環(huán)形輸送線實(shí)驗(yàn)臺綜合實(shí)驗(yàn)

1、實(shí)驗(yàn)三十二 環(huán)形輸送線實(shí)驗(yàn)臺綜合實(shí)驗(yàn)(只做實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的1,3,4)一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^本實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生了解自動生產(chǎn)線上常用傳感器的檢測原理和應(yīng)用方法。二. 實(shí)驗(yàn)臺簡介DRCSX-12-B型環(huán)形輸送線試驗(yàn)臺是國內(nèi)首家推出的小型多用途環(huán)形輸送線實(shí)驗(yàn)臺，它可以模擬自動生產(chǎn)線上物料的輸送、檢測工作。具有體積小、結(jié)構(gòu)合理、功能強(qiáng)、使用方便、開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多等特點(diǎn)，圖1是該實(shí)驗(yàn)臺的結(jié)構(gòu)圖。圖1 DRCSX-12-B型環(huán)形輸送線試驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)圖實(shí)驗(yàn)臺由外殼、鏈板（測試物品的載板）、鏈條、鏈輪、直流減速電機(jī)、傳感器支架、鏈條張緊裝置、傳動裝置、6個測試樣品（金屬、塑料各三個，三種顏色）和傳感器組成。其運(yùn)行線速度為：45c

2、m/s（12V）； 1.62.2cm/s（5V），外形尺寸：650×370×110mm；重量：5.5kg。圖2是實(shí)物照片。1 / 7圖2 DRCSX-12-B型環(huán)形輸送線試驗(yàn)臺外觀DRCSX-12-B型環(huán)形輸送線試驗(yàn)臺可以開設(shè)光電對射傳感器運(yùn)行速度測量實(shí)驗(yàn)、紅外傳感器物品計(jì)數(shù)實(shí)驗(yàn)、電渦流傳感器金屬物體檢測實(shí)驗(yàn)、超聲波傳感器物體距離探測實(shí)驗(yàn)、色差傳感器物體表面顏色識別實(shí)驗(yàn)、應(yīng)變力傳感器物體質(zhì)量測量實(shí)驗(yàn)、霍爾傳感器工位定位實(shí)驗(yàn)、直角坐標(biāo)機(jī)械手物件分撿實(shí)驗(yàn)。三. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、物體檢測本實(shí)驗(yàn)采用紅外反射式傳感器（DRHF-12-A）檢測物體，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前要確認(rèn)傳感器的反光板已經(jīng)正

3、確安裝，否則，傳感器檢測不到信號。紅外反射式傳感器及反光板的安裝方法是將傳感器固定在支架上，調(diào)整安裝螺釘使傳感器的下邊沿平行于輸送線的頂蓋板。反光板固定在傳感器發(fā)射面的前面，使反光面中心正對著傳感器。開動環(huán)形輸送線，當(dāng)測試樣品隨鏈板運(yùn)動經(jīng)過傳感器時，由于物體遮擋了紅外線的反射，傳感器會輸出一個跳變的信號。圖3 紅外反射式傳感器物體檢測2、金屬物體檢測(不做)本實(shí)驗(yàn)采用電渦流接近開關(guān)進(jìn)行測量，探測距離比較短，一般< 20mm。因此，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，請注意調(diào)節(jié)傳感器探頭與被測物體之間的距離。為了取得良好的實(shí)驗(yàn)效果，建議調(diào)整到510mm。在傳感器調(diào)整好以后，開動環(huán)形輸送線。鏈板拖動被測物體經(jīng)過

4、傳感器探頭前面，當(dāng)金屬材質(zhì)（鋁）的物體經(jīng)過探頭時，傳感器會輸出跳變的信號。需要說明的是，電渦流接近開關(guān)在探測不同材質(zhì)、不同形狀的金屬物體時，其有效探測距離會表現(xiàn)得有一些差異。一般地：鋁材比鐵質(zhì)物體的有效探測距離要小。本公司隨環(huán)形輸送線提供的測試樣品有兩種：一種是塑料材質(zhì)的，另一種是鋁的。圖4 電渦流接近開關(guān)金屬物體檢測3、輸送線運(yùn)行速度測量本實(shí)驗(yàn)使用紅外對射式傳感器測量。如圖5所示，紅外對射式傳感器的發(fā)射和接收窗口被固定在傳動鏈條的兩側(cè)，當(dāng)鏈條在電動機(jī)的拖動下運(yùn)動時，鏈條的滾子會有規(guī)律的遮擋傳感器發(fā)出的紅外線，在傳感器的輸出端上就會得到連續(xù)的脈沖。由于鏈條的滾子之間的距離（即節(jié)距）相等，（節(jié)距

5、：d=12.7mm）所以測得傳感器輸出的脈沖頻率（F），就可以推算出鏈條的運(yùn)動速度SS=d*F（mm/s）。實(shí)驗(yàn)時，可通過輸送線的速度開關(guān)選擇不同的運(yùn)行速度，觀察信號波形的變化。圖5 紅外對射傳感器運(yùn)動速度測量原理示意圖需要說明的是，紅外對射式傳感器安裝在環(huán)形輸送線的鏈板的下面，在輸送線上部是觀察不到該傳感器的，使用時也不需要進(jìn)行調(diào)整。由于鏈條的運(yùn)行速度比較慢：1650mm/s；對應(yīng)傳感器測量信號頻率大約是1.263.94Hz。因此，采樣頻率參數(shù)不能設(shè)置得過高，可根據(jù)采樣長度(1024)內(nèi)包含至少2個脈沖周期來確定采樣頻率。4、色差傳感器物體表面顏色識別實(shí)驗(yàn)色差識別傳感器使用的是紅外反射式色差

