項目4.1基于磁控開關的氣缸位置檢測項目一機電一體化技術綜合應用實例

供料單元加工單元裝配單元分揀單元輸送單元

供料單元的基本功能：按照需要將放置在料倉中待加工的工件自動送出到物料臺上，以便輸送單元的抓取機械手裝置將工件抓取送往其他工作單元。任務一：供料單元1、供料單元的結構組成

供料單元的結構組成如圖1所示。其主要結構組成為：料倉、料槽、物料臺、頂料氣缸、推料氣缸、端子排組件、PLC、傳感器、電磁閥組、走線槽、底板等。圖1供料單元的結構供料單元的工作過程：工件垂直疊放在料倉中，推料缸處于料倉的底層并且其活塞桿可從料倉的底部通過。當活塞桿在退回位置時，它與最下層工件處于同一水平位置，而頂料氣缸則與次下層工件處于同一水平位置。在需要將工件推出到物料臺時，首先使頂料氣缸的活塞桿推出，壓住次下層工件；然后使推料氣缸活塞桿推出，從而把最下層工件推到物料臺上。在推料氣缸返回并從料倉底部抽出后，再使頂料氣缸返回，松開下層工件。這樣，料倉中的工件在重力的作用下，就自動向下移動一個工件，為下一次推出工件做好準備。本站工作過程如下：系統啟動后，頂料氣缸伸出頂住倒數第二個工件；推料氣缸推出，把料槽中最底層的工件推到物料臺上工件抓取位。工件到位傳感器檢測到工件到位后，推出氣缸和頂料氣缸逐個縮回，倒數第二層工件落到最底層，等待推出。搬運站機械手伸出并抓取該工件，并將其運送往加工站。此單元共有七個傳感器：四個磁感應接近開關，裝在兩個氣缸的退回、伸出限位極限位置。磁感應接近開關的基本原理是當磁性物質接近傳感器時，傳感器便會動作，并輸出傳感器信號。在氣缸的活塞或活塞桿上安裝上磁性物質，在氣缸缸筒外面的兩端位置各裝一個磁感應式接近開關，就可以用這兩個傳感器標識氣缸運動的兩個極限位置。當氣缸的活塞桿運動到哪一端時，哪一端的磁感應式接近開關就動作，發出信號。此單元共有七個傳感器：三個漫射式光電接近開關，底座和第四層工件位置、物料臺下面分別判斷料倉中有無物料、物料是否足夠、物料臺有無工件。漫射式光電接近開關的基本原理是利用光照射到被測物體上后反射回來的光線而工作的，它的光發射器和光接收器處于同一側位置，在工作時，光發射器始終發射檢測光，若接近開關前方一定距離內出現物體，只要反射回來的光強度足夠，則接收器接收到足夠的漫射光使開關動作改變輸出的狀態。加工單元主要結構組成為：物料臺及滑動機構、加工（沖壓）機構、電磁閥組、接線端口、PLC模塊等。加工單元任務二：加工單元加工單元的基本功能：把該單元物料臺上的工件送到沖壓機構下面，完成一次沖壓加工動作，然后再送回到物料臺上.物料臺物料臺及滑動機構

物料臺用于固定被加工工件，并把工件移到加工（沖壓）機構加工。其主要由氣動手爪、氣動手指、物料臺伸縮氣缸、線性導軌及滑塊、磁感應接近開關、漫射式光電傳感器等組成。1）簡易物料倉庫2）物料分配機構3）物料位置變換機構4）機械手5）半成品工件的定位機構6）電磁閥組7）警示燈8）氣動擺臺任務三：裝配單元1、裝配單元的結構組成裝配單元的基本功能：完成將該單元料倉內的黑色或白色小圓柱工件嵌入到已加工的工件中的裝配過程。圖10裝配單元的結構組成圖17分揀單單元的的結構構組成成任務四四：分揀單元分揀單單元的的基本本功能能：完完成將將上一一單元元送來來的已已加工工、裝裝配的的工件件進行行分揀揀，使使不同同顏色色的工工件從從不同同的料料槽分分流的的功能能。分揀單元的的結構組成成如圖17所示。其主主要結構組組成為：傳傳送和分揀揀機構、傳傳動機構、、變頻器模模塊、電磁磁閥組、接接線端口、、PLC模塊、底板板等。1、分揀單元的的結構組成成傳感器的基基本概念傳感器是一種種檢測裝置，，將感受到的的被測量信息息按一定規律律變換成為電電信號或其他他所需形式的的信息輸出，，以滿足信息息的傳輸、處處理，存儲、、顯示、記錄錄和控制等要要求。