Mik a fotoelektromos szenzorok kulcsfontosságú alkalmazásai az automatizálásban?

Szállítórendszer-automatizálás valós idejű objektumérzékeléssel

Valós idejű jelenlétérzékelés szinkronizált motorindításhoz/leállításhoz

A fotoelektromos szenzorok érintkezés nélkül érzékelik a szállítószalagon mozgó tárgyakat, helyette infravörös fénysugarak segítségével azonosítják az elhaladó objektumokat. Ezek a szenzorok akkor lépnek működésbe, amikor valami belép vagy kilép a kijelölt területükre, és jeleket küldenek a motorok indításához vagy leállításához, így minden simán halad tovább a rendszeren áramló termékekkel. Ennek eredménye? Kevesebb dugulás keletkezik, mivel a dolgok nem szorulnak meg, az alkatrészek hosszabb ideig tartanak, mert kisebb a terhelés, és a gyárak kb. 40 százalékkal kevesebbet költenek energiafelhasználásra ahhoz képest, mintha egész nap üzemelnének a gépek. Ami különösen kiemeli ezeket a szenzorokat, az az, hogy mennyire jól működnek olyan helyeken is, ahol nehézgépek rezgései más berendezéseket könnyen zavarhatnának.

PLC-ekkel való integráció pontos időzítéshez és áteresztőképesség-optimalizáláshoz

Amikor a fényelektriikus érzékelők csatlakoznak a PLC-khoz (a programozható logikai vezérlők), alapvetően egy reakciós vezérlő hurok keletkezik, ami valós időben működik. A működés módja elég egyszerű valójában -- a szenzoradatok egyenesen a PLC logikai agyába mennek, ami aztán szupergyors beállításokat végez, hogy a szállítószervek milyen gyorsan vagy lassan mozognak a különböző feldolgozási területek között. Ez a rendszer a gyártási ciklusok során előforduló idejű hiányosságokat törli, és a terepi tesztek szerint a termelési teljesítmény 25%-kal nőtt egyes létesítményekben. Egy másik szép dolog az, hogy a PLC programozás lehetővé teszi ezeket a testreszabott válasz beállításait attól függően, hogy milyen termékek mozognak a vonalon. És van még valami: ezek az intelligens vezérlők diagnosztikai funkciókkal rendelkeznek, amelyek értesítik a karbantartási személyzetet, ha az érzékelők kiindulnak a sorrendből, jóval azelőtt, hogy bárki észlelne bármilyen teljesítményminőség-csökkenést.

Eseményvizsgálat: Az autóipari összeszerelési vonalban a szállítós sebességmoduláció a végsugárzású érzékelőkkel

Egy nagy autógyárban a féktörő érzékelőket telepítették a féktárgyalábvonalon, hogy nyomon kövessék a alkatrészek mozgását a 3 méteres szállítószerkezeteken. A rendszer elég okosan működött is - a szállítószerek sebességét az egyes állomásokon történtek függvényében állította be. Amikor a hegesztő robotok korábban végeztek, a övök felgyorsultak. De amikor a folyó lefelé eszközváltás történt, minden lelassult, hogy ne hozzanak létre biztonsági másolatot. A hat hónapos vizsgálat után a számok komoly javulást mutattak: a termelési ciklusok 18%-kal gyorsabbak lettek, havonta 22 ezer dollárt spóroltak meg a villamosenergia-számlákon, és a berendezések meghibásodásai majdnem harmadával csökkentek az érzékelőhálózat

Az anyagkezelés és a csomagolási vonalak optimalizálása

A fényelektromos érzékelők manapság számos fontos feladatot látnak el az anyagkezelésben, például számolnak, lekapcsolnak a termékek között, és nyomon követik, hogy a tartályok mennyire vannak tele, miközben a hibákat 30%-kal csökkentik a csomagolási vonalakon. A pontosságuk csökkenti az anyagpazarlás mennyiségét, felgyorsítja a gyártási folyamatot, és segít a vállalatoknak a karcsú gyártási elvek betartásában, ami nagyon fontos olyan iparágakban, ahol szigorúak a szabályozások, mint az élelmiszer-feldolgozás, a gyógyszergyártás és a fogyasztói termékek összeszerel A rés-felismeréshez képest ezek az érzékelők szinte azonnal megállítják a szállítószalagokat, ha valami bekapcsolódik, ami pénzt takarít meg, mivel elkerül drága baleseteket és váratlan leállásokat. A töltés szintjének ellenőrzése biztosítja, hogy minden konténert pontosan feltöltsenek, így a vállalatok nem pazarolják el évente a nyersanyagok 25%-át. És ne feledkezzünk meg a valós idejű számlálási funkcióról, amely közvetlenül a készletkezelő rendszerekre küld adatokat, így a gyártók jobban irányíthatják, hogy mit termelnek, amikor szükségük van rá.

Darabszámolás, résfelismerés és töltési szint figyelése csomagolósorokon

Ezek az alkalmazások gyors, nagy pontosságú vezérlés érdekében fotoelektromos szenzorokra támaszkodnak:

• Számolás ellenőrzi a tételek mennyiségét a gyorsan mozgó szalagokon – elengedhetetlen a gyógyszeripari és élelmiszer-csomagolási előírások betartásához, ahol a hibás darabszámolás szabályozási büntetések kockázatát jelenti.
• Résfelismerés felismeri a hiányzó elemeket vagy a termékek közötti rendellenes távolságot, és automatikus leállítást indít a torlódások és helytelen továbbítások elkerülése érdekében.
• Töltési szint figyelése folyadék vagy szilárd anyag szintjét ellenőrzi a tartályokban, optimalizálva a töltési mennyiséget, és minimalizálva a kifolyást vagy alultöltést.

