傳感器在全自動(dòng)插件機(jī)中的應(yīng)用
2020-05-29 14:33:50深圳富興智能裝備有限公司
全自動(dòng)插件機(jī)具有高精度插件、高效率插件、高質(zhì)量插件等的特點(diǎn)，在電子制造業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。全自動(dòng)插件機(jī)是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備，能夠按照設(shè)定好的程序自動(dòng)化將元器件插裝在電路板上。它結(jié)合...
全自動(dòng)插件機(jī)具有高精度插件、高效率插件、高質(zhì)量插件等的特點(diǎn)，在電子制造業(yè)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。全自動(dòng)插件機(jī)是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備，能夠按照設(shè)定好的程序自動(dòng)化將元器件插裝在電路板上。它結(jié)合了機(jī)械、自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)和測(cè)量技術(shù)，并在全自動(dòng)插件機(jī)控制系統(tǒng)中使用位移、位置、速度、壓力和孔位效正監(jiān)測(cè)方面的傳感器。
全自動(dòng)插件機(jī)中使用的傳感器主要有線性光柵、接近開(kāi)關(guān)、霍爾傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、壓力傳感器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、速度傳感器等。主要用于檢測(cè)位置、線性位移和角位移、速度、壓力等。
全自動(dòng)插件機(jī)對(duì)傳感器的要求
全自動(dòng)插件機(jī)中的傳感器通常滿足以下條件:
(1)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)；
(2)滿足精度和速度要求；
(3)易于使用和維護(hù)，適合機(jī)床操作環(huán)境；
(4)成本低。
位移檢測(cè)
位移檢測(cè)傳感器主要包括脈沖編碼器、線性光柵、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器等。
1.線性光柵的應(yīng)用
線性光柵由光透射和反射組成。它通常用于位移測(cè)量。它比光電編碼器具有更高的分辨率、更高的測(cè)量精度，適用于動(dòng)態(tài)測(cè)量。
在進(jìn)給驅(qū)動(dòng)中，光柵尺固定在床身上，光柵尺產(chǎn)生的脈沖信號(hào)直接反映小車(chē)的實(shí)際位置。利用光柵檢測(cè)工作臺(tái)位置的伺服系統(tǒng)是一個(gè)全閉環(huán)控制系統(tǒng)。
2.旋變器的應(yīng)用是一種感應(yīng)微電機(jī)，其輸出電壓是角位移的連續(xù)函數(shù)。旋轉(zhuǎn)變壓器由定子和轉(zhuǎn)子組成。具體來(lái)說(shuō)，它由一個(gè)鐵芯、兩個(gè)定子繞組和兩個(gè)轉(zhuǎn)子繞組組成。其初級(jí)和次級(jí)繞組分別放置在定子和轉(zhuǎn)子上。初級(jí)繞組和次級(jí)繞組之間的電磁耦合程度與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)角度有關(guān)。
旋轉(zhuǎn)變壓器可用于同步伺服系統(tǒng)和數(shù)字伺服系統(tǒng)中傳遞旋轉(zhuǎn)角度或電信號(hào)。它可以用作解算器中的函數(shù)解算器，因此也稱為解算器。
旋轉(zhuǎn)變壓器通常有兩種結(jié)構(gòu):兩極繞組和四極繞組。兩極繞組分解器的定子和轉(zhuǎn)子各有一對(duì)磁極，四極繞組各有兩對(duì)磁極，主要用于高精度檢測(cè)系統(tǒng)。此外，還有用于高精度絕對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的多極旋轉(zhuǎn)變壓器。
