Cảm biến thông minh đóng vai trò quan trọng trong các công cụ máy móc

Theo dõi sự căng thẳng của cặp mâm kẹp hàm, kiểm tra vị trí dao ở các thiết bị đúc đa cấp, kiểm tra các phôi gia công được giữ đúng tại vị trí gia công đã xác định, hoặc theo dõi độ dài khoan - đây chỉ là một vài ví dụ về cảm biến thông minh với chức năng Smart Tasks có thể thực hiện các chức năng kiểm tra và tự động hóa khác nhau trong cảm biến. Các chức năng logic tích hợp vào các cảm biến cho các tín hiệu xử lý tạo thành cơ sở của điều này, để xây dựng trên các công nghệ cảm biến đã được chứng minh với khả năng phát hiện tốt nhất. Điều này làm cho các cảm biến có thể thực hiện các nhiệm vụ được xác định một cách tự chủ và từ xa, có nghĩa là các hệ thống tự động hóa và mạng lưới các công cụ máy có thể được giảm bớt hoạt động một cách hiệu quả mà vẫn đảm bảo năng suất.

Điều gì khiến Smart Sensors khác biệt?

Cảm biến nói chung là các cơ quan cảm giác của máy móc - trong bối cảnh sản xuất số hóa, chúng cũng là sự tiếp xúc ban đầu và liên kết với ngành công nghiệp 4.0. Trong khi mục tiêu trong quá khứ là thu thập dữ liệu và đưa ra quyết định đơn giản một cách dễ dàng, cảm biến thông minh của ngày hôm nay cũng cho phép dữ liệu được thu thập, xử lý và diễn giải. Do đó, các cảm biến không còn là “cảm giác” nữa. Trong phạm vi số hóa, chúng cũng bắt đầu “suy nghĩ”. Kết quả là, chúng chuyển đổi dữ liệu thành thông tin có giá trị, tùy chọn để truyền đạt thông tin này bổ sung cho trí thông minh của các cảm biến thông minh khác. Nói cách khác, chúng có thể trao đổi thông tin với sự kiểm soát của một công cụ máy hoặc một ứng dụng dựa trên đám mây để bảo trì dự đoán.

Tham số cảm biến, tự chẩn đoán và tối ưu hóa dịch vụ được giải quyết một cách thông minh

Mức độ thông minh và khả năng giao tiếp của các cảm biến đã tạo ra một tác động rất lớn khi nói đến các máy vận hành và hoạt động vận hành. Ví dụ, các thiết lập tham số khác nhau có thể được hiển thị, kiểm tra và tối ưu hóa ngay từ khâu tích hợp và vận hành ban đầu của các cảm biến. Bạn cũng có thể lưu trữ các bộ tham số cảm biến khác nhau trong hệ thống tự động hóa và sau đó tải chúng vào bộ cảm biến trong khi hoạt động mà không lãng phí bất kỳ lúc nào. Thông tin này có thể được lưu trữ trên cơ sở cụ thể theo đơn đặt hàng hoặc tùy định dạng cụ thể. Máy móc và nhà máy có sự thay đổi thường xuyên giữa các biến thể sản phẩm đặc biệt đều có thể hưởng lợi từ chức năng này, cho phép thay đổi được thực hiện nhanh chóng và có độ tin cậy cao về quy trình. Cài đặt linh hoạt có thể được thực hiện cho bất kỳ số lượng và loại cảm biến nào đồng thời bằng cách tải xuống các tham số trực tiếp từ điều khiển, chẳng hạn như khoảng cách phát hiện, độ trễ hoặc ngưỡng chuyển đổi. Điều này giúp tiết kiệm thời gian, loại bỏ lỗi, và có nghĩa là các thiết lập có thể được ghi lại bất cứ lúc nào. Cảm biến thông minh theo dõi chính nó và quá trình vận hành trong khi các công cụ máy đang hoạt động và tự động chỉ ra liệu có sự suy giảm chức năng hiện tại hay không. Điều này biến chúng thành những người cung cấp thông tin quan trọng cho các công cụ phân tích theo dõi tình trạng hiện tại (giám sát điều kiện), cũng như để bảo trì dự báo. Kết quả là, khoảng thời gian phục vụ có thể được tối ưu hóa chuyên nghiệp theo chu kỳ, trong đó thời gian ngừng hoạt động đã được lên kế hoạch trước cho máy móc được sử dụng để làm sạch hoặc bảo trì. Đồng thời, chúng đang mở đường cho việc đạt được hiệu suất tốt nhất có thể và tăng tính khả dụng của máy móc - một tiêu chí quan trọng, đặc biệt là khi sử dụng công suất và dung lượng cao.

