傳感器發(fā)展趨勢：從簡單測量到智能集成

回顧用于離散制造業(yè)的新傳感器技術，我們一直懷疑終端用戶會只是簡單地替換舊技術還是戰(zhàn)略性采用新型傳感器為制造智能化收集更多的數據。下面將會馬上為你揭開這一問題的答案。

最新一代傳感器的商業(yè)智能功能與其改進的精確度同等重要�！霸摴δ苣軌蚴菇K端用戶從生產線獲取至更多的產品信息，還可以應用這些信息來優(yōu)化生產流程。”康耐視前應用工程師及現任產品銷售經理BobTremblay表示，“采用這些信息，他們就可能實現更高的投資回報率（ROI）�！笨的鸵暿侨�球著名的機器視覺和激光位移傳感器供應商。

盡管Tremblay并沒有量化潛在或真實的回報，但他表示，在開始使用傳感器幾周后就能夠實現RIO。其它傳感器的新應用還包括基于傳感器智能的生產精細度調諧，如新型激光位移傳感器。

在凹凸不平的表面進行操作時，激光位移傳感器的單純測量和智能采集功能可以直接連接，一般應用于需要檢查產品表面點蝕或粗糙度的汽車和醫(yī)療設備行業(yè)。

通常平整度是由一個坐標測量機（CMM）在線下抽查�！爸圃焐桃呀浽谶@個問題上糾結了好長時間了�！盩remblay表示，“但是細究到微小特性，如0.5到1.0毫米的高度（平整度變量），這些就很難控制�！�

因此，監(jiān)控這些特性的變化需要花費大量時間�！叭绻�你幸運的話，采用CMM抽查一個樣品可能花費數小時，”Tremblay說道。平面產品的樣品一旦從產品線出來就會移到CMM，夾緊固定后開始分析。隨后，這個過程會反過來。然而，由于過程中對產品的接觸，線下操作可能會影響物體表面的平整度。

激光位移傳感器的自動3D功能改變了這一狀況�！霸摷夹g可確保無接觸無創(chuàng)性抽樣檢查�！盩remblay強調，由于新技術可以提供持續(xù)在線抽樣檢查，終端用戶可以始終看到樣品。如果需要，任何在5微米以下范圍內與規(guī)格不符之處都可以被發(fā)現。

該新型傳感器技術還可應用于電子行業(yè)。在電子行業(yè)，零件經常在各個程序之間傳輸，待傳輸完之后，就可以使用激光位移傳感器檢查某個零件的邊角是否有磨損。

新技術還適用于測量同時在接受檢查和測試的零件。Tremblay表示，“你可能需要在其應用環(huán)境中測量某個設備，例如一個醫(yī)療設備。在測試中或測試后，我們可以知道該設備有無變化�！�

嚴峻環(huán)境，特殊需求

有焊接作業(yè)的制造商可能需要確定焊接的準線和高度。在這種嚴峻的環(huán)境中，Turck公司最新改進的WeldGuard電感式接近傳感器就可以派上大用場，它既可以作為同步傳感器也可以作為商業(yè)智能設備使用。“汽車制造商會在車身、動力傳動系、子裝配線和裝配線上使用大量的傳感器�！盩urck移動設備市場汽車業(yè)務開發(fā)經理BrainTorbox表示，“最嚴峻的是焊接操作，這些傳感器會暴露在焊渣、高溫和物理損壞中。”

嚴峻環(huán)境中傳感器的使用意味著像Turck一樣的供應商必須找到延長感應卡壽命的新方法。“我們的傳感器都是通過改裝后的標準傳感器，完全能夠承受焊接和裝配的嚴峻環(huán)境，”Torbox稱。這些改進點包括在裝配和快速連接過程中采用不銹鋼或聚四氟乙烯（PTFE）電纜桶和套管。

Torbox聲稱“如果標準傳感器可以在嚴峻的焊接環(huán)境中運行一天，我們可以將其壽命延長到一個月�；蛑�如果標準傳感器能夠運行一周，我們就可以將其延長到6到8周。”這表明RTF應用設備的操作員和經理都不需要再反復應對傳感器失效引起的停工問題。相反，他們可以在傳感卡即將失效前合理計劃并為最小化生產停頓做好準備。

Torobox基于終端用戶的數據估測，每次傳感器失效損失在500美元左右。這些損失主要是由于停產造成�！叭绻�制造商整個工廠中每天有50個傳感器失效，累計的損失就很慘重�！�

先發(fā)制人的指示功能

頻繁的生產停頓以及如何處理這一問題牽動著每個制造商的神經�！盀榱私鉀Q這一問題，Sick公司改進了其現有的FX3Flexi軟模安全控制器，以提供更多診斷和自動配置功能。”Sick安全部門經理SteveAamodt表示，“該控制器可作為公司安全系統(tǒng)的中樞，為機器提供邏輯�！�

該安全控制器的新型自動恢復功能可以從故障診斷的角度來幫助解決這一問題。如果系統(tǒng)癱瘓，程序重啟和重新安裝所花費的時間可以從數小時縮短到數分鐘，而且診斷還可以分析出故障原因。

在許多工廠，員工們通過在車間來回巡邏尋找閃爍的紅色指示燈來發(fā)現問題。但是，現在有了更智能的設備，這項工作就可以直接省去。例如，如果一個安全掃描儀從受污生產線獲取到數據，終端用戶就可以利用連接到該掃描儀的機器人確認受污的電子設備然后進行清潔，而不是將問題遺留到最后。

這種先發(fā)制人的指示功能可以視為一種預防維護的能力。Aamodt表示，“有了傳感器的預防功能，我們提供給中樞站的信息越多，員工才可以基于更多的信息做出明智的應對決定�！�

Aamodt還補充道，假如他是一個尋求新傳感器技術確保安全操作的制造商，他會有四個選擇標準�！拔蚁Ｍ�采用一種不影響生產、通過安全認證、不影響設備運行、并能提供機器及其性能信息的技術�！保⊿hirley譯）