Hình 1. Hình ảnh sản phẩm dòng Lanbao PSEP từ trang web chính thức. Dòng cảm biến khuếch tán này là một ứng cử viên ví dụ, không phải là sự thay thế phổ quát cho các chế độ quang học khác. Nguồn [3].

Chuyển đơn đăng ký thành yêu cầu bằng văn bản.

Hãy bắt đầu bằng một bản tóm tắt ứng dụng ngắn gọn được chia sẻ giữa bộ phận kỹ thuật, mua hàng, chất lượng và dịch vụ. Mô tả những gì cần được phát hiện và những gì cần bỏ qua. Bao gồm các mẫu thực tế hoặc hình ảnh được kiểm soát, bản vẽ kích thước, màu sắc được chấp nhận, độ hoàn thiện bề mặt, độ trong suốt, không gian lắp đặt, khoảng cách làm việc và các vật thể có thể có trong nền.

Xác định phạm vi hoạt động. Ghi lại tốc độ tối thiểu và tối đa, kích thước mục tiêu nhỏ nhất, khoảng cách nhỏ nhất giữa các mục tiêu, độ rung, ánh sáng môi trường, ô nhiễm, nhiệt độ, phương pháp làm sạch và chuyển động của cáp. Cho biết liệu đầu ra được sử dụng để đếm, định vị, phát hiện sự hiện diện hay khóa liên động quy trình vì các tác vụ đó có thể yêu cầu thời gian và xử lý lỗi khác nhau.

Phân biệt giữa các yêu cầu thiết yếu và các yếu tố tùy chọn. Việc thiếu một chai trong suốt có thể không thể chấp nhận được, trong khi hướng lắp đặt đầu nối ưa thích có thể được thương lượng. Hãy xác định các điều kiện chấp nhận có thể đo lường được bất cứ khi nào có thể. Khả năng "hoạt động đáng tin cậy trong môi trường bụi" rất khó kiểm chứng; một điều kiện ô nhiễm được ghi chép lại, khoảng thời gian làm sạch và hành vi phát hiện được cho phép sẽ tạo ra một cuộc thảo luận thử nghiệm hữu ích.

Tránh coi các cảm biến tự động hóa thông thường như thiết bị bảo vệ người. Nếu ứng dụng bao gồm chức năng an toàn, hãy chuyển yêu cầu đó qua quy trình đánh giá an toàn máy móc thích hợp và chọn thiết bị có khả năng đáp ứng yêu cầu đã được chứng minh. Một đầu ra chuyển mạch tiêu chuẩn và một vỏ bảo vệ không đảm bảo tính phù hợp về an toàn.

Kiểm tra xem chế độ quang học được đề xuất có phù hợp hay không.

Một nhà cung cấp đáng tin cậy nên giải thích lý do tại sao nguyên tắc cảm biến được đề xuất phù hợp với mục tiêu và việc lắp đặt. Các bố trí xuyên tia đặt bộ phát và bộ thu ở hai phía đối diện. Các bố trí phản xạ ngược sử dụng một bộ phản xạ. Cảm biến khuếch tán nhận ánh sáng phản xạ từ chính mục tiêu. Việc triệt tiêu nền bổ sung khả năng phân biệt khoảng cách, tùy thuộc vào giới hạn của thiết kế cụ thể. Hướng dẫn kỹ thuật của OMRON cung cấp tổng quan về các nguyên tắc hoạt động này. [4]

Việc lựa chọn phương pháp sẽ ảnh hưởng đến chi phí lắp đặt và độ bền. Cảm biến xuyên tia yêu cầu tiếp cận và đi dây ở hai phía. Gương phản xạ làm tăng thêm nhu cầu lắp đặt và vệ sinh. Cảm biến khuếch tán có thể đơn giản hóa việc lắp đặt nhưng làm cho độ phản xạ của mục tiêu và điều kiện nền trở nên đặc biệt quan trọng. Các vật thể trong suốt đòi hỏi lựa chọn cụ thể cho từng ứng dụng chứ không phải giả định rằng mọi cảm biến quang học sẽ phát hiện chúng một cách nhất quán.

