Que tipo de diferença faz a saída numérica? [Compatível com IO-Link] Conveniência proporcionada pelo Sensor Air Gap

Esta postagem no blog apresenta o modelo LK-DPA da METROL , Compatível com IO-Link, na Série de sensores Air Gap .

Dispositivos IO-Link em uso em todo o mundo.

Nos últimos anos, houve um rápido aumento na demanda global por produtos Compatível com IO-Link que possuam funções de comunicação em dispositivos terminais, como sensores. Em outros lugares, pessoas não familiarizadas com IO-Link podem ter dificuldade em visualizar as vantagens de conectar sensores a uma rede e os métodos de sua utilização.

Este artigo propõe novos métodos de utilização para quem já usa sensores de Folga de Aire e auxilia na seleção do produto para aqueles que consideram implementá-los. Não perca nenhuma informação.

Visão geral do Sensor Air Gap

Antes de abordarmos o tema principal, apresentamos uma visão geral da Série de sensores Air Gap da MEROL, sensores de assentamento de precisão do tipo ar.

Confirmação da adesão entre a Peça de trabalho e o Jig.

Os sensores de Folga de Aire são sensores que utilizam a variação da pressão do ar para detectar folgas.
A série inclui

• Tipos Compatível com IO-Link
• Tipos não compatíveis com IO-Link

Com a mesma estrutura básica e aplicações, são utilizados principalmente para "confirmação de adesão", garantindo que a peça de trabalho seja fixada no dispositivo de fixação sem folga durante a usinagem.

Enquanto os sensores de ar da maioria dos outros fabricantes têm uma precisão de no mínimo 5 μm, os sensores de Folga de Aire da METROL oferecem uma alta precisão de ±0,5 μm . Isso porque Eles conseguem detectar definitivamente a "flutuação" da peça em escala micrométrica.Causadas por cavacos entre a peça e o dispositivo de fixação durante o assentamento, essas lascas são utilizadas em linhas de produção onde é necessária usinagem de precisão, como em peças de freio automotivo e discos rígidos.

Os sensores de folga de Aire não são usados ​​apenas para "confirmação de assentamento da peça". Existem diversas aplicações que utilizam a alta precisão do sensor, como:
・Detecção da posição da pedra de moagem rotativa do moedor e
・Avaliação do diâmetro interno de peças cilíndricas

O que é o Sensor Air Gap compatível com IO-Link LK-DPA?

Aqui, abordaremos em detalhes o modelo LK-DPA Compatível com IO-Link, pertencente à Série de sensores Air Gap.

Implementando manutenção preditiva e rastreabilidade com base em dados numéricos de pressão de ar.

A principal característica do LK-DPA é sua capacidade de adquirir valores de pressão como dados numéricos.

Enquanto os modelos convencionais ofereciam apenas julgamentos OK/ NG com base em valores mestres, o uso do LK-DPA possibilita exibir os valores detectados em tempo real e registrá-los como dados . Isso também Permite suporte para manutenção preditiva e rastreabilidade. (o mecanismo que permite rastrear o processo de fabricação do produto).

Visualizar valores numéricos ajuda a encontrar problemas mais rapidamente.

Utilizando os dados de pressão do ar, é possível identificar precocemente defeitos como obstrução do fluxo de ar ou entupimento dos bicos. Problemas que paralisam a produção podem ser evitados, mantendo altas taxas de operação .

Caso ocorra um defeito, a rastreabilidade de quando, onde e como ele ocorreu tornou-se essencial em setores como a indústria automotiva, onde os padrões de segurança são rigorosos. O LK-DPA atende a essas necessidades.

Além disso, as lacunas utilizáveis ​​com maior repetibilidade podem ser definidas como valores limite, melhorando a precisão e a produtividade.

O padrão de comunicação IO-Link, altamente versátil e conveniente, foi adotado.

O LK-DPA utiliza o IO-Link como padrão de comunicação digital para conexão com o controlador.

Embora o IO-Link seja um padrão de comunicação relativamente novo, ele recebeu apoio dos usuários devido a

• Versatilidade que permite a integração com todos os barramentos de campo e redes.
• Conveniência que permite fácil conexão com cabos de sensores padrão.

Nos últimos anos, tem sido rapidamente aceito nos mercados de todo o mundo.

Maestro IO-Link

A utilização do IO-Link requer um dispositivo Maestro IO-Link para conectar o dispositivo à rede host, sendo compatível com redes industriais comuns (PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, etc.). Portanto, não são necessárias instalações ou adaptações adicionais, mesmo que a rede host já esteja em uso.

Um único Maestro IO-Link pode conectar de 4 a 16 dispositivos, e basta conectar o cabo para que a comunicação de dados seja iniciada automaticamente . Os usuários consideram essa facilidade de conexão uma grande conveniência.

[Introdução à demonstração] Conexão fácil. Utilização do LK-DPA Compatível com IO-Link .

Aqui discutiremos como conectar o LK-DPA ao IO-Link, mostrando o processo na prática com um modelo de demonstração.
A estrutura do modelo de demonstração é a seguinte.

