【正文】 駛方向，從而達到使氣缸活塞兩邊運動的目的。 三、先導式電磁閥 原理：通電時，電磁力把先導孔打開，上腔室壓力迅速下降，在關閉件周圍形成上低下高的壓差，推動關閉件向上移動，閥門打開；斷電時 ，彈簧力把先導孔關閉，入口壓力通過旁通孔迅速進入上腔室在關閥件周圍形成下低上高的壓差，推動關閉件向下移動，關閉閥門。當入口與出口壓差 ，通電時，電磁力先打開先導小閥，主閥下腔壓力上升，上腔壓力下降，從而利用壓差把主閥向上推開；斷電時，先導閥和主閥利用彈簧力或介質壓力推動關閉件，向下移動，使閥門關閉。 特點：在真空、負壓、零壓時能正常工作，但一般通徑不超過 25mm。 電磁閥的介紹及選用 電磁閥簡介及分類 追朔電磁閥的發(fā)展史，到目前為止，國內外的電磁閥從原 理上分為三大類（即：直動式、分步直動式、先導式），而從閥瓣結構和材料上的不同與原理上的區(qū)別又分為六a b 19 個分支小類 (直動膜片結構、分步膜片結構、先導式膜片結構、直動活塞結構、分步活塞結構、先導活塞結構 ) 。 圖 32 氣缸的選用 氣缸的選用主要考慮的是氣缸直徑，氣缸長度等。 氣缸工作原理 此次設計中，為了實現自動 化流水線設備在一個方向上的雙向移動，所以選用雙向氣缸。 同時，氣缸的兩端還設有行程開關，用以檢測氣缸是否行駛到了極限位置。 雙向氣缸的活塞前進或后退都能輸出動力，行程可根據需要選擇。按照將空氣壓力轉換成力的受壓不見的機構不同，有活塞式和非活塞式（如膜片式）目前使用最多的是活塞式。 圖 31 氣缸運作結構圖 氣缸的介紹及選用 氣動元件及雙向活塞式氣缸 將壓縮空氣的壓力能轉換為機械能，驅動機構作直線往復運動，擺動和旋轉運動的元件，稱為氣動元件。具體結構圖 (圖210)如下： 由電磁閥控制氣體的進口方向，從而推動氣缸活塞的左右運動，達到控制自動化流水線設備左右，上下，抓握等動作。 發(fā)動機流水線的運轉的核心部件電動機、減速機以及 PLC 控制中心，為了發(fā)動機流水線能夠準確定位及自動控制，這里流水線的行動采用了一工位一活動限位塊的限制方式來控制 。要求發(fā)動機運至指定位置并停止后，能夠進入到升降臺上，然后返回進行下一個發(fā)動機的流水線裝配。當物件行走到指定地點，傳送帶停止時，則將自動轉入物件搬運系統的工作，將在下個章節(jié)做詳細介紹。學習控制不需要了解太多的系統信息，但是需要 1~2 個學習周期，因此快速性相對較差，而且，學習控制的算法中有時需要實現超前環(huán)節(jié)，這用模擬器件是無法實現的，同時，學習控制還涉及到一個穩(wěn)定性的問題，在應用時要特別注意。應用專家系統既可以控制變頻器的電壓，又可以控制其電流。 (3) 專家系統 專家系統是利用所謂“專家”的經驗進行控制的一種控制方式，因此，專家系統中一般要建立一個專家?guī)欤娣乓欢ǖ膶＜倚畔?，另外還要有推理機制，以便于根據已知信息尋求理想的控制結果。 (2) 模糊控制 模糊控制算法用于控制變頻器的電壓和頻率，使電動機的升 速時間得到控制，以避免升速過快對電機使用壽命的影響以及升速過慢影響工作效率。而且神經網絡控制方式可以同時控制多個變頻器，因此在多個變頻器級聯時進行控制比較適合。在變頻器的控制中采用智能控制方式在具體應用中有一些成功的范例。 (6) 其他非智能控制方式 16 在實際應用中，還有一些非智能控制方式在變頻器的控制中得以實現，例如自適應控制、滑模變結構控制、差頻控制、環(huán)流控制、頻率控制等。 (5) 最優(yōu)控制 最優(yōu)控制在實際中的應用根據要求的不同而有所不同，可以根據最優(yōu)控制的理論對某一個控制要求進行個別參數的最優(yōu)化。 (4) 直接轉矩控制 直接轉矩控制是利用空間矢量坐標的概念，在定子坐標系下分析交流電動機的數學模型，控制電動機的磁鏈和轉矩，通過檢測定子電阻來達到觀測定子磁鏈的目的，因此省去了矢量控制等復雜的變換計算，系統直觀、簡潔，計算速度和精度都比矢量控制方式有所提高。例如形成開關次數最少的 PWM 波以減少開關損耗。 (3) 矢量控制 矢量控制是通過矢量坐標電路控制電動機定子電流的大小和相位，以達到對電動機在 d、 q、 0坐標軸系中的勵磁電流和轉矩電流分別進行控制，進而達到控制電動機轉矩的目的。 (2) 轉差頻率控制 轉差頻率控制是一種直接控制轉矩的控制方式，它是在 V/f 控制的基礎上，按照知道異步 電動機的實際轉速對應的電源頻率，并根據希望得到的轉矩來調節(jié)變頻器的輸出頻率，就可以使電動機具有對應的輸出轉矩。 (1) V/f 控制 V/f 控制是為了得到理想的轉矩 速度特性，基于在改變電源頻率進行調速的同時，又要保證電動機的磁通不變的思想而提出的，通用型變頻器基本上都采用這種控制方式。 