美國邦納新一代Pick-to-Light傳感器的應(yīng)用

作者：美國邦納工程國際有限公司

為了提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量，以應(yīng)對(duì)日趨激烈的市場競爭，從事制造、倉儲(chǔ)和配送工作的工程師們不斷尋找著功能更強(qiáng)大、應(yīng)用更廣泛的按燈揀貨（Pick-to-Light）系統(tǒng)。

傳感器是這類系統(tǒng)的重要元件之一，它的進(jìn)步有助于滿足上述需求。隨著利用傳感器逐漸開發(fā)出新的電子元器件、指示燈罩和網(wǎng)絡(luò)接口功能，按燈揀貨系統(tǒng)能夠在更多領(lǐng)域做出更大貢獻(xiàn)。由此帶來的質(zhì)量提升顯著降低了因廢品、返工和召回產(chǎn)生的成本，幫助許多企業(yè)降低了次品率，進(jìn)而降低了被處罰或丟失生意的風(fēng)險(xiǎn)。

什么是按燈揀貨系統(tǒng):

按燈揀貨傳感器與控制系統(tǒng)配合使用，可引導(dǎo)裝配操作員或倉儲(chǔ)人員逐步完成預(yù)先設(shè)定順序的一組操作。操作員通常需要從一排貨位架上揀取零件，以確保正確裝配設(shè)備或正確地履行訂單。

按燈揀貨傳感器通常配有一個(gè)指示燈，向操作員示意正確的零件貨位。傳感器與一個(gè)編制了正確揀貨順序的PLC相連。PLC打開正確貨位上的傳感器，然后等待該傳感器發(fā)出已揀取正確零件的信號(hào)。收到此信號(hào)后， PLC將按順序打開下一個(gè)指示燈。

某些按燈揀貨傳感器還提供聲光指示，可在操作員從錯(cuò)誤的貨位揀取零件時(shí)發(fā)出提示。指示燈可能會(huì)變換顏色和/或閃爍。
按燈揀貨技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域:

按燈揀貨技術(shù)的典型應(yīng)用領(lǐng)域包括汽車、家用電器或電子裝配生產(chǎn)線。在汽車裝配工廠，可放置零件貨位的空間有限，需要按順序交付。制造商不斷建立物流區(qū)，以便在那里預(yù)先揀取產(chǎn)品組件，然后按正確的順序?qū)⑺鼈児?yīng)到裝配線。

當(dāng)制造商在發(fā)展中市場設(shè)立新工廠時(shí)，按燈揀貨系統(tǒng)對(duì)于培訓(xùn)缺乏經(jīng)驗(yàn)的工人并確保產(chǎn)品質(zhì)量保持穩(wěn)定非常有幫助。對(duì)于那些需要工人在不同崗位間穿插工作的靈活生產(chǎn)作業(yè)來說，它也是一個(gè)理想的選擇。

在為許多國家生產(chǎn)汽車的汽車制造廠，銷往各國的汽車需配有使用當(dāng)?shù)卣Z言編寫的用戶手冊(cè)和標(biāo)簽。操作人員不可能精通每一種語言，因而可能出現(xiàn)工作失誤。使用按燈揀貨系統(tǒng)，這些零件即可按正確的順序從物流區(qū)供應(yīng)給裝配生產(chǎn)線。

在倉儲(chǔ)和配送中心，按燈揀貨系統(tǒng)主要有兩種應(yīng)用。

一種典型的應(yīng)用是:操作人員需攜帶一份清單，往返于大量貨位之間，并從中揀取零件。按燈揀貨傳感器能夠以合理的順序迅速將操作員引導(dǎo)到正確的貨位。

另一種應(yīng)用是使用傳感器告訴操作人員需要放置物品的位置。當(dāng)白動(dòng)存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)將選定的貨位帶到工作區(qū)中時(shí)，可使用傳感器指示將物品放到哪個(gè)貨位。

按燈揀貨防錯(cuò)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì):

減少或消除錯(cuò)誤:由于系統(tǒng)向操作人員指示了合理的順序，因此，發(fā)生錯(cuò)誤的可能性極小。按燈揀貨設(shè)備通常配有傳感器或按鈕，PLC將等候操作人員使用傳感器或按鈕確認(rèn)已揀取正確的零件。一般情況下，只有在收到確認(rèn)信號(hào)之后，工序才會(huì)繼續(xù)進(jìn)行。

提高生產(chǎn)力:在大型裝配或零件存儲(chǔ)領(lǐng)域采用按燈揀貨系統(tǒng)，由于指示燈可使操作人員方便迅速地找到正確的貨位，因而顯著縮短了揀取工序的周期并提高到這一操作。



選取貨位以履行訂單

目的:引導(dǎo)工人揀取訂單中的下一項(xiàng)，并確認(rèn)揀取操作。



說明:在一個(gè)倉庫中，每箱書籍上方的貨架上均裝有一件式光電陣列型按燈揀貨傳感器。工人從亮起的揀取指示燈下的紙箱中，根據(jù)裝箱單拿出指定數(shù)量的圖書以履行訂單。內(nèi)置光電確認(rèn)傳感器在紙箱中檢測到工人的手，以確認(rèn)拿走了正確的書。

