Che differenza fa l'output numerico? [Compatibile con IO-Link] La praticità offerta dal Sensore Air Gap

Questo articolo del blog presenta il modello LK-DPA di METROL , Compatibile con IO-Link, appartenente alla Serie sensori Air Gap .

Dispositivi IO-Link in uso in tutto il mondo

Negli ultimi anni, si è registrato un rapido aumento a livello globale della domanda di prodotti Compatibile con IO-Link dotati di funzioni di comunicazione in dispositivi terminali come i sensori. Inoltre, chi non ha familiarità con IO-Link potrebbe avere difficoltà a comprendere i vantaggi derivanti dalla connessione dei sensori a una rete e le modalità di utilizzo di tali dispositivi.

Questo articolo propone nuovi metodi di utilizzo per chi già utilizza i sensori Gioco Aria e aiuta chi sta valutando di implementarli nella scelta del prodotto. Non perdete nemmeno una parola.

Panoramica Sensore Air Gap

Prima di passare all'argomento principale, ecco una panoramica della Serie sensori Air Gap di MEROL, sensori di precisione per il posizionamento ad aria.

Conferma dell'adesione tra il Pezzo in lavorazione e la Dima

I sensori Gioco Aria sono sensori che utilizzano la variazione di pressione dell'aria per rilevare le fessure.
La serie include

• Tipi Compatibile con IO-Link
• Tipi non compatibili con IO-Link

Con la stessa struttura di base e le stesse applicazioni, vengono utilizzati principalmente per la "conferma di adesione", assicurando che il pezzo in lavorazione sia posizionato sulla dima senza spazi vuoti durante la lavorazione.

Mentre i sensori d'aria della maggior parte degli altri produttori hanno una precisione non inferiore a 5 μm, i sensori di Gioco Aria di METROL offrono un'elevata precisione di ±0,5 μm . Perché sono in grado di rilevare in modo definitivo il "galleggiare" del pezzo in lavorazione su scala micrometrica., causati dal taglio di trucioli tra il pezzo in lavorazione e la maschera durante il montaggio, vengono utilizzati nelle linee di produzione dove è richiesta una lavorazione di precisione, come ad esempio nei componenti dei freni automobilistici e negli HDD.

I sensori di intercapedine Aria non vengono utilizzati solo per la "conferma del posizionamento del pezzo". Esistono diverse applicazioni che sfruttano l'elevata precisione del sensore, come ad esempio:
・Rilevamento della posizione della mola rotante del macinino e
• Valutazione del diametro interno di pezzi cilindrici

Cos'è il Sensore Air Gap compatibile con IO-Link LK-DPA?

Qui analizzeremo nel dettaglio il modello LK-DPA Compatibile con IO-Link, appartenente alla Serie sensori Air Gap.

Realizzazione della manutenzione predittiva e della tracciabilità con output numerico della pressione dell'aria

La caratteristica principale dell'LK-DPA è la sua capacità di acquisire i valori di pressione come dati numerici.

Mentre i modelli convenzionali offrivano solo giudizi OK/ NG basati su valori master, l'utilizzo di LK-DPA consente di visualizzare i valori rilevati in tempo reale e di registrarli come dati . Anche questo consente il supporto alla manutenzione predittiva e alla tracciabilità (il meccanismo che consente di tracciare il processo di fabbricazione del prodotto).

La visualizzazione dei valori numerici aiuta a individuare i problemi più rapidamente.

Utilizzando i dati relativi alla pressione dell'aria, è possibile identificare tempestivamente difetti come ostruzioni nel percorso del flusso d'aria o negli ugelli. In questo modo si possono prevenire problemi che potrebbero arrestare la produzione, mantenendo elevati livelli di operatività .

In settori come quello automobilistico, dove gli standard di sicurezza sono rigorosi, la possibilità di tracciare quando, dove e come si è verificato un difetto è ormai una funzione essenziale. Il protocollo LK-DPA risponde a queste esigenze.

