实现生产过程的优化。

传感器是自动化生产线上的数据采集设备,能够实时监测和获取生产过程中的各种关键信息,如温度、压力、速度、位置等。

这些信息对于生产过程的顺畅进行至关重要。

工业自动化生产线必备十大神器清单

工业自动化生产线必备十大神器清单

工业自动化生产线必备十大神器清单引言概述:工业自动化生产线的发展已经成为现代工业的重要趋势。

为了提高生产效率和质量,工业自动化生产线需要配备一系列的神器。

本文将为您介绍工业自动化生产线必备的十大神器清单,包括传感器、PLC控制器、机器视觉系统、机器人、工业网络、工业机器人手臂、自动导引车、自动化存储系统、智能仓储系统和远程监控系统。

一、传感器1.1 温度传感器:用于监测生产线中的温度变化,确保设备正常运行。

1.2 压力传感器:用于监测生产线中的压力变化,保证生产的稳定性。

1.3 光电传感器:用于检测物体的存在和位置,实现自动化的物料处理。

二、PLC控制器2.1 可编程逻辑控制器(PLC):用于控制和监测生产线上的各种设备和工艺过程。

2.2 人机界面(HMI):提供直观的操作界面,方便工人进行设备操作和监控。

2.3 数据采集模块:用于采集和传输各种传感器和设备的数据,实现实时监控和数据分析。

三、机器视觉系统3.1 工业相机:用于捕捉生产线上的图象,实现产品质量检测和故障诊断。

3.2 图象处理软件:用于对图象进行处理和分析,提取关键信息和特征。

3.3 视觉传感器:用于检测产品的外观和尺寸,实现自动化的质量控制。

四、机器人4.1 机械臂:用于完成生产线上的各种操作,如搬运、装配和焊接。

4.2 协作机器人:与人类工人共同工作,提高生产效率和灵便性。

4.3 自主导航机器人:能够自主导航和避障,实现自动化的物料运输和仓储。

五、工业网络5.1 以太网通信:用于实现生产线上各设备之间的数据传输和通信。

5.2 无线传感网络:用于实现生产线上的无线监控和控制。

5.3 工业以太网交换机:用于构建可靠和高效的工业网络,提供稳定的数据传输和通信。

六、工业机器人手臂6.1 多关节机械臂:具有灵便的运动能力,适合于复杂的操作任务。

6.2 高精度机械臂:能够实现精确的位置和力控制,适合于精细装配和加工。

6.3 长臂机器人:用于搬运和处理大尺寸和分量的物体,提高生产效率和安全性。

自动化生产线的常见故障及解决方法

自动化生产线的常见故障及解决方法

自动化生产线的常见故障及解决方法一、引言自动化生产线是现代工业生产中的重要组成部分,其高效率和稳定性对于企业的生产效益至关重要。

然而,由于各种原因,自动化生产线在运行过程中可能会出现各种故障,影响生产效率。

本文将介绍自动化生产线常见的故障类型及解决方法,以帮助企业更好地应对和解决这些问题。

二、常见故障类型1. 传感器故障:传感器是自动化生产线中的重要组件,用于检测物料、位置和运动等信息。

常见的传感器故障包括信号丢失、误判和灵敏度下降等。

这些故障会导致生产线无法准确感知物料位置和运动状态,从而影响生产效率。

2. 电气故障:自动化生产线依赖于电气系统的正常运行。

电气故障可能包括电路短路、电机故障和电源故障等。

这些故障会导致设备无法正常运行或者停机,影响生产进度。

3. 机械故障:自动化生产线中的机械部件在长时间运行中可能会出现磨损、断裂和松动等问题。

这些故障会导致设备运行不稳定、噪音增加和生产质量下降等问题。

4. 控制系统故障:自动化生产线的控制系统是保证生产线正常运行的核心部分。

控制系统故障可能包括程序错误、通信故障和控制器故障等。

这些故障会导致设备无法按照预定的程序运行,影响生产效率和产品质量。

三、解决方法1. 传感器故障的解决方法:- 检查传感器与控制器之间的连接是否良好,确保信号传输正常。

- 清洁传感器,确保传感器表面没有灰尘或污垢影响感应效果。

- 调整传感器的灵敏度,确保能够准确感知物料位置和运动状态。

2. 电气故障的解决方法:- 检查电路连接是否松动或短路,修复或更换损坏的电线和插头。

- 检查电机是否正常运转,如有异常,及时修理或更换电机。

