Cara Mengontrol Sistem Transfer Robotik dengan Sensor Jarak Laser
Sensor jarak laser memiliki banyak kegunaan dalam industri robotika dan otomasi. Mereka dapat menjangkau banyak aspek industri yang berbeda, tetapi artikel ini berfokus pada retrofit sel untuk teknologi usang menggunakan sensor jarak laser sebagai sensor posisi.
Sensor ini bisa sangat akurat dalam menentukan jarak, yang membukanya untuk berbagai jenis kontrol. Namun, perlu dicatat bahwa fitur keselamatan tertentu harus diprogram ke dalam sistem untuk memastikan kegagalan laser ditangani dengan aman.
Metode Kontrol Kereta T Tradisional
Untuk memahami kontrol T-cart, penting untuk memahami apa sebenarnya operasi T-cart. Gerobak T adalah kereta yang dikontrol secara elektronik, sering kali di jalur logam, yang menyortir dan memindahkan palet dalam operasi pembuatan palet otomatis. Gerobak ini memindahkan palet di lingkungan gudang. Mereka biasanya membawa palet dari satu set konveyor pemuatan ke langkah berikutnya dalam proses pembuatan palet—seringkali stasiun pembungkus menyusut.
Gambar 1. Gerobak berpemandu rel. Gambar digunakan atas izin Muratec
T-cart menggunakan programmable logic controller (PLC) atau robot untuk mengontrol gerakan dan bertindak sebagai "otak" di balik operasi gerobak. PLC dapat menggunakan input yang berbeda untuk menginterpretasikan kapan dan di mana harus mengambil palet yang berbeda yang dimuat atau dibongkar. PLC membutuhkan umpan balik dari T-cart itu sendiri untuk memahami lokasinya dalam banyak kombinasi jalur yang berbeda.
Batasi Saklar
Ada banyak cara berbeda untuk menyediakan data lokasi dari gerobak-T ke PLC atau sistem robot yang mengendalikannya. Praktik yang sudah ketinggalan zaman tetapi umum adalah menggunakan sakelar batas untuk menyampaikan lokasi kereta. Sementara sakelar batas bekerja cukup baik dalam menyampaikan informasi yang sesuai ke unit pengontrol, sakelar ini memiliki kelemahan tertentu yang lebih mudah dikelola dengan teknologi penginderaan modern. Limit switch juga memerlukan pemrograman yang lebih ekstensif daripada jenis sensor lainnya karena mereka menyampaikan lebih sedikit informasi pada waktu tertentu.
Gambar 2. Sakelar batas industri NEMA Eaton. Gambar digunakan atas izin Makan
Sementara limit switch akan bekerja untuk sistem T-cart, mereka memiliki kelemahan yang tidak dimiliki sensor modern lainnya. Sebagai permulaan, mereka adalah unit listrik / mekanik. Beberapa faktor dapat mempengaruhi kinerjanya karena mereka mengandalkan input listrik dan mekanik untuk berfungsi dengan baik. Untuk semua tujuan praktis, setiap masalah kelistrikan yang berkembang di sakelar batas juga dapat berkembang di unit penginderaan listrik lainnya, sehingga tidak akan dipertimbangkan dalam kasus ini.
Karena sakelar batas melibatkan interaksi fisik dengan lingkungannya untuk fungsi yang tepat, sakelar tersebut dapat terpengaruh lebih mudah daripada sensor yang hanya mengandalkan penginderaan berbasis listrik. Keausan fisik dapat menjadi faktor penentu dalam kinerja mereka. Seiring waktu, sakelar mungkin aus dan perlahan mulai mengubah cara pengoperasiannya, menyebabkan masalah di dalam sel. Karena perubahannya tidak kentara, mereka mungkin tidak diperhatikan sampai terjadi kegagalan yang sangat besar. Terakhir, mereka juga dapat terpengaruh secara negatif ketika kekuatan eksternal bergerak atau mendorong mereka keluar dari posisi yang tepat.
Menggunakan Sensor Jarak Laser
Sementara banyak jenis sensor dapat bekerja untuk sistem T-cart, artikel ini akan fokus pada sensor jarak laser. Sensor jarak laser menggunakan laser untuk memberi tahu jarak antara sensor dan objek apa pun yang berinteraksi dengan laser yang dipancarkan.
