自動(dòng)化元器件“三大馬車”：傳感器、氣缸、伺服電機(jī)，在自動(dòng)化設(shè)備元器件中占據(jù)了絕大部分。很多工程師認(rèn)為傳感器作為通電類自動(dòng)化元器件應(yīng)該由電氣工程師來(lái)選型。然而，本人推崇元器件的選型原則應(yīng)該為：誰(shuí)用誰(shuí)選，誰(shuí)選誰(shuí)安裝，誰(shuí)選誰(shuí)報(bào)價(jià)。

 

 

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(cè)物體的材質(zhì)及大小；材質(zhì)分為金屬、非金屬；

 

（2）確定檢測(cè)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(hù)跟換；

 

（6）2線/3線（2線是的漏電流經(jīng)過(guò)負(fù)載，可能會(huì)引起誤動(dòng)作）

 

機(jī)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(cè)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(dòng)作是否到位等）。由于工裝的緊湊化設(shè)計(jì)，個(gè)人更傾向于使用M8，屏蔽型接近傳感器，且為了后期維護(hù)，個(gè)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(cè)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(dòng)的部位，使用M12接近傳感器，信號(hào)將更穩(wěn)定。個(gè)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(hào)。此處除了M12的比M8信號(hào)穩(wěn)定外，價(jià)格也是考慮的一個(gè)方面，M12相對(duì)于M8更便宜。因此，輸送線中使用M12接近傳感器的性價(jià)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(cè)距離長(zhǎng)的特點(diǎn)；

 

（2）確定工作類型：對(duì)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(cè)物體感應(yīng)截面與光電傳感器穩(wěn)定工作狀態(tài)時(shí)的光斑大小對(duì)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(hù)跟換；

 

（6）其他：工作環(huán)境（是否需要防油防塵等）

 

機(jī)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(cè)產(chǎn)品是否在位

 

對(duì)比接近傳感器，光電傳感器具有感應(yīng)距離遠(yuǎn)，便于調(diào)整感應(yīng)距離，可實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測(cè)等特點(diǎn)。因此在一些場(chǎng)景，光電傳感器也經(jīng)常被用于遠(yuǎn)距離檢測(cè)物體是否存在。當(dāng)多個(gè)傳感器密集排列時(shí)，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(shí)將傳感器隔開(kāi)一定距離；一般為動(dòng)作區(qū)域范圍的1.5倍以上；

對(duì)射光電錯(cuò)位安裝，最多兩對(duì)（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(duì)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(duì)射光電傳感器檢測(cè)產(chǎn)品是否在位

 

對(duì)射型光電傳感器在輸送線中，常用來(lái)檢測(cè)產(chǎn)品是否存在。對(duì)比反射型光電傳感器，其感應(yīng)距離更遠(yuǎn)，受被檢測(cè)物表面光潔度影響較小，因此更多的應(yīng)用于輸送線檢測(cè)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(duì)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(shí)的光斑大小對(duì)比；光纖傳感器具有檢測(cè)光斑小的特點(diǎn)；

 

（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(jī)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(cè)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(yuǎn)距離檢測(cè)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(cuò)技術(shù)

 

圖1.6：光纖傳感器檢測(cè)產(chǎn)品彈簧（線徑0.5）在位

 

人工裝配過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)遇到以下細(xì)小的零件。這些零件各個(gè)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(huì)受到影響。因此，為了提高裝配效率及合格率，在裝配過(guò)程中使用光纖傳感器來(lái)監(jiān)控產(chǎn)品有無(wú)，無(wú)疑是一個(gè)比較優(yōu)秀的方案。同樣，如圖示中多個(gè)對(duì)射型光纖傳感器的安裝，同樣也需要考慮傳感器件的信號(hào)干擾問(wèn)題。解決辦法可參看光電傳感器。

 

以上，因文章作者本人純機(jī)械出身，如有不妥之處仍望批評(píng)指正，定當(dāng)自勉。