【導(dǎo)讀】作為一個集成商類型的機械工程師,應(yīng)該在緊張的設(shè)備交期內(nèi),學(xué)會基本的元器件選型。本文將對接近傳感器、光電傳感器、光纖傳感器,三類常用的傳感器,做個人粗略的選型經(jīng)驗分享,希望本文對您日后的選型有所幫助。
自動化元器件“三大馬車”:傳感器、氣缸、伺服電機,在自動化設(shè)備元器件中占據(jù)了絕大部分。很多工程師認為傳感器作為通電類自動化元器件應(yīng)該由電氣工程師來選型。然而,本人推崇元器件的選型原則應(yīng)該為:誰用誰選,誰選誰安裝,誰選誰報價。
接近傳感器的選型及應(yīng)用
1、接近傳感器選型依據(jù)
(1)確定被檢測物體的材質(zhì)及大?。徊馁|(zhì)分為金屬、非金屬;
(2)確定檢測距離,與傳感器安裝位置有關(guān);
(3)屏蔽or非屏蔽;齊平安裝or非齊平安裝;
(4)輸出形式,PNP/NPN;與PLC有關(guān),歐洲地區(qū)以PNP為主,比如Siemens,亞洲地區(qū)以NPN為主,比如OMRON;
(5)接線方式,導(dǎo)向引出式/接插件式;接插件形式更利用維護跟換;
(6)2線/3線(2線是的漏電流經(jīng)過負載,可能會引起誤動作)
機械工程師選型主要關(guān)鍵詞:感應(yīng)距離、屏蔽/非屏蔽、PNP/NPN
2、接近傳感器應(yīng)用案例
(1)M8屏蔽型接近傳感器應(yīng)用
圖1.1:接近傳感器檢測工裝是否在位
M8傳感器在工裝中可用于判斷物體是否存在(產(chǎn)品是否存在,動作是否到位等)。由于工裝的緊湊化設(shè)計,個人更傾向于使用M8,屏蔽型接近傳感器,且為了后期維護,個人推薦使用接插件形式。
(2)M12非屏蔽型接近傳感器應(yīng)用
圖1.2:接近傳感器檢測托盤是否到位
M12接近傳感器由于感應(yīng)距離稍大于M8,因此在一些設(shè)備有振動的部位,使用M12接近傳感器,信號將更穩(wěn)定。個人傾向于在空間充裕的環(huán)境使用M12接近傳感器,比如輸送線中,托盤的到位信號。此處除了M12的比M8信號穩(wěn)定外,價格也是考慮的一個方面,M12相對于M8更便宜。因此,輸送線中使用M12接近傳感器的性價比更高。
光電傳感器的選型及應(yīng)用
1、光電傳感器選型依據(jù)
(1)確定感應(yīng)距離;光電傳感器具有檢測距離長的特點;
(2)確定工作類型:對射型光電傳感器、反射型光電傳感器、回歸反射型光電傳感器;
(3)被檢測物體感應(yīng)截面與光電傳感器穩(wěn)定工作狀態(tài)時的光斑大小對比;
(4)輸出形式,PNP/NPN;與PLC有關(guān),歐洲地區(qū)以PNP為主,比如Siemens,亞洲地區(qū)以NPN為主,比如OMRON;
(5)接線方式,導(dǎo)向引出式/接插件式;接插件形式更利用維護跟換;
(6)其他:工作環(huán)境(是否需要防油防塵等)
機械工程師選型主要關(guān)鍵詞:感應(yīng)距離、工作類型、光斑大小、PNP/NPN。
2、光電傳感器應(yīng)用案例
(1)光電傳感器在工裝中的應(yīng)用
圖1.3:反射光電傳感器檢測產(chǎn)品是否在位
對比接近傳感器,光電傳感器具有感應(yīng)距離遠,便于調(diào)整感應(yīng)距離,可實現(xiàn)非接觸式檢測等特點。因此在一些場景,光電傳感器也經(jīng)常被用于遠距離檢測物體是否存在。當(dāng)多個傳感器密集排列時,需要注意傳感器間的干擾。解決相互干擾的辦法大致有以下幾種:
使用具有抗干擾功能的光電傳感器;
安裝時將傳感器隔開一定距離;一般為動作區(qū)域范圍的1.5倍以上;
對射光電錯位安裝,最多兩對(傳感器A發(fā)射端并傳感器B接收端------傳感器A接收端并傳感器B發(fā)射端);
對射光電成發(fā)射端和接收端一定角度安裝;
調(diào)低靈敏度
(2)光電傳感器在輸送線中的應(yīng)用
圖1.4:對射光電傳感器檢測產(chǎn)品是否在位
對射型光電傳感器在輸送線中,常用來檢測產(chǎn)品是否存在。對比反射型光電傳感器,其感應(yīng)距離更遠,受被檢測物表面光潔度影響較小,因此更多的應(yīng)用于輸送線檢測產(chǎn)品是否在位。
光纖傳感器的選型及應(yīng)用
1、光纖傳感器選型依據(jù)
(1)確定感應(yīng)距離;需要配合放大器使用;
(2)工作類型:對射型光纖傳感器、反射型光纖傳感器、區(qū)域型光纖傳感器;
(3)被檢側(cè)物體感應(yīng)截面與光電傳感器穩(wěn)定工作狀態(tài)時的光斑大小對比;光纖傳感器具有檢測光斑小的特點;
(4)輸出形式,PNP/NPN;與PLC有關(guān),歐洲地區(qū)以PNP為主,比如Siemens,亞洲地區(qū)以NPN為主,比如OMRON;
機械工程師選型主要關(guān)鍵詞:感應(yīng)距離、工作類型、光斑大小、PNP/NPN。
2、光纖傳感器應(yīng)用案例
(1)光纖傳感器在工裝中的應(yīng)用
圖1.5:光纖傳感器檢測O圈是否在位
光纖傳感器的功能與光電傳感器有些類似,均可遠距離檢測物體是否存在。不同的是,光纖傳感器的體型較光電傳感器小,且光斑直徑也比光電傳感器的光斑小很多。此外,光纖傳感器由光纖及光纖放大器組成,這使得它能適應(yīng)更惡劣的環(huán)境,比如油污環(huán)、高溫等。
(2)光纖傳感器用于防錯技術(shù)
圖1.6:光纖傳感器檢測產(chǎn)品彈簧(線徑0.5)在位
人工裝配過程中,經(jīng)常會遇到以下細小的零件。這些零件各個小,遇到工作環(huán)境光線不佳,操作者視力不佳等情況,裝配效率及合格率都會受到影響。因此,為了提高裝配效率及合格率,在裝配過程中使用光纖傳感器來監(jiān)控產(chǎn)品有無,無疑是一個比較優(yōu)秀的方案。同樣,如圖示中多個對射型光纖傳感器的安裝,同樣也需要考慮傳感器件的信號干擾問題。解決辦法可參看光電傳感器。
以上,因文章作者本人純機械出身,如有不妥之處仍望批評指正,定當(dāng)自勉。