سنسور جابجایی هانیانگ

سنسور جابجایی (displacement) هانیانگ و سنسور های FA (Factory Automation) مواردی هستند که در این نوشتار به بررسی کامل آن ها خواهیم پرداخت.

1. سنسور FA چیست ؟
2. سنسور جابجائی چیست ؟
3. چگونه با یک سنسور جابجائی می توان کارکرد ؟
4. کاربرد سنسور جابجائی چیست ؟
5. چگونه می توانیم سنسور جابجائی مناسب را انتخاب کنیم؟

این مقاله به سوالاتی نظیر اینکه : انواع سنسورهای هانیانگ چیست و یا اینکه سنسور جابجایی چیست، پاسخ می دهد.

سنسور ها در زندگی روزمره ما عادی شده اند نمونه هایی از کاربرد آنها شامل درب های اتوماتیک و روشنایی است با این حال آیا از سنسور های FA آگاه هستید ؟ هدف این مقاله برای کسانی است که قصد دارند در آینده نزدیک از سنسور های FA و سنسور های جابجائی استفاده کنند .
این مقاله توضیح می دهد که سنسور های FA و سنسور های جابجائی برای چه کاربردی مناسب هستند و اینکه چگونه می توان از آنها استفاده کرد.

 

سنسور FA چیست ؟

FA مخفف Factory Automation (اتوماسیون کارخانه) است و به اتوماسیون صنعتی و کاهش تعداد نیروی انسانی در کارخانه ها اشاره دارد . تعداد زیادی ربات صنعتی به جای نیروهای انسانی در عملیاتی که به طور متعارف توسط مردم انجام می شود به کار گرفته می شوند ، هدف FA بهبود بهره وری (کاهش هزینه های تولید و بهبود زمان عملکرد ) و کیفیت (افزایش بازده و یکنواخت کردن عملکرد ) و سوق دادن نیروی انسانی به سمت کار های مولد تر است .سنسور های FA به سنسورهایی اطلاق می شود که عملیات مختلفی را انجام می دهند.

چند مثال ملموس در زیر آورده شده است:

1. سنسور هایی که از نور استفاده می کنند (سنسورهای فوتوالکتریک هانیانگ)

سنسورها به جای یک نیروی انسانی برای بازرسی وجود قطعات کار ، برای مخلوط کردن انواع مختلف محصولات و برای تشخیص وجود یا عدم وجود قطعات مورد استفاده قرار می گیرد .از مقدار نور عبوری و زاویه بازتابش برای تشخیص حضور هدف و اندازه گیری فاصله تا هدف استفاده می شود.

2. سنسور هایی که از مغناطیس استفاده می کنند.

این سنسور ها جای یک بازرس انسانی را می گیرند که برای تشخیص وجود اهداف فلزی در محیط هایی که در معرض روغن هستند استفاده می شود . مغناطیس جایگزین چشم انسان برای تشخیص نزدیکی هدف می شود ، سنسور نوری در محیط هایی که در آن پاشش آب یا روغن وجود دارد، ناپایدار است ، اما مغناطیس می تواند برای تشخیص دقیق این گونه محیط ها استفاده شود .

3. سنسور هایی که از امواج آلتراسونیک استفاده می کنند. (سنسورهای آلتراسونیک)

به جای یک نیروی انسانی برای تشخیص ارتفاع سطح سیالات در مخازن ، سنسور ها می توانند آنرا مدیریت کنند ( همان کنترل ارتفاع ) . فاصله تا هدف با تولید امواج آلتراسونیک اندازه گیری می شود. امواج آلتراسونیک منعکس شده از هدف ، توسط سنسور دریافت می شود و سپس زمان تولید به دریافت آن محاسبه می شود.

4. سنسور هایی که از دوربین استفاده می کنند.

با پردازش تصویر گرفته شده توسط دوربین امکان انجام انواع بازرسی در محل و کاری که توسط یک شخص انجام می شود وجود دارد و شمارش تعداد هدف و بازرسی خراش و نقص و محصول از دست رفته ( عدم وجود محصول ) توسط اینگونه سنسورها امکان پذیر می باشد.

هانطور که دیدیم سنسورها از اصول مختلفی استفاده می کنند، هر سنسور یکسری (تعدادی ) از کارها را می تواند انجام دهد. چیزهایی که در آنها برتری دارد و چیزهایی که در آنها ضعیف است.

سنسور جابجایی هانیانگ چیست؟

در اشکال زیر سنسورهای جابجایی هانیانگ نشان داده شده است که نه تنها قادر هستند حضور هدف را تشخیص دهند بلکه مقدار جابجایی از قبیل (کوچکی و بزرگی هدف ) و نیز دوری و نزدیکی هدف را می توانند تشخیص دهند.

