festo教學系統提取站的設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 z 的最大扭矩；25 N；氣爪動態時的 Mx 軸向最大扭矩： Nm；氣爪靜態時 Mx 的最大扭矩： Nm；氣爪動態時的 My 軸向最大扭矩： Nm；內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)28氣爪夾頭靜態時 My 的最大扭矩： Nm；氣爪動態時的 Mz 軸向最大扭矩： Nm；氣爪靜態時的 Mz 軸向最大扭矩： Nm；產品重量：75 g；外殼的材料：鍛造鋁合金表面硬化處理；氣爪夾頭的材料：高合金鋼, 耐腐蝕。 過濾、調壓組件此兩聯件由過濾器、壓力表、截止閥和快插接口組成，安裝在可旋轉的支架上。過濾器有分水裝置，可以除去壓縮空氣中的冷凝水、顆粒較大的固態雜質和油滴。減壓閥可以控制系統中的工作壓力，同時能對壓力的波動做出補償。濾杯帶有手動排水閥。 圖 過濾減壓閥 閥島該項技術是由德國 FESTO 公司最先發明并應用的。它是把多個電控換向閥采用總線結構集成在一起，縮小了體積，減小了控制線，非常便于安裝、綜合步線和采用計算機控制，使氣動—電控系統的設計安裝和調試過程大為簡化。閥島有多種類型，FESTO 閥島可分為如下幾種：多功能 MIDI/MAXI 閥島、Micro/Mini/Midi 閥島、ISO 閥島、老虎閥島、VDMA 閥島、緊湊型閥島等。本套系統中使用的閥島屬于緊湊型閥島 [1]。閥島的優點：閥的流量大，能耗小；多功能的緊湊型模塊用途廣泛；模塊內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)29化的單元結構適用于單獨設計和工廠快速改造；先進的連接方式和總線技術使數據傳輸快速安全；安裝和總線連接成本低。CPV 型閥島結構尺寸小，性能優異，可在一個位置上緊湊地安裝兩個閥的功能，從而提高了它的性能。所有閥都采用先導式控制，在調試時也能夠手動控制，所有的功能都可各自互相組合。橫向氣路板集成閥具有流量大，功能多等特點 CPV 閥島的設計尺寸很小，最多可安裝 8 片閥(16 個線圈)。圖 帶消聲器的閥島帶 ASI 的閥島。ASI 的顯著特點是數據信號和電源電壓由同一根兩芯電纜同時傳輸，電纜的形狀使用戶排除了極性錯誤，如果在緊急狀態下，要將部分閥從主電源隔離，可以給這些閥單獨供電。 消聲器在氣動系統中壓縮空氣經換向閥向執行元件供氣時,工作完成后又向外排氣,在這一過程由于執行機構的內部結構和空氣速度和空氣膨脹的原因會產生高頻噪音，就需要用消聲器來降低排氣噪聲。閥用消聲器一般采用螺紋連接方式，直接安裝在閥的排氣口上。對于采用集裝式連接的控制閥，消聲器安裝在底板上。在自動線中也有用集中排氣消聲的方法，把每個氣動裝置的控制閥排氣口，用排氣管道集中引入用作消聲的長圓筒中排放。內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)30閥用消聲器通常在罩殼中設置消聲組件，并在罩殼上開有許多小孔或溝槽。如下圖。 圖 消聲器 傳感器在這套 FESTO 實驗平臺中運用了大量的傳感器。 傳感器在系統的運行過程中起到了至關重要作用，如位移的檢測，物料的檢測，上下站的信號傳遞，氣缸活塞的運行位置的檢測，由此可見在自動檢測與控制系統中，傳感器位于系統之首，其作用相當于人的五官，直接敏感外界信息，傳感器能否正確感受信息并使其按相應規律轉換為可用信號，對系統的控制質量起決定作用，自動化程度愈高系統對傳感器的依賴程度就愈大。傳感器是系統的重要部件。傳感器種類及品種繁多，原理也各式各樣。例如電阻應變式傳感器被廣泛用于電子秤和各種新型機構的測力裝置，其精度和范圍度是根據需要來選定的，過高的精度要求對某種使用也無太大意義，過寬的范圍度也會使測量精度降低，而且會造成成本過高及增加工藝上的困難，因此，應根據測量對象的要求，恰當地選擇精度和范圍度是至關重要的。但無論何種條件、場合使用的傳感器，均要求其性能穩定，數據可靠，經久耐用。　