레이저 거리 센서로 로봇 이송 시스템을 제어하는 ​​방법

레이저 거리 센서는 로봇 및 자동화 산업에서 다양한 용도로 사용됩니다. 산업의 다양한 측면에 걸쳐 있을 수 있지만 이 기사에서는 레이저 거리 센서를 위치 센서로 사용하는 구식 기술에 대한 셀 개조에 중점을 둡니다.

이 센서는 거리를 말할 때 매우 정확할 수 있으므로 다양한 유형의 제어가 가능합니다. 그러나 레이저 오류를 안전하게 처리하려면 특정 안전 기능을 시스템에 프로그래밍해야 합니다.

전통적인 T-카트 제어 방법

T-cart 제어를 이해하려면 T-cart 작업이 정확히 무엇을 구성하는지 이해하는 것이 중요합니다. T-카트는 전자적으로 제어되는 카트로, 종종 금속 트랙에서 자동 팔레타이징 작업에서 팔레트를 분류하고 이동합니다. 이 카트는 창고 환경에서 팔레트를 이동합니다. 그들은 일반적으로 팔레트를 로딩 컨베이어 세트에서 팔레타이징 프로세스의 다음 단계(종종 수축 포장 스테이션)로 가져갑니다.

그림 1. 레일 가이드 카트. 제공 이미지 사용 무라텍

T-카트는 PLC(Programmable Logic Controller) 또는 로봇을 사용하여 움직임을 제어하고 카트 작동 뒤의 "두뇌" 역할을 합니다. PLC는 서로 다른 입력을 사용하여 적재되거나 적재되지 않은 팔레트를 언제 어디서 가져갈지 해석할 수 있습니다. PLC는 다양한 경로 조합에서 위치를 이해하기 위해 T-카트 자체의 피드백이 필요합니다.

리미트 스위치

T-카트에서 PLC 또는 이를 제어하는 ​​로봇 시스템으로 위치 데이터를 제공하는 다양한 방법이 있습니다. 구식이지만 일반적인 관행은 리미트 스위치를 사용하여 카트 위치를 릴레이하는 것입니다. 리미트 스위치는 적절한 정보를 제어 장치에 전달하는 데 매우 효과적이지만 현대적인 감지 기술로 보다 쉽게 ​​관리할 수 있는 특정 함정이 있습니다. 또한 리미트 스위치는 주어진 시간에 더 적은 정보를 전달하기 때문에 다른 센서 유형보다 더 광범위한 프로그래밍이 필요합니다.

그림 2. Eaton의 NEMA 산업용 리미트 스위치. 제공 이미지 사용 이튼

리미트 스위치는 T 카트 시스템에서 작동하지만 다른 최신 센서에는 없는 약점이 있습니다. 우선 전기/기계 장치입니다. 전기 및 기계 입력에 모두 의존하여 제대로 작동하기 때문에 여러 요인이 성능에 영향을 줄 수 있습니다. 모든 실용적인 목적을 위해 리미트 스위치에서 발생하는 모든 전기 문제는 다른 전기 감지 장치에서도 발생할 수 있으므로 이 경우에는 고려하지 않습니다.

리미트 스위치는 적절한 기능을 위해 환경과의 물리적 상호 작용을 포함하므로 전기 기반 감지에만 의존하는 센서보다 더 쉽게 영향을 받을 수 있습니다. 물리적 마모는 성능을 결정하는 요소가 될 수 있습니다. 시간이 지남에 따라 스위치가 마모되고 천천히 작동 방식이 변경되기 시작하여 셀 내에서 문제를 일으킬 수 있습니다. 변경 사항이 미묘하기 때문에 치명적인 오류가 발생할 때까지 눈에 띄지 않을 수 있습니다. 마지막으로, 외력이 움직이거나 적절한 위치에서 밀어낼 때 부정적인 영향을 받을 수도 있습니다.

레이저 거리 센서 사용

많은 유형의 센서가 T-cart 시스템에서 작동할 수 있지만 이 기사에서는 레이저 거리 센서에 초점을 맞출 것입니다. 레이저 거리 센서는 레이저를 사용하여 센서와 방출된 레이저가 상호 작용하는 물체 사이의 거리를 알려줍니다.