- 检查电源电压是否稳定,如有波动,考虑使用稳压设备或更换电源。

3. 机械故障的解决方法:- 定期检查和维护机械部件,及时更换磨损严重的零部件。

- 加强润滑和清洁工作,确保机械部件的正常运转。

- 调整机械部件的紧固度,确保设备运行时不会出现松动现象。

4. 控制系统故障的解决方法:- 检查程序代码是否存在错误,修正程序中的逻辑问题。

自动化生产线的常见故障及解决方法

自动化生产线的常见故障及解决方法

自动化生产线的常见故障及解决方法一、故障描述:在自动化生产线运行过程中,常常会出现各种故障,这些故障会导致生产线停工,影响生产效率和产品质量。

下面列举了一些常见的自动化生产线故障:1. 传感器故障:传感器是自动化生产线的重要组成部分,用于检测物料、产品或设备的状态。

传感器故障会导致无法准确检测物料位置、产品状态等信息,从而影响生产线的正常运行。

2. 电气故障:自动化生产线中的电气设备包括电机、开关、继电器等。

电气故障可能导致电机无法正常运转,开关无法切换,继电器无法正常工作等问题,进而影响生产线的连续运行。

3. 机械故障:自动化生产线中的机械设备包括传送带、机械臂、装配机等。

机械故障可能导致传送带卡住、机械臂运动不灵活、装配机无法完成装配等问题,影响生产线的正常运行。

4. 控制系统故障:自动化生产线的控制系统包括PLC(可编程逻辑控制器)、触摸屏、计算机等。

控制系统故障可能导致程序错误、触摸屏无法操作、计算机崩溃等问题,从而影响生产线的自动化控制。

二、解决方法:针对上述常见的自动化生产线故障,以下是一些解决方法供参考:1. 传感器故障解决方法:- 检查传感器连接是否松动或损坏,重新连接或更换传感器。

- 清洁传感器,确保其表面无灰尘或污垢。

- 检查传感器电源是否正常供电,如有问题及时修复或更换电源。

- 检查传感器的工作原理和参数设置,确保正确配置。

2. 电气故障解决方法:- 检查电气设备的电源线路,确保电源供应稳定。

- 检查电气设备的接线是否正确,如有问题及时更正。

- 检查电气设备的保护装置,如保险丝、断路器等,确保其正常工作。

- 如电机故障,可以检查电机的绕组是否短路、开路,及时修复或更换电机。

3. 机械故障解决方法:- 检查机械设备的润滑情况,如有需要及时添加润滑油或脂。

- 检查机械设备的传动部件,如皮带、链条等,是否松动或磨损,及时调整或更换。

- 检查机械设备的机械连接件,如螺栓、螺母等,是否松动,及时紧固。

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自动生产线中的传感器一、传感器的概念与分类根据国家标准《传感器通用术语》(GB/T7665-2005),传感器的定义为:“能感受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,通常由敏感元件和转换元件组成”。

传感器的敏感元件用来直接感受被测量,并输出与被测量成某一关系的物理量的元件,其转换元件则把敏感元件的输出信号转换为电信号,如电流、电压。

传感器的组成如图1所示。

图1电量输出的传感器的基本组成传感器常用的分类方法主要有如下几种:1)按被测量性质分类,可分为位移、力、速度、温度等传感器。

2)按工作原理分类,可分为电阻式、电容式、电感式、霍尔式、光电式、热电偶等传感器。

3)按传感器输出信号的性质分类,可分为数字量(包括开关量输出)传感器和模拟量传感器。

在传感器中,能以非接触方式检测到物体的接近和附近检测对象有无的产品总称为接近传感器或接近开关,接近开关是开关量输出的传感器。

其工作原理包括有利用电磁感应引起的检测对象的金属体中产生的涡流的方式、捕捉检测体的接近引起的电容量变化的方式、利用永磁体引导开关的方式等。

此处将不涉及模拟量输出传感器,仅介绍常用接近开关和旋转编码器等数字量传感器。

二、接近传感器1、磁性开关磁性开关用舌簧开关作磁场检测元件,即当舌簧开关处于磁场之中时,舌簧开关的两根簧片被磁化而相互吸引,触点闭合;当磁场移开开关后,簧片失磁,触点断开。

