浅析传感器在自动化生产线实训设备中的应用

李思锐

（1.太原理工大学，山西 太原 030024；2.晋城技师学院，山西 晋城 048000）

自动化生产线由电动机、电磁阀、气缸等自动执行装置以及传感器、仪表等自动检测装置组成。它可以通过自动检测装置来识别每个机构的工作过程和工作状态，然后通过数学计算和逻辑判断，以生产过程的工艺标准为要求，通过自动执行装置进行无需人工介入的生产。

自动化生产线实训设备模拟企业自动流水生产线的工作过程，将工厂实际生产中的典型工作任务微缩于实训平台上，实现送料、加工、装配、输送、分拣等环节的工作。每一个环节都是相对独立，而又可以相互联动的单元。其中送料单元主要是向下一单元提供物料，根据需求将井型料仓里的物料自动地推送到物料台上；加工单元主要是将物料台上待加工物料进行冲压加工后送回物料台上；装配单元主要是将冲压加工后的物料进行装配操作；分拣单元主要是将加工完成的不同颜色、不同材质的工件进行分类；输送单元主要功能是实现工件的输送，它能够在生产过程中抓取工件，并将工件送往指定的地点。

1 传感器在本实训设备中的应用

传感器自动检测技术是自动化生产中不可或缺的关键技术，可以说没有传感器的精确识别与检测，就不可能实现自动化生产。本实训设备中主要采用了漫反射式光电传感器、磁感应式接近传感器、光纤型光电传感器、电感应式接近传感器。

2 传感器的应用分析

2.1 加工单元中传感器的分析

在加工单元中，加工台将物料固定后，需要滑动机构将加工台推送至冲压机构下进行冲压加工操作。那么，滑动机构伸出与收回的位置就需要用到伸缩气缸内的磁感应式传感器判断。在伸缩气缸内部的活塞上装有永磁体，那么安装在气缸外侧的磁感应式传感器就可以根据所识别的磁信号来判断活塞的位置，进而确定滑动机构伸出和收回的位置。

2.2 装配单元中传感器的分析

装配单元的工作过程中，需完成将料仓内小工件装配到装配台上输送单元送来的已冲压加工的大工件中。为了能够准确识别装配台上是否有工件就位，选用光纤型传感器进行检测。光纤型传感器以光波为载体、以光纤为媒介来感知和传输外界被测信号，具有灵敏度高、测量范围大、抗干扰能力强、可触及范围大、精确度高等特点。在装配单元的装配台上选用光纤型传感器能够准确确定待装配工件是否到位。

2.3 分拣单元中传感器的分析

分拣单元需要根据颜色和材质，完成对前一个单元已经加工和装配好的工件进行分类的任务。其中小工件的属性区分可以通过光纤型传感器和电感应式传感器组合识别，即光纤型传感器区分非金属工件的黑色和白色，电感应式传感器区分金属工件和非金属工件。电感应式传感器利用电涡流效应制造而成。当金属物体位于一个交变磁场中时，金属的内部就会产生反作用于该磁场的电涡流。利用这一原理电感应式传感器可以准确检测出被检工件是否为金属材质。

3 传感器在自动化生产实训设备的发展

由于我国科学技术突飞猛进，传感器技术也在日新月异的不断发展中，在敏感元件、可靠稳定、核心技术等方面进步显著。但是与国外先进水平差距明显，主要体现在产品的品种少，数字化、智能化不足，稳定性差，产品寿命短，质量不稳定等方面。应用在自动化实训设备就显得有些薄弱。目前还没有能够充分利用传感器将生产过程的每一个环节的信息进行反馈。在接下来的相关实训设备设计生产中应着力提升传感器的使用率，丰富各种类型的传感器的使用，进一步提升传感器的识别精度。

4 结语

总而言之，传感器技术是生产线实现自动化的关键技术之一，它就像生产者的眼睛一样，目不转睛地注视着生产过程中的每个关键环节，为生产者的选择和决策提供依据。自动化生产线实训设备的传感器应用要继续坚持丰富、先进、高效、尽可能地符合且接近实际生产，为培养高技能型人才、提升产业工人技术水平奠定基础。