3.感應(yīng)同步器感應(yīng)同步器的應(yīng)用是利用兩個(gè)平面繞組的互感隨不同位置而變化的原理。其功能是將角度或線性位移轉(zhuǎn)換成感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的相位或振幅，可用于測(cè)量線性或角位移。根據(jù)其結(jié)構(gòu)，可分為直線型和旋轉(zhuǎn)型。線性感應(yīng)同步器由固定標(biāo)尺和滑動(dòng)標(biāo)尺組成。固定標(biāo)尺安裝在自動(dòng)插件機(jī)上，滑動(dòng)標(biāo)尺安裝在移動(dòng)部件上，并與工作臺(tái)一起移動(dòng)。旋轉(zhuǎn)感應(yīng)同步器的定子是固定盤(pán)，轉(zhuǎn)子是旋轉(zhuǎn)盤(pán)。感應(yīng)同步器具有精度高、分辨率高、抗干擾能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)簡(jiǎn)單、位移測(cè)量距離遠(yuǎn)、工藝性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。旋轉(zhuǎn)感應(yīng)同步器廣泛應(yīng)用于機(jī)床和儀器的轉(zhuǎn)臺(tái)以及各種旋轉(zhuǎn)伺服控制系統(tǒng)。
位置檢測(cè)
位置傳感器可用于檢測(cè)位置并反映開(kāi)關(guān)的特定狀態(tài)，這不同于位移傳感器。有兩種類(lèi)型的位置傳感器:接觸型和接近型。
1.接觸式傳感器的應(yīng)用
接觸式傳感器的觸點(diǎn)被兩個(gè)物體按壓，例如行程開(kāi)關(guān)和二維矩陣位置傳感器。該行程開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠。當(dāng)一個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中遇到行程開(kāi)關(guān)時(shí)，它的內(nèi)部觸點(diǎn)將動(dòng)作以完成控制。例如，如果行程開(kāi)關(guān)分別安裝在加工中心的X軸、Y軸和Z軸的兩端，則可以控制移動(dòng)范圍。二維矩陣位置傳感器安裝在機(jī)械手掌的內(nèi)側(cè)，用于檢測(cè)其自身與物體之間的接觸位置。
2.接近開(kāi)關(guān)的應(yīng)用
接近開(kāi)關(guān)指的是當(dāng)一個(gè)物體接近一個(gè)設(shè)定的距離時(shí)能發(fā)出“動(dòng)作”信號(hào)的開(kāi)關(guān)。它不需要與物體直接接觸。接近開(kāi)關(guān)有很多種，主要有自感、差動(dòng)變壓器、渦流、電容、簧片開(kāi)關(guān)、霍爾等。
速度檢測(cè)
速度傳感器是一種將速度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器。它可以檢測(cè)線速度和角速度。常用的傳感器有測(cè)速發(fā)電機(jī)和脈沖編碼器。
測(cè)速發(fā)電機(jī)具有以下特性:
(1)輸出電壓與轉(zhuǎn)速嚴(yán)格成線性關(guān)系；
(2)輸出電壓與轉(zhuǎn)速比的斜率大。它可以分為空調(diào)和DC。
當(dāng)脈沖編碼器通過(guò)一個(gè)單位角位移時(shí)，它產(chǎn)生一個(gè)脈沖，角速度可以用計(jì)時(shí)器檢測(cè)。
在全自動(dòng)插件機(jī)，速度傳感器通常用于數(shù)控系統(tǒng)中伺服單元的速度檢測(cè)。
壓力檢測(cè)
壓力傳感器是將壓力轉(zhuǎn)換成電信號(hào)的傳感器。根據(jù)工作原理，它可分為壓電傳感器、壓阻傳感器和電容傳感器。
它是一個(gè)通用術(shù)語(yǔ)，用于檢測(cè)氣體、液體、固體等所有物質(zhì)之間的力的能量。它還包括測(cè)量大氣壓以上的壓力計(jì)和測(cè)量大氣壓以下的真空計(jì)。
電容式壓力傳感器的電容由電極面積和兩個(gè)電極之間的距離決定。由于其靈敏度高、溫度穩(wěn)定性好、壓力范圍大，近年來(lái)發(fā)展迅速。在全自動(dòng)插件機(jī)中，它可以用來(lái)檢測(cè)工件的夾緊力。當(dāng)夾緊力小于設(shè)定值時(shí)，工件將變松，系統(tǒng)將發(fā)出停止進(jìn)給的警報(bào)。
