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光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的應用

發(fā)布時(shí)間:2020-01-15 責任編輯:lina

【導讀】光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件,首先把被測量的變化轉變?yōu)樾盘柕淖兓?,然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件3部分組成。光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點(diǎn),而且可測參數多,傳感器的結構簡(jiǎn)單,形式靈活多樣,體積小。

光電傳感器是采用光電元件作為檢測元件,首先把被測量的變化轉變?yōu)樾盘柕淖兓?,然后借助光電元件進(jìn)一步將光信號轉換成電信號。光電傳感器一般由光源、光學(xué)通路和光電元件3部分組成。光電檢測方法具有精度高、反應快、非接觸等優(yōu)點(diǎn),而且可測參數多,傳感器的結構簡(jiǎn)單,形式靈活多樣,體積小。近年來(lái),隨著(zhù)光電技術(shù)的發(fā)展,光電傳感器已成為系列產(chǎn)品,其品種及產(chǎn)量日益增加,用戶(hù)可根據需要選用各種規格產(chǎn)品,在各種輕工自動(dòng)機上獲得廣泛的應用。 
 
1 光電式帶材跑偏檢測器  
 
帶材跑偏檢測器用來(lái)檢測帶型材料在加工中偏離正確位置的大小及方向,從而為糾偏控制電路提供糾偏信號,主要用于印染、送紙、膠片、磁帶生產(chǎn)過(guò)程中。 
 
光電式帶材跑偏檢測器原理如圖1所示。光源發(fā)出的光線(xiàn)經(jīng)過(guò)透鏡1會(huì )聚為行光束,投向透鏡2,隨后被會(huì )聚到光敏電阻上。在平行光束到達透鏡2的途中,有部分光線(xiàn)受到被測帶材的遮擋,使傳到光敏電阻的光通量減少。  
 
光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的應用 
圖1 帶材跑偏檢測器工作原理
 
圖2為測量電路簡(jiǎn)圖。R1、R2是同型號的光敏電阻。R1作為測量元件裝在帶材下方,R2用遮光罩罩住,起溫度補償作用。當帶材處于正確位置( 中間位)時(shí),由R1、R2、R3、R4組成的電橋平衡,使放大器輸出電壓U0為0。當帶材左偏時(shí),遮光面積減少,光敏電阻R1阻值減少,電橋失去平衡。差動(dòng)放大器將這一不平衡電壓加以放大,輸出電壓為負值,它反映了帶材跑偏的方向及大小。反之,當帶材右偏時(shí),U0為正值。輸出信號U0一方面由顯示器顯示出來(lái),另一方面被送到執行機構,為糾偏控制系統提供糾偏信號。 
 
光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的應用
圖2 帶材跑偏檢測器測量電路 
 
2 包裝充填物高度檢測  
 
用容積法計量包裝的成品,除了對重量有一定誤差范圍要求外,一般還對充填高度有一定的要求,以保證商品的外觀(guān)質(zhì)量,不符合充填高度的成品將不許出廠(chǎng)。圖3所示為借助光電檢測技術(shù)控制充填高度的原理。當充填高度h偏差太大時(shí),光電接頭沒(méi)有電信號,即由執行機構將包裝物品推出進(jìn)行處理。 
 
光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的應用
圖3 利用光電檢測技術(shù)控制充填高度 
 
3 光電色質(zhì)檢測 
 
圖4為包裝物料的光電色質(zhì)檢測原理。若包裝物品規定底色為白色,因質(zhì)量不佳,有的出現泛黃,在產(chǎn)品包裝前先由光電檢測色質(zhì),物品泛黃時(shí)就有比較電壓差輸出,接通電磁閥,由壓縮空氣將泛黃物品吹出。 
 
光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的應用
圖4 包裝物料的光電色質(zhì)檢測原理 
 
4 彩塑包裝制袋塑料薄膜位置控制
 
圖5為包裝機塑料薄膜位置控制系統原理。成卷的塑料薄膜上印有商標和文字,并有定位色標。包裝時(shí)要求商標及文字定位準確,不得將圖案在中間切斷。薄膜上商標的位置由光電系統檢測,并經(jīng)放大后去控制電磁離合器。薄膜上色標( 不透光的一小塊面積,一般為黑色)未到達定位色標位置時(shí),光電系統因投光器的光線(xiàn)能透過(guò)薄膜而使電磁離合器有電而吸合,薄膜得以繼續運動(dòng),薄膜上的色標到達定位色標位置時(shí),因投光器的光線(xiàn)被色標擋住而發(fā)出到位的信號,此信號經(jīng)光電變換、放大后,使電磁離合器斷電脫開(kāi),薄膜就準確地停在該位置,待切斷后再繼續運動(dòng)。
 
光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的應用
圖5 薄膜位置控制系統示意圖  
 
當薄膜上的色標未到達光電管時(shí),光電繼電器線(xiàn)圈無(wú)電流通過(guò),伺服電機轉動(dòng),帶動(dòng)薄膜繼續前進(jìn)。當色標到達光電管位置時(shí),光電繼電器線(xiàn)圈有電流,伺服電機立即停轉,因而薄膜就停在那一個(gè)位置。當切斷動(dòng)作完成后,又使伺服電機繼續轉動(dòng)。如圖6所示。 
 
光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的應用
圖6 薄膜位置控制示意圖 
 
5 其他方面的應用  
 
利用光電開(kāi)關(guān)還可以進(jìn)行產(chǎn)品流水線(xiàn)上的產(chǎn)量統計、對裝配件是否到位及裝配質(zhì)量進(jìn)行檢測,例如灌裝時(shí)瓶蓋是否壓上、商標是否漏貼(見(jiàn)圖7),以及送料機構是否斷料(見(jiàn)圖8)等。 
 
光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的應用
圖7 瓶子灌裝檢測示意圖
 
光電傳感器在自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)上的應用
圖8 送料機構檢測示意圖
 
此外,利用反射式光電傳感器可以檢測布料的有無(wú)和寬度。利用遮擋式光電傳感器檢測布料的下垂度,其結果可用于調整布料在傳送中的張力,利用安裝在框架上的反射式光電傳感器可以發(fā)現漏裝產(chǎn)品的空箱,并利用油缸將空箱推出。
 
6 結束語(yǔ) 
可以預見(jiàn),隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的迅速發(fā)展,光電傳感器在輕工自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)上作為檢測裝置將獲得越來(lái)越廣泛的應用。
 
 
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