一、什么是氣缸
引導活塞在缸內(nèi)進行直線往復運動的圓筒形金屬機件??諝庠诎l(fā)動機氣缸中通過膨脹將熱能轉(zhuǎn)化為機械能;氣體在壓縮機氣缸中接受活塞壓縮而提高壓力。渦輪機、旋轉(zhuǎn)活塞式發(fā)動機等的殼體通常也稱“氣缸”。氣缸的應用領(lǐng)域:印刷(張力控制)、半導體(點焊機、芯片研磨)、自動化控制、機器人等等。
內(nèi)燃機缸體上安放活塞的空腔。是活塞運動的軌道,燃氣在其中燃燒及膨脹,通過氣缸壁還能散去一部分燃氣傳給的爆發(fā)余熱,使發(fā)動機保持正常的工作溫度。氣缸的型式有整體式和單鑄式。單鑄式又分為干式和濕式兩種。氣缸和缸體鑄成一個整體時稱整體式氣缸;氣缸和缸體分別鑄造時,單鑄的氣缸筒稱為氣缸套。氣缸套與冷卻水直接接觸的稱作濕式氣缸套;不與冷卻水直接接觸的稱作干式氣缸套。為了保持氣缸與活塞接觸的嚴密性,減少活塞在其中運動的摩擦損失,氣缸內(nèi)壁應有較高的加工精度和精確的形狀尺寸。
二、什么是磁性開關(guān)
磁性開關(guān)意思就是通過磁鐵來感應的,這個“磁”就是磁鐵,磁鐵也有好幾種,市場上面常用的磁鐵有橡膠磁、永磁鐵氧體、燒結(jié)釹鐵硼等。開關(guān)就是干簧管了。干簧管是干式舌簧管的簡稱,是一種有觸點的無源電子開關(guān)元件,具有結(jié)構(gòu)簡單,體積小便于控制等優(yōu)點,其外殼一般是一根密封的玻璃管,管中裝有兩個鐵質(zhì)的彈性簧片電板,還灌有惰性氣體。平時,玻璃管中的兩個由特殊材料制成的簧片是分開的。當有磁性物質(zhì)靠近玻璃管時,在磁場磁力線的作用下,管內(nèi)的兩個簧片被磁化而互相吸引接觸,簧片就會吸合在一起,使結(jié)點所接的電路連通。外磁力消失后,兩個簧片由于本身的彈性而分開,線路也就斷開了。因此,作為一種利用磁場信號來控制的線路開關(guān)器件,干簧管可以作為傳感器用,用于計數(shù),限位等等(在安防系統(tǒng)中主要用于門磁、窗磁的制作),同時還被廣泛使用于各種通信設(shè)備中。
三、氣缸磁性開關(guān)特點
磁性開關(guān)氣缸用于檢測氣缸行程的位置,不需再行程兩端設(shè)置機控閥(或行程開關(guān))及其安裝架,不需要在活塞桿端部設(shè)置撞塊,所以使用方便、結(jié)構(gòu)緊湊??煽啃愿撸瑝勖L、成本低、開關(guān)反應時間快,故得到廣泛應用。
四、氣缸磁性開關(guān)工作原理
氣缸磁性開關(guān)是將磁性開關(guān)裝在氣缸的缸筒外側(cè)。氣缸可以使各種型號的氣缸,但缸筒必須是導磁性弱、隔磁性強的材料,如硬鋁、不銹鋼、黃銅等。在非磁性體的活塞上安裝一個永久磁鐵(橡膠磁鐵)的磁環(huán),隨活塞移動的磁環(huán)靠近開關(guān)時,舌簧開關(guān)的兩根簧片被磁化而相互吸引,觸點閉合;當磁環(huán)移開開關(guān)后,簧片失磁,觸點斷開。出點閉合或斷開時發(fā)出電信號(或使電信號消失),控制相應電磁閥完成切換動作。如下圖所示。磁性開關(guān)內(nèi)部一般還帶有開關(guān)動作的指示燈和過電壓保護電路,用樹脂塑封在一個殼體內(nèi)。
五、氣缸磁性開關(guān)的作用
