基于磁控开关的气缸位置检测项目

项目4.1基于磁控开关的气缸位置检测项目一机电一体化技术综合应用实例

供料单元加工单元装配单元分拣单元输送单元

供料单元的基本功能：按照需要将放置在料仓中待加工的工件自动送出到物料台上，以便输送单元的抓取机械手装置将工件抓取送往其他工作单元。任务一：供料单元1、供料单元的结构组成

供料单元的结构组成如图1所示。其主要结构组成为：料仓、料槽、物料台、顶料气缸、推料气缸、端子排组件、PLC、传感器、电磁阀组、走线槽、底板等。图1供料单元的结构供料单元的工作过程：工件垂直叠放在料仓中，推料缸处于料仓的底层并且其活塞杆可从料仓的底部通过。当活塞杆在退回位置时，它与最下层工件处于同一水平位置，而顶料气缸则与次下层工件处于同一水平位置。在需要将工件推出到物料台时，首先使顶料气缸的活塞杆推出，压住次下层工件；然后使推料气缸活塞杆推出，从而把最下层工件推到物料台上。在推料气缸返回并从料仓底部抽出后，再使顶料气缸返回，松开下层工件。这样，料仓中的工件在重力的作用下，就自动向下移动一个工件，为下一次推出工件做好准备。本站工作过程如下：系统启动后，顶料气缸伸出顶住倒数第二个工件；推料气缸推出，把料槽中最底层的工件推到物料台上工件抓取位。工件到位传感器检测到工件到位后，推出气缸和顶料气缸逐个缩回，倒数第二层工件落到最底层，等待推出。搬运站机械手伸出并抓取该工件，并将其运送往加工站。此单元共有七个传感器：四个磁感应接近开关，装在两个气缸的退回、伸出限位极限位置。磁感应接近开关的基本原理是当磁性物质接近传感器时，传感器便会动作，并输出传感器信号。在气缸的活塞或活塞杆上安装上磁性物质，在气缸缸筒外面的两端位置各装一个磁感应式接近开关，就可以用这两个传感器标识气缸运动的两个极限位置。当气缸的活塞杆运动到哪一端时，哪一端的磁感应式接近开关就动作，发出信号。此单元共有七个传感器：三个漫射式光电接近开关，底座和第四层工件位置、物料台下面分别判断料仓中有无物料、物料是否足够、物料台有无工件。漫射式光电接近开关的基本原理是利用光照射到被测物体上后反射回来的光线而工作的，它的光发射器和光接收器处于同一侧位置，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使开关动作改变输出的状态。加工单元主要结构组成为：物料台及滑动机构、加工（冲压）机构、电磁阀组、接线端口、PLC模块等。加工单元任务二：加工单元加工单元的基本功能：把该单元物料台上的工件送到冲压机构下面，完成一次冲压加工动作，然后再送回到物料台上.物料台物料台及滑动机构

