Czujniki wykorzystywane w maszynach kontrolnych

W maszynach specjalnych realizujących zadania produkcyjne stosuje się wiele różnorodnych czujników. Czujniki są odpowiedzialne za przekazywanie stanu detalu lub linii sterownikowi odpowiedzialnemu za pracę maszyn. Poniżej prezentujemy główne czujniki, które umożliwiają automatyzację procesów produkcyjnych.
Czujniki

Co nazywamy czujnikiem przemysłowym?

Czujniki to bardzo zróżnicowana grupa urządzeń elektrycznych lub elektronicznych. Można nazywać je także detektorami czy przetwornikami. Ich nadrzędnym zadaniem jest monitorowanie stanu maszyny, jej otoczenia czy produktów, które wytworzyła czy zmontowała. Celem takiej kontroli jest zapobieganie wypadkom z udziałem ludzi, awariom linii produkcyjnej, pożarom czy ulatnianiu się niebezpiecznych substancji, a także dbanie o jakość produktów.

Ze względu na środowisko, mnogość typów kontrolowanych zadań i trudne warunki, w jakich stosowane są czujniki przemysłowe, muszą być one niezawodne i przemyślane. Z tej przyczyny na rynku dostępnych jest wiele wyspecjalizowanych typów czujników o konkretnych zastosowaniach.

Typy czujników przemysłowych

Czujniki dotykowe

Pojemnościowe czujniki dotykowe znajdują zastosowanie w maszynach montażowo-kontrolnych, gdzie konieczne jest wykrywanie konkretnych elementów. Czujniki te są używane w miejscach, gdzie odczyt innych czujników może być zakłócony przez oleje, wodę, oblodzenie. Pamiętać trzeba również, że czujniki dotykowe są odporne na zalania, uderzenia lub na duże zapylenie.

Czujniki indukcyjne

Najczęściej spotykane są w maszynach montażowych i maszynach kontrolnych. Ich zadaniem jest określenie, czy dany element metalowy jest ustawiony w odpowiedniej pozycji. Czujniki takie wykorzystuje się szczególnie w maszynach medycznych o wysokiej sterylności, w urządzeniach pracujących pod wysokim ciśnieniem lub w strefach zagrożonych wybuchem Ex.

Czujniki optyczne

Służą do kontroli położenia elementów montażowych w maszynach produkcyjnych i maszynach kontrolnych i testowych. Identyfikują obiekty znajdujące się w zasięgu działania czujników. Czujniki optyczne wykorzystuje się w liniach produkcyjnych w trakcie przemieszczania detali na podajnikach, do określania poziomu cieczy, a także do określania wielkości materiałów sypkich. Wyróżniamy 3 typy czujników optycznych:

  • Czujniki optyczne odbiciowe – wiązka promieni świetlnych emitowanych przez nadajnik napotykając na swojej drodze przeszkodę, odbija się. Promienie świetlne trafiają bezpośrednio do odbiornika, gdzie powstaje sygnał kierowany do sterownika.
  • Czujniki optyczne refleksyjne – wiązka promieni świetlnych emitowanych przez nadajnik, kierowana jest na reflektor odblaskowy, od którego odbijane jest światło czujnika. Przesłonięcie wiązki promieni świetlnych przez obiekt generuje sygnał wyjściowy.
  • Jednowiązkowe bariery świetlne – nadajnik i odbiornik umieszczone są w oddzielnych obudowach. Wiązka światła przebiega poprzez przestrzeń od nadajnika do odbiornika, umieszczonych naprzeciw siebie. Przesłonięcie wiązki promieni świetlnych przez obiekt wyzwala sygnał wyjściowy.

Czujniki laserowe

Służą  do bardzo precyzyjnej kontroli położenia elementów montażowych w maszynach produkcyjnych i maszynach kontrolnych. Identyfikują obiekty znajdujące się w zasięgu ich działania. Czujniki laserowe wykorzystuje się  w liniach produkcyjnych określając obiekty przezroczyste lub odbijające światło. Główną różnicą pomiędzy czujnikami laserowymi a optycznymi jest odległość obiektów znajdujących się w polu widzenia czujnika. Czujnik laserowe mogą pracować na dużo dłuższym dystansie, nie generując przypadkowych detekcji. Wyróżniamy 3 typy czujników laserowych:

  • Czujniki laserowe odbiciowe – wiązka lasera emitowana przez nadajnik napotykając na swojej drodze przeszkodę, odbija się. Wiązka lasera trafia bezpośrednio do odbiornika, gdzie powstaje sygnał kierowany do sterownika.
  • Czujniki laserowe refleksyjne – wiązka lasera emitowana przez nadajnik, kierowana jest na reflektor odblaskowy od którego odbijane jest wiązka laserowa. Przesłonięcie wiązki przez obiekt generuje sygnał wyjściowy.
  • Jednowiązkowe bariery laserowe – nadajnik i odbiornik umieszczone są w oddzielnych obudowach. Wiązka lasera przebiega poprzez przestrzeń od nadajnika do odbiornika, umieszczonych naprzeciw siebie. Przesłonięcie wiązki przez obiekt wyzwala sygnał wyjściowy.