Cảm biến thông minh cung cấp giá trị gia tăng cho các công cụ máy

Các cảm biến thông minh có thể “giao tiếp”, do đó cung cấp các ưu điểm chính trong sản xuất kỹ thuật số trực tiếp từ nhà máy. Chúng trở nên thông minh và đó là điểm bán hàng độc đáo của Giải pháp cảm biến thông minh từ SICK. Và kết quả là của các tùy chọn mở rộng ở trên có thể tự chẩn đoán chính nó và chẩn đoán quá trình vận hành, thông qua chức năng logic tích hợp vào các cảm biến tín hiệu xử lý. Đấy là điều đáng chú ý nhất. Tùy thuộc vào yêu cầu và nhiệm vụ, ưu điểm của Smart Sensors cho sản xuất kỹ thuật số có thể bao gồm hỗ trợ tối đa bốn chiều.

Tính năng Cảm biến Nâng cao của Giải pháp Cảm biến Thông minh cung cấp phát hiện hiệu suất tăng thêm nếu cần. Cảm biến tiệm cận cảm ứng IMB chất làm lạnh và dầu bôi trơn được sử dụng trong các trung tâm gia công CNC, với bộ đổi công cụ và xử lý phôi gia công, giúp tăng phạm vi cảm biến, có nghĩa là máy móc có thể được tích hợp hiệu suất cao nhất có thể. Với công nghệ TwinEye-Technology, các cảm biến phản xạ quang điện, giống như cảm biến từ nhóm sản phẩm W16, đạt được mức an toàn cao nhất khi phát hiện sự hoạt động bằng cách sử dụng hai máy thu được liên kết hợp lý trong cảm biến. Cảm biến chỉ chuyển sang trạng thái đầu ra khi cả hai “mắt” đều đưa ra cùng một đánh giá. Do đó, việc chuyển đổi các lỗi do bề mặt kim loại sáng bóng phản chiếu ánh sáng theo các hướng khác nhau có thể tránh được một cách đáng tin cậy. Khi giám sát chất làm mát và chất bôi trơn trong máy công cụ, cảm biến mức khối CFP không chỉ đo mức độ dựa trên nước và dựa trên dầu - nó còn cung cấp thông tin về nhiệt độ, có thể sử dụng mà không cần thêm nỗ lực giai đoạn thiết kế và chi phí giám sát quá trình bổ sung.

Truyền thông tin hiệu quả là nguyên nhân thứ hai khiến Cảm biến thông minh được kỳ vọng lớn, điều này trở nên rõ ràng khi so sánh với sự truyền tín hiệu tương tự. Nó dựa trên tiêu chuẩn truyền tin IO-Link hai chiều và được thực hiện thông qua cáp M12 tiêu chuẩn song song với truyền thông IO thông thường trong công cụ máy. Khi theo dõi vị trí tương tự, ví dụ, theo dõi sự căng thẳng của cặp kẹp đa hàm với cảm biến xi lanh từ sản phẩm MPS - hoặc kiểm tra vị trí dao trong cảm biến tiệm cận cảm ứng IMC, thì truyền dữ liệu qua IO-Link dường như không còn cần phải được sử dụng trong hệ thống tự động hóa. Hơn nữa, truyền tin hiệu quả có thể đẩy nhanh quá trình vận hành thử nghiệm đáng kể - ví dụ, khi một số cảm ứng IMC được sử dụng để kiểm tra vị trí của một công cụ. Việc cài đặt bây giờ có thể được thực hiện đồng thời thông qua IO-Link và không còn cần phải được thực hiện liên tục và riêng lẻ ở mỗi switch, điều này cực kỳ tốn thời gian.

