EN
Transportbandautomatisering met detectie van objecten in real-time
Detectie van objectaanwezigheid in real-time voor gesynchroniseerde motorstart/stop
Foto-elektrische sensoren detecteren voorwerpen op transportbanden zonder contact te maken, en vertrouwen in plaats daarvan op infraroodlichtstralen om voorwerpen te herkennen terwijl ze doorgaan. Deze sensoren gaan in als er iets in of uit hun gebied komt, en sturen signalen om motoren te starten of te stoppen zodat alles soepel door het systeem gaat. Wat is het resultaat? Er gebeuren minder verstoppingen omdat dingen niet vast komen te zitten, onderdelen langer meegaan omdat er minder spanning op hen zit, en fabrieken besparen ongeveer 40 procent op energie kosten in vergelijking met het hele dag door draaien van machines. Wat deze sensoren opvalt, is hoe goed ze werken, ondanks dat ze op plaatsen zijn geïnstalleerd waar trillingen van zware machines de meeste andere apparatuur zouden afschudden.
Integratie met PLC's voor nauwkeurige timing en doorvoeroptimalisatie
Wanneer fotodetectoren worden aangesloten op PLC's (deze programmeerbare logische regelaars), vormen zij in wezen een responsieve regelkring die in real time werkt. De werking is vrij eenvoudig – de sensordata gaat direct naar het logische 'brein' van de PLC, dat vervolgens zeer snelle aanpassingen doorvoert aan de snelheid waarmee transportbanden producten tussen verschillende verwerkingszones bewegen. Hierdoor worden vervelende tijdsverschillen tijdens productieruns gedicht, en volgens veldtests hebben we gezien dat de doorvoer in sommige installaties ongeveer 25% toeneemt. Een ander voordeel is dat de PLC-programmering toelaat om aangepaste reactie-instellingen te definiëren, afhankelijk van het soort producten dat over de lijn beweegt. En er is nog iets anders: deze slimme regelaars beschikken over diagnosefuncties die het onderhoudspersoneel waarschuwen wanneer sensoren beginnen af te wijken van hun uitlijning, lang voordat iemand een daling in prestatiekwaliteit opmerkt.
Case study: Modulatie van de transporteursnelheid in een autofabriek met behulp van doorgaande lichtsensoren
Een grote autofabriek installeerde deze lichtbreek-sensoren langs hun chassisassemblagelijn om het verplaatsen van onderdelen over de brede 3 meter brede transportbanden te volgen. Het systeem werkte erg slim – het paste de snelheid van de transportband aan op basis van wat er bij elk station gebeurde. Wanneer de lasrobots vroeger klaar waren, versnelde de band. Maar telkens wanneer er benedenstrooms een gereedschapswissel plaatsvond, vertraagde alles om opstoppingen te voorkomen. Na zes maanden lieten de cijfers duidelijke verbeteringen zien: productiecycli werden 18% sneller, ze bespaarden ongeveer $22.000 per maand op elektriciteitskosten en storingen in de apparatuur namen bijna een derde af vergeleken met voor de implementatie van dit sensornetwerk.
Optimalisatie van materiaalhantering en verpakkingslijnen
Fotocellen verrichten tegenwoordig vele belangrijke taken in de materiaalhantering: het tellen van items, het detecteren van gaten tussen producten en het bijhouden van hoe vol containers zijn, alles terwijl fouten op verpakkingslijnen met ongeveer 30% worden verminderd. De nauwkeurigheid die ze bieden, vermindert verspilling van materialen, versnelt de doorvoer en helpt bedrijven echt om vast te houden aan lean manufacturing-principes, iets wat erg belangrijk is in sectoren met strenge regelgeving zoals voedselverwerking, farmaceutische productie en assemblage van consumentengoederen. Wat betreft gatdetectie, stoppen deze sensoren transportbanden bijna onmiddellijk als er iets vastloopt, wat geld bespaart doordat dure ongevallen en onverwachte stilstand worden voorkomen. Het monitoren van vulniveaus zorgt ervoor dat elke container precies goed wordt gevuld, zodat bedrijven niet jaarlijks tot wel 25% van hun grondstoffen verspillen. En laten we de functie voor real-time tellen niet vergeten, die gegevens direct naar voorraadbeheersystemen stuurt en fabrikanten zo betere controle geeft over wat ze produceren en wanneer ze dat nodig hebben.
Tellen, gatlusdetectie en vulstandmonitoring in verpakkingslijnen
Deze toepassingen zijn afhankelijk van fotocellen voor hoogwaardige, nauwkeurige besturing:
- Tellen verifieert het aantal producten op snelbewegende lopende banden—essentieel voor naleving in de farmaceutische en voedingsmiddelenverpakking, waarin fouten in tellingen risico's met zich meebrengen op gebied van regelgeving.
- Kloofdetectie identificeert ontbrekende items of onregelmatige tussenruimte tussen producten, en activeert automatische stopfuncties om ophoping en verkeerde toevoer te voorkomen.
- Vulstandmonitoring controleert vloeistof- of vastestofniveaus in verpakkingen om het vulvolume te optimaliseren en morsen of ondervulling te minimaliseren.