6、傳感器（DRSC-12-A），它的工作原理是依據(jù)不同顏色的物體表面對紅外線的吸收率和反射率。在相同的測試距離上，黑色的吸收率最高，白色的吸收率最低。因此，可以根據(jù)物體對紅外線的反射率來判斷物體的表面顏色。在標(biāo)準(zhǔn)測試距離上，隨環(huán)形輸送線提供的三種測試顏色樣品在DRSC-12-A色差傳感器的測試結(jié)果如下表所示。圖6物體表面顏色識別原理 在實(shí)際的檢測中，需要注意傳感器與被測物體的距離應(yīng)在58mm之間，物體被測表面應(yīng)為平面且角度與傳感器的工作平面平行。測量時由于輸送線的運(yùn)動，檢測值是一個波動的電壓范圍，而不是精確的某個值。注意：在傳感器的使用過程中請注意探頭和被測物體表面的清潔，根據(jù)光的吸收與反射定律

7、，如果被測物體表面有污物，會影響光的反射，也就是影響測量精度。另外避免光源直射傳感器端面或測試樣品，否則也會影響測試結(jié)果。5、工位定位(不做)在本實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，使用霍爾傳感器（DRHG-5-A）進(jìn)行定位，霍爾傳感器在檢測到磁鋼經(jīng)過傳感器探頭時，磁場的變化會使傳感器輸出脈沖信號。利用霍爾傳感器的這一特性，我們將磁鋼安裝在某幾個特定的鏈板上，這樣，當(dāng)這些安裝有磁鋼的鏈板經(jīng)過傳感器探頭時，傳感器就會“認(rèn)出”這些鏈板。當(dāng)環(huán)形輸送線上配有直角坐標(biāo)機(jī)械手時，霍爾傳感器的輸出與紅外傳感器等工件檢測傳感器配合，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械手工件抓取位置的控制。下圖是霍爾傳感器及磁鋼等的安裝位置示意圖。圖7 霍爾傳感器定位原理圖注

8、意：由于霍爾傳感器只對單個磁極敏感，因此，在鏈板安裝磁鋼時，請將標(biāo)記有紅色或黑色的一面朝上。另外，探頭與磁鋼之間的距離應(yīng)小于8mm。6、直角坐標(biāo)機(jī)械手物件分撿實(shí)驗(yàn)(不做)將傳感器檢測結(jié)構(gòu)與機(jī)械手控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)工件的自動分揀。直角坐標(biāo)機(jī)械手控制部分參考機(jī)械手使用手冊。1)金屬物體分揀實(shí)驗(yàn)：根據(jù)電渦流接近開關(guān)（DRDG-12-B）的輸出結(jié)果來判斷所測物體是否為金屬物體。通過對運(yùn)動控制卡接口芯片的編程，控制直角坐標(biāo)機(jī)械手運(yùn)動，達(dá)到金屬物體分揀目的。2)不同重量物體分揀實(shí)驗(yàn)：與上一個實(shí)驗(yàn)類似，不同的是所使用的傳感器是稱重臺（DRCZ-A）。3)不同色彩物體分揀實(shí)驗(yàn)：本實(shí)驗(yàn)使用紅外反射式色差傳感器（D

9、RSC-12-A）判斷工件顏色，然后，通過對運(yùn)動控制卡接口芯片的編程，控制直角坐標(biāo)機(jī)械手運(yùn)動，達(dá)到物體分揀目的。圖8 環(huán)形輸送線、傳感器、稱重臺、以及直角坐標(biāo)機(jī)械手的相對位置示意圖四. 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備1. 計(jì)算機(jī) 臺 2. DRVI快速可重組虛擬儀器平臺 1套 3. 打印機(jī) 1臺 4. 環(huán)形輸送線試驗(yàn)臺 1個4. 直角坐標(biāo)機(jī)械手(選件) 1個5. USB數(shù)據(jù)采集儀 1臺五. 實(shí)驗(yàn)步驟1. 關(guān)閉DRDAQ-USB型數(shù)據(jù)采集儀電源，將需使用的傳感器連接到采集儀的數(shù)據(jù)采集通道上。(禁止帶電從采集儀上插拔傳感器，否則會損壞采集儀和傳感器)2. 開啟DRDAQ-USB型數(shù)據(jù)采集儀電源。3. 運(yùn)行DRVI主程序，點(diǎn)擊DRVI快捷工具條上的"聯(lián)機(jī)注冊"圖標(biāo)，選擇其中的“DRVI采集儀主卡檢測”或“網(wǎng)絡(luò)在線注冊”進(jìn)行軟件注冊。4. 在DRVI地址信息欄中輸入WEB版實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書的地址，在實(shí)驗(yàn)?zāi)夸浿羞x擇“環(huán)形輸送線試驗(yàn)”，建立實(shí)驗(yàn)