机器人传感器的改进方法

离散传感器洞察

• 传感器在实施工业物联网(IIoT)解决方案方面发挥着至关重要的作用，并充当机器人的眼睛、耳朵和手指。
• 当试图简化机器人初创企业时，传感器级网络是必不可少的，有几种网络类型可以帮助实现这一过程。

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多年来，机器人中的传感器已经发展了很多。在过去，传感器被单独连接到机器人和控制器上，这需要大量的电线和设置时间。他们能够捕捉到的数据是有限的，收集和使用这些数据就更加困难了。使用传感器级网络极大地改进和简化了机器人创业。

Balluff工厂自动化全球行业经理Tom Knauer在芝加哥举行的2022年国际制造贸易展(IMTS)上就使用传感器级协议为机器人实施工业物联网(IIoT)解决方案进行了突破讨论。

机器人传感器的效率、灵活性和可见性

可诺尔表示，供应商关注的主要目标是降低制造和供应链的总成本、报废率和提高质量、资产利用率和机器可用性，同时减少计划外停机和小型停机。为了实现这些目标，Knauer建议关注三个主要策略:效率、灵活性和可见性。

当关注效率时，它可以缩短停机时间，特别是在使用状态监控时。灵活性是满足客户需求的关键，因为它允许公司进行定制。例如，耐克有1.52亿亿种不同的鞋子，一些汽车公司有4万个不同的驾驶员座位。所有市场的客户期望都很高——工业物联网和智能制造客户也不例外。可见性影响管理和维护。如果公司的支持人员有限，可以实现24/7生产和远程工作，那么努力提高可见性就会有所帮助。

传感器在实现工业物联网解决方案方面发挥着至关重要的作用。它们就像机器人的眼睛、耳朵和手指。机器人的“眼睛”由存在感测器和测量系统组成。机器人的“耳朵”由RFID读写头组成。网络、电缆和连接器充当神经通路，而大脑则是控制器——无论是可编程逻辑控制器(PLC)还是计算机数字控制器(CNC)。机器人的肌肉是驱动马达。

传感器和外围设备对所有机器人系统都至关重要。然而，集成和连接仍然存在一些挑战，例如电缆长、端子多、连接成本高、布局变化、滑环和故障排除。设备级协议，例如传感器级网络，提供了将传感器连接到控制系统的简单而经济的方法。

Sensor-level网络

当试图简化机器人初创企业时，传感器级网络是必不可少的。CANbus(控制器区域网络总线)、as接口和IO-Link等网络是改善传感器控制连接的经济有效的方法。IO-Link传感器提供流程、事件和服务/设备数据，并支持IIoT功能。一种协议不能满足连接设备的所有需求，但组合的解决方案可能最适合许多应用程序。

Knauer表示，当传感器和工业物联网连接与机器人协作时，制造系统将变得集成，并提高安全性和生产率，从而提供“大数据”。拥有一个协作系统还可以实现状态监测和预测性维护，而不是仅仅依赖于反应性和预防性维护。

工业物联网和IO-Link是一种具有成本效益的连接，提供了开放和供应商中立的机会，可以与现有的基础设施和网络相结合。报告包含详细的诊断、事件警告并支持更快的故障排除。它们可以连接到plc、SCADA系统和云。然而，这一选择面临的挑战之一是，更多的人仍然信任硬连接，由于网络安全漏洞，他们对信任网络连接的安全性持谨慎态度。

改进机器人传感器

有许多不同的方法可以提高机器人的效率、灵活性和可见性。一种是在机器人中使用传感器级网络。通过改进传感器接收数据的方式，公司可以增加数据量，使其更容易处理。客户的期望很高，但为机器人实施工业物联网解决方案可能是答案，并将机器人提升到一个新的水平。传感器能完成的任务和数据越多，机器人就越有生产力和帮助。

克里斯蒂娜•米勒， CFE媒体与技术副主编，cmiller@cfemedia.com．

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