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电感式RI角度传感器:集高精度和高抗干扰性与抗振性于一身

来源:未知    日期:2017/06/28    浏览量:


        美国汽车零件供应商Johnson Controls,是全球领先的汽车座椅、车顶内衬系统、车门、仪表盘、汽车内饰和电子系统公司,在其生产流程中也运用了这个原则。例如,拿汽车座椅生产来说,需要遵循特定的要求:必须确保按照正确的顺序、使用正确的螺钉或铆钉、使用正确的工具和力,将每个部件安装到座椅上。

        该公司在生产过程中,通过带Möve-Metall平行臂或反应臂的装配设备,满足了上述要求。Möve-Metall位于德国的图林根州,是在前身VEB Möve工厂的基础上成立的,共有50名员工,主要开发、设计和生产专用机械、设备和装置,尤其是面向汽车零配件供应商的装配与测试设备。它开发了一种用于装配流程、具有位移检测功能的平行臂。此设备支持在螺钉和铆钉安装过程中进行位移测量,能够可靠预防装配零件错误。

        “为了将螺钉插入到组件中,汽车座椅的安装需要考虑位置因素”,Johnson Controls的技术经理Michael Zimmermann解释这一原理,“螺丝刀设备夹装在平行臂上。操作基于平行四边形原则,确保了精准和可重复的螺丝刀定位”。图尔克电感式角度传感器提供了平行臂三个关节处的位置监控。这样做有一个附带的好处,就是还可以测量装配过程中使用的力,从而消除反应臂对用户的作用。如果需要辨别几个集中在一起的位置,安装在平行臂三个关节处的电感式RI角度传感器可以完成这个任务。如果需要辨别距离比较远的几个位置,安装在平行臂的摇臂上的单个角度传感器就已足够。

        每个螺钉的参数都存储在控制器中。若操作员希望拧入第一颗螺钉,他需要引导臂至合适的位置。控制器会登记正确的位置,为螺丝刀释放功率或压缩空气(第一步完成)。操作员在控制器登记了所需的螺丝刀旋转次数后,拧入螺钉(第二步完成),并拧至所需的力矩(第三步完成),从而保证螺钉正确就位。仅当控制器登记了这三步并完成后,才会安装下一颗螺钉;如果预先编程设置了顺序,则只有可能按照存储在控制器中的步骤安装螺钉,就像安装第二颗螺钉一样。

        “力矩监控已经实施了很长时间”,Zimmer-mann指出,“但是位置监控还是新鲜事物。这不仅为装配过程增加了一层安全性,而且也很容易通过电感式角度传感器实现。图尔克传感器的一大优点是非接触式运行,因而它不需要与定位对象进行机械连接。4mm的定位对象偏移容差,对我们的装配过程起到了很大的帮助作用:我们不再必须如此精准地安装,传感器也是非接触式运行,轻微的冲击不会影响测量结果。”

        RI角度传感器的另一个优点是抗磁场和金属环境干扰。市场上的大部分其他传感器,或在旋转式编码器与传感器之间具有机械连接,或受大型电机或焊接设备产生的磁场环境干扰。RI传感器的抗干扰能力基于其创新的共振电路测量原理,因而不需要磁体定位元件。图尔克用共振电路测量原理,取代了传感器和定位部件形成的振荡电路。这一原理集高精度和高抗干扰性与抗振性于一身。

        这款传感器还有一个优点,就是通过Move开发的程序来进行位置调节和设置,非常简便。Zimmermann在西门子控制器显示屏上展示了如何为安装点编程。当控制器在学习模式下时,操作员引导平行臂至所需的安装点,然后在屏幕上轻敲。控制器将定义位置,接受三个角度传感器的实际值,并将其作为安装点1的x、y和z轴坐标系。根据定义位置的准确性,以及距离下一个安装点的距离,用户可以定义该点相关的容差窗口。

        RI系列电感式角度传感器,采用创新性的测量原理,以非接触无磨损的方式进行检测:位置检测不是通过位置磁块而是通过电感性RLC的振荡电路来检测的。因此,传感器对磁场完全免疫,例如大电机产生的磁场。角度传感器的测量范围是360°。作为启动变量,模拟电压或电流输出和开关输出均可用。


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