Czujniki wizyjne

Te czujniki są najpopularniejszymi urządzeniami dedykowanymi do kontroli jakości detali i ich montażu. Najczęściej są one prostymi kamerami przetwarzającymi dane. Służą rozpoznawaniu obiektów w różnych procesach np. segregacji, kontroli lokalizacji umieszczenia obiektów, poprawności lokalizacji nadruków, nalepek, oznaczeń, kontroli jakości produktów itp. Z ich użyciem tworzone są wyspecjalizowane systemy wizyjne dla linii produkcyjnych. Występuje wiele typów czujników wizyjnych:

  • Czujnik konturów –  czujnik ten rozpoznaje kontury, przez co rozpoznaje obiekty.
  • Licznik pikseli – czujniki mogą rozpoznawać obiekty także po kolorystyce obiektów.
  • Czytnik kodów – dzięki odczytaniu oznaczeń sterownik podejmuje odpowiednie działania dla sprawdzanego elementu.
  • Czujnik 3D – najbardziej złożone czujniki wizyjne, które rozpoznają obiekty poprzez analizę konturów oraz map głębi.

Czujniki liniowe

Inaczej zwane enkoderami liniowymi, służą do określenia pozycji przenoszonego elementu w dowolnym miejscu i czasie na danym stanowisku automatycznej linii produkcyjnej. Istnieją trzy główne typy czujników liniowych różniące się sposobem mierzenia ruchu:

  • Czujniki potencjometryczne – działają na zasadzie fizycznego kontaktu z badanym obiektem. W wielu miejscach jest to wada z uwagi na szybkie zużywanie się czujników lub negatywny wpływ na pomiar wibracji czy zapylenia w procesie produkcyjnym. Ich zaletą jest niska cena i duża dokładność.
  • Czujniki magnetyczne – czujnik badający obiekty bezkontaktowo, jednak wadą tych czujników jest dużo mniejsza dokładność pomiarów. Jest ona szczególnie widoczna, gdy obiekt przemieszcza się na większa odległość. Zaletą tych układów jest eliminacja wad czujników potencjometrycznych.
  • Czujniki indukcyjne – czujniki bezkontaktowe mogące badać obiekt nawet na odległość 2 metrów. Czujniki indukcyjne są bardzo dokładne, a ich wskazania są precyzyjne.

Czujniki kątowe

To urządzenia określające pozycję obrotową badanych obiektów. Najczęściej są to czujniki bezkontaktowe optyczne, magnetyczne lub indukcyjne. Ze względu na środowisko pracy produkowanych maszyn dobiera się najkorzystniejsze rodzaje czujników.

Czujniki ciśnienia i siły

Czujniki tensometryczne, czujniki siły, tensometry wagowe – są to urządzenia do pomiaru sił ściskających, rozciągających, naprężeń, itp. Służą do badania wagi analizowanych obiektów.

Czujniki profilometrowe

To urządzenia do pomiaru nierówności powierzchni. Najczęściej wykorzystuje się czujniki, które w trakcie badania przykładane są do przedmiotu i odczytują nierówności powierzchni dzięki ruchowi obiektu. Istnieją także czujniki profilometrowe laserowe oraz czujniki profilometrowe ultradźwiękowe. Wybór czujników zależny jest od wymaganej precyzji pomiaru oraz środowiska pracy danej maszyny kontrolnej.

Poniżej prezentujemy jedną z maszyn testujących szczelność, która jest zaopatrzona w czujniki indukcyjne, ciśnienia oraz optyczne. Integracja wszystkich tych czujników umożliwia badanie szczelności i drożności kanalików w różnych referencjach pokrywy skrzyni biegów z użyciem jednej maszyny.

Nasze Realizacje

Automatyczny montaż uszczelki w łożysku

Automatyczny montaż uszczelki w łożysku 

Trudność montażu elastycznych elementów polega na konieczności utrzymania precyzji zadania na wysokim poziomie, aby zapobiec powstawaniu NOKów. Normy jakości montażu są wyśrubowane, co jest

Frezarka do obróbki folii

Frezarka do obróbki folii

Na potrzeby specjalnego procesu klienta zbudowaliśmy dedykowaną frezarkę. Klient do tej pory pracował na frezarkach uniwersalnych, które nie spełniały wymagań jakości. Skrócenie czasu procesu, zmniejszenie

Zbudujemy maszynę dla Ciebie!

Sukces Twojej firmy to także sukces naszych maszyn. Nam też zależy na tym, aby Twoja konkurencja została daleko w tyle – dlatego w tym wyścigu damy z siebie wszystko!