传感器驱动的防错功能

工业传感器已经证明了其在基本自动化任务中的有效性，并越来越多地用于防错功能。传感器驱动的防错通常与RFID配合使用，提供了一种简单而有效的方法，以确保零件存在并处于正确的方向或位置。这些传感器提供标准化的输出，这些输出要么是离散的(是-否)，要么是模拟的(测量或位置)。将它们集成到主动防错方案中包括确定所需的防错级别，并应用传感器以获得最大效率。

为了使传感器正常工作，必须具备某些条件:部件需要良好固定;每个零件需要有一个可管理的检查点数量;而且零件上的细节位置需要相对恒定。

装配和自动化任务使用广泛的传感技术来确定零件的存在、特征检测/确认、孔的存在/不存在以及嵌套验证。通过光束、反向反射和漫反射形式的离散光电传感器都用于检测大于30- 40mm的传感距离和/或必须检测非金属组件时的部件存在。

当简单、固定的是-否响应不足以成功组装时，模拟传感器可以提供灵活制造环境中防错所必需的额外数据。模拟传感器以模拟信号的形式提供部件位置信息，该信号直接连接到控制系统，允许进行实际测量和连续变量的是-否决策。一些模拟传感器提供一个或多个离散输出，也提供连续可变的是-否决策，而不影响控制系统。

基于激光的传感器在防错应用中提供了更高的精度、易用性和成本效益。激光传感器通过使用漫射或带有背景抑制技术的漫射来检测产品细节，或者使用穿过光束或反向反射技术来破坏光束。

光束型传感器可以根据色度差异或位置差异检测产品细节。典型的色度差异包括颜色变化、表面光洁度和抛光水平。位置差异是指产品位置相对于传感器位置的变化。

UV跟踪是最可靠的防错复杂装配任务的方法。在UV示踪过程中有两个步骤:第一步是将示踪材料应用到相关部件上。第二种是使用紫外线传感器来检测示踪剂材料。

使用UV波长的好处是，示踪材料是人眼不可见的，惰性的，不影响产品的美观。许多润滑脂和润滑剂天生就会对紫外线传感器“发光”，因此许多发动机试验台和动力总成制造商使用紫外线传感器来检测润滑测试期间的泄漏和溢出。

同样的防错原则适用于金属成型，因为它们适用于装配和自动化实践，但有几个额外的目标。与零缺陷冲压零件的目标相结合，目标是保护模具免受损坏，防止模具锁死，并不间断地运行生产。

谨慎的传感器用于监测剥丝机位置，剥丝机进料，导孔和其他特征。它们也可以用于模具的漏段和零件检测，以防止错误。

近程模拟传感器可以测量弯曲角度、验证特征、测量关键尺寸，并经常用于测量独立防错工位上的压力机并行度。集成光电传感器可精确测量辊进给、零件出料和段塞检测。

防错RFID

例如，金属成型中的RFID可以确保在冲压之前所有的模具部分都到位，并用于模具识别和跟踪，如果客户有数百个工具，这是很重要的。

传感器和RFID技术也在合作，以最大限度地减少返工过程中的错误。RFID标签位于组件或托盘上，可以控制应该做什么和已经做了什么，不仅在每个自动化岛内，而且在岛屿之间。

当有问题的子组件到达返工区域时，RFID标签通知返工PLC编程传感器，以确保维修工具以正确的顺序到达正确的位置，因此正确的维修程序是唯一可能采取的行动。在这种情况下，操作员只是一个执行器，由RFID标签提供的软件引导，由传感器控制。

柔性制造要求能够在同一条生产线上生产不同版本的产品。必须知道正在制造的确切版本，因为不同的产品版本有独特的防错功能。RFID系统将构建数据存储在固定在构建托盘上的小型数据载体上，这是实现这一目标的最有效方法。

基于传感器的RFID系统已被证明在加工操作中特别有用，其中数据包含在进出加工站的托盘上。在组装开始之前，数据载体装载构建信息，以指示所有下游流程。通过将构建信息与防错传感器检测到的信息进行比较，验证正确的装配。

构建信息可以分散地保存在每个构建托盘上，集中保存在控制系统中，或者可以在不受控制系统干预的情况下直接执行。这些差异对控制系统和数据载体之间的通信有直接影响。

当使用分散式方法时，RFID系统必须同时支持读写功能，通过标准化接口(如DeviceNet和Profibus)处理数据。在开始组装之前，将构建信息写入数据载体。装配系统读取每个站的构建信息，以确定需要什么样的装配和防错操作。此外，还可以将实际测试结果加载到数据载体中，以便后续存档。

当构建信息在控制系统中集中维护和引用时，可以使用简单和经济的并行只读接口。8位接口直接连接到控制系统的输入，大大减少集成时间。控制系统通过将托盘编号等同于驻留在控制系统中的构建表列表来建立虚拟构建表。