Belangrijke voordelen zijn:
- 15–20% reductie in nabewerking dankzij directe foutcorrectie
- Lagere operationele kosten door minder handmatige inspecties
- Verbeterde duurzaamheid door beperking van materiaalverspilling
Diffuus versus retroreflecterende sensoren: prestaties in stoffige verpakkingsomgevingen
De keuze van sensoren is erg belangrijk bij werkzaamheden op plaatsen die vol stof zitten, zoals meelmolens, cementfabrieken of overal waar granen worden verwerkt. Gewone diffuus-sensoren zenden licht uit richting het object dat ze moeten detecteren, maar ondervinden problemen wanneer er veel stof in de lucht hangt, omdat de signalen alle kanten op worden verstrooid. Dit maakt ze meestal onnauwkeurig, vaak met een nauwkeurigheid onder de 85% wanneer het stof erg dik is. Retroreflecterende sensoren daarentegen werken anders doordat ze gepolariseerd licht gebruiken in combinatie met speciale reflectoren die valse metingen helpen blokkeren. Deze blijven betrouwbaar, zelfs onder moeilijke omstandigheden, en behouden detectieniveaus boven de 95%, ondanks al het vuil. Het belangrijkste verschil tussen deze opties komt neer op hoe goed ze presteren onder dergelijke stoffige omstandigheden.
| Kenmerk | Diffuus-sensor | Retroreflecterende sensor |
|---|---|---|
| Stofbestendigheid | Laag; gevoelig voor interferentie | Hoog; bestand dankzij polarisatie |
| Bereik | Kort (< 1 meter) | Middellang tot lang (tot 10 meter) |
| Gebruiksgeval | Schoon, kortere afstand monitoring | Stoffige, drukbezochte gebieden |
Het kiezen van retroreflerende sensoren in veeleisende verpakkingslijnen heeft geleid tot een vermindering van sensorgerelateerde stilstandtijd met 40%.
Hoge-snelheidsdetectie voor sortering en nauwkeurigheid op de productielijn
Verifiëren van meer dan 10.000 onderdelen per minuut met gemoduleerde LED-technologie
De huidige fotocellen zijn gebaseerd op LED-technologie met hoge frequentie, die objecten kunnen detecteren die sneller bewegen dan 10.000 onderdelen per minuut (ppm), wat vrijwel onontbeerlijk is voor grootschalige toepassingen zoals sorteerlijnen, flessenafvulinstallaties en assemblagefabrieken voor elektronische componenten. Deze sensoren worden niet beïnvloed door normale verlichtingsomstandigheden of trillingen die ouder systeem vaak parten spelen, waardoor onbedoelde activeringen met ongeveer vier vijfde afnemen, zelfs wanneer het op de fabrieksvloer rommelig wordt. Aangezien ze zonder direct contact werken, blijven ze betrouwbaar presteren op momenten dat traditionele methoden beginnen te falen. Dit betekent minder productiestilstanden en een betrouwbaarder totaalsysteem tijdens piekproductieperiodes.
Submillimeter positionering met gepolariseerde retroreflecterende fotocellen
Als het gaat om echt fijn werk, zoals het plaatsen van halfgeleiderwafers of het monteren van minuscule onderdelen, kunnen gepolariseerde retroreflecterende foto-elektrische sensoren objecten positioneren tot op ongeveer een halve millimeter nauwkeurig. Deze sensoren zijn uitgerust met speciale filters die storende reflecties van glanzende metalen oppervlakken blokkeren, waardoor objecten betrouwbaar gedetecteerd kunnen worden zonder ze aan te raken. Robotarmen die zijn uitgerust met deze sensoren, kunnen breekbare onderdelen keer op keer met buitengewone consistentie plaatsen — iets wat traditionele mechanische schakelaars gewoon niet kunnen. Fabrieken die deze technologie gebruiken, melden minder beschadigde producten en onderhoudskosten die ongeveer 35 tot 40 procent dalen. Het maakt een groot verschil in bedrijven waar elk fractie van een millimeter telt.
Slimme integratie: IO-Link en trends op het gebied van voorspellend onderhoud
De opkomst van IO-Link foto-elektrische sensoren voor voorspellend onderhoud
De IO-Link-technologie verandert gewone foto-elektrische sensoren in slimme edge-apparaten omdat ze realtime diagnostische informatie kunnen verzenden en ontvangen. Denk aan dingen als wanneer de lens vies wordt, hoe de temperatuur verandert in de loop van de tijd en hoe de signaalkwaliteit eruit ziet in vergelijking met achtergrondgeluid. Onderhoudspersoneel kan problemen oplossen voordat het een groot probleem wordt. In plaats van te wachten tot er iets kapot gaat, kunnen de werkers die vervelende lenzen schoonmaken of de instellingen aanpassen terwijl alles nog goed werkt. De flessenfabrieken hebben indrukwekkende resultaten geboekt door deze aanpak, waarbij volgens Automation World het afgelopen jaar onverwachte stilstand met ongeveer 45 procent is verminderd. Neem de ophoping van stof op optische componenten als een case study. De sensoren vangen deze kleine deeltjes op lang voordat iemand een daling van de nauwkeurigheid zou merken. Met snellere sorteringssystemen die zo sterk afhankelijk zijn van nauwkeurige sensoren, maken fabrikanten IO-Link-integratie een must-have op hun technische checklists. Het verlengt de levensduur van de machine, bespaart op termijn geld en maakt de werking minder kwetsbaar voor storingen.
