新技术填补了简单的传感器和全面的视觉系统之间的差距。




多年前,制造商依靠PLC来处理许多质量相关的任务。如今,汇编依赖于传感器和视觉系统,以确保其产品处于规格中。在质量管理方面的下一步可能是传感器和视觉技术的合并。

在许多装配线上,防错传感器,如光电、感应和激光传感器,是制造过程中不可分割的一部分。这些简单、廉价的传感器提供离散输出(是或否、存在或不存在)或模拟输出(具体测量)。离散传感器易于集成,而模拟传感器则可以传递有关特征、部件或组件的长度、宽度、高度或位置的实际数据。这两种传感器的输出都可以直接与控制系统接口,以暂停机器、重定向部件或向操作员发出信号。

防错传感器可以部署在每个装配工位,以防止超出规格的部件到达下一个工位。当零件以完全相同的方式自动定位进行检查时,这种类型的防错工作效果最好。这样,每个传感器都可以用于验证零件的特定方面,以表明正确地完成了制造步骤。实际上,当零件经过时,每个传感器对零件进行单独的微型检查。

例如,一个激光传感器可以验证粘合剂的胎圈已经被分配到的部分。激光束所对准的部分表面之上,但低于所述粘合剂的最大高度。如果作为部分经过传感器的光束被中断时,该粘合剂必须存在。类似地,光电传感器可用于防错冲压操作。为了防止损坏模具,它的关键,以确保新鲜加盖部分已出版的下一个动作之前留下的模具。该问题是通过将光电传感器在出口滑道的端部来解决。如果传感器在一冲压循环结束跳闸,部分必须明确和加压可以再次致动。

机器视觉系统的检查通常需要更昂贵的设备,其设计目的是模仿老式的生产线末端的最终检查。另一方面,视觉系统可以对相对于摄像机的不同姿态的零件进行检查,并且可以同时检查多个属性。例如,它可以同时检查组件是否存在某个特征;确保零件定位正确;测量各种零件尺寸;并验证零件的颜色是否正确。

传感器和视觉系统往往是在复杂性和性能方面对立的两极。传感器非常适合离散制造业务。它们是一种廉价的防错技术,只要要检查的参数可以由传感器的数量有限的处理。在光谱的另一端,机器视觉系统是理想的复杂,多任务检查例程。

这使得在检测技术的空白。两个传感器和视觉系统可用于检查的部件和防错装配工艺。但是,某些应用程序太复杂,用传感器进行检查,并且过于简单的理由视觉系统的成本和复杂性。

为了弥补这一差距,传感器供应商正在推出越来越复杂、性能更强的产品。与此同时,视觉供应商正在推出成本更低、用户更友好的产品。简而言之,传感器越来越像视觉系统,而视觉系统也越来越像传感器。一种新的技术——光学传感器——正在兴起,它结合了这两种工具的最佳特性。借助机器视觉的认知能力和简化的“类似传感器”的配置和使用方法,光学传感器使工程师能够以较低的成本应用高水平的传感。

一种新的技术,光学传感器-提供了简单的,离散传感器和机器视觉系统之间的中间地带。

简化视觉技术

用光学传感器,工程师可以检查的组件的若干方面与单个设备。该配置界面简单易学,快速地编程。光学传感器提供比单一功能的“智能照相机”或标准的,离散的传感器的更多信息。与此同时,它们更便宜,更简单,更容易比视觉系统的部署。

光学传感器更像是智能传感器而不是视觉系统。与传感器一样,它被配置为寻找零件或组件的某些属性。是一部分存在吗?它是否正确配置?但是与传感器不同,光学传感器不需要待呈现的部分,每次检查都是完全相同的方式,从而降低了固定性成本。与传感器不同,光学传感器可以同时检查多个特性。

光学传感器比,也就是说,光电传感器更昂贵,但因为一个单位需要几个传感器,每个只能在同一时间检查一件事情的发生较高的成本可以接受。集成的成本也较低,因为有更少的电线线路。这与“构建按订单”的产品或频繁线路的变化装配开辟了更多的防错机会。

例如,假设多箱尺寸在包装线运行,和标签必须应用到每个箱子的顶部。当然,这个应用程序可以使用标准离散传感器来处理。在最低限度,将需要四个传感器上的滑动支架的阵列来检测标签的四个角。然而,工程师至少需要一个小时来调整所述传感器阵列以检查下一个框的大小。使用单个光学传感器,如果标签是本和工程师可以检测是否它被定位为0.1毫米至0.7毫米在所有四个角公差范围内。此外,传感器可以验证的存在和位置标签的盒子是否为25毫米宽或150毫米宽。(附加箱尺寸将是可能的,这取决于透镜的尺寸。)这些检查可在生产线速度一样快,750份每分钟来完成。

让我们看另一个例子。制造商必须验证两个¼-20螺钉已经安装在支架上。多个不同尺寸的支架在同一条生产线上同时组装。在这种情况下,需要在气动调节支架上至少安装两个离散传感器。然而,一个光学传感器就可以验证支架上50到275毫米宽的螺丝是否存在。该应用程序的分辨率范围从最窄的0.07毫米到最宽的0.42毫米。这种检查可以在每分钟2000个零件的生产线速度下进行。

当单个离散的传感器或两者也可以处理应用时,光学传感器不用。它们对需要复杂检查算法或复杂内部逻辑的应用程序也不有用。在这些情况下,视觉系统仍然是更好的选择。

与任何光学检测一样,照明对于应用的稳定性和可靠性至关重要。使用像你一样的光学传感器也是很重要的。询问单个传感器进行太多验证,击败了错误打样概念的目的。最成功的方案保持错误检查简单且分布在执行进程的点,而不是单个检查位置。整个装配过程的单个检查点需要复杂和昂贵的视觉系统。这样的设置对于错误验证,但仅用于最终检查。光学传感器的优点是它们能够简化错误打字和沿整个装配线提供更大的灵活性。