在气动系统中,常用磁性开关来检测气缸活塞位置,即检测活塞的运动行程。

只是这些气缸的缸筒要求采用导磁性弱、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,在气缸外侧某一位置安装上磁性开关,则可用来检测气缸活塞是否在该位置上,从而实现活塞运动行程的检测。

图2给出两个安装在直线气缸上磁性开关。

气缸缩回到位检测气缸伸出到位检测图2安装在直线气缸上的磁性开关图3是带磁性开关气缸的工作原理图。

当气缸中随活塞移动的磁环靠近开关时,舌簧开关的两根簧片被磁化而相互吸引,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,可以利用该信号判断推料及顶料缸的运动状态或所处的位置,以确定工件是否被推出或气缸是否返回。

5、活塞;7、缸筒;6、磁环(永久磁铁)8、舌簧开关图3带磁性开关的气缸工作原理图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。

磁性开关的安装位置可以调整,调整方法是松开它的紧定螺栓,让磁性开关顺着气缸滑动,到达指定位置后,再旋紧紧定螺栓。

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。

磁性开关的内部电路如图4中虚线框内所示。

电气符号图图4磁性开关内部电路2、电容式与电涡流式接近开关2.1 电容式接近传感器及应用电容式接近传感器是一个以电极为检测端的静电电容式接近开关,它由高频振荡电路、和具有检波、放大、整形及输出开关量等功能的调理电路组成。

平时检测电极与大地之间存在一定的电容量,它成为振荡电路的一个组成部分。

当被检测物体接近检测电极时,检测电极电容C发生变化,使振荡电路停止振荡。

振荡电路的振荡与停振这两种状态被调理电路转换为开关信号后向外输出。

电容式接近传感器工作原理框图以及电气符号图如图5所示。

图5电容式接近传感器工作原理框图电容式接近开关理论上可以检测任何物体,即既能检测金属物体,也能检测非金属物体。

但当检测过高介电常数物体时,检测距离要明显减小,这时即使增加灵敏度也起不到效果能;此外,电容式接近开关受环境影响较大,使用时应注意抗干扰措施。

2.2 电涡流式接近传感器及使用电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。

如果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,用于平衡涡流产生的磁场。

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。

电感式接近传感器工作原理框图以及电气符号图如图6所示。

图6电感式接近传感器工作原理框图常见的电感式接近开关外形有圆柱型、长方体型和U型等,如图7所示。

图7常见的电感式接近开关外形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。

安装距离注意说明如图8所示。

图8安装距离注意说明3、光电开关与光纤式接近开关3.1 光电开关的工作原理及使用⑴光电开关的基本原理和分类光电式接近传感器(光电开关)是利用光电效应做成的,用以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。

如果光发射器发射的光线因检测物体不同而被遮掩或反射,到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种变化,并转换为电气信号,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。

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,如图9所示。

a) 对射型b) 漫射型(漫反射型)c) 回归反射型图9光电式接近开关的类型⑵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。

在工作时,光发射器始终发射检测光,若接近开关前方一定距离内没有物体,则没有光被反射到接收器,接近开关处于常态而不动作;反之若接近开关的前方一定距离内出现物体,只要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接近开关动作而改变输出的状态。

图9(b)为漫射式光电接近开关的工作原理示意图。

常见的漫射式光电接近开关有园柱形和方形如图10所示。

(a) 园柱形漫射式接近开关(b) 方形漫射式接近开关(c) 方形漫射式接近开关图10漫射式光电接近开关外形3.2 光纤式传感器及使用光纤传感器也是光电传感器的一种,它由光纤单元、放大器两部分组成。

其工作原理示意图如图 11 所示。

投光器和受光器均在放大器内,投光器发出的光线通过一条光纤内部从端面(光纤头)以约60°的角度扩散,照射到检测物体上;同样,反射回来的光线通过另一条光纤的内部回送到受光器。