物料台用于固定被加工工件，并把工件移到加工（冲压）机构加工。其主要由气动手爪、气动手指、物料台伸缩气缸、线性导轨及滑块、磁感应接近开关、漫射式光电传感器等组成。1）简易物料仓库2）物料分配机构3）物料位置变换机构4）机械手5）半成品工件的定位机构6）电磁阀组7）警示灯8）气动摆台任务三：装配单元1、装配单元的结构组成装配单元的基本功能：完成将该单元料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到已加工的工件中的装配过程。图10装配单元的结构组成图17分拣单单元的的结构构组成成任务四四：分拣单元分拣单单元的的基本本功能能：完完成将将上一一单元元送来来的已已加工工、装装配的的工件件进行行分拣拣，使使不同同颜色色的工工件从从不同同的料料槽分分流的的功能能。分拣单元的的结构组成成如图17所示。其主主要结构组组成为：传传送和分拣拣机构、传传动机构、、变频器模模块、电磁磁阀组、接接线端口、、PLC模块、底板板等。1、分拣单元的的结构组成成传感器的基基本概念传感器是一种种检测装置，，将感受到的的被测量信息息按一定规律律变换成为电电信号或其他他所需形式的的信息输出，，以满足信息息的传输、处处理，存储、、显示、记录录和控制等要要求。传感器器一般处于研研究对象或检检测控制系统统的最前端，，它是实现自自动检测和自自动控制的首首要环节。是是感知、获取取与检测信息息的窗口。传传感器的输出出信号多为易易于处理的电电量，如电压压、电流、频频率等。传感器的定义义“能感受规定定的被测量并并按照一定的的规律转换成成可用信号的的器件或装置置，通常由敏敏感元件和转转换元件组成成”敏感元件指传感器中能能直接感受或或响应被测量量，并且输出出与被测量成成一定关系的的某一物理量量的元件。即被测量通过过传感器的敏敏感元件转换换成一个与之之有确定关系系、更易于转转换的非电量量。转换元件转换元件是指指传感器中能能将敏感元件件感受或响应应的被测量，，转换成适合合于传输或测测量的电信号号的部分。有时敏感元件件和转换元件件的功能是由由一个元件(敏感元件)实现的。信号调理与转转换电路信号调理与转转换电路将敏敏感元件或转转换元件输出出的电路参数数转换、调理理成一定形式式的电量输出出。由于传感感器输出信号号一般都很微微弱，因此需需要进行信号号调理与转换换、放大、运运算与调制之之后才能进行行显示和参与与控制。辅助电源辅助电源为无无源传感器的的转换电路提提供电能。传感器分类1.按被测参参数分类被测参数即为为输入量，如如对温度、压压力、位移、、速度等被测测参数测量，，按输入量相相应的分为温温度传感器、、压力传感器器、位移传感感器和速度传传感器等。2.按工作原原理分类按工作原理，，传感器可分分为物理传感感器和化学传传感器两类。。物理传感器器应用的是物物理校应，诸诸如压电效应应、磁致伸缩缩现象、离化化、极化、热热电、光电、、磁电等效应应。化学转换换包括那些以以化学吸附、、电化学反应应等现象为因因果关系的传传感器。3.按能量转转换方式分类类按转换元件的的能量转换方方式，传感器器分为有源型型和无源型两两类。有源型型也称能量转转换型或发电电型，它把非非电量直接变变成电压量、、电流量和电电荷量等，如如磁电式、压压电式，光电电式、热电偶偶等。无源型型也称能量控控制型或参数数型，它把非非电量变成电电阻、电容和和电感等。4.按输入输输出特性分类类按输入、输出出特性传感器器分为线性和和非线性两类类5.按用途分分类按用途传感器器可分为压敏敏和力敏传感感器、位置传传感器、液面面传感器、能能耗传感器、、速度传感器器、加速度传传感器、射线线辐射传感器器、振动传感感器、真空度度传感器和生生物传感器等等。6.按传感感器输出信信号的性质质分类按传感器输出出信号的性质质分类，可分分为：输出为为开关量（““１”和"００”或“开””和“关”））的开关型传传感器；输出出为模拟型传传感器；输出出为脉冲或代代码的数字型型传感器。自动生产线中中常用传感器器开关量传感器器，如磁控开开关、关电开开关、光纤式式接近开关、、电感式接近近开关等，也有检测诸如如流量、压力力、温度、速速度等物理量量的模拟型或或数字型传感感器。转光电传感器器磁控开关的工工作原理由两片具有高高导磁和低矫矫顽力的合金金簧片组成，，并密封在一一个充满惰性性气体的玻璃璃管中。两个个簧片之间保保持一定的重重叠和适当的的间隙，末端端镀金作为触触点，管外焊焊接引信。当当传感器所处处位置的磁感感应强度足够够大，两簧片片相互吸引而而使触点导通通；当磁场减减弱到一定程程度时，在簧簧片本身弹力力的作用下而而释放。特点磁控开关，也也称磁力式接接近开关，是是一种非接触触式的磁感应应传感器，主主要用作位置置检测，这种种非接触式位位置检测不会会磨损和损伤伤检测对象，，具有体积小小、惯性大、、动作快等优优点磁控开关用永永久磁铁驱动动时，多作检检测之用，如如作为限位开开关使用，取取代靠碰撞接接触的行程开开关，可提高高系统的可靠靠性和使用寿寿命，在PLC控制器中中常用作位置置控制的通讯讯信号。磁控开关关的使用用在自动化化生产线线中，磁磁控开关关是用来来检测执执行机构构（如气气缸活塞塞）位置置的，即即检测执执行机构构（如气气缸活塞塞）的运运动行程程的气缸的活活塞上安安装一个个永久磁磁铁的磁磁环，从从而提供供一个反反映气缸缸活塞位位置的磁磁场。而而安装在在气缸外外侧的磁磁控开关关用舌簧簧开关作作磁场检检测元件件。当气气缸中随随活塞移移动的磁磁环靠近近开关时时，舌簧簧开关的的两根簧簧片被磁磁化而相相互吸引引，触点点闭合；；当磁环环移开开开关后，，簧片失失磁，触触点断开开。触点点闭合或或断开即即提供了了气缸活活塞伸出出或缩回回的位置置。接线磁控开关关作为检检测元件件，一般般把检测测到的开开关量信信息传递递给系统统的控制制元件PLC，，磁控开开关的信信号检测测可不依依赖于外外接电源源，图4-5所所示为两两线制磁磁控开关关接线原原理图及及图形符符号，其其标准引引出线为为棕色线线与蓝色色线各一一根。在在于PLC连接接时，一一般棕色色接PLC接线线端子，，蓝色接接直流24V电电源负极极。注意事项项(1)直直流型磁磁控开关关所使用用电压为为3～30VDC，，一般应应用范围围为5～～24VDC。。