Hãy yêu cầu thông tin về kích thước vật thể tối thiểu có thể phát hiện, kích thước chùm tia hoặc điểm ở khoảng cách làm việc, vùng chết, giới hạn nhiễu nền và dung sai căn chỉnh. Nhà cung cấp nên xác định cả điều kiện bất lợi lẫn điều kiện thuận lợi. Việc giải thích về một giới hạn thường hữu ích hơn là một tuyên bố chung chung rằng cảm biến có thể phát hiện mọi vật liệu.

Hãy so sánh biên độ phát hiện thay vì chỉ so sánh phạm vi tối đa.

Khoảng cách tối đa được công bố thường liên quan đến một mục tiêu hoặc gương phản xạ tham chiếu. Hãy tìm hiểu xem điều gì sẽ thay đổi khi mục tiêu thực tế tối màu, nghiêng, phản chiếu, bán trong suốt hoặc nhỏ hơn mục tiêu tham chiếu. Kiểm tra toàn bộ phạm vi khoảng cách cho phép, bao gồm cả các vị trí gần nơi một số cấu hình quang học hoạt động khác nhau.

Banner giải thích độ khuếch đại dư thừa là năng lượng quang học nhận được so với ngưỡng chuyển mạch và mô tả tầm quan trọng của nó khi bụi, hơi ẩm hoặc các chất gây ô nhiễm khác làm suy giảm tín hiệu. [5] Yêu cầu đường cong áp dụng hoặc đánh giá biên độ tương đương ở khoảng cách đề xuất. Không chuyển khuyến nghị khuếch đại dư thừa chung một cách mù quáng sang cảm biến vật thể trong suốt, nơi sự thay đổi nhỏ trong ánh sáng nhận được cũng phải được giải quyết.

Một ví dụ minh họa hữu ích bao gồm bộ phận được chấp nhận ở trạng thái lỗi nặng nhất và một bối cảnh không thuận lợi. Hãy yêu cầu nhà cung cấp chỉ ra ranh giới lỗi và giải thích mức dự phòng có sẵn trong phạm vi hoạt động được phê duyệt. Điều đó làm cho khuyến nghị đáng tin cậy hơn so với chỉ một lần kích hoạt thành công ở khoảng cách thuận tiện.

Kiểm tra thời gian và sự tích hợp điện.

Hãy xem xét một tab bao bì minh họa có chiều rộng 4 mm và di chuyển với tốc độ 2 m/s. Thời gian di chuyển theo hình học của nó là 2 ms. Thời gian phản hồi danh nghĩa 0,5 ms của một ứng viên có vẻ đầy hứa hẹn, nhưng hệ thống còn lại có thể cần thêm bộ lọc, độ trễ quét, độ trễ truyền thông hoặc sự không chắc chắn về kích hoạt. Phép tính này chỉ mang tính chất sàng lọc; nó không chứng nhận máy móc đã được lắp đặt.

Đo dạng sóng đầu ra và tín hiệu được PLC nhận dạng. Kiểm tra cả quá trình kích hoạt và thiết lập lại, vì các khoảng thời gian ngắn có thể biến mất ngay cả khi các mục tiêu riêng lẻ được phát hiện. Thống nhất xem việc kéo dài xung có được cho phép hay không và liệu nó có ảnh hưởng đến việc đếm hoặc định thời gian từ chối ở các bước tiếp theo hay không. Ghi lại các cài đặt bộ lọc của bộ điều khiển cùng với cấu hình cảm biến.

Xác nhận khả năng tương thích NPN hay PNP, trạng thái thường mở hay thường đóng, cấu hình bật đèn hay tắt đèn, sơ đồ chân, điện áp hoạt động, dòng tải và thông số kỹ thuật cáp. Khi thay thế thiết bị hiện có, hãy so sánh chức năng của đầu nối hơn là hình thức bên ngoài. Một cảm biến có thể thay thế về mặt cơ học vẫn có thể yêu cầu thay đổi về dây dẫn hoặc phần mềm.

Đánh giá năng lực của nhà cung cấp dựa trên bằng chứng có thể kiểm chứng.