受光元件光纤头反射光检测物体投光元件图11光纤传感器工作原理光纤传感器由于检测部(光纤)中完全没有电气部分,抗干扰等耐环境性良好,并且具有光纤头可安装在很小空间的地方,传输距离远,使用寿命长等优点。

光纤传感器是精密器件,使用时务须注意它的安装和拆卸方法。

下面以YL239装置上使用的E3Z-NA11型光纤传感器(欧姆龙公司产)的装卸过程为例说明。

⑴放大器单元的安装和拆卸。

图12给出一个放大器的安装过程。

①将 1 台放大器本体安装到 DIN 导轨上②滑动放大器本体,与顶端的夹子对准后,粘紧推倒发出“咔”声图12E3Z-NA11的放大器安装过程拆卸时以相反的过程进行。

注意,在连接了光纤的状态下,不要从DIN导轨上拆卸。

⑵光纤的装卸进行连接或拆下的时候,注意一定要切断电源。

然后按下面方法进行装卸,有关安装部位见图13。

固定解除状态固定状态光纤插入位置记号光纤图13光纤的装卸示意图①安装光纤:抬高保护罩,提起固定按钮,将光纤顺着放大器单元侧面的插入位置记号进行插入,然后放下固定按钮。

②拆卸光纤:抬起保护罩,提升固定按钮时可以将光纤取下来。

光纤式光电接近开关的放大器的灵敏度调节范围较大。

当光纤传感器灵敏度调得较小时,反射性较差的黑色物体,光电探测器无法接收到反射信号;而反射性较好的白色物体,光电探测器就可以接收到反射信号。

反之,若调高光纤传感器灵敏度,则即使对反射性较差的黑色物体,光电探测器也可以接收到反射信号。

图14 给出了放大器单元的俯视图,调节其中部的8 旋转灵敏度高速旋钮就能进行放大器灵敏度调节(顺时针旋转灵敏度增大)。

调节时,会看到“入光量显示灯”发光的变化。

当探测器检测到物料时,“动作显示灯”会亮,提示检测到物料。

动作显示灯(橙色)灵敏度旋钮指示器定时功能切换开关锁定拨杆入光量显示灯8旋转灵敏度高速旋钮动作模式切换开关图14光纤传感器放大器单元的俯视图E3Z-NA11 型光纤传感器电路框图如图15 所示,接线时请注意根据导线颜色判断电源极性和信号输出线,切勿把信号输出线直接连接到电源+24V端。

图15E3X-NA11型光纤传感器电路框图三、旋转编码器及应用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。

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、绝对式以及混合式三大类。

1、绝对式光电编码器绝对式光电编码器通过输出唯一的数字码来表征绝对位置、角度或转数信息。

这唯一的数字码被分配给每一个确定角度。

一圈内这些数字码的个数代表了单圈的分辨率。

因为绝对的位置是用唯一的码来表示的,所以无需初始参考点。

绝对式光电编码器的原理示意图如图16所示。

(b)角位移检测原理示意图(a)二进制编码盘图16绝对式光电编码器的原理示意图图16(a)所示的是一个二进制编码的绝对式光电编码盘,圆盘分为2等分(图中为n16 等分);并沿径向分成 n 圈,各圈对应着编码的位数,称为码道。

故图3.4.9(a) 所示的编码盘是一个 4 位二进制编码盘,其中透明(白色)的部分为“0”,不透明(黑色)的部分为“1”。

由不同的黑、白区域的排列组合即构成与角位移位置相对应的数码,如“0000”对应“0”号位,“0011”对应“3”号位等。

码盘的材料大多为玻璃,也有用金属与塑料的。

应用编码盘进行角位移检测的示意图如图16(b) 所示,对应码盘每一码道,有一个光电检测元件(图中为 4 码道光电码盘)。

当编码盘处于不同角度时由透明和不透明区域组成的数码信号,由光电元件的受光与否,转换成电信号送往数码寄存器,由数码寄存器即可获得角位移的位置数值。

光电编码盘检测的优点是非接触检测,允许高转速,精度也较高,单个码盘可做到18个码道。

其缺点是结构复杂、价格较贵、安装较困难。

但由于光电编码盘允许高转速,高精度,且输出为数字量,便于计算机控制,因此在高速、高精度的数控机床中得到广泛应用。

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