Inoltre, è possibile impostare come valori di soglia gli intervalli utilizzabili con maggiore ripetibilità, migliorando la precisione e la produttività.

Adottato lo standard di comunicazione IO-Link, estremamente versatile e pratico.

LK-DPA utilizza IO-Link come standard di comunicazione digitale per la connessione con il controller.

Sebbene IO-Link sia uno standard di comunicazione relativamente nuovo, ha ricevuto il supporto degli utenti grazie a

• Versatilità che consente l'integrazione con tutti i bus di campo e le reti
• Comodità che consente una facile connessione con i cavi sensore standard.

Negli ultimi anni si è rapidamente diffuso nei mercati di tutto il mondo.

Master IO-Link

L'utilizzo di IO-Link richiede un dispositivo Master IO-Link per connettere il dispositivo alla rete host, compatibile con le reti industriali standard (PROFINET, EtherNet/IP, EtherCAT, ecc.). Pertanto, non sono necessari cablaggi aggiuntivi o modifiche strutturali, anche in presenza di una rete host già in uso.

Un singolo Master IO-Link può connettere da 4 a 16 dispositivi e , semplicemente collegando il cavo, la comunicazione dati si avvia automaticamente . Gli utenti apprezzano molto questa semplicità di connessione.

[Introduzione alla demo] Connessione semplice. Utilizzo del modulo LK-DPA Compatibile con IO-Link .

Qui illustreremo come collegare l'LK-DPA a IO-Link, mostrando il processo effettivo con un modello dimostrativo.
La struttura del modello dimostrativo è la seguente.

Aria fornita dal compressore
Fase 1: Passa attraverso ① il regolatore di precisione e ② l'LK-DPA per essere emesso dall'ugello dell'aria ③.
Fase 2: LK-DPA rileva i valori di pressione dell'aria che variano con la distanza tra l'ugello dell'aria ③ e il micrometro (pezzo in lavorazione in uso).
Fase 3: I dati relativi al valore della pressione dell'aria rilevata passano attraverso il Master IO-Link ④ per essere visualizzati sul PC ⑤.

La connessione IO-Link si effettua in 3 semplici passaggi.

Come mostrato nella Figura 2, è sufficiente collegare il cavo al Master IO-Link per avviare la comunicazione IO-Link .*
_{(*Al momento della connessione iniziale, è necessaria la configurazione della connessione Ethernet tra il Master IO-Link e il PC.)}
Il monitor del PC collegato mostrerà le seguenti informazioni. _{(Display i contenuti creati con l'app Keyence)}

[Video di riferimento] Quando si utilizza l'LK-DPA, i valori numerici vengono visualizzati in questo modo sullo schermo del PC.

Osservate come i dati numerici rilevati con l'LK-DPA al variare della distanza (spazio) tra l'ugello e il pezzo in lavorazione vengono effettivamente visualizzati sullo schermo del PC. È possibile verificare in tempo reale l'andamento dei valori di pressione Aria .

Vantaggi aggiuntivi rispetto a IO-Link nella scelta di LK-DPA

Il LK-DPA non è solo Compatibile con IO-Link e in grado di fornire output numerici, ma presenta anche i seguenti vantaggi.

È possibile impostare fino a 8 valori di soglia, riducendo i costi.

Il sistema LK-DPA consente di impostare fino a 8 valori di soglia.

Rispetto ai modelli della stessa serie, che consentono solo da 1 a 3 valori di soglia, l'LK-DPA può aggregare fino a 8 valori in un'unica unità, riducendo i costi di acquisto dei sensori quando sono necessari più valori di soglia.

Grazie alla connessione IO-Link, non c'è bisogno di preoccuparsi di ulteriori problemi di configurazione o manutenzione legati all'aumento dei valori di soglia. Poiché IO-Link dispone di una funzione di memorizzazione dei dati, la manutenzione o la sostituzione risultano semplificate.

