发布时间 : 星期一 文章自动线分拣单元控制系统设计(毕业论文doc) - 图文更新完毕开始阅读
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。进行放大器灵敏度调节（顺时针旋转灵敏度增大）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。如下图2-9所示：
图2-9 光纤传感器的外形
2.4.5 金属传感器的工作原理
金属传感器又叫电感式接近开关，为了检测物料是否为金属，在分拣工件导向件右侧装有一个电感传感器（图2-10所示）。
图2-10 金属传感器实物图
其原理是利用电涡流原理制成的，利用电涡流效应制成的具有开关量输出的位置传感器，它由LC高频振荡和放大处理电路组成。利用金属物体在接近这个能产生电磁场的振荡感应头时，使物体内部产生电涡流，这个涡流反过来作用于接近开关使接近开关振荡能力减弱，导致内部参数发生变化，由此来识别是否是金属物料，进而控制开关的开与断。 2.4.6 电磁换向阀的工作原理
顶料或推料气缸，其活塞的运动是依靠向气缸一端进气，并从另一端排气，再反过来，从另一端进气，一端排气来实现的。气体流动方向的改变则由能改变气体流动方向或通断的控制阀即方向控制阀加以控制。在自动控制中，方向控制
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阀常采用电磁控制方式实现方向控制，称为电磁换向阀。电磁换向阀是利用其电磁线圈通电时，静铁芯对动铁芯产生电磁吸力使阀芯切换，达到改变气流方向的目的。
所谓“位”指的是为了改变气体方向，阀芯相对于阀体所具有的不同的工作位置。“通”的含义则指换向阀与系统相连的通口，有几个通口即为几通。图2-11分别给出二位三通、二位四通和二位五通单控电磁换向阀的图形符号，图形中有几个方格就是几位，方格中的“┯”和“┷”符号表示各接口互不相通。
图2-11 部分单电控电磁换向阀的图形符号
自动线所有工作单元的执行气缸都是双作用气缸，因此控制它们工作的电磁阀需要有二个工作口和二个排气口以及一个供气口，故使用的电磁阀均为二位五通电磁阀。
供料单元用了两个二位五通的单电控电磁阀，这两个电磁阀带有手动换向和加锁钮，有锁定（LOCK）和开启（PUSH）2个位置。用小螺丝刀把加锁钮旋到在LOCK位置时，手控开关向下凹进去，不能进行手控操作。只有在PUSH位置，可用工具向下按，信号为“1”，等同于该侧的电磁信号为“1” ；常态时，手控开关的信号为“0” 。在进行设备调试时，可以使用手控开关对阀进行控制，从而实现对相应气路的控制，以改变推料缸等执行机构的控制，达到调试的目的。 两个电磁阀是集中安装在汇流板上的，汇流板中两个排气口末端均连接了消声器，消声器的作用是减少压缩空气在向大气排放时的噪声。这种将多个阀与消声器、汇流板等集中在一起构成的一组控制阀的集成称为阀组，而每个阀的功能是彼此独立的。
2.5 气动装置的概述
气动系统是以压缩空气为工作介质来进行能量与信号的传递，利用空气压缩机将电动机或其它原动机输出的机械能转变为空气的压力能，然后在控制元件和辅助元件的配合下，通过执行元件把空气的压力能转变为机械能，从而完成直线或回转运动并对外作功。 2.5.1 气泵的认识与选择
气泵包括：空气压缩机安全保护器、储气罐、主管道过滤器、压力开关、过载压力表、气源开关（如图2-12所示）。
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图2-12 气泵及其周围元件
气源处理组件是气动控制系统中的基本组成器件，它的作用是除去压缩空气中所含的杂质及凝结水，调节并保持恒定的工作压力。在使用时，应注意经常检查过滤器中凝结水的水位，在超过最高标线以前，必须排放，以免被重新吸入。气源处理组件的气路入口处安装一个快速气路开关，用于启/闭气源，当把气路开关向左拔出时，气路接通气源，反之把气路开关向右推入时气路关闭。 2.5.2 空气压缩机
空气压缩机是产生压缩空气的气压发生装置，是气源主要的设备（如图2-13所示）。按结构和工作原理可分为速度型和容积型两大类。容积型压缩机是利用特殊形状的转子或活塞压缩吸入封闭容积室空气的体积来增加空气的压力。容积型结构简单、使用方便，本设计选用容积型压缩机。
空压机供气量的大小应包括：目前气动系统中各设备所需的耗气量、考虑未来扩充设备所需耗气量及修正系数（如避免空压机在全负荷下不停地运转、气动元件和管接头的漏损及各种气动设备是否同时连续使用等）。其公式为
Q为气动系统的最大耗气量（m3／Min），K为修正系数，一般可取=1.3～1.5。有了供气压力与供气量，按空压机的特性要求，选择空压机的类型和型号。
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图2-13 压缩机及储气罐
2.5.3 储气罐
储气罐可以调节气流，减少输出气流的脉动，使输出气流连续和气压稳定，也可以作为应急气源使用，还可以进一步分离油水杂质（如图2-13所示）。储气罐上装有安全阀，使其极限压力比正常工作压力高10%，并装有指示罐内压力的压力表和排污阀等。罐的型式可分为立式和卧式两种。本设计选用立式储气罐，因为它的进气口在下，出气口在上，以利用进一步分离空气中的油、水。 2.5.4 压力控制阀
调节和控制压力大小的气动元件称为压力控制阀。它包括调压阀、溢流阀、顺序阀及多功能组合阀。
1、调压阀是出口侧压力可调，并能保持出口侧压力稳定的压力控制阀。（如图2-14）
图2-14 压力调节阀及过滤干燥系统
2、减压阀的作用是降低由空气压缩机来的压力，以适于每台气动设备的需要部分压力保持稳定。
3、溢流阀的作用是当系统压力超过调定值时，便自动排气，使系统的压力下降，以保证系统安全，故也称其为安全阀。
4、调速阀是根据“流量负反馈”原理设计而成的单路流量阀。调速阀一般用于执行元件负载变化大而运动速度要求稳定的系统中。调速阀根据“串联减压式”和“并联溢流式”，又分为调速阀和溢流节流阀两种主要类型。本设计选用串联减压式调速阀。 2.5.5 辅助元件
辅助元件是保证压缩空气的净化、元件的润滑、元件间的连接及消声等所必须的，可分为气源净化装置和其他辅助元件两大类。 1、气源净化装置
过滤器、调压阀和油雾器等组合在一起称为空气处理单元，又称为气动三联
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