V mnoha případech se v sériové výrobě setkáváme s nasazením měřicích senzorů. Ty mezi jednotlivými buňkami automatizační linky hlídají přesné rozměry výrobků, potvrzují přesnost provedených operací v dílčím kroku výrobní linky, slouží pro přesné usazení součástek na desce plošných spojů či navigují pro správné přistavení palety. Automatizační technika dovoluje vyrábět stále větší objemy výrobků bez zásahu lidské ruky. Tím se zvyšuje efektivita a objemy výrobků, které je možné připravovat pro další využití. Hlavní roli hraje přesnost a opakovatelnost výroby za pevně daných technologických podmínek. V souvislosti s nástupem Průmyslu 4.0 se zvyšují požadavky na prokazatelnost a variabilitu výroby, kdy zákazník požaduje v rámci velkých sérií různá provedení výrobků, které se od sebe mohou i podstatně lišit provedením, barvou či funkčností. Tak lze na jedné lince vyrábět velká množství variant výrobků bez zásahu lidské ruky, což se v praxi označuje pojmem Digitální továrna. V průběhu výroby je nutné hlídat jednotlivé kroky, porovnávat s výrobními předpisy a při tom zaznamenávat provedená měření včetně případných odchylek. To slouží k zpětnému ovlivnění nastavených parametrů automatů. Zachycené měření pak slouží k prokazatelnosti výroby u jednotlivých vyrobených dílů či součástek. Ke sledování výroby se používají senzory pro hlídání provedených operací a kvality výroby. V praxi se setkáváme s fotoelektrickými, laserovými, indukčními nebo speciálními senzory, jako jsou například tlakové, průtokové a mechanické. Co nabízí v oblasti kontaktních a fotoelektrických senzorů Panasonic Electric Works (dále PEW)? Přesné a odolné měřicí senzory Panasonic HG-S Měřicí senzory PEW série HG-S jsou dodávány v tužkovém provedení a s ohybu odolnými kabely pro umístění na pohyblivých částech. Výrobce myslel i na takové detaily jako je snadná výměna či odolnost vůči příčným zatížením (díky dvěma kluzným ložiskům s dvoubodovou konstrukcí). Výhodou je i odolnost proti bočnímu zatížení. Obě kluzná ložiska jsou přesně vyrovnána se středem vřetene v horní i v dolní úvrati tak, aby byl zajištěn hladký pohyb v celé pracovní délce. Snímač vydrží více než 100 milionů operací při zatížení z boku (referenční hodnota). Pokud dojde k náhlému nárazu vzhůru, střední hodnota síly má dopad jen na spodní části snímací jednotky. Rychlost odezvy senzoru je pod 3 ms. Součástí dodávky senzoru je všestranný regulátor s dvouřádkovým přehledným kontrastním LCD displejem s širokým pozorovacím úhlem, zobrazujícím hodnoty měřené a vypočítané. Ovládání senzoru je možné i pomocí otočného ovladače, na něm jsou zobrazovány zeleně hodnoty v rozsahu maximálních a minimálních hodnot. Hodnoty mimo platný rozsah mají barvu oranžovou. To umožní přesnou a hlavně rychlou kontrolu měřeného výrobku hned na první pohled. V automatizační technice je užitečná funkce pro systémy s více senzory. Jeden z nich, Master, slouží jako vzor pro kopírování hodnot do dalších jednotek, pracujících v režimu Slave. To významně snižuje časovou náročnost konfigurace a údržby. Jedna jednotka typu Master může obsloužit až 15 podřízených jednotek. Využití senzorů typu HG-S v automobilovém průmyslu umožňuje kontrolovat správné spojení dvou obrobků, měřit výšku usazení součásti v kompletu, u klikových hřídelů pak dodržení kulatosti, měření výšek šroubů a osazení částí převodovky či kontrolovat výšku osazených dílů po jejich nalisování. Mimo oblast automobilového průmyslu lze měřit nevyváženost osy hřídelů motorů či plochost osazení displejů i jiných rovinných součástí. Užitnou hodnotu senzorů řady HG-S zvyšuje možnost použití různých provedení sond. Existuje několik variant senzoru HG-S i řídicích jednotek, což umožní pokrýt všechny požadavky výrobních závodů i specializovaných pracovišť. Bezkontaktní měření pomocí senzorů řady HG-C Díky laserovému senzoru CMOS je možné získávat měřené údaje s vysokou přesností bezkontaktně. Dosahovaná přesnost je ±0,1 % z měřeného rozsahu. K dispozici jsou varianty s dosahem 30, 50, 100, 200 a 300 mm, což přispívá k široké variabilitě jejich možného umístění. O napájení snímačů HG-C se stará pětižilový kabel. Senzory jsou dodávány s krytím IP67 chránícím senzor před vniknutím nežádoucích částic a prachu i