위치 감지로 스마트 제조 지원

스마트 제조(Smart Manufacturing)라는 개념은 이미 오래전부터 존재해 왔습니다. 본질적으로 그 목표는 프로세스를 보다 효율적으로 만들고 변화하는 시장 요구에 적응할 수 있도록 만드는 것입니다. 이는 모두 높은 생산 품질, 작업자 안전 및 장비 가동 시간을 유지하면서 달성됩니다. 위치 감지는 이를 달성하는 데 핵심적인 역할을 합니다.

제조 공장이나 프로세스를 더욱 스마트하게 만들어 고객의 기대에 더욱 신속하게 부응할 수 있습니다. 여기에는 특정 요구 사항에 맞게 보다 맞춤화된 맞춤형 제품을 만드는 것이 포함될 수 있으며, 그렇지 않으면 제조가 비효율적이거나 수익성이 낮을 수 있습니다. 경쟁이 치열한 분야에서는 더 스마트하고 민첩한 사고방식을 갖는 것이 앞서 나갈 것인지 뒤처질 것인지를 결정하는 중요한 요소가 될 수 있습니다. 그러나 생산 수준에서 스마트한 방법론을 실행하는 경우 어떤 기술을 사용할 수 있습니까?

위치 감지는 특히 공장 자동화를 가능하게 하는 더 스마트한 제조 프로세스의 중요한 요소입니다. 픽 앤 플레이스 또는 제품 조립과 같은 작업에서는 장비가 정확하게 이동하기 위해 자신의 위치를 ​​매우 정확하게 알아야 합니다. 이러한 정보는 위치 센서를 사용하여 얻을 수 있습니다. 유형에 따라 이러한 센서는 절대 위치를 찾아 직접적으로 또는 상대 변위를 측정하여 간접적으로 물체의 위치를 ​​결정할 수 있습니다.

일반적인 예 중 하나는 유도 위치 센서입니다. 전자기 유도 원리를 기반으로 하는 이러한 위치 센서는 금속 물체를 비접촉식으로 감지할 수 있습니다. 전도성 타겟은 감지 요소에 의해 감지되는 자기장 교란을 유발합니다. 금속 물체만 자기장에 영향을 미치기 때문에 유도 위치 감지는 플라스틱과 같은 비금속을 감지하는 데 사용할 수 없습니다. 하지만 이것의 장점은 센서가 자기장에 영향을 주지 않기 때문에 먼지나 오물 축적의 영향을 덜 받는다는 것입니다. 따라서 더 더러운 산업 환경에서 작동하는 데 이상적입니다.

또 다른 유형은 광학 위치 인코더입니다. 이는 일반적으로 LED와 광검출기로 구성되며, 인코더가 선형 또는 회전 변위를 측정하는지 여부에 따라 광학 디스크 또는 눈금이 포함됩니다. 광학 인코더는 고해상도로 작동할 수 있으므로 CNC 기계와 같이 고정밀도가 중요한 응용 분야에 이상적입니다.

광검출기에 빛의 광자가 포착되면 약한 전기 신호가 생성됩니다. 이는 아날로그-디지털 변환기(ADC)로 디지털화되기 전에 신호 조정 회로를 사용하여 증폭되어야 합니다. 그런 다음 신호를 기반으로 물체 위치를 계산할 수 있는 CPU 또는 마이크로컨트롤러에 의해 수신될 수 있습니다. 처리 장치는 레퍼런스 마크 통과와 같은 이벤트를 인식할 수 있으며 폐쇄 루프 시스템 내에서 즉시 해결 조치를 취할 수 있습니다.

이러한 감지, 조절 및 디지털화 프로세스를 처음부터 끝까지 완료하는 것이 중요합니다. 센서 오류 또는 부정확성은 제품의 잘못된 제조로 이어져 생산성 저하, 재료 및 시간 낭비로 이어질 수 있습니다.

인코더가 처음 개발되면 기성품 개별 부품이나 집적 회로(IC)로 구성될 수 있습니다. 생산량이 적은 경우에는 이것이 적절한 솔루션이 될 수 있습니다. 그러나 경쟁사보다 뛰어난 센서 시스템의 경우 ASIC(ApplicationSpecific IC)을 선택하는 것이 좋습니다.

ASIC은 정확한 애플리케이션을 염두에 두고 설계 및 제조된 IC입니다. IC 설계에 대한 이러한 맞춤형 접근 방식은 칩의 역할에 완전히 최적화된 결과를 가져오며, 향상된 성능에 대한 추가적인 이점으로 전력 소비가 감소하고 칩 크기가 작아지는 경우가 많습니다.

또한 ASIC 설계를 선택하면 센서 제조업체에 IP가 경쟁 업체에 제공되지 않는다는 점을 확신시켜 한발 앞서 나갈 수 있는 IP 보호 기능도 제공됩니다. 맞춤형 IC 개발 및 설계의 특성으로 인해 표준 IC보다 리버스 엔지니어링이 훨씬 더 어려워지고 또 다른 수준의 방어 기능을 제공합니다.