變頻器的分類 變頻器的分類方法有多種，按照主電路工作方式分類，可以分為電壓型變頻器和電流型變頻器；按照開關方式分類，可以分為 PAM 控制變頻器、 PWM 控制變頻器和高載頻PWM 控制變頻器；按照工作原理分類，可以分為 V/f 控制變頻器、轉差頻率控制變頻器 15 和矢量控制變頻器等；按照用途分類，可以分為通用變頻器、高性能專用變頻器、高頻變頻器、單相變頻器和三相變頻器等。 變頻器是把工頻電源 (50Hz 或 60Hz)變換成各種頻率的交流電源，以實現電機的變速運行的設備，其中控制電路完成對主電路的控制，整流電路將交流電變換成直流電，直流中間電路對整流電路的輸出進行平滑濾波，逆變電路將直流電再逆變成交流電。變頻調速具有較好的調速性能，是現代交流調速方法中具有重要意義的一種調速方法。同時傳送帶寬度為 1M，所以此次設計選用距離型傳感器。不能用對射時再考慮其它方式 光點直徑≈被測物的大小 由于生產線上的物件有外形上的不規(guī)則性，直反式的光電傳感器可能不能及 時發(fā)出相應的信息，或者效果不明顯。如：IP68：完全防塵，可以長時間在水中工作； IP67：完全防塵，可以在水中工作 90分鐘；IP65：完全防塵，防水噴濺。對于漫反射型傳感器來說，是可以檢測到物體的最大距離；回歸反射型傳感器是傳感器和反光鏡間的距離；對射型傳感器是發(fā)射器和接收器間距離。應差距離越小越好，現在應差距離一般在 1mm～ 6mm 間。 優(yōu)點： 和物體的顏色無關； 被測物可以偏轉更大的角度 ；有灰塵擋住時，自動增 強入射光和反射光的強度，保證檢測精度不受灰塵的影響；安裝方便 常用參數 應差距離 當物體移到傳感器臨界檢測距離時，傳感器有輸出；而當物體向右移動時，傳感器并不隨之就沒有輸出了，而是移動一段距離后，傳感器才沒有輸出。 另外，該傳感器發(fā)射器是點發(fā)射，而接收器是面接收。反光鏡角度影響檢測精度 圖 25 回歸反射型傳感器 (3)對射型 影響檢測的因素： 反光鏡 T R 傳感器 被 測物體 T R 傳感器 13 被測物的透光性；被測物的大小 優(yōu)點： 檢測精度最高 缺點： 安裝不方便，占用較 大安裝空間；能檢測透明和體積小的物體 圖 26 對射型傳感器 (4)距離型傳感器 原理： 該傳感器的檢測距離是一定的，因此，檢測的發(fā)射光和反射光間的角度也是一定值。 優(yōu)點： 可檢測透明物體和光亮度高的物體；檢測穩(wěn)定，安裝方便 缺點： 當反光鏡或傳感器表面有灰塵時，檢測精度降低。發(fā)射器發(fā)射的縱波經過反光鏡把縱波轉變成橫波，由接收器接收。 但后來該類型傳感器增加了 功能：即 該功能的一個重要特點就是：反光鏡可以把縱波轉換為橫波。 光電傳感器的分類 圖 23 1)漫反射型 影響檢測的因素：安裝角度；測量物體的顏色； 振動 優(yōu)點： 安裝最簡單，方便 缺點： 漫反射光電傳感器是檢測最不穩(wěn)定的。 在本次設計中，由于需要采集的信息是物體的移動，所以采用的是光電傳感器， 光電傳感器是一種小型電子設備，它可以檢測出其接收到的光強的變化。 設計帶式輸送機滿載時輸送帶放置 80 臺發(fā)動機，再制造的現代小型汽車發(fā)動機分為鑄鐵發(fā)動機和鑄鋁發(fā)動機，現下主流發(fā)動機排量為 至 不等， 鑄鐵發(fā)動機重量約 130Kg， 鑄鋁發(fā)動機重量約 100Kg，本設計以 鑄鐵發(fā)動機裝配車間輸送機進行設計 ， 帶速 v=。同時根據不同生產過程的需要，孕育了各種各樣的電動機調速裝置和技術，并逐步得到打發(fā)展。下面詳細介紹各個部件的工作方式及選取。電動機提供傳送帶傳送的源動力，信號采集器采用光傳感器進行信號采集，調速控制器發(fā)動機部件被放置 傳送帶 傳送帶停止 時間間隔止 發(fā)動機移送到下降裝置 放下發(fā)動機 啟動回收帶 回收帶減速 回收帶停止 上升裝置 傳感器 A 傳感器 B 傳感器 B1 傳感器A1 啟動傳送帶 檢測回收帶是否停止 10 采用變頻器調速方 式。具體系統工作流程圖如下：（圖 13） 9 圖 13 工作流程圖 第二章 傳送帶傳動及調速系統的設計 傳送帶傳動及調速系統是實現將物件傳送至相應位置并在需要的時候能實現自動減速、停止功能的系統。 其中，自動控制系統又可以稱為中央控制系統，由一個中央處理器（這里使用可編程控制器即 PLC）為主控單元，接受從信 號采集器件即傳感器處采集來的信號，經過處理發(fā)送給各部分硬件執(zhí)行相應的操作。如果有更為精確的需要，只要將其中的一些部件按照精度要求更換即可。同時考慮到這種傳送帶自動化流水線設備工作單元是流水線上使用較多的基礎單元，所以在傳感器的選取、自動化流水線設備的控制方式上采用了較常見和簡單的設計。都是由前一個狀態(tài)觸發(fā)后一個狀態(tài)，所以這里采用的是步進控制系統，傳感器、自動化流水線設備的限位作為輸入信號，控制信號作為輸出信號。 傳送帶、自動化流水線設備的自動啟動