ponořením do vody na 30 minut. To z řady HG-C činí odolnou měřicí pomůcku v oblastech se zvýšenou prašností i tam, kde je možné se setkat s odstřikující nebo tekoucí vodou. Výrobce doporučuje senzor pro měření rozdílu přechodů materiálu nebo jeho barevného provedení, pro měření vibrací rotujících předmětů, výšky jednotlivých stupňů u schodovitého provedení výrobků a pro měření hloubky záseků či štěrbin. Typickými aplikacemi jsou měření deformace kruhových tvarů či tloušťky deskových materiálů dvěma senzory umístěnými proti sobě, hlídání výšky produktů (například zda po SMP montáži jsou všechny součástky osazeny správně), u robotů senzor zjišťuje výšku pracovní hlavy a nástroje nad úrovní materiálu. Bezkontaktní senzor se hodí i pro potravinářství či farmacii. Tvarově nejb ohatší řada PM 25/45/65 Společnost Panasonic nedávno vylepšila svou řadu detekčních senzorů typu „U“ zúžením detekčního paprsku na 0,5 mm. Tím došlo k rozšíření štěrbiny o 1 mm oproti předchozí řadě, což dává větší volnost při instalaci a umožňuje senzor použít pro detekci rotace i u do stran házejících předmětů nebo kotoučů. PEW má na paměti jednoduchost pro své zákazníky. Každá změna přináší výrobním závodům problémy, a proto je zachována vzdálenost uchycovacích otvorů nové řady senzorů i zpětná elektronická kompatibilita s předchozí řadou. Proto lze bez problémů starý model vyměnit za nový. Technikům ve výrobě usnadňují montáž značky na přední i zadní straně senzoru, označující horní a spodní hranice osy svazku. To urychlí nastavení polohy snímaného předmětu a prostoje při montáži či výměně senzoru řad PM-25/45/65, vybavených velkou oranžovou kontrolkou, která se rozsvítí tehdy, když do osy paprsku vstoupí objekt. Kontrolka je viditelná z libovolného úhlu, shora i ze stran. Senzor odolává otřesům i vibracím díky tomu, že riziková místa, kde kabely procházejí v blízkosti elektronických obvodů, jsou zalita do ochranné pryskyřice. Všechny modely mají implementovány ochranné obvody, chránící je proti přepólování napájení i proti zkratu na výstupu. Tyto moderní, účinné a přesné senzory lze připevnit pomocí jednoho (u vybraných modelů) nebo dvou šroubů M3. Jako typické aplikace se nabízí polohování palet na výrobním pásu, snímání polohy výchozího bodu a detekci jeho překročení (za pomoci dvou polohových snímačů u suportu nebo elektronicky ovládaného svěráku NC strojů) a snímání polohy rotujících těles. Pohyb, když senzor „zavelí“ Právě senzory hrají klíčovou roli pro optimální spouštění pohonů, ale základem je vhodná volba výkonu servomotorů. Zbytečně předimenzované aplikace budou vždy energeticky náročnější a nepřesnosti způsobené nekvalitními senzory povedou opět, vzhledem ke zbytečnému spouštění pohonů, k vícenákladům. Motory v portfoliu PEW začínají na 50 W a maximální výkony jsou na úrovni 15 kW. Široká je i škála ovládání, ať se jedná o pulzní řízení, RTEX či EtherCat – vždy se dá vybrat optimální způsob řízení. Přesné ovládání polohy prostřednictvím servopohonů s vestavěným 12bitovým enkodérem zajistí, že ruka robota, nástroj či výrobek bude vždy ve správnou dobu na správném místě. Směrem k Průmyslu 4.0 Většina senzorů může být součástí výrobních linek, splňujících požadavky Průmyslu 4.0 na prokazatelnost výroby a udržování její kvality. Nabídka jednotlivých typů je dostatečně široká. Za plusy senzorů lze považovat odolnost proti poškození a u optoelektronických senzorů pak i nezávislost na otřesech a dlouhou životnost. Údržbáři automatizačních linek pak jistě ocení to, že společnost PEW zachovává nejen mechanickou, ale i elektronickou zpětnou kompatibilitu. To usnadňuje přechod na nové modely bez nutnosti upravovat místa uchycení nebo obslužný program. V souvislosti s Průmyslem 4.0 lze konstatovat, že přechod na digitální továrnu budoucnosti může být pro uživatele snadný při nasazení stavebních dílů, jako jsou PLC, HMI, ionizery, laserové popisovače, čítače, časovače, servomotory či popsané senzory od jednoho výrobce. Tak je zaručeno, že celá šíře nasazené automatizační techniky bude stále na parametrech, které inovacemi stávajících řad produktů i programového vybavení zajistí sám výrobce. Díky tomu je možné čelit novým výzvám, které přicházejí třeba právě s konceptem Průmyslu 4.0. /pew/
