有个项目,输送线上8个电感传感器,装好后3个不稳定,时检时不检。换了新传感器还是一样。最后发现不是传感器的问题,是安装角度歪了。支架用角钢手工焊的,角度没校准,歪了大约5度。
5度看起来不多,手摸不出来,但对信号影响很大。我们后来做了个专门的测试。
测试条件
传感器:西门子3RG4012-0MB00(M12电感式,检测距离4mm),和基恩士LR-ZH100CN(M12光电式,检测距离1m)。目标物:10mm铁块(电感用)、白色漫反射板(光电用)。测试方法:用可调角度夹具固定传感器,从0度开始每次偏转5度,记录输出信号强度。
电感传感器数据
0度(正对):检测距离4mm时信号满格(100%),8mm时信号60%。
5度偏转:4mm时信号降到70%,8mm时信号降到40%,已经接近临界值。
10度偏转:4mm时信号50%,8mm时信号25%,实际检测距离从4mm缩到不到2mm。
15度偏转:4mm时信号35%,基本不可用。
5度偏转,信号掉了30%。这个数据比很多人想象的要大得多。
光电传感器数据
光电传感器对角度更敏感。漫反射式的光电,检测距离1米时:
- 0度:信号95%
- 5度:信号65%
- 10度:信号40%
- 15度:信号20%,基本废了
对射式的光电稍微好一些,因为发射端和接收端的角度是独立调节的,但只要有一端偏了5度以上,接收端收到的光斑就会偏出接收窗口,信号断崖式下降。
为什么会歪
最常见的原因:没有用专用安装支架。现场图省事,用角钢、扁铁自己焊一个支架,焊完角度没校准就直接装了。还有用扎带把传感器绑在管子上的,扎带一松角度就变了。
- 振动:输送线和AGV运行振动大,时间长了螺丝松动,角度慢慢偏移
- 温度变化:支架金属热胀冷缩,角度会有微小变化
- 人为碰撞:维护人员不小心碰到传感器,偏了一点没注意
怎么解决
- 用专用支架:传感器厂家配的支架,有定位槽和角度标尺,装上就是0度。贵一点但值得。
- 加防松垫片:传感器固定螺丝必须加弹簧垫片或螺纹胶,防止振动松动
- 定期校准:每月用角度尺检查一次安装角度,发现偏了马上调整
- 预留检测裕量:选型时检测距离留30%裕量,比如实际需要4mm,选6mm的传感器,即使角度偏一点也能稳定检测
一个容易忽略的细节
M12圆柱形传感器的固定螺母,很多人拧的时候只拧一个。实际上大多数传感器配两个螺母,前后各一个,起到双螺母防松的效果。只拧一个螺母,振动几天就松了,角度偏移是迟早的事。
传感器装歪5度掉30%信号,这个结论我们反复验证过。如果你现场有检测不稳定的传感器,先别换传感器,先看看角度对不对。