În multe medii de producție automatizate, manipularea sigură și fiabilă a materialelor stivuite joacă un rol central. Fie că este vorba de cutii de carton, containere sau componente grele – dispozitivele de prindere robotizate trebuie să recunoască în mod fiabil dacă un obiect este poziționat corect înainte de a începe procesul de prindere. O sarcină frecventă, dar dificilă din punct de vedere tehnic, este monitorizarea proeminenței stivei de materiale.
Un exemplu specific îl reprezintă pachetele de cărămizi stivuite pe o bandă transportoare: înainte ca un robot de prindere să le poată ridica, acesta trebuie să verifice dacă există vreo proeminență la stânga sau la dreapta care ar putea împiedica procesul de prindere. Sistemele automatizate tradiționale nu dispun adesea de o soluție standardizată pentru această verificare a proeminențelor – sistemele existente funcționează fără senzori, iar optimizările sistemului sunt rareori modernizate. Cu toate acestea, noile tehnologii de senzori optoelectronici oferă opțiuni flexibile și robuste pentru detectarea proeminențelor într-un mod neutru față de materiale.
În practică, două lucruri trebuie detectate în mod fiabil: În primul rând, dacă materialul din stivă este poziționat corect în zona de prindere și, în al doilea rând, dacă elementele individuale depășesc lateral, ceea ce poate duce la coliziuni sau detecții false în timpul prinderii. Provocarea: înălțimea stivei este de obicei constantă (de exemplu, ± 1 cm), dar proeminența laterală este variabilă și trebuie detectată în mod fiabil. Sistemul de senzori nu trebuie să fie orientat către siguranță – este vorba în primul rând de detectarea blocajelor funcționale, nu de o funcție de protecție în ceea ce privește siguranța mașinii.
De exemplu, un robot de prindere se poate opri automat sau poate selecta o strategie alternativă de prindere dacă sunt detectate proeminențe. Această monitorizare a proeminențelor poate fi implementată utilizând diferite soluții de senzori optoelectronici – în funcție de situația de instalare, spațiu, costuri și cerințe de precizie.
O soluție imaginabilă pentru monitorizarea proeminențelor este utilizarea grilelor luminoase de măsurare. Acestea sunt senzori optoelectronici care generează o secțiune transversală virtuală folosind mai multe fascicule de lumină. Dacă un fascicul este întrerupt, sistemul recunoaște direct prezența unui obiect în acest câmp. Dacă este necesar, grilele luminoase pot fi utilizate chiar și pentru monitorizarea înălțimii pe întreaga lungime a stivei – cu alte cuvinte, acestea pot detecta, de asemenea, dacă înălțimea totală a cărămizilor stivuite corespunde unei valori așteptate sau este prea mare.
wenglor oferă o gamă de astfel de grile de lumină care pot combina mai multe fascicule de lumină folosind principiul barierei și pot furniza un rezultat de măsurare continuu. Acestea sunt potrivite pentru sarcini precum detectarea poziției, detectarea obiectelor și detectarea înălțimii de-a lungul căii de transport. Structura modulară a acestor grile permite, de asemenea, ajustarea rezoluției sau a înălțimii câmpului, în funcție de cât de fină trebuie să fie detectarea proeminențelor.
Avantajul unei grile luminoase constă în acoperirea zonei: aceasta scanează o zonă în mod automat și continuu, fără mișcare mecanică, și oferă feedback imediat dacă un obiect întrerupe calea luminii. Acest lucru poate fi deosebit de util atunci când este necesară nu doar o inspecție punct cu punct, ci monitorizarea mai multor poziții din zona de prindere.
Pentru multe proiecte de modernizare, o soluție diferită, mai compactă, și-a dovedit utilitatea: Senzori reflexivi cu suprimarea fundalului. Acești senzori funcționează conform principiului măsurării unghiulare sau reflexe și detectează obiecte fără contact la o distanță specificată, fără a fi puternic influențați de fundal.