傳感器器一般處于研研究對象或檢檢測控制系統統的最前端，，它是實現自自動檢測和自自動控制的首首要環節。是是感知、獲取取與檢測信息息的窗口。傳傳感器的輸出出信號多為易易于處理的電電量，如電壓壓、電流、頻頻率等。傳感器的定義義“能感受規定定的被測量并并按照一定的的規律轉換成成可用信號的的器件或裝置置，通常由敏敏感元件和轉轉換元件組成成”敏感元件指傳感器中能能直接感受或或響應被測量量，并且輸出出與被測量成成一定關系的的某一物理量量的元件。即被測量通過過傳感器的敏敏感元件轉換換成一個與之之有確定關系系、更易于轉轉換的非電量量。轉換元件轉換元件是指指傳感器中能能將敏感元件件感受或響應應的被測量，，轉換成適合合于傳輸或測測量的電信號號的部分。有時敏感元件件和轉換元件件的功能是由由一個元件(敏感元件)實現的。信號調理與轉轉換電路信號調理與轉轉換電路將敏敏感元件或轉轉換元件輸出出的電路參數數轉換、調理理成一定形式式的電量輸出出。由于傳感感器輸出信號號一般都很微微弱，因此需需要進行信號號調理與轉換換、放大、運運算與調制之之后才能進行行顯示和參與與控制。輔助電源輔助電源為無無源傳感器的的轉換電路提提供電能。傳感器分類1.按被測參參數分類被測參數即為為輸入量，如如對溫度、壓壓力、位移、、速度等被測測參數測量，，按輸入量相相應的分為溫溫度傳感器、、壓力傳感器器、位移傳感感器和速度傳傳感器等。2.按工作原原理分類按工作原理，，傳感器可分分為物理傳感感器和化學傳傳感器兩類。。物理傳感器器應用的是物物理校應，諸諸如壓電效應應、磁致伸縮縮現象、離化化、極化、熱熱電、光電、、磁電等效應應?；瘜W轉換換包括那些以以化學吸附、、電化學反應應等現象為因因果關系的傳傳感器。3.按能量轉轉換方式分類類按轉換元件的的能量轉換方方式，傳感器器分為有源型型和無源型兩兩類。有源型型也稱能量轉轉換型或發電電型，它把非非電量直接變變成電壓量、、電流量和電電荷量等，如如磁電式、壓壓電式，光電電式、熱電偶偶等。無源型型也稱能量控控制型或參數數型，它把非非電量變成電電阻、電容和和電感等。4.按輸入輸輸出特性分類類按輸入、輸出出特性傳感器器分為線性和和非線性兩類類5.按用途分分類按用途傳感器器可分為壓敏敏和力敏傳感感器、位置傳傳感器、液面面傳感器、能能耗傳感器、、速度傳感器器、加速度傳傳感器、射線線輻射傳感器器、振動傳感感器、真空度度傳感器和生生物傳感器等等。6.按傳感感器輸出信信號的性質質分類按傳感器輸出出信號的性質質分類，可分分為：輸出為為開關量（““１”和"００”或“開””和“關”））的開關型傳傳感器；輸出出為模擬型傳傳感器；輸出出為脈沖或代代碼的數字型型傳感器。自動生產線中中常用傳感器器開關量傳感器器，如磁控開開關、關電開開關、光纖式式接近開關、、電感式接近近開關等，也有檢測諸如如流量、壓力力、溫度、速速度等物理量量的模擬型或或數字型傳感感器。轉光電傳感器器磁控開關的工工作原理由兩片具有高高導磁和低矯矯頑力的合金金簧片組成，，并密封在一一個充滿惰性性氣體的玻璃璃管中。兩個個簧片之間保保持一定的重重疊和適當的的間隙，末端端鍍金作為觸觸點，管外焊焊接引信。當當傳感器所處處位置的磁感感應強度足夠夠大，兩簧片片相互吸引而而使觸點導通通；當磁場減減弱到一定程程度時，在簧簧片本身彈力力的作用下而而釋放。特點磁控開關，也也稱磁力式接接近開關，是是一種非接觸觸式的磁感應應傳感器，主主要用作位置置檢測，這種種非接觸式位位置檢測不會會磨損和損傷傷檢測對象，，具有體積小小、慣性大、、動作快等優優點磁控開關用永永久磁鐵驅動動時，多作檢檢測之用，如如作為限位開開關使用，取取代靠碰撞接接觸的行程開開關，可提高高系統的可靠靠性和使用壽壽命，在PLC控制器中中常用作位置置控制的通訊訊信號。