導(dǎo)語：YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：機(jī)電一體化課程是中等職業(yè)學(xué)校機(jī)電類專業(yè)學(xué)生在校期間必修的一門綜合性較強(qiáng)的課程，我校在開設(shè)這門課程時(shí)，引入了亞龍yl-235a型光機(jī)電一體化設(shè)備，以這套設(shè)備為載體，重點(diǎn)開展理實(shí)一體化教學(xué)。本文以工件分揀裝置為例，講述亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備實(shí)現(xiàn)功能的基本方法。

關(guān)鍵詞：光機(jī)電一體化；亞龍YL-235A；工件分揀

工件分揀，指的是針對(duì)不同顏色、不同材質(zhì)的工件，對(duì)其進(jìn)行分類識(shí)別和揀出歸類。本文以亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備為基礎(chǔ)，進(jìn)行工件分揀裝置的設(shè)計(jì)討論，主要從控制要求、工件分類識(shí)別和揀出歸類的實(shí)現(xiàn)方法、設(shè)備組裝要求、電氣原理及安裝、控制程序編寫等方面進(jìn)行講述。

1控制要求

某生產(chǎn)線加工金屬、白色塑料和黑色塑料三種工件，在該生產(chǎn)線的終端有一個(gè)分揀裝置，將這三種工件分別送達(dá)不同的地方。按下啟動(dòng)按鈕后，設(shè)備啟動(dòng)開始工件分揀，皮帶輸送機(jī)以10Hz的頻率正轉(zhuǎn)運(yùn)行，等待工人將工件從位置D的進(jìn)料口放入，當(dāng)進(jìn)料口檢測(cè)到有工件時(shí)，皮帶輸送機(jī)以25Hz的頻率正轉(zhuǎn)運(yùn)行，如果是金屬工件，則在位置A由氣缸I推入出料斜槽I；如果是白色塑料工件，則在位置B由氣缸II推入出料斜槽II；如果是黑色塑料工件，則在位置C由氣缸III推入出料斜槽III。當(dāng)工件被推入出料斜槽、氣缸活塞桿縮回后，皮帶輸送機(jī)以10Hz的頻率正轉(zhuǎn)運(yùn)行，等待下一個(gè)工件的到來。按下停止按鈕，設(shè)備在分揀完當(dāng)前工件后才停止工作。[1]該工件分揀裝置的設(shè)備示意圖如圖1所示。

2基本知識(shí)

為了實(shí)現(xiàn)控制要求的功能，需要用到傳感器對(duì)工件進(jìn)行識(shí)別，同時(shí)用到氣缸和電磁閥對(duì)工件進(jìn)行揀出。

2.1實(shí)現(xiàn)工件分類識(shí)別的方法

2.1.1位置D的進(jìn)料口檢測(cè)傳感器此處，利用電容傳感器實(shí)現(xiàn)進(jìn)料口位置的工件檢測(cè)。該傳感器是以電容器為傳感元件，在接通電源之后，當(dāng)有工件靠近電容器的電極時(shí)，會(huì)引起振蕩器的震蕩；當(dāng)沒有工件靠近電容器的電極時(shí)，振蕩器不會(huì)產(chǎn)生振蕩。電容傳感器會(huì)將振蕩和不振蕩兩種情況分別轉(zhuǎn)換為開關(guān)的通斷信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)物體靠近的目的。2.1.2位置A的金屬工件檢測(cè)傳感器此處，利用電感傳感器實(shí)現(xiàn)金屬工件的識(shí)別。該傳感器可以在檢測(cè)處產(chǎn)生一個(gè)交替變化的磁場(chǎng)，當(dāng)金屬工件靠近傳感器的檢測(cè)面時(shí)，會(huì)引起傳感器中的振蕩器變化，進(jìn)而將振蕩和不振蕩兩種情況分別轉(zhuǎn)換為開關(guān)的通斷信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)金屬物體靠近的目的。2.1.3位置B的白色塑料工件檢測(cè)傳感器、位置C的黑色塑料工件檢測(cè)傳感器此處，利用光纖傳感器實(shí)現(xiàn)白色工件和黑色工件的區(qū)分。該傳感器并不能區(qū)分金屬工件和塑料工件，它是利用光導(dǎo)纖維進(jìn)行信號(hào)傳輸，將發(fā)射器發(fā)出的光線用光導(dǎo)纖維引導(dǎo)到檢測(cè)點(diǎn)，再通過光導(dǎo)纖維將檢測(cè)到的光信號(hào)引導(dǎo)到接收器來實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。光纖傳感器可根據(jù)檢測(cè)到的光信號(hào)的強(qiáng)弱，實(shí)現(xiàn)對(duì)白色工件和黑色工件的區(qū)分。2.1.4傳感器的電路連接在亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備中，以上三種傳感器均為直流三線制傳感器，這類傳感器有黑色、棕色、藍(lán)色三根連接線。其中，黑色線為信號(hào)線，接PLC的輸入端；棕色線接24V直流電源的正極；藍(lán)色線接24V直流電源的負(fù)極。[2]