Așa-numita suprimare a fundalului este importantă aici: Senzorul face diferența între obiectul real (de exemplu, marginea cărămizii) și fundal, recunoscând ca ținte valide numai obiectele aflate la o anumită distanță. Acest lucru permite recunoașterea fiabilă a elementelor care depășesc lateral, fără ca, de exemplu, podeaua benzii transportoare sau alte zone înconjurătoare să interfereze cu măsurarea.
Senzorii reflexivi moderni oferă, de asemenea, opțiuni flexibile de setare, de exemplu prin IO-Link sau teach-in, astfel încât punctele de comutare, histerezisul sau sensibilitatea pot fi adaptate direct la aplicație. În funcție de seria de produse, domeniile și sensibilitățile variază foarte mult – de la domenii de proximitate compacte până la câteva 100 mm.
Principalul avantaj al acestei soluții este integrarea sa cu economie de spațiu direct pe unitatea de prindere: în loc să creeze un câmp luminos pe întreaga secțiune transversală, senzorul verifică direct lângă dispozitivul de prindere pentru a vedea dacă există materiale care ies în lateral. Această variantă este deosebit de atractivă pentru modernizarea sistemelor existente, deoarece este de obicei mai ușor de implementat și necesită mai puțin spațiu decât grilele luminoase extinse.
Există mai multe abordări senzoriale în portofoliul wenglor care sunt potrivite pentru monitorizarea acestei proeminențe:
Acestea funcționează cu mai multe fascicule de lumină care scanează o zonă și pot detecta întreruperile cauzate de proeminențele obiectelor. Distanțele diferite ale fasciculului (de exemplu, 2 mm sau 30 mm) permit alegerea liberă între o rezoluție ridicată a detaliilor sau o zonă de monitorizare mai grosieră, în funcție de materialul stivei și de cerințe.
Senzori rezistenți cu lumină infraroșie sau laser care detectează obiecte în fața unui fundal definit – ideali pentru verificarea punctuală direct pe dispozitivul de prindere. Aceștia oferă flexibilitate ridicată în proiectare și poziționare și sunt deosebit de potriviți atunci când sunt necesare soluții compacte de modernizare.
Ambele tipuri de soluții permit integrarea flexibilă în arhitecturile standard de automatizare și furnizează semnale rapide și fiabile pentru nivelul de control, astfel încât robotul să își adapteze mișcările în consecință.
Flexibilitatea este deosebit de importantă pentru proiectele de modernizare a liniilor de producție existente: tehnologia senzorilor trebuie să se poată adapta la situațiile de instalare existente fără a necesita conversii ample. Combinația dintre măsurarea reflexă punctuală și monitorizarea opțională a zonei oferă un domeniu larg de aplicare pentru soluții integrative.
În plus, suprimarea fundalului de către senzorii reflectorizanți asigură posibilitatea detectării stabile chiar și în cazul schimbării culorilor sau suprafețelor – cum ar fi cărămizile închise la culoare sau roșii – deoarece sistemul de senzori este în mare parte insensibil la astfel de proprietăți.
Monitorizarea proeminenței stivelor de materiale este o aplicație tipică în logistica și robotica automatizate. Fie că este vorba despre proeminența laterală, structura neregulată a stivei sau abaterile materialului – fără o tehnologie fiabilă a senzorilor, aceasta poate duce rapid la oprirea producției sau la deteriorarea dispozitivului de prindere.
Soluțiile optoelectronice de la wenglor – cum ar fi grilele luminoase de măsurare și senzorii de reflexie difuză cu suprimarea fundalului – oferă metode robuste, flexibile și integrabile pentru detectarea obiectelor, care acoperă atât cerințele punctuale, cât și pe suprafață. În funcție de sarcină, utilizatorii pot alege între monitorizarea continuă a câmpului de măsurare sau detectarea compactă aproape de dispozitivul de prindere.
Astfel de soluții de senzori permit detectarea problemelor de proeminență într-un stadiu incipient, înainte ca acestea să afecteze procesul de prindere – o componentă importantă pentru procese de automatizare fiabile în prelucrarea și manipularea materialelor.
Titlul postului