文／Banner公司产品经理乔勇惠
为了提高加工效率和产品质量,以应对日趋激烈的市场竞争,从事制造、仓储和配送工作的工程师们不断寻找着功能更强大、应用更广泛的按灯拣货(Pick-to-Light)系统。
传感器是这类系统的重要元件之一,它的进步有助于满足上述需求。随着利用传感器逐渐开发出新的电子元器件、指示灯罩和网络接口功能,按灯拣货系统能够在更多领域做出更大贡献。由此带来的质量提升显著降低了因废品、返工和召回产生的成本,帮助许多企业降
低了次品率,进而降低了被处罚或丢失生意的风险。
什么是按灯拣货系统:
按灯拣货传感器与控制系统配合使用,可引导装配操作员或仓储人员逐步完成预先设定顺序的一组操作。操作员通常需要从一排货位架上拣取零件,以确保正确装配设备或正确地履行订单。
按灯拣货传感器通常配有一个指示灯,向操作员示意正确的零件货位。传感器与一个编制了正确拣货顺序的PLC相连。PLC打开正确货位上的传感器,然后等待该传感器发出已拣取正确零件的信号。收到此信号后,PLC将按顺序打开下一个指示灯。
某些按灯拣货传感器还提供声光指示,可在操作员从错误的货位拣取零件时发出提示。指示灯可能会变换颜色和/或闪烁。
按灯拣货技术的应用领域:
按灯拣货技术的典型应用领域包括汽车、家用电器或电子装配生产线。在汽车装配工厂,可放置零件货位的空间有限,需要按顺序交付。制造商不断建立物流区,以便在那里预先拣取产品组件,然后按正确的顺序将它们供应到装配线。
当制造商在发展中市场设立新工厂时,按灯拣货系统对于培训缺乏经验的工人并确保产品质量保持稳定非常有帮助。对于那些需要工人在不同岗位间穿插工作的灵活生产作业来说,它也是一个理想的选择。
在为许多国家生产汽车的汽车制造厂,销往各国的汽车需配有使用当地语言编写的用户手册和标签。操作人员不可能精通每一种语言,因而可能出现工作失误。使用按灯拣货系统,这些零件即可按正确的顺序从物流区供应给装配生产线。
在仓储和配送中心,按灯拣货系统主要有两种应用。
一种典型的应用是:操作人员需携带一份清单,往返于大量货位之间,并从中拣取零件。按灯拣货传感器能够以合理的顺序迅速将操作员引导到正确的货位。
另一种应用是使用传感器告诉操作人员需要放置物品的位置。当白动存储和检索系统将选定的货位带到工作区中时,可使用传感器指示将物品放到哪个货位。
按灯拣货防错系统的优势:
减少或消除错误:由于系统向操作人员指示了合理的顺序,因此,发生错误的可能性极小。按灯拣货设备通常配有传感器或按钮,PLC将等候操作人员使用传感器或按钮确认已拣取正确的零件。一般情况下,只有在收到确认信号之后,工序才会继续进行。
提高生产力:在大型装配或零件存储领域采用按灯拣货系统,由于指示灯可使操作人员方便迅速地找到正确的货位,因而显著缩短了拣取工序的周期并提高到这一操作。
选取货位以履行订单
目的:引导工人拣取订单中的下一项,并确认拣取操作。
说明:在一个仓库中,每箱书籍上方的货架上均装有一件式光电阵列型按灯拣货传感器。工人从亮起的拣取指示灯下的纸箱中,根据装箱单拿出指定数量的图书以履行订单。内置光电确认传感器在纸箱中检测到工人的手,以确认拿走了正确的书。
小零件拣取确认
目的:指示拣取哪个零件进行装配,确认拣取操作已完成。
说明:将带有内置光电确认按钮的按灯拣货传感器安装在装配站的每个货
位。流程控制器按顺序点亮工人下一步应拣取的货位上的拣取指示灯。取出零件后,工人将手放在内置光电确认按钮上,关闭拣取指示灯以表示已拿走正确的零件。
按灯拣货技术的发展历程和趋势:
最初的按灯拣货传感器是由一个灯泡和一些单独的验证传感器组成的。随着电路缩微、ASIC的发展、低成本微处理器和传感器中嵌人固件等电子设计的发展,拣取指示灯和验证传感器可集成到一个按灯拣货传感器中。
这些新型传感器起初使用对射式发射/接收光电阵列,有效范围可覆盖大小各异的货位。虽然这种按灯拣货传感器可应用于很多新领域,但是有时很难从各个角度看到其指示灯。
随着按灯拣货传感器的普及和大量使用,降低成本、简化使用和安装变得越来越重要。另外,缩小传感器体积、使拣取指示灯更大更亮以及进行颜色区分的需求也应运而生。
以上需求促使邦纳公司开发了漫反射式和反射式按灯拣货传感器,以简化安装和降低成本。这种新型传感器起初仍是阵列型漫反射式传感器和反射式传感器。
经过不懈的研发,邦纳公司推出了采用不同指示灯罩的按灯拣货传感器,这些传感器加大了拣取指示灯的大小,从各个方向均可看到。另外,这些指示灯罩还有多种安装方式和传感器大小。这些改进结合降低的成本使制造商可为更多机器配备按灯拣货传感器。随着按灯
拣货传感器的应用不断增加,制造商逐渐产生了与有线和无线总线网络兼容的需求。
不同应用领域使用的传感器类型取决于客户需求。对于在每个货位只需拣取一个零件的情况,很多制造商更愿意使用带有内置自动确认传感器的按灯拣货传感器。而对于工人须从一个货位拣取多个零件进行装配的情况,许多客户会使用带有内置手动确认按钮的按灯拣
货传感器。
邦纳公司最新一代K50系列按灯拣货(Pick-to-Light)传感器简介和应用
为工件拾取防错和部件确认应用提供经济的,易于安装的解决方案。
在各种繁杂的手工装配中,顺序是致关重要的,Pick-to-Light工件拾取传感器则是解决顺序问题,提高生产效率的最佳解决方案。
产品特点:
外观小巧,一体化设计,无需控制单元。
高亮度发光半球形,360度可见
可选2m镜反模式,50mm.,10mm背景抑制模式,按钮模式
可选PNP,NPN输出
全密封IP67结构,适用于恶劣环境,某些型号可达IP69K
对环境光不敏感,抗EMI,RFI干扰
12到30VDC供电
以下以邦纳公司K50APFF50GREQ产品为例,为复杂的工件拾取提供最佳解决方案
目的:复杂的手工装配,帮助操作员在几十甚至上百种元件中准确的拾取所需要的
– 一步一步的指示操作员拾取所需的元件
– 如操作员错误拾取,及时通知操作员
应用安装
每一个箱柜上方安装一个K50APFF50GREQ
每一个K50APFF50GREQ连接到PLC上
– PLC一定要可以编程
K50APFF50GREQ接线图
白线(wh)
--为输入信号,是PLC控制K50的输入线(joblightenable)
当joblightenable输入高电平(>7V)时,K50为绿色
黑线(bk)
--为K50信号输出线,是K50传给PLC,
当joblightenable低电平,同时传感器检测到物体时,输出高电平,灯变红色
当joblightenable高电平,即使传感器检测到物体,输出高电平时,灯还是绿色
应用过程
首先PLC通过joblightenable线激活K50
– LED灯变绿色
操作员在拾取过程中,手经过K50上方
K50检测到手,把信号传到PLC,告诉PLC部件已经被拾取
PLC激活下一个K50
当PLC没有激活K50,而K50检测到手时(即操作员错误拾取),K50的LED灯变红
– 指示错误拾取
重复此过程,直到结束
拾取正确
错误拾取,LED灯变红,出错报警
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