Az egymásra helyezett anyagok biztonságos és megbízható kezelése számos automatizált gyártási környezetben központi szerepet játszik. Legyen szó kartondobozokról, konténerekről vagy nehéz alkatrészekről – a robotmegfogóknak megbízhatóan fel kell ismerniük, hogy egy tárgy helyesen van-e elhelyezve, mielőtt a megragadási folyamat elindul. Gyakori, de technikailag kihívást jelentő feladat az anyaghalmok kiálló részének ellenőrzése.
Egy konkrét példa erre a szállítószalagon egymásra helyezett téglacsomagok: mielőtt a robotmegfogó felveszi őket, meg kell vizsgálnia, hogy van-e balra vagy jobbra olyan kiemelkedés, amely akadályozná a megragadási folyamatot. A hagyományos automatizált rendszerek gyakran nem rendelkeznek szabványos megoldással erre a kiemelkedés-ellenőrzésre – a meglévő rendszerek érzékelők nélkül működnek, és a rendszeroptimalizálás ritkán kerül utólagosan beépítésre. Az új optoelektronikus érzékelőtechnológiák azonban rugalmas és robusztus lehetőségeket nyitnak meg a kiemelkedések anyagsemleges módon történő érzékelésére.
A gyakorlatban két dolgot kell megbízhatóan észlelni: Először is, hogy a kötegben lévő anyag helyesen helyezkedik-e el a megfogó zónán belül, másodszor pedig, hogy az egyes elemek nem állnak-e ki oldalra, ami ütközésekhez vagy téves érzékelésekhez vezethet a megragadás során. A kihívás: A köteg magassága általában állandó (pl. ±1 cm), de az oldalirányú kiálló részek változóak, és megbízhatóan kell érzékelni őket. Az érzékelőrendszernek nem szabad biztonságorientáltnak lennie – elsősorban funkcionális blokkolásérzékelésről van szó, nem pedig gépbiztonsági szempontból védőfunkcióról.
Például egy robotmegfogó automatikusan leállhat, vagy alternatív megfogó stratégiát választhat, ha kiemelkedéseket észlel. Ez a kiemelkedés-ellenőrzés különböző optoelektronikus érzékelő megoldásokkal valósítható meg – a beépítési helytől, a helytől, a költségektől és a pontossági követelményektől függően.
A kiemelkedés ellenőrzésének egyik elképzelhető megoldása a mérőfényrácsok használata. Ezek olyan optoelektronikus érzékelők, amelyek több fénysugár segítségével virtuális keresztmetszetet hoznak létre. Ha egy sugár megszakad, a rendszer közvetlenül felismeri, hogy ebben a mezőben egy tárgy van. Szükség esetén a fényrácsok akár a halom teljes hosszára kiterjedő magasságellenőrzésre is használhatók – más szóval azt is érzékelik, hogy a halmozott téglák teljes magassága megfelel-e az elvárt értéknek, vagy túl magas.
A wenglor olyan fényrácsokat kínál, amelyek több fénysugarat képesek a gát elvét alkalmazva kombinálni, és folyamatos mérési eredményt nyújtanak. Olyan feladatokra alkalmasak, mint a pozícióérzékelés, a tárgyak érzékelése és a magasság érzékelése a szállítószalag útvonala mentén. Az ilyen rácsok moduláris felépítése lehetővé teszi a felbontás vagy a mezőmagasság beállítását is, attól függően, hogy mennyire finomra kell a kiemelkedések érzékelését végezni.
A fényrács előnye a területi lefedettségben rejlik: automatikusan és folyamatosan, mechanikus mozgás nélkül pásztázza a területet, és azonnali visszajelzést ad, ha egy tárgy megszakítja a fény útját. Ez különösen akkor lehet hasznos, ha nem csak pontonkénti vizsgálatra van szükség, hanem a megfogó terület több pozíciójának ellenőrzésére.
Számos retrofit projekt esetében egy másik, kompaktabb megoldás bizonyult megfelelőnek: Háttérkioltással ellátott fényvisszaverő érzékelők. Ezek az érzékelők a szög- vagy reflexmérés elve szerint működnek, és érintkezés nélkül, meghatározott távolságban érzékelik a tárgyakat, anélkül, hogy a háttér erősen befolyásolná őket.
