ในสภาพแวดล้อมการผลิตอัตโนมัติหลายแห่ง การจัดการวัสดุที่วางซ้อนกันอย่างปลอดภัยและเชื่อถือได้นั้นมีบทบาทสำคัญ ไม่ว่าจะเป็นกล่อง ภาชนะ หรือชิ้นส่วนขนาดใหญ่ – ตัวจับยึดของหุ่นยนต์ต้องตรวจจับได้อย่างน่าเชื่อถือว่าวัตถุอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องหรือไม่ก่อนที่จะเริ่มกระบวนการจับยึด งานที่พบได้ทั่วไปแต่มีความต้องการทางเทคนิคสูงคือการตรวจสอบส่วนที่ยื่นออกมาของกองวัสดุ
ตัวอย่างที่เป็นรูปธรรมคือ แพ็คอิฐที่วางซ้อนกันบนสายพานลำเลียง: ก่อนที่หุ่นยนต์จะหยิบขึ้นมาได้ มันต้องตรวจสอบก่อนว่ามีส่วนที่ยื่นออกมาทางด้านซ้ายหรือขวาที่อาจขัดขวางกระบวนการหยิบจับหรือไม่ ในระบบอัตโนมัติแบบดั้งเดิม มักขาดวิธีการควบคุมส่วนที่ยื่นออกมาอย่างเป็นมาตรฐาน – ระบบที่มีอยู่ทำงานโดยไม่มีเซ็นเซอร์ และการปรับปรุงระบบก็ไม่ค่อยได้ทำในภายหลัง อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีใหม่จากเทคโนโลยีเซ็นเซอร์แบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์นำเสนอวิธีการที่ยืดหยุ่นและแข็งแกร่งในการตรวจจับส่วนที่ยื่นออกมาในลักษณะที่ไม่ขึ้นกับวัสดุ
ในทางปฏิบัติ ต้องตรวจจับสองสิ่งได้อย่างน่าเชื่อถือ ประการแรก คือ วัสดุในกองนั้นอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องภายในบริเวณการจับยึดหรือไม่ และประการที่สอง คือ ชิ้นส่วนแต่ละชิ้นยื่นออกมาด้านข้างหรือไม่ ซึ่งอาจนำไปสู่การชนกันหรือการตรวจจับผิดพลาดระหว่างการจับยึด ความท้าทายคือ ความสูงของกองมักจะคงที่ (เช่น ±1 ซม.) แต่ส่วนที่ยื่นออกมาด้านข้างนั้นแปรผันได้และต้องตรวจจับได้อย่างน่าเชื่อถือ ระบบเซ็นเซอร์ไม่ควรเน้นด้านความปลอดภัยเป็นหลัก เป้าหมายหลักคือการตรวจจับการอุดตันในการทำงาน ไม่ใช่หน้าที่ป้องกันในแง่ของความปลอดภัยของเครื่องจักร
ตัวอย่างเช่น หุ่นยนต์จับยึดสามารถหยุดทำงานโดยอัตโนมัติหรือเลือกกลยุทธ์การจับยึดแบบอื่นได้หากตรวจพบส่วนที่ยื่นออกมา การควบคุมส่วนที่ยื่นออกมานี้สามารถทำได้โดยใช้เซ็นเซอร์แบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ขึ้นอยู่กับสถานการณ์การติดตั้ง พื้นที่ที่ต้องการ ต้นทุน และความแม่นยำที่ต้องการ
วิธีแก้ปัญหาหนึ่งที่เป็นไปได้สำหรับการตรวจสอบการยื่นออกมาคือการใช้กริดแสงวัด กริดแสงเหล่านี้เป็นเซ็นเซอร์แบบออปโตอิเล็กทรอนิกส์ที่สร้างภาพตัดขวางเสมือนโดยใช้ลำแสงหลายลำ หากลำแสงใดถูกขัดจังหวะ ระบบจะตรวจจับได้ทันทีว่ามีวัตถุอยู่ในบริเวณนั้น หากจำเป็น กริดแสงยังสามารถใช้สำหรับการตรวจสอบความสูงตลอดความยาวของกองอิฐได้อีกด้วย ซึ่งจะช่วยตรวจสอบว่าความสูงรวมของอิฐที่ซ้อนกันนั้นตรงกับค่าที่คาดไว้หรือสูงเกินไปหรือไม่
