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　　在很多使用氣缸的氣動控制系統(tǒng)中，僅僅依靠對活塞位置的測定已滿足不了用戶對高精度的要求。只有連續(xù)不斷地位置信號反饋與監(jiān)控，才能在不使用價格昂貴的直線電機的前提下，完成高精度的自動化任務(wù)。現(xiàn)在，SICK公司研發(fā)生產(chǎn)了可以按照模擬信號工作原理采集氣缸活塞運動位置的MPS電磁式位置傳感器，成功地將操作靈活性和高定位精度結(jié)合起來。

　　在氣動系統(tǒng)的線性運動位置檢測中可以使用MPS電磁式位置傳感器。該系列傳感器能夠檢測的長度分別為：32mm、64mm、96mm和128mm，針對要完成的任務(wù)，用戶可任意選擇（圖1）。這樣在生產(chǎn)中就能夠擁有極高的靈活性。一方面，氣缸的T形槽上不再需要為各個檢測點安裝多個傳感器；另一方面，通過“錄返”功能省略了大量的傳感器機械定位，優(yōu)化了生產(chǎn)，且有利于生產(chǎn)過程的轉(zhuǎn)換。零點和終點的調(diào)整設(shè)置也為用戶提供了檢測范圍內(nèi)的最大清晰度。 
 

圖1 SICK公司研發(fā)生產(chǎn)的MPS電磁式位置傳感器：根據(jù)檢測任務(wù)的不同，
該系列傳感器提供了4種檢測長度，分別為32mm、64mm、96mm和128mm

　　提高氣動驅(qū)動的精度

　　不同的檢測范圍對傳感器探測部件的長度也提出了不同的要求。MPS電磁式位置傳感器的探測部采用了快速插接的結(jié)構(gòu)設(shè)計，能夠方便地從上方安裝到T形槽中，且用兩個螺釘即可固定。在安全防護等級為IP 67的傳感器外殼中，有兩個電路板、用于非接觸式位置信號采集的霍爾傳感器、監(jiān)控器以及錄返功能元器件等。利用錄返按鍵，可以準確確定零點和終點，也就是說，無論活塞運動到什么位置，電磁場極化如何，都能準確確定所需檢測范圍。在零點和終點之間的活塞位置可作為4~20mA電流和0~10V電壓的模擬信號來表示（圖2）。此傳感器可在活塞最高運動速度為3m/s時對其運動位置進行高精度的檢測。檢測精度達0.05mm，直線性偏差只有0.3mm，重復(fù)精度為0.1mm。在MPS電磁式位置傳感器的幫助下，氣動驅(qū)動系統(tǒng)的工作精度可與直線電機相媲美，并使氣缸得到了更多應(yīng)用。
 

圖2 帶位置檢測傳感器的氣缸：零點和終點之間的活塞位置
可作為4~20mA電流和0~10V電壓的模擬信號來表示

　　連接生產(chǎn)過程中的模擬控制

　　金屬材料或者金屬零部件的相互連接，以及與此連接相關(guān)的結(jié)構(gòu)件的粘接或裝夾，都可利用MPS電磁式傳感器來完成。在螺栓擰緊系統(tǒng)中，可通過傳感器的模擬信號數(shù)據(jù)對零點、擰入速度和最大擰入深度進行調(diào)節(jié)和設(shè)定。在超聲波焊接設(shè)備中，MPS傳感器通過對活塞線性位置的檢測可精確提供超聲波發(fā)生器與工件間的相對位置。在插入鉚釘和鉚接加工中，MPS傳感器能夠提供精確的鉚接沖頭的參數(shù)。在粘接、裝夾或抓取工件時，MPS電磁式傳感器的模擬數(shù)據(jù)同樣能夠提供很高精度的生產(chǎn)過程控制數(shù)據(jù)，正如自動的拾取-貼裝工序那樣。

　　與材料特性相匹配的沖裁工藝流程

　　沖剪生產(chǎn)過程對重復(fù)精度有著極高的要求。一方面，被沖裁的零件要求準確可靠地被沖剪下來；另一方面，沖裁過程還不能對沖壓機床和沖壓模具造成損傷。利用MPS電磁式位置傳感器能夠精確控制沖頭在沖裁和沖壓模具過程中的運動，且能夠調(diào)節(jié)沖壓和沖裁生產(chǎn)工藝，使之與金屬材料的特性相匹配。同時，在沖壓到錄返確定的深度尺寸時，傳感器可及時令沖頭停止運動。

　　變形加工和自動化生產(chǎn)過程的精確進給

　　在進行精確的進給運動時，無論是磨削、沖壓、彎曲還是沖裁，都經(jīng)常要面對沖頭運動距離、沖壓深度或模具彎曲位置的控制等問題（圖3）�，F(xiàn)在，利用MPS電磁式位置傳感器的模擬檢測數(shù)據(jù)可以輕松解決上述問題。同樣，在壓鑄機械中，此傳感器也可用于對壓鑄模具和鑄件頂出機構(gòu)的精確定位和控制。恰恰是在惡劣的工作環(huán)境中，MPS傳感器的高可用性尤為突出。在沖擊、撞擊和振動等環(huán)境中，都不會影響傳感器在氣缸T形槽中的固定，也不會影響活塞位置檢測的精度和重復(fù)精度。
 

圖3 適合于高要求的自動化應(yīng)用：在MPS電磁式位置傳感器
的幫助下設(shè)備可精確測定沖壓深度

　　在某些應(yīng)用條件下，氣缸活塞位置的檢測數(shù)據(jù)可作為零件生產(chǎn)的重要數(shù)據(jù)使用。例如根據(jù)其采集的零件、裝配件或者部件的位置尺寸，就能夠?qū)Ξa(chǎn)品是否合格做出判斷。在包裝機械中，處理帶式和導(dǎo)軌型的材料時，可通過模擬控制的氣缸數(shù)據(jù)對裁剪長度進行監(jiān)控，必要時對生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行調(diào)整。以后，儀器的特征數(shù)據(jù)，如可編程序的開關(guān)控制點或者IO-Link功能等，都可利用功能強大的MPS電磁式位置傳感器和相應(yīng)的氣動驅(qū)動裝置加以改進。

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