Corpo compatto che si adatta a macchine di piccole dimensioni

L'LK-DPA ha un corpo compatto, grande solo due terzi rispetto ai modelli della serie DPA, con conseguente risparmio di spazio. Contribuisce inoltre alla miniaturizzazione della macchina su cui è installato.

Esempi di applicazioni utente

Di seguito sono riportati alcuni esempi di applicazioni del Sensore Air Gap LK-DPA.

Esempio 1: Conferma del corretto posizionamento di più pezzi con requisiti di precisione differenti

In questo esempio, il Sensore Air Gap viene utilizzato per confermare che il pezzo in lavorazione sia saldamente fissato alla dima prima del taglio.
In questo caso, al fine di aumentare la resa produttiva, l'utente desiderava impostare più livelli di posizionamento per diverse condizioni, dalla condizione A (è richiesta un'elevata precisione di lavorazione) alla condizione C (è sufficiente una precisione di lavorazione discreta).

Sensore convenzionale

Poiché i sensori Gioco Aria convenzionali non possono avere soglie multiple, è impossibile differenziare la severità delle condizioni di accoppiamento. Pertanto, quando si utilizza una soglia comune, questa deve essere impostata sulla condizione più severa. Di conseguenza, la produttività per i pezzi con requisiti di precisione inferiori rimane bassa.
Per ovviare a questo problema, era necessario reimpostare i valori di soglia ogni volta che le condizioni cambiavano, il che aggiungeva ulteriori passaggi al processo.

LK-DPA

D'altro canto, poiché l' LK-DPA può avere fino a 8 valori di soglia, è possibile impostare più valori in base alla precisione di lavorazione richiesta . Inoltre, diventa possibile verificare in dettaglio i livelli di appoggio con i valori di pressione.

L'impostazione di valori di soglia graduali consente di ridurre i giudizi NG per i pezzi con bassa precisione di lavorazione richiesta, aumentando così la resa complessiva.

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Esempio 2: Valutazione del diametro interno di pezzi cilindrici

In questo esempio, il metodo LK-DPA viene utilizzato per la valutazione del diametro interno di pezzi cilindrici.
Aria viene emessa da un ugello posizionato all'interno del pezzo cilindrico, e il suo valore di pressione viene utilizzato per valutare se il diametro interno è stato lavorato alla dimensione specificata.

Sensore convenzionale

I sensori di Gioco Aria convenzionali possono fornire solo valutazioni di + NG, OK e NG, senza chiarire il processo che porta alla valutazione OK/ NG .

LK-DPA

Grazie alla sua capacità di fornire dati numerici, l'LK-DPA permette di monitorare anche l'andamento della pressione atmosferica .
Utilizzando questi dati, è possibile stimare le cause dei difetti di lavorazione.
Per esempio,

・ I pezzi lavorati successivamente hanno una pressione dell'aria sempre più elevata, fino a raggiungere un giudizio - NG
→ Qual è la probabile causa del difetto di lavorazione? : Usura dell'utensile

・ Sebbene i valori della pressione dell'aria fossero stabili, sono aumentati improvvisamente dopo un determinato pezzo in lavorazione, determinando giudizi - NG
→ Qual è la probabile causa del difetto di lavorazione? : Deformazione o rottura dell'utensile

Inoltre, l'analisi dei valori registrati può rilevare i malfunzionamenti della macchina prima che portino a difetti di lavorazione, contribuendo principalmente a
• Mantenimento del tasso operativo e della produttività
• Riduzione delle perdite di tempo e dei costi dei materiali

Inoltre, il Sensore Air Gap LK-DPA trova impiego in diverse applicazioni in un'ampia gamma di settori, come ad esempio il monitoraggio delle variazioni di distanza tra gli elettrodi nelle apparecchiature per i test di fattibilità (POC).

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