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浅谈工业自控各流程设备对不同传感器的具体需求

近年来,随着自动驾驶、工业4.0、智慧医疗的风潮,汽车、工业、医疗三大新兴市场的传感器应用得以快速成长。特别是在工业设备自动控制应用中,传感器是自动控制系统的耳目。如可监测并调整空调运作的温湿度传感器,可侦测热点的红外线传感器,或侦测影像的CMOS传感器等等。另外,由于每个制造产业属性和需求的差异化,在传感器运用上,客制化将是必然趋势。

 

工业制造产业属性不同,传感器解决方案也各不相同。资料图


相较于消费性电子一直以来对传感器的稳定需求,汽车、工业、医疗三大异军突起的新兴传感市场,因涉及广泛跨领域知识,近年来成为组件商与应用、设备商,连手打群架的重要目标。有别于消费性电子着重于惯性组件,这三大新兴市场囊括的传感领域甚广,且须跨领域合作的成分相当高,导致开发出的解决方案更易差异化,具备不可替代性。

与汽车市场属单一应用不同,工业市场应用更破碎和零散,加之每个制造产业属性不同,解决方案也各不相同。

尽管产业属性不同,但大部分的工厂都包含了机台加工、组装、检测、物流四项流程,而每个流程中,皆有对传感技术的不同需要。

 

工业设备诊断,资料图


例如,在机台加工流程中,目前最热门的议题是设备诊断。其中,加速度传感器能协助判断有无异常的震动;而温度传感器则可用来判断温差有无异常,或是机台变得过热的状况。

 

机械臂,资料图


在组装流程中,传感器应用较为明显的系统是机械臂。以往,机械臂只用于搬东西,往后要想能够组装,就必须要有加速度传感器做到抓取,以及陀螺仪来做到旋转的功能,甚至如果要机器人锁螺丝,还需要扭力传感器。

 

自动光学检测设备,资料图


在检测流程中,光学传感器现已被广泛用于半导体、面板、电路板产业,可协助找出人眼所找不出的封装产品缺陷。近期较新的案例,是穿戴眼镜进入工厂,该装置中结合了三种传感器,麦克风、加速度传感器、3D视觉,将可透过侦测机台热变异的过程,来判断零件有无故障的征兆。

 

AGV小车,资料图


不仅如此,有厂商正在讨论,让未来巡检过程也变得越来越智能。以前,巡检人员必须到机房进行抄表,再进行相关核对。而今若能透过穿戴眼镜做虚实整合,人力成本便可以降低许多,其中影像传感的技术便很重要。而在物流部分,比如在AGV搬运车中,便可使用红外线或磁力计来自动侦测方向。

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