레이저는 센서에서 물체로 보내져 물체에서 반사되고 센서는 반사된 빛을 받습니다. 빔이 전송된 후 다시 수신될 때까지 걸린 시간을 사용하여 해당 물체가 비행 시간 센서로 알려진 거리를 알려줍니다.

레이저 거리 센서는 아날로그 또는 디지털 신호를 제어 장치에 다시 제공할 수 있습니다. 그런 다음 이 신호는 T-카트의 움직임에 대한 결정을 내릴 때 제어 로직에 대한 연속 입력으로 사용될 수 있습니다. 그런 다음 레이저는 이동 시간 동안 T-카트의 위치를 ​​기반으로 값 범위를 전달할 수 있습니다. 그러면 PLC 로직이 원시 데이터를 가져와 카트의 현재 위치와 다음에 이동해야 하는 위치를 기반으로 결정을 내릴 수 있습니다.

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그림 3. 비행 시간. 제공 동영상 사용 Pepperl+Fuchs

기술적으로 T 카트는 트랙과 평행하게 촬영되는 단일 레이저 거리 센서로 제어할 수 있습니다. 센서는 카트 자체를 바라보는 고정 스탠드에 위치하거나 카트에 장착되어 고정된 물체를 바라보는 카트와 함께 경로를 따라 이동할 수 있습니다.

장착 선택은 가장 쉬운 배선 경로를 반영해야 합니다. 단일 센서는 카트를 제어하기에 충분한 정보를 전달하여 다양한 숫자를 제공할 수 있습니다. 예를 들어 10m 트랙에서 0–10000mm입니다. 이 설정은 기술적으로 작동하지만 시스템 내에서 눈에 띄지 않는 오류가 발생할 가능성을 열어둡니다. 레이저 경로에 무언가가 떨어지면 갑자기 훨씬 더 작은 숫자를 읽고 PLC는 실제와 다른 위치에 있다고 생각할 수 있습니다.

T-카트 작동을 위한 레이저 거리 센서의 올바른 사용

앞서 설명한 시나리오에서 레이저 센서를 적절하게 사용하는 것은 T-카트에서 반대 방향을 가리키거나 T-카트 본체에서 장착되는 경우 트랙의 반대쪽 끝에서 가리키는 두 개의 센서를 사용하는 것입니다. 이 설정은 시스템에 중복성을 제공하고 PLC는 시스템 내에서 다양한 오류를 감지하기에 충분한 정보를 수신합니다.

그림 4. 레이저 거리 센서. 제공 이미지 사용 바우머

두 개의 레이저로 PLC 또는 제어 장치는 두 개의 개별 데이터 피드를 수신합니다. 이러한 데이터 피드는 이론적으로 서로의 특정 범위 내에 있어야 합니다. 수신된 데이터가 지정된 범위를 벗어나면 PLC는 셀 내에서 어떤 일이 발생했음을 인식합니다. T-카트의 경로에 무언가가 떨어졌거나 레이저가 잘못된 정보를 제공하고 있습니다.

두 개의 레이저를 포함하는 시스템은 또한 센서에서 산발적인 데이터를 확인하는 추가 이점이 있습니다. 한 센서가 해당 위치에서 "점프"하지만 다른 센서는 그렇지 않은 경우 시스템에 경보를 보내도록 PLC를 프로그래밍할 수 있습니다.

레이저는 동일한 트랙에서 여러 T-카트를 제어하는 ​​데도 도움이 될 수 있습니다. 각 카트에 두 개의 레이저가 있는 경우 해당 거리를 알고 여러 카트 제어에 사용합니다. 단일 T-cart 시스템과 유사한 동일한 오류 프로세스가 이 시스템에 적용됩니다.

레이저 거리 센서는 전통적으로 리미트 스위치와 함께 작동하는 오래된 T-카트 시스템을 개조하는 쉬운 방법입니다. 카트나 트랙 근처에 쉽게 장착하여 PLC에 중요한 정보를 제공할 수 있습니다. 새로운 로봇 및 자동화 셀은 제어 장치에 대한 더 간단한 감지 방법으로 이점을 얻을 수도 있습니다. 2개의 센서를 사용하여 이중화를 만들고 오류 또는 차선에 제품이 떨어지는 경우 오류를 중지합니다.