Face FA機(jī)械構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)件商品目錄2003版的標(biāo)準(zhǔn)件使用案例:以1的案例為例(【圖1】)、介紹一下轉(zhuǎn)動構(gòu)造設(shè)計中的傳感器使用方法。
1. 1軸定位滑臺是由導(dǎo)軌和滾珠絲杠組成
2. 用凸輪連桿結(jié)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)移動轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪蓖鶑?fù)的沖壓結(jié)構(gòu)
(1)傳感器的作用
傳感器是檢測機(jī)器、檢測機(jī)械的位置及速度等的運(yùn)動情況以及沖壓等的物理性的狀態(tài)、周邊環(huán)境等狀況、用檢測的信息實施自動化控制。
【圖1】的案例、用非接觸式光傳感(光子傳感器)檢測定位滑臺的位置狀況和凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角狀況、接受這個位置信號運(yùn)行下一個序列程序。
(2)步進(jìn)電機(jī)和定位傳感器的組成
【圖1】的案例是往復(fù)運(yùn)動氣缸使用步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行。由于步進(jìn)電機(jī)自動控制旋轉(zhuǎn)角度(轉(zhuǎn)數(shù)及移動距離相同)及轉(zhuǎn)速、【図1】的傳感器的功能如下。
2. 控制定位輸出定位初始點(原點)
【圖1】的定位滑臺的驅(qū)動控制傳感器設(shè)置為3個。其中兩端的2個傳感器的功能是防止超越移動、中間的1個傳感器是原點輸出用傳感器。
凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度控制是由光子傳感器的開口凸輪和微型光子傳感器來檢測。
LCA經(jīng)常采用的傳感器有與滑臺及移動體直接接觸式檢測用微動開關(guān)、非接觸式檢測用光電傳感器(光束傳感器:PEX11等、微型光子傳感器:FPM24等)、接近傳感器(PGXL8等)。
使用傳感器進(jìn)行檢測輸出控制、所以在使用中檢測能力的可靠性非常重要。以下介紹一下常用的檢測用傳感器的性能比較。請選擇適合應(yīng)用的傳感器。
(3)檢測用傳感器的特性比較
開關(guān)種類 | 微動開關(guān)限位開關(guān) | 接近傳感器 | 光電傳感器 | 光電傳感器 |
項目 | ||||
檢測方式 | 接觸式 | 非接觸式 | 非接觸式 | 非接觸式 |
檢測原理 | 機(jī)械式開關(guān) | 磁性感應(yīng)傳感 | 光透式 | 反光式 |
動作精度 | ◎◎ | ○ | ○ | △ |
檢測距離 | △ | △ | ◎◎ | ◎ |
響應(yīng)時間 | △ | ◎ | ◎ | ◎ |
壽命 | △ | ◎ | ◎ | ◎ |
抗干擾性 | ◎◎ | ◎ | ○ | ○ |
防塵、防水 | ○ | ◎ | △ | △ |
(4)各種傳感器的概要
接觸式傳感器(微動開關(guān)、限位開關(guān))在壽命及響應(yīng)速度上有缺陷、由于操作精度和抗干擾性(動作的可靠性)的性能非常優(yōu)越、正確檢測結(jié)構(gòu)部件的位置精度時會選用。此外由于有防外力及水、油、塵的構(gòu)造在使用上的溫度范圍也非常廣泛所以是抗環(huán)境性能非常優(yōu)越的傳感器。
磁性感應(yīng)式接觸傳感器是利用磁場的變化進(jìn)行界限距離檢測。周圍溫度變化使用時、以檢測距離70%的范圍作為檢測距離來使用為首選。其他性能可以達(dá)到平衡。
光電傳感器是按受光的構(gòu)造分為3類。
?對射方式
具有發(fā)光部和受光部
?回歸反射方式
是由反射板和發(fā)光
?受光一體部2部分組成
?擴(kuò)散反射方式
由發(fā)光·受光一體部組成
透過方式是通過檢測工件阻擋光源來動作。反射方式是通過檢測工件的反射光來動作。
這里介紹一下、直線運(yùn)行的原點及移動限位的設(shè)置、確認(rèn)操作是否存在等經(jīng)常會使用光電傳感器。
(5)光電傳感的種類和特征
形式 | 傳感器形狀 | 傳感器構(gòu)成 | 特征 | 米思米產(chǎn)品目錄NO. |
透過型 | 對向透過型 | 檢測范圍廣檢測距離長檢測穩(wěn)定 | PEX11□PEX11E□PEX13□ | |
透過型 | 凹槽型 | 卓越的檢測精度調(diào)整簡單 | FPM□24FPM□44FPM□54 | |
反射型 | 回歸反射型 |
可感應(yīng)長檢測距離 光軸調(diào)整簡單 |
PCX□ | |
