淺析傳感器在自動化生產線實訓設備中的應用

李思銳

（1.太原理工大學，山西 太原 030024；2.晉城技師學院，山西 晉城 048000）

自動化生產線由電動機、電磁閥、氣缸等自動執行裝置以及傳感器、儀表等自動檢測裝置組成。它可以通過自動檢測裝置來識別每個機構的工作過程和工作狀態，然后通過數學計算和邏輯判斷，以生產過程的工藝標準為要求，通過自動執行裝置進行無需人工介入的生產。

自動化生產線實訓設備模擬企業自動流水生產線的工作過程，將工廠實際生產中的典型工作任務微縮于實訓平臺上，實現送料、加工、裝配、輸送、分揀等環節的工作。每一個環節都是相對獨立，而又可以相互聯動的單元。其中送料單元主要是向下一單元提供物料，根據需求將井型料倉里的物料自動地推送到物料臺上；加工單元主要是將物料臺上待加工物料進行沖壓加工后送回物料臺上；裝配單元主要是將沖壓加工后的物料進行裝配操作；分揀單元主要是將加工完成的不同顏色、不同材質的工件進行分類；輸送單元主要功能是實現工件的輸送，它能夠在生產過程中抓取工件，并將工件送往指定的地點。

1 傳感器在本實訓設備中的應用

傳感器自動檢測技術是自動化生產中不可或缺的關鍵技術，可以說沒有傳感器的精確識別與檢測，就不可能實現自動化生產。本實訓設備中主要采用了漫反射式光電傳感器、磁感應式接近傳感器、光纖型光電傳感器、電感應式接近傳感器。

2 傳感器的應用分析

2.1 加工單元中傳感器的分析

在加工單元中，加工臺將物料固定后，需要滑動機構將加工臺推送至沖壓機構下進行沖壓加工操作。那么，滑動機構伸出與收回的位置就需要用到伸縮氣缸內的磁感應式傳感器判斷。在伸縮氣缸內部的活塞上裝有永磁體，那么安裝在氣缸外側的磁感應式傳感器就可以根據所識別的磁信號來判斷活塞的位置，進而確定滑動機構伸出和收回的位置。

2.2 裝配單元中傳感器的分析

裝配單元的工作過程中，需完成將料倉內小工件裝配到裝配臺上輸送單元送來的已沖壓加工的大工件中。為了能夠準確識別裝配臺上是否有工件就位，選用光纖型傳感器進行檢測。光纖型傳感器以光波為載體、以光纖為媒介來感知和傳輸外界被測信號，具有靈敏度高、測量范圍大、抗干擾能力強、可觸及范圍大、精確度高等特點。在裝配單元的裝配臺上選用光纖型傳感器能夠準確確定待裝配工件是否到位。

2.3 分揀單元中傳感器的分析

分揀單元需要根據顏色和材質，完成對前一個單元已經加工和裝配好的工件進行分類的任務。其中小工件的屬性區分可以通過光纖型傳感器和電感應式傳感器組合識別，即光纖型傳感器區分非金屬工件的黑色和白色，電感應式傳感器區分金屬工件和非金屬工件。電感應式傳感器利用電渦流效應制造而成。當金屬物體位于一個交變磁場中時，金屬的內部就會產生反作用于該磁場的電渦流。利用這一原理電感應式傳感器可以準確檢測出被檢工件是否為金屬材質。

3 傳感器在自動化生產實訓設備的發展

由于我國科學技術突飛猛進，傳感器技術也在日新月異的不斷發展中，在敏感元件、可靠穩定、核心技術等方面進步顯著。但是與國外先進水平差距明顯，主要體現在產品的品種少，數字化、智能化不足，穩定性差，產品壽命短，質量不穩定等方面。應用在自動化實訓設備就顯得有些薄弱。目前還沒有能夠充分利用傳感器將生產過程的每一個環節的信息進行反饋。在接下來的相關實訓設備設計生產中應著力提升傳感器的使用率，豐富各種類型的傳感器的使用，進一步提升傳感器的識別精度。

4 結語

總而言之，傳感器技術是生產線實現自動化的關鍵技術之一，它就像生產者的眼睛一樣，目不轉睛地注視著生產過程中的每個關鍵環節，為生產者的選擇和決策提供依據。自動化生產線實訓設備的傳感器應用要繼續堅持豐富、先進、高效、盡可能地符合且接近實際生產，為培養高技能型人才、提升產業工人技術水平奠定基礎。