傳感器在按燈揀貨系統(tǒng)中的應(yīng)用

為了提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，以應(yīng)對(duì)日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，從事制造、倉(cāng)儲(chǔ)和配送工作的工程師們不斷尋找著功能更強(qiáng)大、應(yīng)用更廣泛的按燈揀貨（Pick-to-Light）系統(tǒng)。

傳感器是這類(lèi)系統(tǒng)的重要元件之一，它的進(jìn)步有助于滿(mǎn)足上述需求。隨著利用傳感器逐漸開(kāi)發(fā)出新的電子元器件、指示燈罩和網(wǎng)絡(luò)接口功能，按燈揀貨系統(tǒng)能夠在更多領(lǐng)域做出更大貢獻(xiàn)。由此帶來(lái)的質(zhì)量提升顯著降低了因廢品、返工和召回產(chǎn)生的成本，幫助許多企業(yè)降低了次品率，進(jìn)而降低了被處罰或丟失生意的風(fēng)險(xiǎn)。

什么是按燈揀貨系統(tǒng)：

按燈揀貨傳感器與控制系統(tǒng)配合使用，可引導(dǎo)裝配操作員或倉(cāng)儲(chǔ)人員逐步完成預(yù)先設(shè)定順序的一組操作。操作員通常需要從一排貨位架上揀取零件，以確保正確裝配設(shè)備或正確地履行訂單。

按燈揀貨傳感器通常配有一個(gè)指示燈，向操作員示意正確的零件貨位。傳感器與一個(gè)編制了正確揀貨順序的PLC相連。PLC打開(kāi)正確貨位上的傳感器，然后等待該傳感器發(fā)出已揀取正確零件的信號(hào)。收到此信號(hào)后， PLC將按順序打開(kāi)下一個(gè)指示燈。

某些按燈揀貨傳感器還提供聲光指示，可在操作員從錯(cuò)誤的貨位揀取零件時(shí)發(fā)出提示。指示燈可能會(huì)變換顏色和/或閃爍。

按燈揀貨技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域：

按燈揀貨技術(shù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車(chē)、家用電器或電子裝配生產(chǎn)線。在汽車(chē)裝配工廠，可放置零件貨位的空間有限，需要按順序交付。制造商不斷建立物流區(qū)，以便在那里預(yù)先揀取產(chǎn)品組件，然后按正確的順序?qū)⑺鼈児?yīng)到裝配線。

當(dāng)制造商在發(fā)展中市場(chǎng)設(shè)立新工廠時(shí)，按燈揀貨系統(tǒng)對(duì)于培訓(xùn)缺乏經(jīng)驗(yàn)的工人并確保產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定非常有幫助。對(duì)于那些需要工人在不同崗位間穿插工作的靈活生產(chǎn)作業(yè)來(lái)說(shuō)，它也是一個(gè)理想的選擇。

在為許多國(guó)家生產(chǎn)汽車(chē)的汽車(chē)制造廠，銷(xiāo)往各國(guó)的汽車(chē)需配有使用當(dāng)?shù)卣Z(yǔ)言編寫(xiě)的用戶(hù)手冊(cè)和標(biāo)簽。操作人員不可能精通每一種語(yǔ)言，因而可能出現(xiàn)工作失誤。使用按燈揀貨系統(tǒng)，這些零件即可按正確的順序從物流區(qū)供應(yīng)給裝配生產(chǎn)線。

在倉(cāng)儲(chǔ)和配送中心，按燈揀貨系統(tǒng)主要有兩種應(yīng)用。

一種典型的應(yīng)用是：操作人員需攜帶一份清單，往返于大量貨位之間，并從中揀取零件。按燈揀貨傳感器能夠以合理的順序迅速將操作員引導(dǎo)到正確的貨位。

另一種應(yīng)用是使用傳感器告訴操作人員需要放置物品的位置。當(dāng)白動(dòng)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)將選定的貨位帶到工作區(qū)中時(shí)，可使用傳感器指示將物品放到哪個(gè)貨位。

按燈揀貨防錯(cuò)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)：

減少或消除錯(cuò)誤：由于系統(tǒng)向操作人員指示了合理的順序，因此，發(fā)生錯(cuò)誤的可能性極小。按燈揀貨設(shè)備通常配有傳感器或按鈕，PLC將等候操作人員使用傳感器或按鈕確認(rèn)已揀取正確的零件。一般情況下，只有在收到確認(rèn)信號(hào)之后，工序才會(huì)繼續(xù)進(jìn)行。

提高生產(chǎn)力：在大型裝配或零件存儲(chǔ)領(lǐng)域采用按燈揀貨系統(tǒng)，由于指示燈可使操作人員方便迅速地找到正確的貨位，因而顯著縮短了揀取工序的周期并提高到這一操作。

選取貨位以履行訂單

目的：引導(dǎo)工人揀取訂單中的下一項(xiàng)，并確認(rèn)揀取操作。

說(shuō)明：在一個(gè)倉(cāng)庫(kù)中，每箱書(shū)籍上方的貨架上均裝有一件式光電陣列型按燈揀貨傳感器。工人從亮起的揀取指示燈下的紙箱中，根據(jù)裝箱單拿出指定數(shù)量的圖書(shū)以履行訂單。內(nèi)置光電確認(rèn)傳感器在紙箱中檢測(cè)到工人的手，以確認(rèn)拿走了正確的書(shū)。

小零件揀取確認(rèn)