在线额外

简化视觉技术

基于视觉的检测通常需要更昂贵的设备来以自动化的方式模拟人工检测。另一方面，视觉的优点是能够以相对于摄像机的不同姿态检查部件，并同时检查多个属性，包括外观、存在/缺席、尺寸和定位。

新的vison技术可以以更低的成本执行更高级别的传感，使这些新的光学传感器更容易应用于真正的防错方案。这些新的基于视觉的光学传感器产品提供了一种简单、实用、经济有效的方法，通过使用一个简单的配置接口的单个设备同时检查产品的多个方面，内部员工可以快速学习和使用。

基于视觉的传感器更像一个智能传感器而不是视觉系统。就像传感器一样，它们被配置为寻找部件或产品的某些属性，以确保产品的特定方面存在，部件配置正确，甚至验证定位。然而，与离散传感器不同，光学传感器不需要在每次检查时以完全相同的方式呈现零件，从而降低了固定成本。它们可以同时检查多个特征，取代几个传感器，每个传感器只能检查一件事情，灵活性很小。

与使用更传统的传感阵列不同，这些光学传感器可以显著降低防错的复杂性和成本，同时提高可靠性。这开启了一个全新的防错世界，从而减少了计划停机时间，更容易切换生产线，并适应灵活的制造。

一个视觉传感器可以同时检查组件的各个质量方面。

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当构建信息在控制系统中集中维护和引用时，可以使用简单和经济的并行只读接口。这个8位接口直接连接到控制系统的输入，大大减少了集成时间。控制系统通过将托盘编号等同于驻留在控制系统中的构建表列表来建立虚拟构建表。

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RFID防错:托盘，返工跟踪

柔性制造要求制造商能够在同一条生产线上生产不同版本的产品。必须知道正在制造的确切版本，因为不同的产品版本有独特的防错功能。最有效的方法是使用射频识别(RFID)系统，该系统将构建数据存储在固定在构建托盘上的小型数据载体上。

基于传感器的RFID系统已被证明在加工操作中特别有用，其中数据包含在进出加工站的托盘上。在组装开始之前，数据载体装载了构建信息，这些信息将指示所有下游流程正在制造的确切部件版本。通过将构建信息与防错传感器检测到的信息进行比较，验证正确的装配。构建信息可以分散地保存在每个构建托盘上，集中保存在控制系统中，或者可以在不受控制系统干预的情况下直接执行。这些差异对控制系统和数据载体之间所需的通信方法有直接影响。

当采用分散方式时，ID系统必须同时支持读写功能，通过标准化接口(如DeviceNet和Profibus)处理数据。在开始组装之前，将构建信息写入数据载体。装配系统读取每个站的构建信息，以确定需要什么样的装配和防错操作。此外，还可以将实际测试结果加载到数据载体中，以便后续存档。

当构建信息在控制系统中集中维护和引用时，可以使用简单和经济的并行只读接口。这个8位接口直接连接到控制系统的输入，大大减少了集成时间。控制系统通过将托盘编号等同于控制系统中的构建表列表来建立虚拟构建表。

跟踪构建信息，托盘识别

柔性制造要求能够在同一条生产线上构建不同的产品版本。因为各种产品版本都有独特的防错功能，所以必须知道正在制造的确切版本。RFID系统最有效地实现了这一点，该系统将数据存储和构建在永久固定在构建托盘上的小型数据载体上。

在组装开始之前，数据载体装载了构建信息，这些信息将指示所有下游流程正在制造的确切部件版本。通过将构建信息与防错传感器检测到的信息进行比较，验证正确的装配。

这些ID系统都与当前应用程序所需的复杂性级别相匹配。它们可以是一个简单的“只读”8位并行系统(所需要的只是一个独立的读头和匹配的载波;当信息被集中引用时，它直接连接到控制系统上的输入。或者，当构建信息需要分散的方法时，它们可以属于“读写”类别，在组装开始之前，将构建信息写入数据载体。装配系统读取每个站的构建信息，以确定需要什么样的装配和防错操作。此外，实际测试结果可以加载到数据载体中，以便后续存档。这些系统通过标准接口(如ProfiBus和DeviceNet)读写数据。

传感器和RFID在返工区域合作

传感器和RFID技术也在合作，以最大限度地减少返工过程中的错误。例如，当有问题的子组件到达返工区域时，RFID标签通知返工PLC，然后PLC使用空间定位软件对该区域的相关传感器(可能是扭矩扳手)进行编程，使模具只能以正确的顺序到达正确的位置，从而正确的维修程序是唯一可能采取的行动。在这种情况下，人类操作员成为执行器，由RFID标签通知的软件驱动，并由传感器控制。

作者信息

亨利·门克(Henry Menke)是巴鲁夫公司的目标检测产品经理。通过电子邮件与他联系henry.menke@balluff.com．

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