A legfontosabb előnyök közé tartoznak:

• 15–20%-kal kevesebb újrafeldolgozás azonnali hibajavítással
• Alacsonyabb üzemeltetési költségek a kézi ellenőrzések csökkenése miatt
• Javított fenntarthatóság a nyersanyag-pazarlás csökkentésével

Diffúz és retroreflektív szenzorok: Teljesítmény poros csomagolási környezetekben

A szenzorok kiválasztása nagy jelentőségű olyan helyeken, ahol poros környezet uralkodik, mint például lisztmalmok, cementgyárak vagy bármilyen gabonakezelő létesítmények. A hagyományos diffúz szenzorok fényt bocsátanak ki a felismerendő tárgy irányába, de problémáik adódnak, amikor sok lebegő por van a levegőben, mivel a jelek minden irányba szóródnak. Ennek következtében gyakran pontatlanok, és a pontosságuk többnyire 85% alá esik, ha a por kitartóan jelen van. A retroreflektív szenzorok más módon működnek: polarizált fényt használnak, speciális tükrökkel kombinálva, amelyek segítenek elnyomni a hamis értelmezéseket. Ezek megbízhatóak maradnak akkor is, amikor a körülmények nehezednek, és a detektálási arányukat 95% felett tartják még a piszkos környezetben is. A két lehetőség közötti legfőbb különbség tehát az, hogy mennyire képesek kezelni ezeket a nehéz, poros körülményeket.

A retroreflektív szenzorok kiválasztása igénybe vett csomagolósorokon bizonyítottan 40%-kal csökkenti a szenzorral kapcsolatos leállásokat.

Nagysebességű érzékelés szortírozáshoz és gyártósori pontossághoz

Modulált LED-technológiával elérhető 10 000+ alkatrész percben történő ellenőrzése

A mai fotoelektromos szenzorok nagyfrekvenciás LED-technológiát használnak, amely képes olyan objektumok észlelésére, amelyek gyorsabban mozognak, mint 10 000 darab percenként (ppm), ami szinte elengedhetetlen a nagy volumenű műveletekhez, mint például a szortírozósorok, üdítőital-kitöltő üzemek és az elektronikus alkatrészek szerelőüzemei. Ezek a szenzorok nem zavaródnak meg a normál világítási körülményektől vagy rezgésekkel szemben, amelyek a régebbi rendszereket problémázzák, így akár ötödével csökkentik a véletlenszerű aktiválásokat, még akkor is, ha az üzemcsarnokban kaotikus a helyzet. Mivel közvetlen érintkezés nélkül működnek, hosszabb ideig képesek stabil teljesítményre, miközben a hagyományos megoldások már meghibásodnak. Ez kevesebb termelési leállást és jobb általános rendszermegbízhatóságot jelent maximális terhelés alatt.

Alkony-milliméteres pozicionálás polarizált visszaverődéses fotoelektromos szenzorokkal

Amikor igazán finom munkára kerül sor, például félvezető lemezek elhelyezésénél vagy apró alkatrészek összeépítésénél, a polarizált visszavető fényelektromos érzékelők körülbelül fél milliméteres pontossággal képesek pozícionálni az alkatrészeket. Ezek az érzékelők speciális szűrőkkel rendelkeznek, amelyek blokkolják a csillogó fémes felületekről érkező zavaró visszaverődéseket, így megbízhatóan észlelik az objektumokat anélkül, hogy fizikailag érintenék őket. A ilyen érzékelőkkel felszerelt robotkarok törékeny alkatrészeket ismételten és hihetetlenül pontosan helyezhetnek el – olyan konzisztenciával, amire a hagyományos mechanikus kapcsolók képtelenek. Az ilyen technológiát használó gyárak kevesebb sérült termékről és körülbelül 35–40 százalékkal csökkent karbantartási költségekről számolnak be. Ez nagy különbséget jelent azokon a helyeken, ahol minden tizedmilliméter számít.

Okos integráció: IO-Link és a prediktív karbantartás irányzatai

Az IO-Link fényelektromos érzékelők növekvő szerepe a prediktív karbantartásban

Az IO-Link technológia lehetővé teszi, hogy az egyszerű fotóelektromos szenzorok okos perifériás eszközökké váljanak, mivel valós idejű diagnosztikai információkat küldhetnek és fogadhatnak. Gondoljon például arra, mikor koszolódik be a lencse, hogyan változik az idő múlásával a hőmérséklet, vagy milyen a jelminőség a háttérzajhoz képest. A karbantartó személyzet így már akkor javítja el a hibákat, mielőtt azok komoly problémává válnának. Ahelyett, hogy addig várna, amíg valami tönkremegy, a dolgozók tisztíthatják a makacs lencséket, vagy állíthatják a beállításokat, miközben minden még megfelelően működik. Az elmúlt évben a Automation World szerint a palackozó üzemek körülbelül 45 százalékkal csökkentették a váratlan leállásokat ezzel a módszerrel. Vegyük példának a por lerakódását az optikai alkatrészek felületén. A szenzorok már ezeket a mikroszkopikus részecskéket is érzékelik, jóval azelőtt, hogy bárki is észrevenné a pontosság csökkenését. Mivel a gyorsabb rendezőrendszerek egyre inkább az érzékelés pontosságától függenek, az ipari vállalatok az IO-Link integrációt kötelező elemként kezelik mérnöki ellenőrző listáikon. Ez hosszabb gépészleti élettartamot biztosít, hosszú távon pénzt takarít meg, és kevésbé sebezhetővé teszi az üzemeltetést a megszakításokkal szemben.