Jaká je přesná poloha předmětu na pásu? Jaká je jeho výška? Je hrana rovnoměrná? V mnoha automatizovaných procesech jsou tyto informace nutné k zajištění hladkého chodu výroby. Nejběžnější jsou optické, indukční nebo ultrazvukové senzory, někdy se také nasazují kamery, které taková data shromažďují. Univerzální, méně známou alternativou jsou chytré 2D profilové senzory, které mohou být uživatelsky přívětivým a nákladově efektivním řešením.

Aplikace 1: Automatická sendvičová linka

Obr. 1: V automatické sendvičové lince dodává smart OXM požadovanou výšku profilu, zde označenou červenou laserovou čárou.

To, co se u nás stále zdá exotické, se v USA již dlouho osvědčuje v praxi: plně automatická sendvičová linka, na které každou hodinu sjíždí z linky více než 70 sendvičů, dokonale doplněných klobásou a sýrem. Linka integruje několik jednotlivých systémů od německé společnosti Weber Maschinenbau, která se specializuje na nářezové systémy pro potravinářský průmysl. Pro spolehlivý provoz sendvičové linky hrají důležitou roli chytré 2D profilové snímače Baumer OXM. V jednotlivých segmentech linky detekují pozice sendvičových rohlíků a plátků klobás a sýra.

Robot v části válců například potřebuje znát výšku a střed role (podélně a příčně) a zda role nemusí být správně vyrovnána na pásu. OXM poskytuje všechny tyto informace díky integrovaným funkcím měření a vyhodnocování. Celý výpočet naměřené hodnoty se provádí v senzoru. Inteligentní profilový senzor navíc poskytuje vypočítané souřadnice přímo v požadované jednotce, např. milimetry. Na zmíněné sendvičové lince měří OXM výšku chleba a každou hranu pro výpočet středu chleba. Tímto způsobem mohou přísavky zvednout horní polovinu v ideálním bodě, aniž by došlo k poškození.  V lince OXM také určuje boční polohu a výšku plátků klobásy a sýra na pásu, což umožňuje chapadlu přesně umístit plátky na spodní polovinu role. Weber tuto funkci uplatňuje nejen v sendvičových linkách, ale také na nářezových strojích, které krájejí a porcují studený řez optimálně připravený k balení. Profilové snímače Baumer OX zde poskytují údaje o poloze potřebné pro přesně vyrovnané plátky salámu, šunky nebo sýra. To je nezbytné pro to, aby potraviny mohly být v procesu balení umístěny vždy do stejné polohy.

Aplikace 2: Řezací stroje

Senzory OXM jsou takénástrojem pro polohovací úkoly, jako je kontrola okrajů na pásech tkanin, listů papíru nebo na dopravníkových pásech. 2D profilový senzor boduje svým kompaktním designem a koncepcí napájení přes Ethernet (PoE) s jedním kabelem, zejména tam, kde je omezený instalační prostor nebo kde je vyžadována vysoká míra volnosti designu. OXM využívá jeden a tentýž kabel pro přenos dat a napájení, čímž jsou náklady na kabeláž a připojení sníženy na minimum.

Aplikace 3: Řízení polohy stohů s naprostou přesností

I když aplikace vyžadují nejvyšší přesnost a rychlost, OXM poskytuje požadované souřadnice rychle a s rozlišením až 5 mikrometrů, jako v tomto příkladu: Robot umisťuje listy (vyrobené z lepenky, pěny, uhlíku nebo podobně) ze stohu palet na řezací plotr. Zde jsou nařezány na požadovanou velikost. Přitom je důležité, aby poloha listů na řezacím plotru byla vždy přesně stejná. OXM detekuje okraje plechu a přenáší souřadnice do řídicí jednotky. Díky těmto informacím je chapadlo schopno umístit každý list vždy na přesně stejnou pozici na plotrovém pásu.

Aplikace 4: Kontrola kvality hran

Inteligentní profilové senzory, jako je OXM, jsou také dokonalým nástrojem pro kontrolu kvality hran. V jedné aplikaci detekuje několik OXM profil boční hrany na podlahových panelech, aby identifikovalo případnou neshodu pera a drážky. Za tímto účelem OXM detekují výškové profily pera a drážky a ověřují rozměrovou přesnost. V této aplikaci jsou na každé straně dva senzory, takže jeden z nich by vždy detekoval jakoukoli zastíněnou oblast. Pro výrobce zařízení byly rozhodujícím kritériem při výběru senzoru integrované vyhodnocovací funkce, které umožňují OXM okamžitě poskytovat výsledky měření a které senzor snadno integruje do konstrukce stroje. Komunikace probíhá přes IO-Link. Kontrola okrajů má vítaný vedlejší efekt: Jakákoli změna výškového profilu signalizuje inteligentnímu senzoru jakékoli opotřebení nástroje v rané fázi.

Obrázek 2: Na obrazovce vidíte to, co vidí senzor. OXM umožňuje snadnou parametrizaci přes webové rozhraní.

Obrázek 3: Tvůrci sendvičové řady od společnosti Weber Maschinenbau (zleva): Marco Nichau, (vedoucí produktové skupiny automatizace, software), Robin Rompf, (softwarový inženýr automatizace), podporovaný týmem podpory Baumer: Dennis Hentschel (Business Development Manager Smart Vision), Reinhard Wulf (Field Sales Engineer), Georgios Kovus (aplikační inženýr).

Obrázek 4: Ani odrazné povrchy, jako je kovová fólie při kontrole hran, nezhoršují spolehlivý výkon inteligentních 2D profilových senzorů od společnosti Baumer.

Vlastnosti senzorů OXM:

• Měření a přímý výstup dat pro až 7 měřených hodnot
• Měření na různých druzích povrchů a meteriálů vřetně transparentních
• Přesnost až 5 mikronů
• Konfigurace přes web rozhraní
• Výběr tozhraní a protokolů (PROFINET, Ethernet/IP, OPC UA, IO-Link, Modbus TCP)

Distributorem senzorové techniky Baumer pro ČR je AJP Tech, která představí novinky Baumer také na veletrhu AMPER 2024. Veletrh AMPER 2024 s podtitulem Smart&Connected World se zaměří na chytré technologie. Tématy budou mimo jiné elektroenergetika, fotovoltaika, elektroinstalace, systémy řízení a zabezpečení budov, osvětlovací technika, pohony a napájení, elektromobilita nebo smart city. Navštivte Brno 19.-21.3. 2024. www.amper.cz

https://www.baumer.com/int/en/product-overview/smart-vision/profile-sensors/c/41517 
https://www.ajptech.cz/