Giấy chứng nhận chất lượng có thể hỗ trợ việc đánh giá nhà cung cấp, nhưng nó không chứng minh rằng một cảm biến cụ thể đáp ứng được yêu cầu ứng dụng. Hãy xác minh tổ chức, địa điểm, phạm vi, hiệu lực và đơn vị cấp chứng nhận. Yêu cầu riêng các tài liệu sản phẩm phù hợp với thị trường đích và yêu cầu của máy móc. Các tuyên bố như dấu CE, chứng nhận UL hoặc bảo hộ sở hữu trí tuệ cần được kiểm tra đối chiếu với mẫu sản phẩm cụ thể và các hồ sơ hỗ trợ.

Trong quá trình xem xét sản xuất, hãy theo dõi một sản phẩm từ các linh kiện đầu vào đến khâu kiểm tra cuối cùng. Hỏi về cách thức kiểm soát sự căn chỉnh quang học, ngưỡng chuyển mạch, đầu ra điện và nhận dạng. Yêu cầu các ví dụ về hồ sơ kiểm tra và quản lý hiệu chuẩn. Mục tiêu là để hiểu cách nhà cung cấp phát hiện sự sai lệch và ngăn chặn sự thay đổi quy trình không được phê duyệt đến tay nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM).

Khả năng truy xuất nguồn gốc cần liên kết số lô hoặc số sê-ri được cung cấp với thông tin sản xuất và kiểm tra. Hãy yêu cầu nhà cung cấp chứng minh khả năng truy xuất đó bằng cách sử dụng mã định danh mẫu thực tế. Một hệ thống được ghi chép đầy đủ sẽ thuyết phục hơn khi hồ sơ được yêu cầu thực sự có thể được tìm thấy và giải thích.

Hệ số trọng số này là công cụ đánh giá OEM được đề xuất, không phải là bảng xếp hạng ngành. Chấm điểm mỗi hạng mục từ 0 đến 5 và tính tổng trọng số bằng cách lấy tổng trọng số nhân với điểm số chia cho 5. Điểm 4 trong hạng mục 35% tương ứng với 28 điểm. Áp dụng các yêu cầu bắt buộc trước tiên: điểm thương mại cao không được bù đắp cho việc không phát hiện ra lỗi hoặc thiếu tài liệu cần thiết.

Tiến hành kiểm tra mẫu theo từng giai đoạn.

Yêu cầu số hiệu linh kiện chính xác theo mục đích sản xuất, phiên bản phần mềm hoặc cấu hình (nếu có), cáp, đầu nối và phụ kiện. Ghi lại xem các mẫu có được chuẩn bị đặc biệt hay không. Các mẫu từ nhiều lô sản xuất khác nhau có thể giúp phát hiện sự khác biệt, mặc dù số lượng phù hợp phụ thuộc vào rủi ro và khả năng cung cấp.

1. Xác định mục tiêu, giới hạn hoạt động và tiêu chí chấp nhận trước khi nhận mẫu.

2. Tiến hành các thử nghiệm trên băng ghế thử nghiệm có kiểm soát và lưu giữ các điều kiện thành công và thất bại.

3. Tích hợp cảm biến vào máy móc thực tế và thu thập bằng chứng về thời gian.

4. Lặp lại thao tác này sau khi kỹ thuật viên thực hiện việc thay thế hoặc điều chỉnh thông thường.

5. Cùng nhau xem xét kết quả thử nghiệm trước khi quyết định triển khai trên toàn nền tảng.

Hãy sử dụng độ dài thử nghiệm phản ánh rủi ro thất bại. Việc không ghi nhận bất kỳ thất bại nào trong một thử nghiệm nhỏ không có nghĩa là tỷ lệ thất bại bằng không. Ví dụ, không có thất bại nào trong 10.000 cơ hội độc lập, mang tính đại diện sẽ cho ta giới hạn trên 95% một phía ước chừng khoảng 3/10.000, hay 300 thất bại trên một triệu cơ hội, khi sử dụng quy tắc ba. Các chu kỳ thực tế có thể có tương quan, và một thử nghiệm không bao giờ bao gồm mục tiêu khó khăn không phản ánh rủi ro sản xuất thực tế.

Đánh giá khả năng hỗ trợ bằng cách yêu cầu thực hiện bài tập khắc phục sự cố.