过高的的电压会会引起内内部元器器件升温温而变得得不稳定定，但电电压过低低，容易易受外界界环境变变化影响响，从而而引起误误动作。。(2)使使用时，，必须在在接通电电源前检检查接线线是否正正确，电电压是否否为额定定值。磁磁控开关关只能检检测磁性性介质，，检测范范围与磁磁场强度度有关。。磁场越越强，范范围越大大。任务一磁磁控开开关的机机械安装装本任务将将磁控开开关SC1、SC2装装接到伸伸缩气缸缸的滑槽槽中。注意，磁磁控开关关安装位位置的调调整方法法是松开开它的紧紧定螺栓栓，让磁磁控开关关顺着气气缸滑动动，到达达指定位位置后，，再旋紧紧紧定螺螺栓。任务二磁磁控开开关的电电气安装装本任务即即把磁控控开关与与控制器器PLC相接，，使得检检测信号号反馈给给控制系系统。磁磁控开关关的棕色色引出线线接PLC输入入端子，，蓝色引引出线接接24V电源负负极。因因为检测测回路基基本无负负载，为为保护接接点不被被烧毁，，一般在在棕色线线上串联联电阻限限制电流流大小；；串联二二极管保保证在电电源极性性接反时时保护内内部电路路。任务三磁磁控开开关的安安装与调调试1.电气气接线检检查重点要要考虑虑传感感器的的尺寸寸、位位置、、安装装方式式、布布线工工艺、、电缆缆长度度以及及周围围工作作环境境等因因素对对传感感器工工作的的影响响。在磁控控开关关上设设置有有LED，，用于于显示示传感感器的的信号号状态态，供供调试试与运运行监监视时时观察察。当当气缸缸活塞塞靠近近，磁磁控开开关输输出动动作，，输出出“1”信信号，，LED亮亮；当当没有有气缸缸活塞塞靠近近，磁磁控开开关输输出不不动作作，输输出““0””信号号，LED不亮亮。2.磁磁控开开关在在气缸缸上的的安装装与调调整磁控开开关与与气缸缸配合合使用用，如如果安安装不不合理理，可可能使使得气气缸的的动作作不正正确。。当气气缸活活塞移移向磁磁性开开关，，并接接近到到一定定距离离时，，磁控控开关关才有有“感感知””，开开关才才会动动作，，通常常把这这个距距离叫叫“检检出距距离””。在气缸缸上安安装磁磁控开开关时时，先先把磁磁控开开关装装在气气缸上上，磁磁控开开关的的安装装位置置根据据控制制对象象的要要求调调整，，调整整方法法简单单，只只要让让磁控控开关关到达达指定定位置置，用用螺丝丝刀旋旋紧固固螺钉钉（或或）螺螺帽即即可。。项目实实施利用磁磁控开开关检检测触触发信信号，，并运运用PLC完成成如下下控制制要求求：气气缸活活塞伸伸出时时，磁磁控开开关SC1状态态为ON，，指示示灯L1亮亮，否否则SC1状态态为OFF，L1灭灭；气气缸活活塞缩缩回时时，磁磁控开开关SC2状态态为ON，，指示示灯L2亮亮，否否则SC2状态态为OFF，L2灭灭1.功能分析析根据项目控制制要求，系统统要求使用PLC实现，，系统中使用用到输入信号号2个（即SC1\SC2），输出出信号2个（（即灯L1\L2），选选择西门子S7-226（AC/DC/RLY）PLC作作为控制器。。4.传感器的的安装与调试试通过本项目技技能训练模块块锻炼，具备备独立安装与与调试磁控开开关能力，注注意按图接线线及电源电压压和电源极性性。5.程序设计计作业P130：1、2谢谢大家！9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。2022/12/232022/12/23Friday,December23,202210、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。2022/12/232022/12/232022/12/2312/23/20225:40:52AM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。2022/12/232022/12/232022/12/23Dec-2223-Dec-2212、故故人人江江海海别别，，几几度度隔隔山山川川。。。。2022/12/232022/12/232022/12/23Friday,December23,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。2022/12/232022/12/232022/12/232022/12/2312/23/202214、他乡乡生白白发，，旧国国见青青山。。。23十十二二月20222022/12/232022/12/232022/12/2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月222022/12/232022/12/232022/12/2312/23/202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/232022/12/2323December202217、做前，能能够环视四四周；做时时，你只能能或者最好好沿着以脚脚为起点的的射线向前前。。2022/12/232022/12/232022/12/232022/12/239、没有失失败，只只有暂时时停止成成功！。。2022/12/232022/12/23Friday,December23,202210、很很多多事事情情努努力力了了未未必必有有结结果果，，但但是是不不努努力力却却什什么么改改变变也也没没有有。。。。2022/12/232022/12/232022/12/2312/23/20225:40:53AM11、成成功功就就是是日日复复一一日日那那一一点点点点小小小小努努力力的的积积累累。。。。2022/12/232022/12/232022/12/23Dec-2223-Dec-2212、世间间成事事，不不求其其绝对对圆满满，留留一份份不足足，可可得无无限完完美。。。2022/12/232022/12/232022/12/23Friday,December23,202213、不知知香积积寺，，数里里入云云峰。。。2022/12/232022/12/232022/12/232022/12/2312/23/202214、意志志坚强强的人人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