www.tillverkning-sverige.com
18
'19
Written on Modified on
Leuze SE
Finpositionering i ställage
Mindre stillestånd vid lägespositionering i pallfack med kamerabaserade positionssensorer
Ställage består i huvudsak av vertikala- och horisontella balkar. Under de senaste 20 åren har konstruktionen av dessa installationer förändrats avsevärt. Av kostnadsskäl används allt tunnare materialväggar. Förvaringsmöjligheterna och tillämpningarna har blivit betydligt fler genom åren. Ställagen utsätts allt oftare för termisk och dynamisk påverkan och dessutom har chockbelastningarna ökat i många höglagersystem. För att undvika materialpåverkan vid evt. kollisioner med ställagen måste därför pallfackets position identifieras så exakt som möjligt.
Bild 1: Urlastat pall-lager
Bild 2: Tungt lastade pallar resulterar i en avvikelse av det horisontella läget på grund av balkens böjning
För positionering i X- och Y-led av skyttlar i höglagersystem används vanligtvis proximativ- respektive finpositionering. För proximativ positionering av skytteln används till exempel positioneringssystem såsom streckkodsläsare, optiska avståndsgivare eller inkrementella givare. När den ungefärliga positionen har uppnåtts utförs finpositioneringen så att enheten placeras på sin rätta position. I pallfacket finns normalt minst två optiska reflekterande ssensorer per positioneringsriktning - för X- och Y-riktningen - dvs. minst fyra sensorer.
Utan objektdetektering är sensorernas utgångar OFF. Om en sensor detekterar kanten på en balk så ändras sensorns status och utgången indikerar ON. Med hjälp av det nya signaltillståndet är det å ena sidan möjligt att upptäcka rörelseriktningen för höglagersystemet och å andra sidan att beräkna den önskade målpositionen med hänsyn till balkkanten. I det följande schemat visas en lösning där sensorernas status kan ses. Pilarna indikerar den avsedda rörelseriktningen för höglagersystemet.
Bild 3: Sensorstatus vid position för pallfacket
Q1: OFF
Q2: OFF
Y-riktning -> balk ännu ej detekterad
Q3: OFF
Q4: OFF
Bild 4: Sensorstatus vid position för X- och Y-balkar
X-riktning -> liggande balkdetektion
Q1: OFF
Q2: ON
Y-riktning -> stående balkdetektion
Q3: ON
Q4: OFF
Lösningen med lägessensorer, som har visat sig användbar genom åren, har dock ett antal nackdelar. Exempelvis är tillgängligt utrymme på ställaget extremt begränsat, eftersom andra sensorer ofta är monterade där för att kontrollera pallfacketss tillgänglighet. Dessutom kan sensores som läser mot reflektor relativt enkelt skapa felaktiga signaler till följd av glansiga profilytor, oönskade reflexer från kanter belägna i bakgrunden eller på grund av effekterna av omgivande ljus (särskilt HF-ljus från LED-belysningar).
Detta resulterar i stilleståndstider vilket leder till lägre tillgänglighet. Den största nackdelen är emellertid den komplexa injusteringen av lägesgivarna - såväl under installationen som under drift - vilket innebär att alla pallplatspositioner måste nås med hög noggrannhet. Utbildad, kvalificerad personal krävs för detta ändamål. Utöver detta är det faktum att en enkel optisk lägessensor inte levererar ytterligare diagnostikinformation för dess kondition och status eller information om funktionsreserv . Därmed finns inte stöd för nya möjligheter, inom ramen för Industri 4.0 p.g.a. bristen på diagnostik för förebyggande underhåll.
Vilka alternativ finns för en framtida lösning för lägespositionering?
Med IPS 200i erbjuder Leuze electronic världens minsta kamerabaserade sensor med skyddsklass IP 65 för noggrann positionering av höglagersystem. Detta underlättar för enkel och snabb idrifttagning och säker drift. Det webbaserade, flerspråkiga konfigurationsverktyget med en användarvänlig guide hjälper till att minska tiden för idrifttagning. Fyra status-lysdioder hjälper till under sensorns injustering. Dessa blinkar med en frekvens som är proportionell mot avståndet till målpositionen. Om sensorn är perfekt injusterad, lyser alla fyra lysdioder samtidigt.
Med det hjälp av den integrerade kvalitetssäkringen meddelar IPS 200i om statusändringar i sensorn eller på ställaget och hjälper därmed användaren att identifiera möjliga fel tidigt, eller för att skapa förebyggande underhåll - vilket är en hörnpelare inom Industry 4.0. Diagnostiken underlättar också identifieringen av egenheter som kan föregå ett systemfel. Här kan IPS 200i också användas användas för bildöverföring.
Med det integrerade Ethernet-gränssnittet (TCP/IP eller UDP) eller PROFINET-gränssnittet är både direkt integration i kundens nätverksmiljö och snabb, platsoberoende diagnostik möjliga.
Övertygande enhetsprestanda
Den nya sensorn, som är optimerad för fältdjup, har ett fast fokusläge , som efter proximativ positionering, används för optisk fin positionering i X- eller Y-riktningen av ett höglagersystem. Den är kapabel att överföra korrigeringskoordinaterna för en exakt positionering av ett pallställ i ett höglager. Så här fungerar det: Den smarta sensorn upptäcker runda hål eller reflektorer i en balk i pallfacket och bestämmer positionsavvikelsen för pallarna i X- eller Y-riktningen relativt målpositionen. Positioneringssensorn genererar en eller flera bilder som värden enligt en gråskala. Först söker sensorn efter en definierad, rund markering (hål/reflektor) i bilden. X/Y-avvikelsen matas ut som ett milimetervärde i förhållande till målpositionen eller som kvadranter som i sin tur kan användas för att styra signalutgångarna. Intelligenta bildbehandlingsalgoritmer säkerställer tillförlitlig positionering med hög uppdateringshastighet. Den högintensiva, infraröda LED-funktionen (ljusemitterande diod) möjliggör korta exponeringstider, vilket också stöder applikationer i höga hastigheter i kombination med ett stort fältdjup. Den typiska cykeltiden för ett mätvärde är 35 ms med en reproducerbarhet av typiskt 0,1 mm (1 sigma).
Kan användas i olika temperaturintervall
IPS 200i är lämplig för applikationer inom normala temperaturintervall eller, med integrerad uppvärmning som option för fryszoner ned till -30ºC.
IPS 200i är lämplig för applikationer inom normala temperaturintervall eller, med integrerad uppvärmning som option för fryszoner ned till -30°C.
Författare
Stefan Ambos
Team leader för Product Marketing Management
