En molts entorns de producció automatitzats, la manipulació segura i fiable de materials apilats juga un paper crucial. Ja siguin caixes, contenidors o components pesats, les pinces robòtiques han de detectar de manera fiable si un objecte està correctament posicionat abans d’iniciar un procés de subjecció. Una tasca habitual, però tècnicament exigent, és la supervisió del voladís de les piles de materials.
Un exemple concret són els paquets de maons apilats en una cinta transportadora: abans que una pinça robòtica els pugui recollir, ha de comprovar si hi ha un voladís a l’esquerra o a la dreta que pugui obstruir el procés de subjecció. En els sistemes automatitzats clàssics, sovint falta una solució estandarditzada per a aquest control de voladís: els sistemes existents funcionen sense sensors i les optimitzacions del sistema poques vegades es modernitzen. Tanmateix, les noves tecnologies de la tecnologia de sensors optoelectrònics ofereixen maneres flexibles i robustes de detectar voladís de manera neutra pel que fa al material.
A la pràctica, s’han de detectar dues coses de manera fiable: primer, si el material de la pila està correctament posicionat dins de la zona d’agafada i, en segon lloc, si els elements individuals sobresurten lateralment, cosa que podria provocar col·lisions o deteccions falses durant l’agafada. El repte: l’alçada de la pila sol ser constant (per exemple, ±1 cm), però el voladís lateral és variable i s’ha de detectar de manera fiable. El sistema de sensors no ha d’estar orientat a la seguretat: l’objectiu principal és la detecció de bloquejos funcionals, no una funció protectora en el sentit de la seguretat de la màquina.
Una pinça robòtica pot, per exemple, aturar-se automàticament o triar una estratègia de subjecció alternativa quan es detecten protuberàncies. Aquest control de protuberàncies es pot implementar mitjançant diverses solucions de sensors optoelectrònics, depenent de la situació d’instal·lació, els requisits d’espai, el cost i els requisits de precisió.
Una possible solució per monitoritzar el voladís és l’ús de reixes de llum de mesura. Es tracta de sensors optoelectrònics que creen una secció transversal virtual utilitzant múltiples feixos de llum. Si s’interromp un feix, el sistema detecta immediatament que hi ha un objecte present en aquest camp. Si cal, les reixes de llum es poden utilitzar fins i tot per monitoritzar l’alçada al llarg de tota la longitud de la pila, determinant així a més si l’alçada total dels maons apilats correspon a un valor esperat o és massa alta.
wenglor ofereix una gamma d’aquestes reixes de llum, que combinen múltiples feixos de llum utilitzant un principi de barrera per oferir resultats de mesurament continus. Són adequades per a tasques com la detecció de posició, la detecció d’objectes i el mesurament d’alçada al llarg de la ruta del transportador. L’estructura modular d’aquestes reixes també permet ajustar la resolució o l’alçada del camp, depenent de la precisió requerida de la detecció de protuberàncies.
L’avantatge d’una reixa de llum rau en la seva cobertura d’àrea: escaneja una àrea de manera automàtica i contínua, sense moviment mecànic, i proporciona resposta immediata quan un objecte interromp la trajectòria de la llum. Això pot ser particularment útil quan no només es requereix una inspecció puntual, sinó també la monitorització d’àrea a través de múltiples posicions dins de l’abast.
Per a molts projectes de modernització, una solució diferent i més compacta ha demostrat ser eficaç: sensors reflectants amb supressió de fons. Aquests sensors funcionen segons el principi de mesura de l’angle o la reflexió i detecten objectes sense contacte a una distància predefinida, sense influència significativa del fons.
La característica clau aquí és la supressió de fons: el sensor distingeix entre l’objecte real (per exemple, la vora d’un maó) i el fons considerant només els objectes que es troben a una certa distància com a objectes objectiu vàlids. Això permet la detecció fiable d’elements que sobresurten lateralment sense interferències de, per exemple, el terra de la cinta transportadora o altres zones circumdants.
Els sensors reflectants moderns també ofereixen opcions de configuració flexibles, per exemple mitjançant IO-Link o aprenentatge, permetent adaptar directament els punts de commutació, la histèresi o la sensibilitat a l’aplicació. Segons la sèrie de productes, els rangs i les sensibilitats varien considerablement, des de rangs de proximitat compactes fins a diversos centenars de mil·límetres.
El principal avantatge d’aquesta solució és la seva integració, que estalvia espai, directament a la unitat de pinça: en lloc de crear un camp de llum a tota la secció transversal, el sensor comprova just al costat de la pinça si el material sobresurt lateralment. Aquesta variant és particularment atractiva per a la modernització de sistemes existents, ja que normalment és més fàcil d’implementar i requereix menys espai que les cortines de llum extenses.
El catàleg de Wenglor inclou diversos enfocaments sensorials adequats per a aquesta monitorització de voladís:
Aquests dispositius funcionen amb múltiples feixos de llum que escanegen una àrea i poden detectar interrupcions causades per protuberàncies d’objectes. Diferents espaiaments entre feixos (per exemple, 2 mm o 30 mm) permeten triar entre una resolució d’alta detall o una zona de monitorització més gruixuda, depenent del material apilat i els requisits.
Sensors robustos que utilitzen llum infraroja o làser detecten objectes contra un fons definit, ideals per a una inspecció tàctil precisa directament a la pinça. Ofereixen una gran flexibilitat en el disseny i el posicionament i són especialment adequats quan es requereixen solucions compactes de modernització.
Ambdós tipus de solucions permeten una integració flexible en arquitectures d’automatització estàndard i proporcionen senyals ràpids i fiables per al nivell de control, de manera que el robot pot ajustar els seus moviments en conseqüència.
La flexibilitat és particularment important en projectes de modernització en línies de producció existents: els sensors s’han d’adaptar a les situacions d’instal·lació existents sense requerir modificacions importants. La combinació de la mesura de reflexió basada en punts i la monitorització d’àrea opcional ofereix una àmplia gamma de possibilitats per a solucions integrades.
A més, la supressió de fons dels sensors reflectants garanteix que sigui possible una detecció estable fins i tot amb colors o superfícies canviants, com ara maons foscos o vermells, ja que la tecnologia del sensor és en gran part insensible a aquestes propietats.
La monitorització dels voladissos de les piles de material és una aplicació típica en logística automatitzada i robòtica. Tant si es tracta d’un voladís lateral, una estructura irregular de la pila o desviacions del material, sense sensors fiables, això pot provocar ràpidament aturades de producció o danys a la pinça.
Les solucions optoelectròniques de wenglor, com ara les xarxes de llum de mesura i els sensors reflectants amb supressió de fons, ofereixen mètodes robustos i flexibles d’integració per a la detecció d’objectes que cobreixen tant els requisits basats en punts com en àrees. Segons la tasca, els usuaris poden triar entre la monitorització contínua del camp o la detecció compacta, gairebé amb pinça.
Aquestes solucions de sensors permeten detectar els problemes de protusió de manera precoç, abans que afectin el procés d’agafada, una peça clau per a processos d’automatització fiables en el processament i la manipulació de materials.
Càrrec