1、氣缸的磁性開關(guān)主要是作為位置信號提供給控制器,控制器檢測到磁性開關(guān)信號的有無,對氣缸實現(xiàn)位置控制、到位停止、到位啟動。
2、磁性開關(guān)的信號可以直接輸出到TPC8-8TD表格程序控制器的輸入端,實現(xiàn)上述功能,還可以通過控制器的判斷間接實現(xiàn)到位報警、未到位報警、物料檢測,以及可以對氣缸的動作次數(shù)進行計數(shù)和循環(huán)次數(shù)的控制。
3、如果不使用磁性開關(guān),通過控制器內(nèi)部的定時控制也是可以實現(xiàn)各種動作的控制,由于氣壓不穩(wěn)氣缸的行程時間的誤差,因此必須設(shè)置較長的定時時間才能可靠的工作,這樣定時控制會降低設(shè)備的工作效率。而使用磁性開關(guān)來檢測氣缸的位置和狀態(tài),可以有效地提高被控設(shè)備的工作效率。
六、常見氣缸磁性開關(guān)的安裝方法
1)用鋼帶固定
2)固定在導軌上
3)卡固在拉桿上
4)直接安裝
七、氣缸磁性開關(guān)的安裝位置
磁性開關(guān)可以安裝在行程末端,也可以安裝在行程中間的任意位置上。
對于要將磁性開關(guān)安裝在行程中間的情況(例如要使活塞在行程中途的某一位置停止),開關(guān)的安裝位置可按照如下方法確定。在活塞應停止位置使活塞固定,讓磁性開關(guān)在活塞的上方左右移動,找出開關(guān)開始吸合時的位置,則左右吸合位置的中間位置便是開關(guān)的最高靈敏度位置。磁性開關(guān)應固定在這個最高靈敏度位置。
當要將開關(guān)安裝在行程末端時,為保證開關(guān)安裝在最高靈敏度位置,對不同氣缸,在樣本上,都已經(jīng)標出離側(cè)端蓋和無桿側(cè)端蓋的距離A和B。
八、氣缸磁性開關(guān)使用注意事項
1)從安全考慮,兩磁性開關(guān)的間距應比最大磁滯距離大3mm。
2)磁性開關(guān)不得裝在強磁場設(shè)備旁(如電焊設(shè)備等)。
3)兩個以上氣缸磁性開關(guān)平行使用時,為防止磁性體移動的相互干擾,影響檢測精度,兩缸筒間距離一般應大于40mm。
4)活塞接近磁性開關(guān)時的速度v不得大于磁性開關(guān)能檢測的最大速度vmax。該最大速度vmax與磁性開關(guān)的最小動作范圍lmin、磁性開關(guān)鎖帶負載的動作時間tc之間的關(guān)系為:vmax=lmin/tc
例如,磁性開關(guān)連接的電磁閥的動作時間t=0.02s,磁性開關(guān)的最小動作范圍lmin=10mm,則磁性開關(guān)能檢測的最大速度vmax=500mm/s。若氣缸活塞的速度小于500mm/s,則此磁性開關(guān)可以使用。若活塞運動速度大于500mm/s,又沒有合適的通用型磁性開關(guān)可選,則只能選用帶延時功能的磁性開關(guān)。
5)安裝開關(guān)時擰緊螺釘?shù)牧匾m當。力矩過大會損壞開關(guān),力矩太小有可能使開關(guān)的最佳安裝位置出現(xiàn)偏移。
6)要定期檢查磁性開關(guān)的安裝位置是否出現(xiàn)偏移。在設(shè)定位置活塞停止時對雙色型開關(guān),綠燈亮為正確,紅燈亮則出現(xiàn)偏移了。