有无检测技术助力目标检测

接近传感器助力目标检测,帮助确定目标及其位置

要确定你抓住了一个目标,首先要能够看到或是感应到它。有无检测传感器的理论和实践就是为此而来。它能够检测到特定的东西是否在某个地方,这些东西可能是箱子、瓶子、铁片或其它的东西。采用这种技术,机器便能将组件送到需要的地方,按照一定的要求裁切金属片,或是执行一些其它的动作。

有些时候,这个功能也被称为是接近感应或目标检测。罗克韦尔自动化有无检测市场经理Craig Brockman表示:“这其实就是一类开关型传感器,这种传感器在感应到某个东西在特定地方的时候就是处于开着的状态,而当某个东西不在特定地方的时候,它就是处于关着的状态”。

最早的存在传感器是限位开关。如果与物体接触是允许的话,限位开关就是一个可接受的方案,Brockman解释到。它的开与关是由摇杆来打开或关闭电路的,所以成本很低,操作也很简单。然而,限位开关是机械设备。它们有损耗和不准的问题,所以其维护需求很高。

此外,限位开关需要进行接触。这是一大缺陷,因为机械接触会污损表面,从而使得后续的清理工作成为必要。Brockman认为基于此,限位开关不被普遍用于成品。他还认为,现在的趋势是脱离限位开关这种感应技术。

其它的一些技术则是开发利用无接触手段,利用光、声音、磁场变化等手段来感应物体的存在。所有这些技术都有不接触的优势,所以它们既可被用于成品,也可被用于未成品。它们也不依赖于机械运动,所以其使用寿命也会更长。

在评估哪种技术是最合适的时候,一个重要因素就是目标的性质。如果目标物含有铁,那么就可采用电感电式传感器。在目标物体进入磁场后,会影响磁场发生变化,从而被检测到。

相比之下,电容存在传感器则能感应到由附近物体带来的电场变化。它的工作原理与一些触控屏相似,这些触控屏能够在手指还没有触摸到屏幕的时候,就感应到附近的手指。使用电容传感器的情况下,目标物可以是任何东西,而不必是金属物。

电感式传感器价格比较便宜,使用非常广泛。它们与电容传感器有一个共同特征。这一特征决定了它们是否适合所需的环境。

 “目标物距离传感器有多远?”Brockman举例说到。“如果这一距离较短,在50毫米之内,那么这两种传感器都没问题。如果是超过了50毫米,那么你可以不用考虑这两种传感器了”。

超出这一范围的距离,比如,从2厘米到50米,存在传感器一般要采用光或声音的手段了。这两种传感器会产生一束媒介,这一媒介被目标物阻挡或反射,从而实现检测。在特定的情形下,如何选择这两种传感器,则要考虑目标物的属性和物体运动速度等因素了。

透明液体会给基于光线的存在传感器带来麻烦,因为光线会很轻易地射穿液体。因为没有被阻挡或反射,目标物是否在场无法得到反馈。所以,对液体来说,超声波存在传感器可能是最佳的选择。欧姆龙自动化与安全产品营销经理Kristen Chonowski认为,尽管还有光纤液位传感器可以使用,但还是超声波可能更佳。

她还表示,基于光线的存在传感器有许多种不同配置。比如,光纤可以通过光纤进入和离开感应区域。这就可以把传感头放在远处,从而缩小存在传感器的尺寸,使其在严苛环境下也能工作。

另外一个基本的配置就是有关发射器和接收器位置的。基于光线的存在传感器可以分为透射、反射或漫射这几类。在透射和反射的这两种情况下,光线被挡住或被反射的时候,证明目标物体是存在的。在透射的情况下,发射器位于目标的一端,而接收器则位于目标物的另一端。在反射的情况下,发射器和接收器位于目标物的同一侧。

相比之下,漫射存在传感器检测目标物返回的光线。因此,这一方法会受到目标物方向、运动速度、表面情况的影响。

Chonowski说到,“某些时候,一个物体是正立放置还是倒立放置会产生不同的色泽。如果一面比另一面发暗的话,那么,我们可以选择一个颜色传感器,就可以采用一个标准的漫反射摄影眼”。

基于光线的技术可以实现远距离的检测,检测距离可达数米乃至数十米。影响检测距离的关键因素就是光源的亮度。光源亮度越大,越能检测到越远的物体。但是,这是有代价的。

Pepperl+Fuchs公司光电检测产品经理Tom Corbett说到,“激光可以使检测距离加大,但是它不如LED光源的温度可控”。

他表示,不管光源是什么,一般来说,漫反射传感器的检测距离最短,反射传感器的距离稍大,最大的是透射传感器。

不仅是光源会影响检测距离,环境也会产生影响,特别是经过一段时间后。Corbett注意到集聚的灰尘会减弱基于光线的信号,最终产生检测不到目标物是否存在的后果。但是,这种信号衰减的情况是能够被检测到的,也可以清洗传感器。如果这种情况经常发生,或者是清洗工作由于传感器在机器的位置而非常困难,那么基于光线的存在传感器可能就不是最佳选择。在这种情况下,超声波或电感式传感器则可能是最佳选择。

除了目标物和环境,还要记住一点,存在传感器不仅仅是为了检测一个物体。它还要被安装到一个特定空间里,还要与大的系统进行配合。这也会影响它的配置。必须考虑的问题可能包括,传感器是如何连接的,是连接到一个PLC还是触发一个螺线管。

Corbett以一个问题来总结这一方面的问题,“传感器将如何与机器的其它系统对接交流?”

评价!您认为该篇文章:

非常好          一般           没有价值

无需注册,直接提交,定期抽奖,祝您好运!

  • 转发至:
  • 收藏到QQ书签

相关报导