目的：指示揀取哪個(gè)零件進(jìn)行裝配，確認(rèn)揀取操作已完成。

說(shuō)明：將帶有內(nèi)置光電確認(rèn)按鈕的按燈揀貨傳感器安裝在裝配站的每個(gè)貨位。流程控制器按順序點(diǎn)亮工人下一步應(yīng)揀取的貨位上的揀取指示燈。取出零件后，工人將手放在內(nèi)置光電確認(rèn)按鈕上，關(guān)閉揀取指示燈以表示已拿走正確的零件。

按燈揀貨技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢(shì)：

最初的按燈揀貨傳感器是由一個(gè)燈泡和一些單獨(dú)的驗(yàn)證傳感器組成的。隨著電路縮微、ASIC的發(fā)展、低成本微處理器和傳感器中嵌人固件等電子設(shè)計(jì)的發(fā)展，揀取指示燈和驗(yàn)證傳感器可集成到一個(gè)按燈揀貨傳感器中。

這些新型傳感器起初使用對(duì)射式發(fā)射/接收光電陣列，有效范圍可覆蓋大小各異的貨位。雖然這種按燈揀貨傳感器可應(yīng)用于很多新領(lǐng)域，但是有時(shí)很難從各個(gè)角度看到其指示燈。

隨著按燈揀貨傳感器的普及和大量使用，降低成本、簡(jiǎn)化使用和安裝變得越來(lái)越重要。另外，縮小傳感器體積、使揀取指示燈更大更亮以及進(jìn)行顏色區(qū)分的需求也應(yīng)運(yùn)而生。

以上需求促使邦納公司開(kāi)發(fā)了漫反射式和反射式按燈揀貨傳感器，以簡(jiǎn)化安裝和降低成本。這種新型傳感器起初仍是陣列型漫反射式傳感器和反射式傳感器。

經(jīng)過(guò)不懈的研發(fā)，邦納公司推出了采用不同指示燈罩的按燈揀貨傳感器，這些傳感器加大了揀取指示燈的大小，從各個(gè)方向均可看到。另外，這些指示燈罩還有多種安裝方式和傳感器大小。這些改進(jìn)結(jié)合降低的成本使制造商可為更多機(jī)器配備按燈揀貨傳感器。隨著按燈揀貨傳感器的應(yīng)用不斷增加，制造商逐漸產(chǎn)生了與有線和無(wú)線總線網(wǎng)絡(luò)兼容的需求。

不同應(yīng)用領(lǐng)域使用的傳感器類(lèi)型取決于客戶(hù)需求。對(duì)于在每個(gè)貨位只需揀取一個(gè)零件的情況，很多制造商更愿意使用帶有內(nèi)置自動(dòng)確認(rèn)傳感器的按燈揀貨傳感器。而對(duì)于工人須從一個(gè)貨位揀取多個(gè)零件進(jìn)行裝配的情況，許多客戶(hù)會(huì)使用帶有內(nèi)置手動(dòng)確認(rèn)按鈕的按燈揀貨傳感器。邦納公司最新一代K50系列按燈揀貨（ Pick-to-Light） 傳感器簡(jiǎn)介和應(yīng)用為工件拾取防錯(cuò)和部件確認(rèn)應(yīng)用提供經(jīng)濟(jì)的，易于安裝的解決方案。

在各種繁雜的手工裝配中，順序是致關(guān)重要的，Pick-to-Light工件拾取傳感器則是解決順序問(wèn)題，提高生產(chǎn)效率的最佳解決方案。

1、外觀小巧，一體化設(shè)計(jì)，無(wú)需控制單元。

2、高亮度發(fā)光半球形，360度可見(jiàn)

3、可選2m鏡反模式，50mm.，10mm背景抑制模式，按鈕模式

4、可選PNP，NPN輸出

5、全密封IP67結(jié)構(gòu)，適用于惡劣環(huán)境，某些型號(hào)可達(dá)IP69K

6、對(duì)環(huán)境光不敏感，抗EMI，RFI干擾

7、12 到 30VDC供電

以下以邦納公司K50APFF50GREQ產(chǎn)品為例，為復(fù)雜的工件拾取提供最佳解決方案;目的： 復(fù)雜的手工裝配，幫助操作員在幾十甚至上百種元件中準(zhǔn)確的拾取所需要的一步一步的指示操作員拾取所需的元件

如操作員錯(cuò)誤拾取，及時(shí)通知操作員

應(yīng)用安裝

每一個(gè)箱柜上方安裝一個(gè)K50APFF50GREQ

每一個(gè)K50APFF50GREQ連接到 PLC上

PLC一定要可以編程

白線（wh）

為輸入信號(hào)，是PLC控制K50的輸入線（job light enable）

當(dāng)job light enable輸入高電平（》7V）時(shí)，K50為綠色

黑線（bk）

為K50信號(hào)輸出線，是K50傳給PLC，

當(dāng)job light enable低電平，同時(shí)傳感器檢測(cè)到物體時(shí)，輸出高電平，燈變紅色

當(dāng)job light enable高電平，即使傳感器檢測(cè)到物體，輸出高電平時(shí)，燈還是綠色

應(yīng)用過(guò)程

首先PLC通過(guò)job light enable線激活K50

LED燈變綠色

操作員在拾取過(guò)程中，手經(jīng)過(guò)K50上方

K50檢測(cè)到手，把信號(hào)傳到PLC，告訴PLC部件已經(jīng)被拾取

PLC激活下一個(gè)K50

當(dāng)PLC沒(méi)有激活K50，而K50檢測(cè)到手時(shí)（即操作員錯(cuò)誤拾?。?，K50 的LED燈變紅

指示錯(cuò)誤拾取

重復(fù)此過(guò)程，直到結(jié)束