小零件揀取確認(rèn)
目的:指示揀取哪個(gè)零件進(jìn)行裝配，確認(rèn)揀取操作已完成。



說明:將帶有內(nèi)置光電確認(rèn)按鈕的按燈揀貨傳感器安裝在裝配站的每個(gè)貨位。流程控制器按順序點(diǎn)亮工人下一步應(yīng)揀取的貨位上的揀取指示燈。取出零件后，工人將手放在內(nèi)置光電確認(rèn)按鈕上，關(guān)閉揀取指示燈以表示已拿走正確的零件。

按燈揀貨技術(shù)的發(fā)展歷程和趨勢(shì):

最初的按燈揀貨傳感器是由一個(gè)燈泡和一些單獨(dú)的驗(yàn)證傳感器組成的。隨著電路縮微、ASIC的發(fā)展、低成本微處理器和傳感器中嵌人固件等電子設(shè)計(jì)的發(fā)展，揀取指示燈和驗(yàn)證傳感器可集成到一個(gè)按燈揀貨傳感器中。

這些新型傳感器起初使用對(duì)射式發(fā)射/接收光電陣列，有效范圍可覆蓋大小各異的貨位。雖然這種按燈揀貨傳感器可應(yīng)用于很多新領(lǐng)域，但是有時(shí)很難從各個(gè)角度看到其指示燈。

隨著按燈揀貨傳感器的普及和大量使用，降低成本、簡化使用和安裝變得越來越重要。另外，縮小傳感器體積、使揀取指示燈更大更亮以及進(jìn)行顏色區(qū)分的需求也應(yīng)運(yùn)而生。

以上需求促使邦納公司開發(fā)了漫反射式和反射式按燈揀貨傳感器，以簡化安裝和降低成本。這種新型傳感器起初仍是陣列型漫反射式傳感器和反射式傳感器。

經(jīng)過不懈的研發(fā)，邦納公司推出了采用不同指示燈罩的按燈揀貨傳感器，這些傳感器加大了揀取指示燈的大小，從各個(gè)方向均可看到。另外，這些指示燈罩還有多種安裝方式和傳感器大小。這些改進(jìn)結(jié)合降低的成本使制造商可為更多機(jī)器配備按燈揀貨傳感器。隨著按燈揀貨傳感器的應(yīng)用不斷增加，制造商逐漸產(chǎn)生了與有線和無線總線網(wǎng)絡(luò)兼容的需求。

不同應(yīng)用領(lǐng)域使用的傳感器類型取決于客戶需求。對(duì)于在每個(gè)貨位只需揀取一個(gè)零件的情況，很多制造商更愿意使用帶有內(nèi)置自動(dòng)確認(rèn)傳感器的按燈揀貨傳感器。而對(duì)于工人須從一個(gè)貨位揀取多個(gè)零件進(jìn)行裝配的情況，許多客戶會(huì)使用帶有內(nèi)置手動(dòng)確認(rèn)按鈕的按燈揀貨傳感器。邦納公司最新一代K50系列按燈揀貨（ Pick-to-Light） 傳感器簡介和應(yīng)用為工件拾取防錯(cuò)和部件確認(rèn)應(yīng)用提供經(jīng)濟(jì)的，易于安裝的解決方案。

在各種繁雜的手工裝配中，順序是致關(guān)重要的，Pick-to-Light工件拾取傳感器則是解決順序問題，提高生產(chǎn)效率的最佳解決方案.



1、外觀小巧，一體化設(shè)計(jì)，無需控制單元。
2、高亮度發(fā)光半球形，360度可見
3、可選2m鏡反模式，50mm.,10mm背景抑制模式，按鈕模式
4、可選PNP,NPN輸出
5、全密封IP67結(jié)構(gòu)，適用于惡劣環(huán)境，某些型號(hào)可達(dá)IP69K
6、對(duì)環(huán)境光不敏感，抗EMI,RFI干擾
7、12 到 30VDC供電

以下以邦納公司K50APFF50GREQ產(chǎn)品為例，為復(fù)雜的工件拾取提供最佳解決方案;目的: 復(fù)雜的手工裝配,幫助操作員在幾十甚至上百種元件中準(zhǔn)確的拾取所需要的一步一步的指示操作員拾取所需的元件

如操作員錯(cuò)誤拾取,及時(shí)通知操作員



應(yīng)用安裝
每一個(gè)箱柜上方安裝一個(gè)K50APFF50GREQ
每一個(gè)K50APFF50GREQ連接到 PLC上
PLC一定要可以編程



白線（wh）
為輸入信號(hào),是PLC控制K50的輸入線（job light enable）
當(dāng)job light enable輸入高電平（>7V）時(shí),K50為綠色
黑線（bk）
為K50信號(hào)輸出線,是K50傳給PLC,
當(dāng)job light enable低電平,同時(shí)傳感器檢測到物體時(shí),輸出高電平,燈變紅色
當(dāng)job light enable高電平,即使傳感器檢測到物體,輸出高電平時(shí),燈還是綠色

應(yīng)用過程
首先PLC通過job light enable線激活K50
LED燈變綠色
操作員在拾取過程中,手經(jīng)過K50上方
K50檢測到手,把信號(hào)傳到PLC,告訴PLC部件已經(jīng)被拾取
PLC激活下一個(gè)K50
當(dāng)PLC沒有激活K50,而K50檢測到手時(shí)（即操作員錯(cuò)誤拾?。?K50 的LED燈變紅
指示錯(cuò)誤拾取
重復(fù)此過程,直到結(jié)束



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