反射型 | 擴(kuò)散反射型 | 單方向感應(yīng)根據(jù)調(diào)整可實現(xiàn)大多數(shù)工件的檢測 | - |
(6)滑動導(dǎo)向結(jié)構(gòu)的定位控制案例
利用滑動導(dǎo)向和滾珠絲杠的構(gòu)造控制直線運(yùn)動結(jié)構(gòu)的定位、檢測精度采用凹槽型光電傳感器。 兩端的2個傳感器為了限制直線運(yùn)動范圍采用限位傳感控制、中央的傳感器是決定步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)開始零點。這個原點傳感的位置(電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度位置)脈沖為0、希望定位的位置距離(旋轉(zhuǎn)角度)用脈沖值進(jìn)行編程。 安裝在移動側(cè)的被稱之為傳感器發(fā)訊塊的遮蔽板、用這個傳感器發(fā)訊塊遮蔽光電傳感器檢測出光束、是檢測移動體位置的系統(tǒng)。 傳感器是在傳感器用導(dǎo)軌(SEN□B等)上進(jìn)行簡單的定位。
這里介紹一下利用槽型光電傳感器提供高精度化原點位置的設(shè)置處理。
高精度的原點位置設(shè)置方法
中央的光電傳感器通過傳感器發(fā)訊塊的位置作為可移動體的原點(=旋轉(zhuǎn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸角度原點)、原點設(shè)定時傳感器發(fā)訊塊通過速度過大時、可移動體的慣性力即使接收到停止信號也會出現(xiàn)輕微過載導(dǎo)致原點位置的設(shè)定產(chǎn)生誤差。 原點位置的設(shè)定在機(jī)械電源ON時和緊急停止處理后進(jìn)行手動操作、需要注意因為操作時間短可移動物體在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時需要進(jìn)行移動原點的設(shè)定。
高精度原點位置的設(shè)定方法要理解原由、這個操作運(yùn)用程序自動化節(jié)省時間。
原點位置設(shè)定時的誤差產(chǎn)生原因
由于可移動物體的慣性力引起的過載導(dǎo)致停止指令
因此要實施高精度原點位置的設(shè)定、有必要在低速時通過傳感器發(fā)訊塊、下面的處理操作是為了這個操作在短時間內(nèi)處理此項任務(wù)
高精度的原點位置的處理(參考【圖】)
1.傳感器發(fā)訊塊在一定程度高速運(yùn)行時從單側(cè)通過原點傳感器后立即停止
2.1的狀態(tài)下、在低速運(yùn)行時逆方向傳感器發(fā)訊塊移動到達(dá)原點傳感器OFF狀態(tài)
3.這個OFF狀態(tài)的位置作為原點
■ 目的
1.的操作在短時間內(nèi)傳感器發(fā)訊塊返回光電傳感器位置
2.的操作傳感器在低速時可檢測出傳感器發(fā)訊塊位置但不檢測誤差
以上程序標(biāo)準(zhǔn)化后排除人員操作的偏差
這里介紹一下槽型光電傳感器的旋轉(zhuǎn)體原點位置設(shè)置
(1)旋轉(zhuǎn)體原點位置的設(shè)定方法
旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)位置檢測方法與直線運(yùn)動的位置檢測方法相同。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動的情況下有過載的危險性、旋轉(zhuǎn)運(yùn)動使用這種方法的話不會導(dǎo)致過載。
因此結(jié)構(gòu)上只有旋轉(zhuǎn)角的原點位置設(shè)定。這個傳感器發(fā)訊塊作為光子傳感器可使用滑動凸輪(參考商品目錄P.927:HPSC、HPJC)。這種情況下用電機(jī)側(cè)的脈沖數(shù)控制旋轉(zhuǎn)角(轉(zhuǎn)數(shù))。
除此以外、可使用多個光子傳感器所用的凸輪(參考商品目錄P.927:PSC)、還可以通過角度調(diào)整的方法直接控制旋轉(zhuǎn)停止位置。
凸輪的旋轉(zhuǎn)控制使用槽型光電傳感器和光子傳感器所用的開口凸輪來控制。為了檢測凸輪位置、設(shè)置2個光電傳感器和開口凸輪。
?避免從接線端子的接線方向過度用力
?配線固定位置要確保操作及維修的便利性。
?注明傳感器編號和連接器編號便于維修
?線頭要留有移動余量
審核編輯:郭婷
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原文標(biāo)題:自動化機(jī)械設(shè)計——傳感器使用方法
文章出處:【微信號:AMTBBS,微信公眾號:世界先進(jìn)制造技術(shù)論壇】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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