Die Verwendung von Photoelektrischen Schaltern in Automatisierten Montagelinien

Einführung

Die Verwendung von Photoelektrischen Schaltern ist ein Quantensprung bei der Automatisierung der Fertigungssektoren. Diese Optischen Sensoren werden in modernen Produktionsanlagen eingesetzt und spielen eine wichtige Rolle bei der Überwachung des Systems reibungslos, nicht nur für technologische Innovationen, sondern bieten auch zuverlässige Steuerung ohne Kontakt. Dieser Artikel erläutert die Grundlagen von photoelektrischen Schaltern und ihre praktischen Anwendungen in automatisierten Montagezellen.

Photoelektrische Schalter und wie sie funktionieren

Photoelektrische Schalter arbeiten nach einem einfachen Prinzip: Sie emittieren Licht und erkennen Änderungen an diesem Licht. Diese Schalter umfassen eine LED (Lichtquelle) und einen Signalempfänger (z. B. Photodioden oder optisches Halbleitergerät), die aktiviert werden, wenn die Lichtübertragung durch ein Objekt, das die Lichtemission blockiert, unterbrochen wird. Wenn es eine Änderung im Luminanzfluss erkennt, löst es eine Schaltbewegung aus. Photoelektrische Schalter sind in drei Hauptkategorien unterteilt:

Durchstrahlungssensoren arbeiten im Allgemeinen, indem sie einen Lichtstrahl blockieren, der zwischen einem Sender und einem Empfänger verläuft.

Retroreflektive Schalter kombinieren den Sender und den Empfänger in einer Einheit, aber mit einem Reflektor vor dem Sensor, um das Licht zurück in ihn zu leiten.

Diffuse Schalter sammeln ihre eigene Reflexion durch das Licht des Senders auf einem Objekt ein.

Fotoschalter in der Produktionslinie

Der Anwendungsbereich von Fotoschaltern umfasst: Verschiedene vollautomatische Fertigungslinien

Erkennung von Komponenten und Werkstücken: Die Sicherstellung, dass Teile vorhanden sind, bevor ein Prozess gestartet wird, verhindert teure Fehler und Downtime.

Steuern von Roboterarmen und Förderanlagen: Diese Schalter unterstützen die genaue Positionsabfolge bei der Erkennung von Teilen, was für die Bewegungssteuerung von Roboterarmen und Förderbändern von hoher Bedeutung ist.

Prozesssteuerung und -optimierung: Fotoelektrische Schalter überwachen die Bewegung von Materialien entlang der Fertigungslinie und liefern Rückmeldungen, um den Prozess effektiv zu steuern.

Vorteile der Verwendung von Fotoelektrischen Schaltern in der Automatisierung

Vorteile für automatisierte Fertigungslinien mit fotoelektrischen Schaltern umfassen:

Hohe Genauigkeit & Ertrag – Diese Kameras werden verwendet, um Objekte mit hoher Präzision zu erkennen, was die Wahrscheinlichkeit von Fehlern reduziert und im Gegenzug den Ertrag erhöht.

Kontaktfreier Betrieb: Fotoelektrische Schalter arbeiten ohne physischen Kontakt, daher erleiden sie nicht den gleichen Verschleiß wie mechanische Schalterdesigns, was bedeutet, dass sie tendenziell länger halten.

Schnelle Reaktionszeiten: Aufgrund ihrer Geschwindigkeit können fotoelektrische Schalter schnell reagieren, wenn sich der Produktionsprozess ändert.

Integration: Sie können mit PLCs für Steuerung und Überwachung auf einer Plattform integriert werden.

Herausforderungen und Überlegungen

Auch wenn fotoelektrische Schalter eine bestimmte Anzahl von Vorteilen bieten, stellen sie dennoch Herausforderungen.

Mögliche falsche Messwerte: Die Funktion des Schalters kann durch Umgebungslicht oder reflektierende Oberflächen beeinflusst werden, die zu falschen Messwerten führen können.

· Richtiges Setup und Ausrichtung: Dies ist einer der wichtigsten Faktoren für eine genaue Erkennung, da der Sensor richtig eingerichtet sein muss.

Umfeldfaktoren wie Staub, Vibrationen und andere Umgebungsbedingungen können die Leistungsfähigkeit von photoelektrischen Schaltern beeinträchtigen.

Photoelektrische Schalter für Fertigungslinien

Verschiedene Arten von photoelektrischen Schaltern werden in einer Vielzahl von Anwendungen auf Fertigungslinien eingesetzt.

• Durchstrahlschalter: Wie der Name bereits sagt, werden diese Schalter für langreichweitige Erkennung verwendet (z. B. zum Überprüfen, ob es Gegenstände auf dem Förderband gibt).

Rückspiegelschalter bieten direkte Sichtlinienkontrolle für eine präzise Operation.

Diffus  Schalter erfordern Anwendungen mit kurzer Reichweite, wie zum Beispiel das Erkennen kleiner Teile.

Kalibrierung und Wartung

Eine ordnungsgemäße Kalibrierung ist essenziell für eine präzise Erkennung mit photoelektrischen Schaltern. Es wird empfohlen, regelmäßige Wartungen durchzuführen, um falsche Messwerte zu vermeiden und die Sensorenlinsen sauber zu halten sowie auf mögliche Beschädigungen zu achten.

Umsetzung und Fallstudien

Ein Beispiel hierfür sind numerous Fallstudien, die zeigen, wie produktiv eine automatisierte Fertigungslinie gemacht werden kann, indem man sie die meiste Zeit laufen lässt, dank weniger Downtime und verbesserte Produktqualität durch den Einsatz von photoelektrischen Schaltern. In vielen Branchen haben Unternehmen durch die Einbindung dieser Schalter in ihre Produktion Kostenersparnis in der Fertigung und gesteigerte Effizienzen erzielt.

Schlussfolgerung

Fotoelektrische Schalter sind ein essenzielles Bauelement in der Automatisierung von Fertigungslinien, wo eine präzise Erkennung und Steuerung erforderlich ist, um die Effizienz und Genauigkeit von Produktionsprozessen zu verbessern. Dies wird sich noch mehr zukünftig herausstellen, da die Technologie im Bereich der Fertigung fortschreitet und zunehmend auf Automatisierung angewiesen ist, wobei diese Schalter für größere Sprünge genutzt werden.