磁控開關關的使用用在自動化化生產線線中，磁磁控開關關是用來來檢測執執行機構構（如氣氣缸活塞塞）位置置的，即即檢測執執行機構構（如氣氣缸活塞塞）的運運動行程程的氣缸的活活塞上安安裝一個個永久磁磁鐵的磁磁環，從從而提供供一個反反映氣缸缸活塞位位置的磁磁場。而而安裝在在氣缸外外側的磁磁控開關關用舌簧簧開關作作磁場檢檢測元件件。當氣氣缸中隨隨活塞移移動的磁磁環靠近近開關時時，舌簧簧開關的的兩根簧簧片被磁磁化而相相互吸引引，觸點點閉合；；當磁環環移開開開關后，，簧片失失磁，觸觸點斷開開。觸點點閉合或或斷開即即提供了了氣缸活活塞伸出出或縮回回的位置置。接線磁控開關關作為檢檢測元件件，一般般把檢測測到的開開關量信信息傳遞遞給系統統的控制制元件PLC，，磁控開開關的信信號檢測測可不依依賴于外外接電源源，圖4-5所所示為兩兩線制磁磁控開關關接線原原理圖及及圖形符符號，其其標準引引出線為為棕色線線與藍色色線各一一根。在在于PLC連接接時，一一般棕色色接PLC接線線端子，，藍色接接直流24V電電源負極極。注意事項項(1)直直流型磁磁控開關關所使用用電壓為為3～30VDC，，一般應應用范圍圍為5～～24VDC。。過高的的電壓會會引起內內部元器器件升溫溫而變得得不穩定定，但電電壓過低低，容易易受外界界環境變變化影響響，從而而引起誤誤動作。。(2)使使用時，，必須在在接通電電源前檢檢查接線線是否正正確，電電壓是否否為額定定值。磁磁控開關關只能檢檢測磁性性介質，，檢測范范圍與磁磁場強度度有關。。磁場越越強，范范圍越大大。任務一磁磁控開開關的機機械安裝裝本任務將將磁控開開關SC1、SC2裝裝接到伸伸縮氣缸缸的滑槽槽中。注意，磁磁控開關關安裝位位置的調調整方法法是松開開它的緊緊定螺栓栓，讓磁磁控開關關順著氣氣缸滑動動，到達達指定位位置后，，再旋緊緊緊定螺螺栓。任務二磁磁控開開關的電電氣安裝裝本任務即即把磁控控開關與與控制器器PLC相接，，使得檢檢測信號號反饋給給控制系系統。磁磁控開關關的棕色色引出線線接PLC輸入入端子，，藍色引引出線接接24V電源負負極。因因為檢測測回路基基本無負負載，為為保護接接點不被被燒毀，，一般在在棕色線線上串聯聯電阻限限制電流流大?。?；串聯二二極管保保證在電電源極性性接反時時保護內內部電路路。任務三磁磁控開開關的安安裝與調調試1.電氣氣接線檢檢查重點要要考慮慮傳感感器的的尺寸寸、位位置、、安裝裝方式式、布布線工工藝、、電纜纜長度度以及及周圍圍工作作環境境等因因素對對傳感感器工工作的的影響響。在磁控控開關關上設設置有有LED，，用于于顯示示傳感感器的的信號號狀態態，供供調試試與運運行監監視時時觀察察。當當氣缸缸活塞塞靠近近，磁磁控開開關輸輸出動動作，，輸出出“1”信信號，，LED亮亮；當當沒有有氣缸缸活塞塞靠近近，磁磁控開開關輸輸出不不動作作，輸輸出““0””信號號，LED不亮亮。2.磁磁控開開關在在氣缸缸上的的安裝裝與調調整磁控開開關與與氣缸缸配合合使用用，如如果安安裝不不合理理，可可能使使得氣氣缸的的動作作不正正確。。當氣氣缸活活塞移移向磁磁性開開關，，并接接近到到一定定距離離時，，磁控控開關關才有有“感感知””，開開關才才會動動作，，通常常把這這個距距離叫叫“檢檢出距距離””。在氣缸缸上安安裝磁磁控開開關時時，先先把磁磁控開開關裝裝在氣氣缸上上，磁磁控開開關的的安裝裝位置置根據據控制制對象象的要要求調調整，，調整整方法法簡單單，只只要讓讓磁控控開關關到達達指定定位置置，用用螺絲絲刀旋旋緊固固螺釘釘（或或）螺螺帽即即可。。項目實實施利用磁磁控開開關檢檢測觸觸發信信號，，并運運用PLC完成成如下下控制制要求求：氣氣缸活活塞伸伸出時時，磁磁控開開關SC1狀態態為ON，，指示示燈L1亮亮，否否則SC1狀態態為OFF，L1滅滅；氣氣缸活活塞縮縮回時時，磁磁控開開關SC2狀態態為ON，，指示示燈L2亮亮，否否則SC2狀態態為OFF，L2滅滅1.