Wenglor นำเสนอแผงไฟส่องสว่างหลากหลายประเภท ซึ่งรวมลำแสงหลายลำเข้าด้วยกันโดยใช้หลักการกั้นเพื่อให้ได้ผลการวัดอย่างต่อเนื่อง เหมาะสำหรับงานต่างๆ เช่น การตรวจจับตำแหน่ง การตรวจจับวัตถุ และการวัดความสูงตามเส้นทางสายพานลำเลียง โครงสร้างแบบโมดูลาร์ของแผงไฟเหล่านี้ยังช่วยให้สามารถปรับความละเอียดหรือความสูงของพื้นที่ได้ ขึ้นอยู่กับความแม่นยำที่ต้องการในการตรวจจับส่วนที่ยื่นออกมา
ข้อดีของระบบตรวจจับแสงอยู่ที่การครอบคลุมพื้นที่: มันสแกนพื้นที่โดยอัตโนมัติและต่อเนื่องโดยไม่ต้องมีการเคลื่อนไหวทางกล และให้ข้อมูลป้อนกลับทันทีเมื่อมีวัตถุขวางเส้นทางแสง สิ่งนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อต้องการตรวจสอบพื้นที่หลายตำแหน่งภายในระยะการเข้าถึง ไม่ใช่แค่การตรวจสอบเฉพาะจุด
สำหรับโครงการปรับปรุงอาคารหลายโครงการ โซลูชันที่แตกต่างและกะทัดรัดกว่าได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพ นั่นคือ เซ็นเซอร์สะท้อนแสงพร้อมระบบตัดเสียงรบกวนจากพื้นหลัง เซ็นเซอร์เหล่านี้ทำงานบนหลักการวัดมุมหรือการสะท้อนแสง และตรวจจับวัตถุแบบไม่สัมผัสในระยะที่กำหนดไว้ล่วงหน้า โดยไม่ได้รับอิทธิพลจากพื้นหลังอย่างมีนัยสำคัญ
คุณสมบัติหลักในที่นี้คือการตัดสัญญาณรบกวนจากพื้นหลัง: เซ็นเซอร์จะแยกแยะระหว่างวัตถุจริง (เช่น ขอบอิฐ) กับพื้นหลังโดยพิจารณาเฉพาะวัตถุที่อยู่ในระยะที่กำหนดเท่านั้นว่าเป็นวัตถุเป้าหมายที่ถูกต้อง これにより ทำให้สามารถตรวจจับองค์ประกอบที่ยื่นออกมาด้านข้างได้อย่างน่าเชื่อถือโดยไม่มีการรบกวนจากสิ่งต่างๆ เช่น พื้นสายพานลำเลียงหรือบริเวณโดยรอบอื่นๆ
เซ็นเซอร์สะท้อนแสงสมัยใหม่ยังนำเสนอตัวเลือกการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่น เช่น ผ่าน IO-Link หรือ teach-in ซึ่งช่วยให้สามารถปรับจุดสวิตช์ ฮิสเทอรีซิส หรือความไวให้เหมาะสมกับการใช้งานได้โดยตรง ขึ้นอยู่กับซีรี่ส์ของผลิตภัณฑ์ ระยะและระดับความไวจะแตกต่างกันอย่างมาก ตั้งแต่ระยะใกล้มากไปจนถึงหลายร้อยมิลลิเมตร
ข้อได้เปรียบหลักของโซลูชันนี้คือการประหยัดพื้นที่ด้วยการรวมเข้ากับชุดจับยึดโดยตรง: แทนที่จะสร้างสนามแสงครอบคลุมทั้งหน้าตัด เซ็นเซอร์จะตรวจสอบทันทีข้างๆ ตัวจับยึดว่ามีวัสดุยื่นออกมาด้านข้างหรือไม่ วิธีนี้มีความน่าสนใจเป็นพิเศษสำหรับการปรับปรุงระบบที่มีอยู่แล้ว เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วจะง่ายต่อการใช้งานและใช้พื้นที่น้อยกว่าม่านแสงขนาดใหญ่
ผลงานของ Wenglor ประกอบด้วยวิธีการตรวจวัดทางประสาทสัมผัสหลายวิธีที่เหมาะสมสำหรับการตรวจสอบส่วนที่ยื่นออกมานี้:
อุปกรณ์เหล่านี้ทำงานโดยใช้ลำแสงหลายลำเพื่อสแกนพื้นที่และสามารถตรวจจับสิ่งกีดขวางที่เกิดจากการยื่นออกมาของวัตถุได้ ระยะห่างระหว่างลำแสงที่แตกต่างกัน (เช่น 2 มม. หรือ 30 มม.) ช่วยให้สามารถเลือกได้ระหว่างความละเอียดสูงหรือโซนการตรวจสอบที่หยาบกว่า ขึ้นอยู่กับวัสดุที่ซ้อนกันและข้อกำหนดต่างๆ
เซ็นเซอร์ที่ทนทานซึ่งใช้แสงอินฟราเรดหรือแสงเลเซอร์ในการตรวจจับวัตถุบนพื้นหลังที่กำหนดไว้ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตรวจสอบแบบสัมผัสที่แม่นยำโดยตรงบนตัวจับยึด เซ็นเซอร์เหล่านี้มีความยืดหยุ่นสูงในการออกแบบและการจัดวาง และเหมาะอย่างยิ่งเมื่อต้องการโซลูชันแบบติดตั้งเพิ่มเติมที่มีขนาดกะทัดรัด
โซลูชันทั้งสองประเภทนี้สามารถบูรณาการเข้ากับสถาปัตยกรรมระบบอัตโนมัติมาตรฐานได้อย่างยืดหยุ่น และให้สัญญาณที่รวดเร็วและเชื่อถือได้สำหรับระดับการควบคุม เพื่อให้หุ่นยนต์สามารถปรับการเคลื่อนไหวได้อย่างเหมาะสม
ความยืดหยุ่นมีความสำคัญอย่างยิ่งในโครงการปรับปรุงสายการผลิตที่มีอยู่เดิม: เซ็นเซอร์ต้องปรับให้เข้ากับสภาพการติดตั้งที่มีอยู่โดยไม่ต้องดัดแปลงแก้ไขอย่างมาก การผสมผสานระหว่างการวัดการสะท้อนแสงแบบจุดและการตรวจสอบพื้นที่แบบเลือกได้ ทำให้เกิดความเป็นไปได้มากมายสำหรับโซลูชันแบบบูรณาการ
นอกจากนี้ การลดสัญญาณรบกวนพื้นหลังของเซ็นเซอร์สะท้อนแสงยังช่วยให้สามารถตรวจจับได้อย่างเสถียรแม้ในสภาวะที่สีหรือพื้นผิวเปลี่ยนแปลงไป เช่น อิฐสีเข้มหรือสีแดง เนื่องจากเทคโนโลยีเซ็นเซอร์นั้นไม่ไวต่อคุณสมบัติดังกล่าวมากนัก
การตรวจสอบการยื่นออกมาของกองวัสดุเป็นแอปพลิเคชันทั่วไปในระบบโลจิสติกส์อัตโนมัติและหุ่นยนต์ ไม่ว่าจะเป็นการยื่นออกมาด้านข้าง โครงสร้างกองวัสดุที่ไม่สม่ำเสมอ หรือความเบี่ยงเบนของวัสดุ หากไม่มีเซ็นเซอร์ที่เชื่อถือได้ อาจทำให้การผลิตหยุดชะงักหรือเกิดความเสียหายต่อตัวจับยึดได้อย่างรวดเร็ว
โซลูชันด้านออปโตอิเล็กทรอนิกส์จาก wenglor – เช่น ตารางวัดแสงและเซ็นเซอร์สะท้อนแสงพร้อมระบบตัดสัญญาณรบกวนพื้นหลัง – นำเสนอวิธีการตรวจจับวัตถุที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่น ซึ่งครอบคลุมทั้งความต้องการแบบจุดและแบบพื้นที่ ขึ้นอยู่กับงาน ผู้ใช้สามารถเลือกระหว่างการตรวจสอบพื้นที่อย่างต่อเนื่องหรือการตรวจจับระยะใกล้แบบกะทัดรัดได้
โซลูชันเซ็นเซอร์ดังกล่าวช่วยให้สามารถตรวจจับปัญหาการยื่นออกมาได้ตั้งแต่เนิ่นๆ ก่อนที่จะส่งผลกระทบต่อกระบวนการจับยึด ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญสำหรับกระบวนการอัตโนมัติที่เชื่อถือได้ในการแปรรูปและการจัดการวัสดุ
ชื่อตำแหน่ง