Itt fontos az úgynevezett háttérelnyomás: Az érzékelő úgy tesz különbséget a tényleges tárgy (pl. tégla széle) és a háttér között, hogy csak egy bizonyos távolságon belüli tárgyakat ismer fel érvényes célpontként. Ez lehetővé teszi, hogy az oldalra kiálló elemek megbízhatóan felismerhetők legyenek anélkül, hogy például a szállítószalag padlója vagy más környező területek zavarnák a mérést.
A modern fényvisszaverő érzékelők rugalmas beállítási lehetőségeket is kínálnak, például IO-Linken vagy teach-in-en keresztül, így a kapcsolási pontok, a hiszterézis vagy az érzékenység közvetlenül az alkalmazáshoz igazítható. A termékcsaládtól függően a hatótávolságok és érzékenységek nagymértékben változnak – a kompakt közelségi tartományoktól a több 100 mm-es tartományokig.
Ennek a megoldásnak a fő előnye, hogy helytakarékosan integrálható közvetlenül a megfogó egységbe: ahelyett, hogy a teljes keresztmetszeten fénymezőt hozna létre, az érzékelő közvetlenül a megfogó mellett ellenőrzi, hogy van-e oldalra kiálló anyag. Ez a változat különösen vonzó a meglévő rendszerek utólagos felszerelésénél, mivel általában könnyebb megvalósítani, és kevesebb helyet igényel, mint a kiterjedt fényrácsok.
A wenglor portfóliójában számos olyan érzékszervi megközelítés található, amely alkalmas erre a kiemelkedés-ellenőrzésre:
Ezek több fénysugárral dolgoznak, amelyek egy területet pásztáznak, és képesek érzékelni a tárgyak kiemelkedései által okozott megszakításokat. A különböző sugárnyaláb-távolságok (pl. 2 mm vagy 30 mm) lehetővé teszik a nagy részletességű felbontás vagy a durvább megfigyelési zóna közötti szabad választást, a halmaz anyagától és a követelményektől függően.
Robusztus érzékelők infravörös vagy lézerfénnyel, amelyek meghatározott háttér előtt lévő tárgyakat érzékelnek – ideális a szúrópróbaszerű ellenőrzéshez közvetlenül a megfogóban. Nagy rugalmasságot kínálnak a kialakítás és a pozícionálás terén, és különösen alkalmasak, ha kompakt utólagos felszerelési megoldásokra van szükség.
Mindkét megoldás rugalmasan integrálható a szabványos automatizálási architektúrákba, és gyors, megbízható jeleket szolgáltat a vezérlési szint számára, hogy a robot ennek megfelelően igazítsa mozgását.
A rugalmasság különösen fontos a meglévő gyártósorok utólagos felszereléséhez: az érzékelőtechnológiának képesnek kell lennie arra, hogy a meglévő telepítési helyzetekhez alkalmazkodjon anélkül, hogy kiterjedt átalakításokat igényelne. A pontos reflexmérés és az opcionális területfelügyelet kombinációja széleskörű lehetőséget kínál az integratív megoldásokhoz.
Ezen túlmenően a fényvisszaverő érzékelők háttérkioltása biztosítja, hogy a stabil érzékelés még változó színek vagy felületek – például sötét vagy vörös téglák – esetén is lehetséges, mivel az érzékelőrendszer nagymértékben érzéketlen az ilyen tulajdonságokra.
Az anyagkötegek kiálló részének megfigyelése tipikus alkalmazás az automatizált logisztikában és a robotikában. Legyen szó oldalirányú kiemelkedésről, szabálytalan kötegszerkezetről vagy anyageltérésekről – megbízható érzékelőtechnika nélkül ez gyorsan a termelés leállásához vagy a megfogó sérüléséhez vezethet.
A wenglor optoelektronikai megoldásai – mint például a mérőfényrácsok és a diffúz reflexiós érzékelők háttérelnyomással – robusztus, rugalmasan integrálható módszereket kínálnak a tárgyak érzékelésére, amelyek mind a pontszerű, mind a területi követelményeket lefedik. A felhasználó a feladattól függően választhat a folyamatos mérési mezőfelügyelet vagy a kompakt, a megfogóhoz közeli érzékelés között.
Az ilyen érzékelő megoldások lehetővé teszik a kiemelkedési problémák korai szakaszban történő felismerését, mielőtt azok befolyásolnák a megragadási folyamatot – ami az anyagfeldolgozás és -kezelés megbízható automatizálási folyamatainak fontos építőköve.
Munkakör