 

 

انواع سنسورهای جابجایی

6 نوع از انواع سنسورهای جابجایی در زیر ذکر شده است :

• سنسور جابجایی لیزری
• سنسور جابجایی لیزری دو بعدی ( D2 )
• میکرومتر نوری
• سنسور جابجایی جریان گرداب
• سنسور جابجایی آلتراسونیک
• سنسور جابجایی نوع تماسی( contact-type)

 

 

سنسور جابجایی لیزری

در این نوع سنسورها اصل اندازه گیری مثلثی زمانی اتفاق می افتد که در هنگام تغییر موقعیت شئ ، نقطه پرتو در عنصر دریافت کننده موقعیت تغییر می کند. این تغییر موقعیت است که برای اندازه گیری فاصله استفاده می شود.

 

 

میکرومتر نوری

میکرومترهای نوری از یک پرتو نورهماهنگ برای ارسال پرتو از منبع نور به عنصر دریافت کننده استفاده می کنند. با تجزیه و تحلیل سایه بخش ایجاد شده توسط قسمت تست ( شی هدف ) اندازه گیری امکان پذیر است.

 

 

سنسور جابجایی نوع تماسی

مقدار مطلق (اسکیل ) با الگوهای مختلف حک شده براساس موقعیت ، در سرعت بالا با یک سنسور CMOS با رزولوشن بالا گرفته شده است . اصول عملکرد تشخیص با دقت بالا در کلاس خود و بدون خطای ردیابی در طول حرکت با سرعت بالا وجود دارد.

 

سنسور جابجایی آلتراسونیک

سنسور جابجایی التراسونیک ، امواج التراسونیک را از سر سنسور ساطع می کند و امواج التراسونیک منعکس شده از جسم مورد نظر را دریافت می کند.

 

فاصله با تشخیص و محاسبه زمان انتشار این امواج التراسونیک و دریافت امواج التراسونیک اندازه گیری می شود.

 

با سنسور جابجایی چه کارهایی را می توان انجام داد؟

از سنسور جابجائی می توان برای انجام انواع اندازه گیری ها استفاده کرد . در این بخش به معرفی نمونه های گروه بندی شده در شش نوع اصلی اندازه گیری می پردازیم :
– ضخامت
– اختلاف ارتفاع / اختلاف سطح
– قطر بیرونی
– تثبیت موقعیت ( موضع گیری ) / اندازه گیری موقعیت
– فاصله حرکت ( تکان / ضربه )
– گریز از مرکز / لرزش / فرار
– تشخیص صافی / منحنی / موج
– شکل هندسی
– اندازه گیری 3D ( سه بعدی )

 

ضخامت

اندازه گیری ضخامت ویفر

 

اندازه گیری ضخامت ورق شیشه ، انحنا و موازی بودن

اندازه گیری ضخامت بستر سلول های خورشیدی

 

ارتفاع و ارتفاع استپ ( گام )

کنترل ارتفاع دیسپنسر

 

اندازه گیری ارتفاع و عرض همپوشانی لاستیکی

 

موقعیت مونتاژ بازوی هارد دیسک HDD

 

عرض و قطر بیرونی

اندازه گیری عرض فیلم

اندازه گیری قطر بیرونی غلطک

اندازه گیری قطر بیرونی مته

 

گریز از مرکز و ارتعاش

نظارت بر جوشکاری آلتراسونیک

اندازه گیری تخلیه لاستیک

اندازه گیری تاب خوردگی روتور دیسک

اندازه گیری موقعیت

ردیابی موقعیت لوله فولادی با دمای بالا

کنترل فیدبک یک ماشین جوشکاری

موقعیت یابی دقیق مرحله

نمایه و کانتور

انبساط حرارتی یک باتری لیتیمی یونی

بازرسی شکل آمپول

اندازه گیری وارپیج برد مدار

 

سنسورهای جابجایی در کاربردهای مختلف و برای اهداف متنوعی استفاده می شوند.

در این بخش قصد داریم یک مثال از نحوه استفاده سنسورهای جابجایی را در بازرسی ها توضیح دهیم.

بازرسی ها و اندازه گیری ها

بازرسی به معنای دو چیز است :

 بازرسی تک تک قطعات

 بازرسی قطعات مونتاژ شده برای ایجاد یک محصول با تعداد زیادی قطعه

برای مونتاژ همه این قطعات برای ایجاد یک محصول صحیح ، هر قطعه باید صحیح و درست باشد. همچنین هنگام مونتاژ قطعات ، باید بازرسی ها انجام شود تا قطعات به درستی مونتاژ شده باشند.

نمونه بازرسی

مثال : فرآیندی که در آن یک قسمت سفید داخل یک قسمت خاکستری قرار می گیرد و سپس یک درب شیشه ای شفاف در بالای آن قرار می گیرد.

در مورد 1 : مشکلی وجود ندارد.

 

در مورد 2: ابعاد سفید بسیار بزرگ است و نمی توان درب را به درستی در بالای آن قرار داد.

 

 

در مورد 3 : قسمت سفید در حالیکه زاویه دار است وصل می شود و نمی توان درب را به درستی در بالای آن قرار داد.

 

 

در ادامه این مقاله کدهای موجود با تمامی ویژگیها شرح داده خواهد شد.