传感器在全自动插件机中的应用
2020-05-29 14:33:50深圳富兴智能装备有限公司
全自动插件机具有高精度插件、高效率插件、高质量插件等的特点，在电子制造业中得到越来越广泛的应用。全自动插件机是一种装有程序控制系统的自动化设备，能够按照设定好的程序自动化将元器件插装在电路板上。它结合...
全自动插件机具有高精度插件、高效率插件、高质量插件等的特点，在电子制造业中得到越来越广泛的应用。全自动插件机是一种装有程序控制系统的自动化设备，能够按照设定好的程序自动化将元器件插装在电路板上。它结合了机械、自动化、计算机和测量技术，并在全自动插件机控制系统中使用位移、位置、速度、压力和孔位效正监测方面的传感器。
全自动插件机中使用的传感器主要有线性光栅、接近开关、霍尔传感器、电流传感器、电压传感器、压力传感器、旋转变压器、感应同步器、速度传感器等。主要用于检测位置、线性位移和角位移、速度、压力等。
全自动插件机对传感器的要求
全自动插件机中的传感器通常满足以下条件:
(1)可靠性高，抗干扰能力强；
(2)满足精度和速度要求；
(3)易于使用和维护，适合机床操作环境；
(4)成本低。
位移检测
位移检测传感器主要包括脉冲编码器、线性光栅、旋转变压器、感应同步器等。
1.线性光栅的应用
线性光栅由光透射和反射组成。它通常用于位移测量。它比光电编码器具有更高的分辨率、更高的测量精度，适用于动态测量。
在进给驱动中，光栅尺固定在床身上，光栅尺产生的脉冲信号直接反映小车的实际位置。利用光栅检测工作台位置的伺服系统是一个全闭环控制系统。
2.旋变器的应用是一种感应微电机，其输出电压是角位移的连续函数。旋转变压器由定子和转子组成。具体来说，它由一个铁芯、两个定子绕组和两个转子绕组组成。其初级和次级绕组分别放置在定子和转子上。初级绕组和次级绕组之间的电磁耦合程度与转子的旋转角度有关。
旋转变压器可用于同步伺服系统和数字伺服系统中传递旋转角度或电信号。它可以用作解算器中的函数解算器，因此也称为解算器。
旋转变压器通常有两种结构:两极绕组和四极绕组。两极绕组分解器的定子和转子各有一对磁极，四极绕组各有两对磁极，主要用于高精度检测系统。此外，还有用于高精度绝对检测系统的多极旋转变压器。
3.感应同步器感应同步器的应用是利用两个平面绕组的互感随不同位置而变化的原理。其功能是将角度或线性位移转换成感应电动势的相位或振幅，可用于测量线性或角位移。根据其结构，可分为直线型和旋转型。线性感应同步器由固定标尺和滑动标尺组成。固定标尺安装在自动插件机上，滑动标尺安装在移动部件上，并与工作台一起移动。旋转感应同步器的定子是固定盘，转子是旋转盘。感应同步器具有精度高、分辨率高、抗干扰能力强、使用寿命长、维护简单、位移测量距离远、工艺性好、成本低等优点。旋转感应同步器广泛应用于机床和仪器的转台以及各种旋转伺服控制系统。
位置检测
位置传感器可用于检测位置并反映开关的特定状态，这不同于位移传感器。有两种类型的位置传感器:接触型和接近型。
1.接触式传感器的应用
接触式传感器的触点被两个物体按压，例如行程开关和二维矩阵位置传感器。该行程开关结构简单，动作可靠。当一个物体在运动过程中遇到行程开关时，它的内部触点将动作以完成控制。例如，如果行程开关分别安装在加工中心的X轴、Y轴和Z轴的两端，则可以控制移动范围。二维矩阵位置传感器安装在机械手掌的内侧，用于检测其自身与物体之间的接触位置。
2.接近开关的应用
接近开关指的是当一个物体接近一个设定的距离时能发出“动作”信号的开关。它不需要与物体直接接触。接近开关有很多种，主要有自感、差动变压器、涡流、电容、簧片开关、霍尔等。
速度检测
速度传感器是一种将速度转换成电信号的传感器。它可以检测线速度和角速度。常用的传感器有测速发电机和脉冲编码器。
测速发电机具有以下特性:
(1)输出电压与转速严格成线性关系；
(2)输出电压与转速比的斜率大。它可以分为空调和DC。
当脉冲编码器通过一个单位角位移时，它产生一个脉冲，角速度可以用计时器检测。
在全自动插件机，速度传感器通常用于数控系统中伺服单元的速度检测。
压力检测
压力传感器是将压力转换成电信号的传感器。根据工作原理，它可分为压电传感器、压阻传感器和电容传感器。
它是一个通用术语，用于检测气体、液体、固体等所有物质之间的力的能量。它还包括测量大气压以上的压力计和测量大气压以下的真空计。
电容式压力传感器的电容由电极面积和两个电极之间的距离决定。由于其灵敏度高、温度稳定性好、压力范围大，近年来发展迅速。在全自动插件机中，它可以用来检测工件的夹紧力。当夹紧力小于设定值时，工件将变松，系统将发出停止进给的警报。