2.2實(shí)現(xiàn)工件揀出歸類的方法

在工件識(shí)別的基礎(chǔ)上，利用氣動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行揀出操作。在亞龍YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備中，氣動(dòng)系統(tǒng)主要包括能源部件、控制元件、執(zhí)行元件和輔助裝置四大部分，根據(jù)控制要求，執(zhí)行元件選擇雙作用單出氣缸，控制元件選擇二位五通單控電磁閥。

3電氣控制原理設(shè)計(jì)

3.1確定I/O分配

根據(jù)控制要求，啟動(dòng)按鈕和停止按鈕各分配一個(gè)輸入端，ABCD四個(gè)位置的傳感器各分配一個(gè)輸入端，三個(gè)氣缸的前后限位各分配一個(gè)輸入端，共計(jì)使用12個(gè)輸入端。根據(jù)控制要求，變頻器控制輸送帶分別以兩種速度進(jìn)行正轉(zhuǎn)，給變頻器分配3個(gè)輸出端，三個(gè)氣缸各分配一個(gè)輸出端，共計(jì)使用6個(gè)輸出端。[3]

3.2確定I/O分配表

該工件分揀裝置的I/O分配表如表1所示。

3.3電氣原理圖

該工件分揀裝置的電氣原理圖如圖2所示。

4機(jī)械部分安裝

根據(jù)控制要求，主要完成皮帶輸送機(jī)和傳感器的安裝。在安裝皮帶輸送機(jī)時(shí)需要注意：一是要將主輥筒和皮帶輥筒調(diào)節(jié)平行；二是調(diào)節(jié)輸送機(jī)的皮帶，確保皮帶松緊適度；三是在聯(lián)接電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸和皮帶輸送機(jī)主輥筒軸時(shí)，要確保兩軸中心線的偏差在允許的范圍內(nèi)，否則設(shè)備會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)縮短聯(lián)軸器壽命。

5線路安裝

線路安裝階段共分為兩個(gè)步驟：一是要按照電氣原理圖完成接線，在此過程中，YL-235A型光機(jī)電一體化設(shè)備提供兩種型號(hào)的安全線，只需按各元器件的使用要求完成插線即可。二是對(duì)接好的電路進(jìn)行檢查，并調(diào)試傳感器滿足使用要求。

6部分參考程序

根據(jù)控制要求，編寫該工件分揀裝置的部分參考程序如圖3。

7結(jié)束語

經(jīng)過調(diào)試，該系統(tǒng)能夠良好地完成工件分揀任務(wù)。同時(shí)，該系統(tǒng)涉及了傳感器技術(shù)、氣動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用、電機(jī)學(xué)、可編程控制器、變頻調(diào)速技術(shù)等多門課程知識(shí)，具有很強(qiáng)的綜合性，將學(xué)生在書本上學(xué)到的理論知識(shí)，與實(shí)際應(yīng)用較好的結(jié)合在一起，對(duì)中職階段機(jī)電類專業(yè)的學(xué)習(xí)具有很好的借鑒作用。該系統(tǒng)同樣存在一定的不足：一是沒有對(duì)某些突發(fā)情況可能引起的安全問題進(jìn)行討論；二是對(duì)人機(jī)交互（例如觸摸屏的應(yīng)用）的設(shè)計(jì)使用不足。以上不足，還需在之后的教學(xué)實(shí)踐中進(jìn)一步加強(qiáng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊少光.機(jī)電一體化設(shè)備組裝與調(diào)試賽題集[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[2]楊少光.機(jī)電一體化設(shè)備的組裝與調(diào)試[M].南寧：廣西教育出版社，2009.

[3]袁浩威.基于亞龍YL-235A的工件識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子世界，2019（15）：151-152.

作者：張書博 陳東瓊 單位：德宏職業(yè)學(xué)院