傳感器的分類目前尚無統一規定，傳感器本身又種類繁多，原理各異，檢測對象五花八門，給分類工作帶來一定困難，通常傳感器按下列原則進行分類 內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)31　　按被檢測量分類，可分為物理量傳感器，化學量傳感器，生物量傳感器。在各類傳感器中可分為若干族，每一族中又可分為若干組。　　這種分類方法是以傳感器的物理原理作為分類依據。可分為壓阻式、壓電式、電感式、電容式、應變式、霍爾式……；這種分類方法有利于傳感器專業工作者從原理和設計上作歸納性的分析和研究。　　按能量的傳遞方式分類，傳感器可分為有源傳感器和無源傳感器兩大類。 有源傳感器將非電量轉換為電量。無源傳感器本身并不是一個換能器，被測非電量僅對傳感器中的能量起控制或調節作用，所以它必須具有輔助能源——電源。　　按傳感器的工作機理分類，可分為結構型和物性型兩大類。　　結構型傳感器是利用物理學中場的定律和運動定律等構成的。物性型傳感器是利用物質法則構成的。另外，根據傳感器輸出是模擬信號還是數字信號，可分為模擬傳感器和數字傳感器；根據轉換過程可逆與否，可分為雙向傳感器和單向傳感器等。傳感器千差萬別，即便對于相同種類的測定量也可采用不同工作原理的傳感器，因此，要根據需要選用最適宜的傳感器,選擇的方式可歸納為以下幾點。 1. 測量條件 如果誤選傳感器，就會降低系統的可靠性。為此，要從系統總體考慮，明確使用的目的以及采用傳感器的必要性，絕對不要采用不適宜的傳感器與不必要的傳感器。測量條件列舉如下，即測量目的，測量量程的選定，測量的范圍，輸入信號的帶寬，要求的精度，測量所需要的時間，過輸入發生的頻繁程度。 2. 傳感器的性能 選用傳感器時，要考慮傳感器的下述性能，即精度，穩定性，響應速度，模擬信號或者數字信號，輸出量及其電平，被測對象特性的影響，校準周期，過輸人保護。 內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)323. 傳感器的使用條件 傳感器的使用條件即為設置的場所，環境 ( 濕度、溫度、振動等 ) ，測量的時間，與顯示器之間的信號傳輸距離，與外設的連接方式，供電電源容量。在這套系統中應用到的傳感器大體上分為光電式傳感器，光纖式傳感器，電感式傳感器，電容式傳感器等，下面我對幾種傳感器做一下簡略的介紹。 光電式傳感器 轉換成光信號的變化,感器一般由光源、光學通路和光電組件三部分組成。光電檢測方法具有精度高,反應快,非接觸等優點,而且可測參數多,傳感器的結構簡單,形式靈活多樣,因此,光電式傳感器在檢測和控制中應用非常廣泛。光電式傳感器可分為漫射式傳感器、反射式傳感器、對射式傳感器。本設計只運用了對射式和漫射式傳感器。1 對射式傳感器由發射器和接收器組成，結構上是兩者相互分離的，在這套實驗系統中應用到對射式傳感器實物圖如下： 圖 對射式傳感器 其特性、技術參數如下： 測量方式光的類型 ： 紅色，極性化內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)33 尺寸： 30x30x15 mm 工作范圍： 0 2,000 mm 開關輸出 ：PNP 切換組件功能： 暗切換 電連接 ：3 針 M8x1 插頭 符合標準 ：DIN EN 6094752 短路強度： 脈沖調制 極性容錯保護 ：對于所有的電接口 設定范圍低端極限值： 0 mm 調節范圍的上限 ：2022 設定選項 ：電位計 功能儲備顯示 ：綠色 LED 工作狀態顯示 ：黃色 LED 最大切換頻率 ：1,000 Hz 工作電壓范圍 ：DC 10 30 V 最大輸出電流 ：200 mA 接收器實物圖如下： 圖 接收器 其特性、技術參數如下： 測量方式 ：對射式傳感器 接收器 光的類型 ： 紅外線 內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)34 尺寸 ：30x30x15 mm 工作范圍 ：0 6,000 mm 開關輸出 ： PNP 切換組件功能： 暗切換 電連接 ：3 針 M8x1 插頭 符合標準 ：DIN EN 6094752 短路強度 ：脈沖調制 極性容錯保護 ：對于所有的電接口 調節范圍的上限： 6,000 mm 設定選項 ：電位計 功能儲備顯示 ：綠色 LED 工作狀態顯示 ：黃色 LED 最大切換頻率 ：1,000 Hz 工作電壓范圍 ：DC 10 30 V 無效電流 ：30 mA 最大輸出電流 ：200 mA 防護等級 ： IP65 環境溫度 ：5 55 176。