Przykład wykorzystania czujników na linii produkcyjnej

Nie sposób wyobrazić sobie linii produkcyjnej, która może funkcjonować bez użycia jakichkolwiek czujników. Informacje o tym co dzieje się obecnie na linii i jak przebiega proces produkcji są podstawowym kryterium branym pod uwagę przy podejmowaniu decyzji co na tej linii ma się w następnej kolejności wydarzyć. Dla elektronicznych systemów sterowania takie informacje dostarczać mogą różnego rodzaju czujniki i przetworniki. W najprostszym schemacie systemu sterowania:

sterownik pobiera informacje z czujnika, na podstawie tych danych dokonuje obliczeń zgodnie z zapisanym programem, a następnie w odpowiedni sposób uaktywnia urządzenie wykonawcze. Sterownik jest tutaj mózgiem, czujniki pełnią rolę zmysłów, a urządzenia wykonawcze mięśni.

Uczmy się na przykładach

Na podstawie katalogu ze strony Panasonic opiszę zastosowanie czujników na linii produkcyjnej przemysłu farmaceutycznego.

Jest to linia pakująca, gdzie na wejściu mamy pojedynczą tabletkę, a na wyjściu dostajemy zapakowane kartoniki leków. Linię podzielono na cztery obszary:

• A – część wstępna, gdzie dostarczane są materiały, półprodukty,
• B – pakowanie tabletek w blistry,
• C – kontrola jakości,
• D – pakowanie blistrów w kartony.

Obszar A

W tym miejscu do linii produkcyjnej dostarczane są tabletki oraz folia. Z tych dwóch elementów dalej powstaną blistry z tabletkami. W obszarze A postanowiono kontrolować obecność półprzezroczystej folii, w którą pakowane są pojedyncze tabletki. W tym celu wykorzystano czujnik fotoelektryczny inaczej zwany też fotoprzekaźnikiem, czujnikiem optycznym lub potocznie nawet „fotką” (A1). Działa on w ten sposób, że generuje światło, które po odbiciu od lusterka wraca do odbiornika umieszczonego w czujniku. Jeżeli jakiś element znajdzie się na drodze wiązki światła, czujnik zanotuje zmianę.

Obszar B

W obszarze B tabletki są za pomocą podciśnienia „owijane” folią. Aby ułatwić ten zabieg wykorzystano jonizator (B1), jest to urządzenie, którego zadaniem jest ściągnięcie ładunków elektrycznych, które mogły pozostać na powierzchni folii. Od spodu blistry pokrywane są folią aluminiową. W celu wykrycia obecności folii aluminiowej wykorzystano czujnik indukcyjny (B2). W momencie gdy w pobliżu czujnika znajdzie się element metalowy następuje zmiana pola magnetycznego, którą wykrywa czujnik. Następnie na blistrach wypalane są informacje o numerze serii produktu oraz data przydatności do spożycia. Do tego celu używana jest znakowarka laserowa (B3).

Obszar C

Blistry z lekami po tym jak zostaną kompletnie wyprodukowane i pocięte na odpowiednie długości są układane jeden na drugim, tak aby zmieścić ich odpowiednią ilość w kartoniku. W obszarze C sprawdzane jest czy stos blistrów ma odpowiednią wysokość, a co za tym idzie jest tam odpowiednia ilość blistrów. W tym celu wykorzystany został czujnik światłowodowy (C1), który emituje szeroką wiązkę światła. Czujnik „uczy” się poprzez wskazanie mu wzorca, czyli stosu na którym znajduje się odpowiednia ilość blistrów i w momencie kiedy ta ilość się zmienia czujnik generuje błąd, alarm, który można wykorzystać np. do zatrzymania linii.

Obszar D

Podczas pakowania na dwóch taśmociągach równolegle do siebie poruszają się stosy blistrów i puste kartony. Kartony są najpierw pobierane z palety w formie złożone. Następnie za pomocą różnych ssawek, podciśnienia i elementów mechanicznych kartony są rozkładane, co umożliwia wsunięcie do nich blistrów. W celu weryfikacji, czy karton znajduje się na miejscu używa się czujnik koloru (D1), natomiast aby sprawdzić, czy karton został rozłożony do końca czujnika ciśnienia (D2). Jeżeli karton nie zostanie rozłożony prawidłowo to pomiędzy czujnikiem a powierzchnią kartonu pozostaje szczelina, co wpływa na odczyt wartości ciśnienia, czy raczej podciśnienia przez czujnik. Jeżeli karton rozłożony jest prawidłowo to w kolejnym kroku wsuwane są do niego blistry i całość jest zaklejana. Na koniec na kartonie wypalane są laserem (D4) różne informacje m.in. o dacie produkcji czy cenie.

Oczywiście powyższy opis nie jest dokładnym opisem całej linii produkcyjnej i wszystkich używanych przy niej urządzeń automatyki. Taki opis byłby z pewnością zbyt długi i zniechęcałby do czytania.

Selektor czujników

W celu ułatwienia konfiguracji czujników, Panasonic stworzył SELEKTOR CZUJNIKÓW, który przeprowadzi cię przez proces doboru odpowiednich urządzeń. Można w nim porównywać ze sobą różne czujniki, podejrzeć przykładowe aplikacje, w których są i mogą być stosowane, czy zadać pytanie za pomocą formularza kontaktowego.

Więcej informacji o czujnikach Panasonic na stronie: https://www.panasonic-electric-works.com/pl/czujniki-produktow.htm