Aire fornecido pelo compressor
Etapa 1: Passa pelo regulador de precisão ① e pelo LK-DPA ② para ser emitido pelo bocal de ar ③.
Etapa 2: O LK-DPA detecta os valores de pressão do ar que variam com a distância entre o bocal de ar ③ e o micrômetro (peça de trabalho em uso real).
Etapa 3: Os dados do valor da pressão do ar detectada passam pelo Maestro IO-Link ④ para serem exibidos no PC ⑤.

A conexão IO-Link pode ser feita em 3 passos simples.

Como na Figura 2, basta conectar o cabo ao Maestro IO-Link para iniciar a comunicação IO-Link .*
_{(*Na primeira conexão, é necessário configurar a conexão Ethernet entre o Maestro IO-Link e o PC.)}
O monitor do PC conectado exibirá as seguintes informações. _{(Display conteúdo criado com o aplicativo Keyence)}

[Vídeo de referência] Ao usar o LK-DPA, os valores numéricos são exibidos desta forma na tela do PC.

Veja como os dados numéricos detectados com o LK-DPA, quando a distância (folga) entre o bocal e a peça de trabalho é alterada, são exibidos na tela do computador. As tendências dos valores de pressão do Aire podem ser confirmadas em tempo real.

Vantagens além do IO-Link na escolha do LK-DPA

O LK-DPA não é apenas Compatível com IO-Link e capaz de fornecer saída numérica, como também possui as seguintes vantagens.

É possível definir até 8 valores limite, reduzindo os custos.

O LK-DPA permite definir até 8 valores de limite.

Em comparação com seus equivalentes da mesma série, que permitem apenas de 1 a 3 valores de limite, o LK-DPA pode agregar até 8 valores em uma única unidade, reduzindo os custos de aquisição de sensores quando vários valores de limite são necessários.

Com a conexão IO-Link, também não há necessidade de se preocupar com problemas adicionais de configuração ou manutenção decorrentes do aumento dos valores de limite. Como o IO-Link possui uma função de armazenamento de dados, não há problemas com manutenção ou substituição.

Corpo compacto que cabe em máquinas pequenas.

O LK-DPA possui um corpo compacto com apenas dois terços do tamanho de seus equivalentes da série DPA, economizando espaço. Ele também contribui para a miniaturização da máquina na qual é montado.

Exemplos de aplicações de usuário

Abaixo estão exemplos de aplicações do Sensor Air Gap LK-DPA.

Exemplo 1: Confirmação de assentamento de múltiplas peças com diferentes requisitos de precisão

Neste exemplo, o Sensor Air Gap é usado para confirmar se a peça está firmemente encaixada no gabarito antes do corte.
Aqui, para aumentar a taxa de rendimento, o usuário queria definir vários níveis de assentamento para diferentes condições, desde a condição A (alta precisão de usinagem necessária) até a condição C (precisão de usinagem razoável é suficiente).

Sensor convencional

Como os sensores de Folga de Aire convencionais não possuem múltiplos limiares, é impossível diferenciar a rigidez das condições de assentamento. Portanto, ao usar um limiar comum, ele precisava ser definido para a condição mais rigorosa. Consequentemente, a produtividade para peças com menores requisitos de precisão permanecia baixa.
Para melhorar isso, era necessário redefinir os valores de limite sempre que as condições mudavam, o que adicionava mais etapas ao processo.

LK-DPA

Por outro lado, como o LK-DPA pode ter até 8 valores de limite, vários valores podem ser definidos de acordo com a precisão de usinagem necessária . Além disso, torna-se possível confirmar em detalhes os níveis de assentamento com valores de pressão.

A definição de valores de limite escalonados permite reduzir as reprovações (NG) para peças com baixa precisão de usinagem exigida, aumentando a taxa de rendimento geral.

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Exemplo 2: Avaliação do diâmetro interno de peças cilíndricas

Neste exemplo, o LK-DPA é usado para determinar o diâmetro interno de peças cilíndricas.
O Aire é emitido por um bocal localizado dentro da peça cilíndrica, e o valor da pressão é utilizado para determinar se o diâmetro interno foi usinado de acordo com a dimensão especificada.

Sensor convencional

Os sensores de Folga de Aire convencionais só podem fornecer classificações de + NG, OK e NG, sem elucidar o processo que leva à classificação OK/ NG .

LK-DPA

Como o LK-DPA possui saída numérica, também é possível monitorar as tendências da pressão atmosférica .
Utilizando esses dados, é possível estimar as causas dos defeitos de usinagem.
Por exemplo,

• As peças usinadas posteriormente apresentam pressão de ar cada vez maior, chegando finalmente a um julgamento - NG
→ Qual é a causa provável do defeito de usinagem? : Desgaste da ferramenta

• Embora os valores da pressão do ar estivessem estáveis, eles aumentaram repentinamente após uma determinada peça de trabalho, resultando em avaliações - NG).
→ Qual é a causa provável do defeito de usinagem? : Deformação ou quebra da ferramenta

Além disso, a análise dos valores registrados pode detectar falhas na máquina antes que elas levem a defeitos de usinagem, contribuindo principalmente para
• Manutenção da taxa operacional e da produtividade
• Redução de perdas de tempo e custos de materiais

Além disso, o Sensor Air Gap LK-DPA é utilizado em diversas aplicações em uma ampla gama de indústrias, como o monitoramento das variações de folga em equipamentos de teste de prova de conceito (POC).

Encontre o produto apresentado neste artigo aqui.

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