C 25 55 176。C 發射器實物圖如下： 圖 發射器 其特性、技術參數：內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)35 測量方式： 對射式傳感器 發射器 光的類型 ：紅外線 尺寸 ：30x30x15 mm 電連接 ：3 針 M8x1 插頭 符合標準： DIN EN 6094752 極性容錯保護： 對于所有的電接口 調節范圍的上限： 6 mm 工作電壓范圍 ：DC 10 30 V 無效電流： 25 mA 電壓降 2 V CE 符號 (參見符合的標準)： 根據 EUEMV 指導原則 防護等級 ：IP65 環境溫度 ：5 55 176。C 25 55 176。C 產品重量 ：18 g 安裝類型 ：帶通孔 外殼的材料信息 ：PBT加強 電感式傳感器 電感式傳感器由三大部分組成：振蕩器、開關電路及放大輸出電路。振蕩器產生一個交變磁場。當金屬目標接近這一磁場，并達到感應距離時，在金屬目標內產生渦流，從而導致振蕩衰減，以至停振。振蕩器振蕩及停振的變化被后級放大電路處理并轉換成開關信號，觸發驅動控制器件，從而達到非接觸式的檢測目的。電感式傳感器為信號檢測組件，它廣泛應用于機械加工、生產線、傳送帶系統中位置檢測，并將檢測結果轉換成電信號。因為電感式傳感器采用的是非接觸式的感測，沒有機械力作用于控制部分或被測部件，不需要有機械限位開關常用的滾輪等，本系統中用到的電感式傳感器為供料站中檢測推工件氣缸推到位和復位的傳感器，和本站中的檢測機械手左移到位，右移到位，平行氣爪的上到位和下到位的舌簧式行程開關。應用到的傳感器實物圖如下： （1）電感式接近開主要用于位置和狀態檢測。內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)36 圖 電感式接近開關 電感式接近開關的技術參數如下 代碼 ：SMTO—1PSSLED24C 短路強度 ：是 測量原則 ：磁阻 切換組件功能：常開觸點 開關輸出 ：PNP 電連接 ：M8X1:3 針；插頭（1） 舌簧行程開關 圖 舌簧行程開關 特性、技術參數 代碼 ：SME8SLED24 設計 ：用于 T—槽 短路強度：否內蒙古科技大學畢業設計說明書(畢業論文)37 測量原則：舌簧磁鐵 切換組件功能：常開觸點 開關輸出：接觸式，雙極性 CE 標志 ：符合 EU 指示 89/336/EWG/ 電連接 ：帶插頭電纜 電容式傳感器電容式傳感器的感應面由兩個同軸金屬電極構成，很像“打開的”電容器電極，該兩個電極構成一個電容，串接在 RC 振蕩回路內。電源接通時，RC 振蕩器不振蕩，當一目標朝著電容器的電靠近時，電容器的容量增加，振蕩器開始振蕩。通過后級電路的處理，將無振蕩和振蕩兩種信號轉換成開關信號，從而起到了檢測有無物體存在的目的。該傳感器能檢測金屬物體，也能檢測非金屬物體，對金屬物體可以獲得最大的動作距離，對非金屬物體動作距離決定于材料的介電常數，材料的介電常數越大，可獲得的動作距離越大。最多使用的是電容式接近開關，這種開關的測量通常是構成電容器的一個極板，而另一個極板是開關的外殼。這個外殼在測量過程中通常是接地或與設備的機殼相連接。當有物體移向接近開關時，不論它是否為導體，由于它的接近，總要使電容的介電常數發生變化，從而使電容量發生變化，使得和測量頭相連的電路狀態也隨之發生變化，由此便可控制開關的接通或斷開。這種接近開關檢測的對象，不限于導體，可以是絕緣的液體或粉狀物等。系統中應用到的電容式傳感器為加工站的 PARTAV，B1，B2 傳感器。本章小結在這一章中重點介紹了設計所涉及到的實驗設備（例如對氣缸、氣爪、傳感器等元件的介紹）和對 FESTO 系統進行了一定的闡述，并且對實驗系統中應用到元件的性能指標和技術參數進行了一