Cung cấp cho các nhà cung cấp lọt vào danh sách rút gọn cùng một kịch bản lỗi thực tế, chẳng hạn như tín hiệu sai do nền sáng bóng hoặc bỏ sót các phần tối sau khi bị nhiễm bẩn. Yêu cầu họ cung cấp kế hoạch thử nghiệm, các phép đo cần thiết và hành động khắc phục được đề xuất. Đánh giá xem câu trả lời có phân biệt được các nguyên nhân do quang học, điện, cơ khí và bộ điều khiển hay không.

Hỗ trợ hữu ích tạo ra một thiết lập hoặc thay đổi kỹ thuật có thể tái tạo được kèm theo lý do. Ghi lại ai chịu trách nhiệm về các câu hỏi ứng dụng, kỳ vọng phản hồi, leo thang vấn đề và phân tích lỗi. Yêu cầu hướng dẫn mà kỹ thuật viên dịch vụ có thể làm theo mà không cần dựa vào người bán hàng đã xử lý đơn đặt hàng ban đầu.

Đối với các máy móc toàn cầu, cần xem xét ngôn ngữ tài liệu, khả năng cung cấp phụ tùng thay thế, nguồn cung cấp đầu nối và tính nhất quán trong thiết lập giữa các địa điểm. Một mô hình yêu cầu điều chỉnh thủ công tỉ mỉ có thể làm tăng gánh nặng bảo trì ngay cả khi giá mua hấp dẫn. Cần bao gồm thời gian hướng dẫn thay thế và xác minh trong quá trình đánh giá.

Xem xét tính liên tục và tổng chi phí lắp đặt.

Yêu cầu nhà cung cấp cung cấp thông tin bằng văn bản về thời gian giao hàng dự kiến, số lượng đặt hàng tối thiểu, bao bì, mã số vận chuyển và các thỏa thuận về năng lực sản xuất. Phân biệt giữa khả năng cung ứng hàng tồn kho và khả năng sản xuất lặp lại. Đánh giá cách nhà cung cấp xử lý tình trạng thiếu linh kiện, linh kiện lỗi thời, gia công ngoài và những thay đổi đột xuất đối với các thiết bị quang học, điện tử, cáp hoặc phần mềm.

Sản phẩm thay thế được phê duyệt cần có quy trình chứng nhận rõ ràng. Tuyên bố của nhà cung cấp rằng sản phẩm thay thế tương đương là không đủ khi có sự thay đổi về hành vi hoặc quy trình lắp đặt. Cần thống nhất thời gian thông báo, bằng chứng cần thiết và những thay đổi nào sẽ kích hoạt việc xác nhận lại. Duy trì các bản vẽ và cài đặt được kiểm soát để bộ phận mua sắm không thể vô tình đặt hàng một sản phẩm tương tự nhưng không đủ điều kiện.

Hãy xây dựng bảng so sánh vòng đời sản phẩm bao gồm giá đỡ, gương phản xạ, dây dẫn, vận hành thử, kiểm định, kho phụ tùng, bảo trì và thời gian ngừng hoạt động. Sử dụng các giả định chi phí của chính nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM), phân biệt rõ ràng giữa kết quả đo được và ước tính. Tránh gán các khoản tiết kiệm thời gian ngừng hoạt động mang tính suy đoán cho nhà cung cấp mà không có bằng chứng thực nghiệm.

Chuẩn bị bản tóm tắt thông tin nhà cung cấp hữu ích và gói thông cáo báo chí.

Dòng sản phẩm quang điện của Lanbao có thể được xem xét như một nguồn ứng cử viên, sử dụng thông tin danh mục chính thức và trang sản phẩm PSEP cụ thể khi phát hiện khuếch tán là phù hợp. [3, 6] Gửi cùng một bản tóm tắt ứng dụng cho tất cả các nhà cung cấp được chọn vào danh sách rút gọn để phản hồi của họ có thể được so sánh trên cơ sở bình đẳng.

Gói hồ sơ phê duyệt cuối cùng cần xác định rõ số hiệu linh kiện đã được phê duyệt, phiên bản, bản vẽ lắp đặt, phụ kiện, cài đặt bộ điều khiển, kết quả thẩm định, yêu cầu kiểm tra đầu vào và thông tin liên hệ để giải quyết vấn đề. Bao gồm cả ghi nhận về các hạn chế còn tồn đọng. Xem xét lại quy trình thẩm định khi vật liệu mục tiêu, tốc độ máy, môi trường hoặc các thành phần do nhà cung cấp kiểm soát thay đổi. Điều này biến việc lựa chọn nhà cung cấp thành một quy trình kỹ thuật có thể lặp lại thay vì chỉ là một cuộc đàm phán giá một lần.