Chức năng chẩn đoán được thiết kế để cho phép tự giám sát cảm biến. Tại một đầu, nó kiểm tra chất lượng và độ tin cậy của tín hiệu của cảm biến độc lập. Trong sản xuất kỹ thuật số, chức năng chẩn đoán cũng cung cấp khả năng cải thiện đáng kể sự sẵn có của máy công cụ và chất lượng của các quy trình gia công thông qua giám sát trạng thái. Xu hướng hiện nay là tập trung vào cảm biến, chẳng hạn như CFP trên Cubic và hệ thống phản hồi động cơ xoay trong ổ trục, có thể ghi lại các phép đo bổ sung hoặc xử lý các sai số của các phép đo mà chúng được phát triển. Một trong những lý do chính cho việc này là chúng cung cấp các chức năng bổ sung mà không cần thêm chi phí. Các cảm biến giống như các cảm biến tiệm cận cảm ứng IQC với tối đa bốn điểm chuyển mạch riêng rẽ hoặc các cửa sổ chuyển đổi cũng có thể được sử dụng cho mục đích chẩn đoán - chúng có thể đo khoảng cách, giải thích chúng là OK hoặc không OK và do đó phát hiện lỗi dung sai trong quá trình tạo hình hoặc trong quá trình kiểm soát chất lượng nội tuyến.

Sức mạnh tính toán phi tập trung của cảm biến thông minh, kết hợp với khả năng lập trình linh hoạt của chúng đã đặt nền tảng cho vô số nhiệm vụ thông minh, giúp công cụ máy linh hoạt hơn, năng động và hiệu quả hơn. Một chức năng điển hình của loại cảm biến này có thể là khả năng đếm tốc độ cao. Bằng cách sử dụng cảm biến cảm ứng và quang điện tử, ví dụ, nó có thể ghi lại và kiểm soát tốc độ quay hoặc xác định hướng quay. Các tín hiệu được tự đánh giá trong các cảm biến mà không cần bất kỳ môđun truy cập trung tâm nào. Không có xung nào được đưa tới điều khiển mà chỉ có các giá trị tốc độ quay hoặc tốc độ quay sẵn sàng ngay lập tức để xử lý tiếp. Các nhiệm vụ thông minh như đo thời gian và độ dài từ xa nhờ các tín hiệu cảm biến hoặc chức năng đóng dấu thời gian đóng một vai trò không quan trọng lắm với các công cụ máy. Một điều khác có thể nói đến là khả năng định vị công cụ thông qua đo khoảng cách với độ chính xác micromet; đưa ra thông tin về giám sát độ rộng, vị trí cạnh và các vết cắt bề mặt đối với cuộn dây nhôm và cuộn dây thép và các vật liệu khác; kiểm tra kẹp phôi; hoặc theo dõi độ dài khoan và kích thước công cụ. Các cảm biến thông minh có thể thực hiện tất cả các chức năng này một cách độc lập và kết nối trực tiếp với nhau để giải quyết các ứng dụng một cách tự động, nhanh chóng, hiệu quả và tiết kiệm chi phí mà không cần truyền tin PLC. Khi nói đến việc triển khai Công nghiệp 4.0, chúng tạo ra khả năng cho các hệ thống sản xuất vật lý mạng (CPPS) giao tiếp với nhau và kiểm soát lẫn nhau. Như các mặt hàng thông minh của thiết bị vận hành, các hệ thống này có ý nghĩa quan trọng hỗ trợ hoạt động sản xuất có thể được kiểm soát theo hình thức từ xa, đưa ra phản ứng và tăng khả năng thích ứng cao.

Cảm biến thông minh đang khuấy động mọi thứ

Khả năng thông minh và giao tiếp đang làm tăng giá trị tiềm năng của cảm biến thông minh. Chúng được định hướng để tăng dần hiệu quả cho các nhiệm vụ trong tầm tay, chẳng hạn như tải xuống các thông số để chuyển đổi nhanh, thay thế thiết bị dễ dàng, quản lý công thức sản xuất và theo dõi tình trạng vận hành. Với Smart Tasks, Giải pháp cảm biến thông minh giờ đây bao gồm các thành phần cơ bản. Với trí thông minh từ xa, họ có thể tạo ra thông tin phát hiện mới, chất lượng cao hơn và thực hiện các nhiệm vụ thông minh được xác định một cách tự động.

Tất cả điều này làm cho các giải pháp cảm biến thông minh của SICK trở thành một công nghệ hướng về tương lai - với khả năng làm rung chuyển mọi thứ cho việc tiếp tục số hóa sản xuất.