功能分析析根據項目控制制要求，系統統要求使用PLC實現，，系統中使用用到輸入信號號2個（即SC1\SC2），輸出出信號2個（（即燈L1\L2），選選擇西門子S7-226（AC/DC/RLY）PLC作作為控制器。。4.傳感器的的安裝與調試試通過本項目技技能訓練模塊塊鍛煉，具備備獨立安裝與與調試磁控開開關能力，注注意按圖接線線及電源電壓壓和電源極性性。5.程序設計計作業P130：1、2謝謝大家！9、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業業貧。。。2022/12/232022/12/23Friday,December23,202210、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。2022/12/232022/12/232022/12/2312/23/20225:40:52AM11、以以我我獨獨沈沈久久，，愧愧君君相相見見頻頻。。。。2022/12/232022/12/232022/12/23Dec-2223-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。2022/12/232022/12/232022/12/23Friday,December23,202213、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。2022/12/232022/12/232022/12/232022/12/2312/23/202214、他鄉鄉生白白發，，舊國國見青青山。。。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、行動出成成果，工作作出財富。。。2022/12/232022/12/2323December202217、做前，能能夠環視四四周；做時時，你只能能或者最好好沿著以腳腳為起點的的射線向前前。。2022/12/232022/12/232022/12/232022/12/239、沒有失失敗，只只有暫時時停止成成功！。。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結結果果，，但但是是不不努努力力卻卻什什么么改改變變也也沒沒有有。。。。2022/12/232022/12/232022/12/2312/23/20225:40:53AM11、成成功功就就是是日日復復一一日日那那一一點點點點小小小小努努力力的的積積累累。。。。2022/12/232022/12/232022/12/23Dec-2223-Dec-2212、世間間成事事，不不求其其絕對對圓滿滿，留留一份份不足足，可可得無無限完完美。。。2022/12/232022/12/232022/12/23Friday,December23,202213、不知知香積積寺，，數里里入云云峰。。。2022/12/232022/12/232022/12/232022/12/2312/23/202214、意志志堅強強的人人能把把世界界放在在手中中像泥泥塊一一樣任任意揉揉捏。。23十十二二月20222022/12/232022/12/232022/12/2315、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。十二月222022/12/232022/12/232022/12/2312/23/202216、少年十十五二十十時，步步行奪得得胡馬騎騎。。2022/12/232022/12/2323December202217、空山新新雨后，，天氣晚晚來秋。。。2022/12/232022/12/232022/12/232022