スタッカーレベル検出の革新:接触型材料ハンマーに代わる超音波センサー

スタッカーレベル検出の革新:接触型材料ハンマーに代わる超音波センサー

概要

CSB30 シリーズの検出範囲は 350 ~ 6000 mm で、スイッチング、アナログ、RS485 出力オプションがあります。スタッカー内の材料の高さと位置をリアルタイムで検出し、材料の自動分配に正確な制御信号を提供します。材料の高さが設定値に達すると、センサーは制御システムに信号を送信し、スタッカーを制御して分配の停止や分配方向の調整などの対応するアクションを実行します。

スタッカーレベル検出の革新:接触型材料ハンマーに代わる超音波センサー

石材加工工場における備蓄レベル検知への超音波センサーの応用

背景: 弊社のクライアントの 1 社は、石材加工工場を運営しています。スタッカーのレベル検出に長短の材料ハンマーを使用した元の接触型検出システムが故障し、元の設計の防塵性が不十分でした。クライアントは、元の制御要件を変更する必要のない新しいソリューションを探していました。そこで、接触型材料ハンマー システムを DADISICK の非接触型超音波センサー ソリューションに置き換えることにしました。アップグレード後、新しい検出システムは正常に動作し、安定して動作しました。

オリジナルソリューション:接触型検出システムの動作原理

スタッカーの材料レベル検出の元のシステムでは、接触ベースの長いハンマーと短いハンマーの検出装置が使用されていました。動作原理は次のとおりです。スタッカーが材料を分配しているときに、長いハンマーが材料に接触すると、スイッチング信号が生成され、現場の PLC (プログラマブル ロジック コントローラー) に送信されます。次に、PLC はスタッカーに信号を送信し、材料の高さが必要なレベルに達したため、スタッカーを 3° 回転させて積み重ねを継続する必要があることを示します。材料が短いハンマーに触れると、システムはすぐに上流のコンベアとスタッカーを停止し、アラームを発します。

新しいソリューション:超音波センサーの動作原理と選択

超音波センサーは超音波の特性に基づいて設計されており、圧電チップをコアコンポーネントとして使用しています。これらのセンサーは高精度、強力な指向性を備え、ほこりの多い環境でも優れた性能を発揮します。センサーのプローブには温度補償コンポーネントが装備されており、環境温度が変動しても高い測定精度が確保されます。

電圧をかけると圧電チップが振動して超音波を発し、逆に超音波が戻ってきて圧電チップに作用すると電気信号が発生します。センサーと材料の間を音波が伝わる時間を計算することで、材料の高さを正確に測定できます。

センサーの選択:
顧客の要件に基づいて、DADISICKの超音波センサーモデル CSB30-6000 が選択されました。350 mm ~ 6000 mm の検出範囲は、石材加工工場のレベル検出のニーズに完全に適合していました。この範囲内で、2 つの検出ポイント (A1 と A2) が設定されました。
Switch Output
スイッチ出力、NO/NC SET
1️⃣ センサーがポイント A1 を検出すると、PLC にスイッチング信号が送信され、スタッカーが 3° 回転して積み重ねを継続するように制御されます。

2️⃣センサーがポイントA2を検出すると、上流コンベアとスタッカーを停止する信号を出力し、システムの安全な動作を確保します。

注記: スイッチングポイント A1 と A2 を設定するときは、測定精度を確保するために超音波センサーの内蔵温度補償も設定する必要があります。
DADISICK の超音波センサーは、高精度の測定だけでなく、近接スイッチ モード、ウィンドウ モード、リフレクター モード、デュアル スイッチ モード (ヒステリシス モード)、アナログ出力、デジタル出力、シングル/ダブル シート検出など、複数の出力モードもサポートしています。これらの機能により、さまざまな産業用途に適しています。 (超音波センサーの出力モードの詳細については、ここをクリックしてください。)

CSB30シリーズ超音波センサー

CSB30 Series Long Range Ultrasonic Sensor
モデル
CSB30-2000
CSB30-4000
CSB30-6000
検出範囲
100mm - 2000mm
200mm - 4000mm
350mm - 6000mm
ブラインドゾーン
0mm~100mm
0mm~200mm
0mm - 350mm
解決
0.17ミリメートル
0.17~1.5mm
0.17~2.5mm
応答時間
82ミリ秒
162ミリ秒
232ミリ秒
スイッチングヒステリシス
±2mm
±4mm
±5mm
スイッチング周波数
10Hz
5Hz
4 Hz
再現性: フルスケール値の±0.15%
絶対精度: ±1% (温度ドリフト補正内蔵)
入力タイプ:同期・学習機能付き
出力タイプ: スイッチ出力、IO-Link出力、アナログ出力、デジタル出力 RS485
材質:銅ニッケルメッキ、プラスチック継手、ガラス充填エポキシ樹脂
接続タイプ: 5ピンM12コネクタ
保護等級: IP67
周囲温度: -25°C~+70°C (248~343K)

顧客ビデオフィードバック: スタッカーへの超音波センサーの設置

超音波センサー搭載スタッカーのメリット

✅ 非接触検出: 従来の接触ベースの検出方法によって引き起こされる摩耗やほこりの干渉の問題を効果的に回避します。
✅ 高精度測定: 温度補正と精密な回路設計により、測定の精度と安定性を保証します。
✅ 柔軟な構成: 複数の出力モードによりさまざまなアプリケーションのニーズを満たし、既存の PLC システムとの統合が容易になります。
✅ 長期的なメリット: メンテナンスコストが削減され、機器の信頼性が向上し、生産効率が向上します。

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