传感器发展趋势:从简单测量到智能集成

作者: admin 分类: 汽车 发布时间: 2019-10-16 09:59

  回顾用于离散制造业的新传感器技术,我们一直怀疑终端用户会只是简单地替换旧技术还是战略性采用新型传感器为制造智能化收集更多的数据。下面将会马上为你揭开这一问题的答案。

  最新一代传感器的商业智能功能与其改进的精确度同等重要。该功能能够使终端用户从生产线获取至更多的产品信息,还可以应用这些信息来优化生产流程。康耐视前应用工程师及现任产品销售经理BobTremblay表示,采用这些信息,他们就可能实现更高的投资回报率(ROI)。康耐视是全球著名的机器视觉和激光位移传感器供应商。

  尽管Tremblay并没有量化潜在或真实的回报,但他表示,在开始使用传感器几周后就能够实现RIO。其它传感器的新应用还包括基于传感器智能的生产精细度调谐,如新型激光位移传感器。

传感检测

  在凹凸不平的表面进行操作时,激光位移传感器的单纯测量和智能采集功能可以直接连接,一般应用于需要检查产品表面点蚀或粗糙度的汽车和医疗设备行业。

  通常平整度是由一个坐标测量机(CMM)在线下抽查。制造商已经在这个问题上纠结了好长时间了。Tremblay表示,但是细究到微小特性,如0.5到1.0毫米的高度(平整度变量),这些就很难控制。

  因此,监控这些特性的变化需要花费大量时间。如果你幸运的话,采用CMM抽查一个样品可能花费数小时,Tremblay说道。平面产品的样品一旦从产品线出来就会移到CMM,夹紧固定后开始分析。随后,这个过程会反过来。然而,由于过程中对产品的接触,线下操作可能会影响物体表面的平整度。

  激光位移传感器的自动3D功能改变了这一状况。该技术可确保无接触无创性抽样检查。Tremblay强调,由于新技术可以提供持续在线抽样检查,终端用户可以始终看到样品。如果需要,任何在5微米以下范围内与规格不符之处都可以被发现。

  该新型传感器技术还可应用于电子行业。在电子行业,零件经常在各个程序之间传输,待传输完之后,就可以使用激光位移传感器检查某个零件的边角是否有磨损。

  新技术还适用于测量同时在接受检查和测试的零件。Tremblay表示,你可能需要在其应用环境中测量某个设备,例如一个医疗设备。在测试中或测试后,我们可以知道该设备有无变化。

  严峻环境,特殊需求

  有焊接作业的制造商可能需要确定焊接的准线和高度。在这种严峻的环境中,Turck公司最新改进的WeldGuard电感式接近传感器就可以派上大用场,它既可以作为同步传感器也可以作为商业智能设备使用。汽车制造商会在车身、动力传动系、子装配线和装配线上使用大量的传感器。Turck移动设备市场汽车业务开发经理BrainTorbox表示,最严峻的是焊接操作,这些传感器会暴露在焊渣、高温和物理损坏中。

  严峻环境中传感器的使用意味着像Turck一样的供应商必须找到延长感应卡寿命的新方法。我们的传感器都是通过改装后的标准传感器,完全能够承受焊接和装配的严峻环境,Torbox称。这些改进点包括在装配和快速连接过程中采用不锈钢或聚四氟乙烯(PTFE)电缆桶和套管。

  Torbox声称如果标准传感器可以在严峻的焊接环境中运行一天,我们可以将其寿命延长到一个月。或着如果标准传感器能够运行一周,我们就可以将其延长到6到8周。这表明RTF应用设备的操作员和经理都不需要再反复应对传感器失效引起的停工问题。相反,他们可以在传感卡即将失效前合理计划并为最小化生产停顿做好准备。

  Torobox基于终端用户的数据估测,每次传感器失效损失在500美元左右。这些损失主要是由于停产造成。如果制造商整个工厂中每天有50个传感器失效,累计的损失就很惨重。

  先发制人的指示功能

  频繁的生产停顿以及如何处理这一问题牵动着每个制造商的神经。为了解决这一问题,Sick公司改进了其现有的FX3Flexi软模安全控制器,以提供更多诊断和自动配置功能。Sick安全部门经理SteveAamodt表示,该控制器可作为公司安全系统的中枢,为机器提供逻辑。

  该安全控制器的新型自动恢复功能可以从故障诊断的角度来帮助解决这一问题。如果系统瘫痪,程序重启和重新安装所花费的时间可以从数小时缩短到数分钟,而且诊断还可以分析出故障原因。

  在许多工厂,员工们通过在车间来回巡逻寻找闪烁的红色指示灯来发现问题。但是,现在有了更智能的设备,这项工作就可以直接省去。例如,如果一个安全扫描仪从受污生产线获取到数据,终端用户就可以利用连接到该扫描仪的机器人确认受污的电子设备然后进行清洁,而不是将问题遗留到最后。

  这种先发制人的指示功能可以视为一种预防维护的能力。Aamodt表示,有了传感器的预防功能,我们提供给中枢站的信息越多,员工才可以基于更多的信息做出明智的应对决定。

  Aamodt还补充道,假如他是一个寻求新传感器技术确保安全操作的制造商,他会有四个选择标准。我希望采用一种不影响生产、通过安全认证、不影响设备运行、并能提供机器及其性能信息的技术。(Shirley译)

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