Laser dikirim dari sensor ke objek, kemudian dipantulkan dari objek, dan sensor menerima cahaya yang dipantulkan. Ini menggunakan waktu yang diambil dari saat sinar dikirim hingga diterima kembali untuk mengetahui seberapa jauh objek tersebut, yang dikenal sebagai sensor waktu terbang.
Sensor jarak laser dapat memberikan sinyal analog atau digital kembali ke unit kontrol. Sinyal ini kemudian dapat digunakan sebagai input kontinu untuk logika kontrol saat membuat keputusan untuk pergerakan T-cart. Laser kemudian dapat menyampaikan rentang nilai berdasarkan posisi gerobak-T selama waktu tempuhnya. Logika PLC kemudian dapat mengambil data mentah dan membuat keputusan berdasarkan lokasi kereta saat ini dan ke mana ia harus melakukan perjalanan selanjutnya.
Gambar 3. Waktu penerbangan. Video yang digunakan atas izin Pepperl+Fuchs
Secara teknis, T-cart dapat dikontrol dengan sensor jarak laser tunggal yang menembak sejajar dengan trek. Sensor dapat ditempatkan pada dudukan stasioner melihat gerobak itu sendiri atau dipasang di gerobak dan bergerak di sepanjang jalan dengan gerobak melihat objek stasioner.
Pilihan pemasangan harus mencerminkan rute kabel yang paling mudah. Sebuah sensor tunggal dapat menyampaikan informasi yang cukup untuk mengontrol kereta, menyediakan berbagai nomor; misalnya, 0–10000 mm pada lintasan 10 m. Meskipun pengaturan ini secara teknis berfungsi, ini membuka kemungkinan kegagalan yang tidak diketahui dalam sistem. Jika ada sesuatu yang jatuh di jalur laser, ia akan tiba-tiba membaca angka yang jauh lebih kecil, dan PLC mungkin berpikir itu berada di posisi yang berbeda dari yang sebenarnya.
Menggunakan Sensor Jarak Laser dengan Benar untuk Pengoperasian Kereta T
Penggunaan sensor laser yang tepat dalam skenario yang dijelaskan sebelumnya adalah dengan menggunakan dua sensor, baik yang diarahkan ke arah yang berlawanan pada gerobak-T atau dari ujung trek yang berlawanan jika akan dipasang dari badan gerobak-T. Pengaturan ini memberikan redundansi ke sistem, dan PLC menerima informasi yang cukup untuk mendeteksi berbagai kesalahan dalam sistem.
Gambar 4. Sebuah sensor jarak laser. Gambar digunakan atas izin Baumer
Dengan dua laser, PLC atau unit kontrol akan menerima dua umpan data terpisah. Umpan data ini secara teoritis harus berada dalam kisaran tertentu satu sama lain. Jika data yang diterima berada di luar rentang yang diberikan, PLC mengenali sesuatu yang telah terjadi di dalam sel. Entah ada sesuatu yang jatuh di jalur kereta T, atau laser memberikan informasi yang salah.
Sistem yang melibatkan dua laser juga memiliki manfaat tambahan untuk memeriksa data sporadis dari sensor. Jika satu sensor "melompat" di lokasinya, tetapi sensor lainnya tidak, PLC dapat diprogram untuk mengirim alarm ke sistem.
Laser dapat membantu mengontrol beberapa kereta T di jalur yang sama juga. Jika setiap kereta memiliki dua laser, jaraknya diketahui dan digunakan untuk kontrol beberapa kereta. Proses kesalahan yang sama berlaku untuk sistem ini, mirip dengan sistem kereta T tunggal.
Sensor jarak laser adalah cara mudah untuk memperbaiki sistem kereta T lama yang secara tradisional dijalankan dengan sakelar batas. Mereka dapat dengan mudah dipasang ke kereta atau di dekat trek untuk memberikan informasi penting ke PLC. Sel robotik dan otomatis baru juga dapat memanfaatkannya sebagai cara penginderaan yang lebih sederhana untuk unit kontrol. Gunakan dua sensor untuk membuat redundansi dan menghentikan kesalahan jika terjadi kesalahan atau produk jatuh di jalur.