Tài liệu tham khảo

[1] Thông số kỹ thuật của mẫu OMRON E3FA E3RA E3FB E3RB

[2] Thuật ngữ cảm biến quang điện OMRON và thời gian phản hồi

[3] Trang sản phẩm cảm biến quang điện khuếch tán Lanbao PSEP và nguồn hình ảnh

[4] Tổng quan của OMRON về các nguyên lý cảm biến quang điện

[5] Cảm biến quang điện Banner và giải thích về độ khuếch đại dư thừa

[6] Dòng sản phẩm cảm biến quang điện Lanbao

Câu hỏi thường gặp

Tôi nên hỏi nhà cung cấp cảm biến quang điện điều gì trước tiên?

Hãy hỏi chế độ quang học nào phù hợp với mục tiêu thực tế và tại sao. Cung cấp khoảng cách hoạt động, giới hạn mục tiêu, tốc độ, phông nền, môi trường và thông tin chi tiết về PLC. Một câu trả lời hữu ích nên nêu rõ các giả định và xác định các thử nghiệm cần thiết để xác nhận tính phù hợp.

Liệu chứng chỉ chất lượng có đủ để phê duyệt một nhà cung cấp hay không?

Không. Hãy xác minh chứng chỉ và phạm vi của nó, sau đó đánh giá hiệu suất cụ thể của từng mẫu sản phẩm và các biện pháp kiểm soát sản xuất. Thử nghiệm ứng dụng, khả năng truy xuất nguồn gốc, tài liệu và quản lý thay đổi vẫn là những phần cần thiết trong quá trình chứng nhận của nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM).

Nhà sản xuất thiết bị gốc (OEM) nên yêu cầu bao nhiêu mẫu?

Không có số lượng mẫu chung nào. Hãy lựa chọn phạm vi bao phủ dựa trên sự biến đổi mục tiêu, sự đa dạng mô hình, rủi ro sản xuất và độ tin cậy mong muốn. Bao gồm nhiều đơn vị và, nếu khả thi, nhiều lô khác nhau thay vì chỉ dựa vào một mẫu thử nghiệm duy nhất.

Liệu cảm biến rẻ nhất có thể giảm tổng chi phí máy móc không?

Có thể thực hiện được nếu giải pháp đáp ứng các yêu cầu mà không làm tăng chi phí lắp đặt, kiểm định, bảo trì hoặc dịch vụ. Hãy so sánh toàn bộ giải pháp đã lắp đặt, bao gồm cả phụ kiện và thời gian của kỹ thuật viên, trước khi đưa ra kết luận về chi phí.

Việc kiểm tra cảm biến thay thế cho cảm biến hiện có nên được thực hiện như thế nào?

Kiểm tra kích thước, sơ đồ chân, chế độ quang học, đặc tính đầu ra, phản hồi, dung sai lắp đặt và cấu hình. Lặp lại các thử nghiệm ứng dụng liên quan và ghi lại bất kỳ thay đổi phần mềm hoặc cơ khí nào trước khi phê duyệt khả năng thay thế.

Những bằng chứng nào chứng minh khả năng phát hiện đáng tin cậy trên các vật thể trong suốt?

Sử dụng các mẫu trong suốt tiêu biểu, gương phản xạ được chỉ định (nếu có), hình dạng lắp đặt thực tế, điều kiện ô nhiễm và tốc độ sản xuất. Xác minh khả năng phát hiện và thiết lập lại các lề thay vì chấp nhận tuyên bố chung chung về vật thể trong suốt.

Khi nào cần đánh giá lại năng lực của nhà cung cấp?

Xem xét lại tiêu chuẩn đánh giá sau khi có những thay đổi liên quan đến cảm biến, địa điểm sản xuất, linh kiện, phần mềm, mục tiêu, tốc độ máy hoặc môi trường. Thỏa thuận kiểm soát thay đổi cần xác định ai là người đánh giá tác động và những thử nghiệm nào phải được lặp lại.