เซนเซอร์กระบอกสูบที่เหมาะสมสำหรับเซลล์เชื่อมคือ สวิตช์แม่เหล็กที่เข้ากันได้กับกระบอกสูบ ซึ่งดาตาชีต ระบบสายไฟ การติดตั้ง และชุดประกอบที่ติดตั้งเสร็จแล้วต้องผ่านการรับรองภายใต้วงรอบการเชื่อมที่เลวร้ายที่สุดซึ่งมีความเป็นไปได้ของเซลล์นั้น. ป้ายกำกับทั่วไปว่า “ทนสนามเชื่อม” ยังไม่เพียงพอ เพราะอาจหมายถึงพร็อกซิมิตีเซนเซอร์แบบเหนี่ยวนำที่ตรวจจับเป้าโลหะภายนอก แทนที่จะตรวจจับแม่เหล็กภายในกระบอกสูบนิวแมติก
เริ่มจากระบุสิ่งที่ต้องตรวจจับ หากเซนเซอร์เดิมอ่านแม่เหล็กลูกสูบผ่านผนังกระบอกสูบ เซนเซอร์ทดแทนต้องได้รับการอนุมัติให้ใช้กับกระบอกสูบ แม่เหล็ก ร่อง และฮาร์ดแวร์ยึดชุดนั้น หากเครื่องจักรสามารถนำธงหรือขายึดโลหะมาเป็นเป้าได้ เซนเซอร์เหนี่ยวนำที่ทนสนามเชื่อมอาจเป็นทางเลือก แต่สองกรณีนี้เป็นสถาปัตยกรรมการตรวจจับคนละแบบ
ประเด็นสำคัญ
- จับคู่สวิตช์แม่เหล็กของกระบอกสูบกับกระบอกสูบและแม่เหล็กลูกสูบรุ่นที่ใช้งานจริง
- อย่าเปลี่ยนเป็นเซนเซอร์เหนี่ยวนำที่ใช้เป้าโลหะโดยไม่ออกแบบเป้าใหม่
- แยกวิเคราะห์สะเก็ดเชื่อม สนามแม่เหล็กภายนอก สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า และความเสียหายของสายไฟออกจากกัน
- ทำตามคำแนะนำการเดินสายและการต่อบอนดิ้งเพื่อการป้องกันของผู้ผลิต แทนการใช้กฎตายตัวเรื่องชีลด์
- อนุมัติเซนเซอร์ต่อเมื่อผ่านการทดสอบการผลิตในกรณีเลวร้ายที่สุดที่อินพุต PLC แล้ว
เหตุใดเซนเซอร์กระบอกสูบจึงทำงานผิดปกติใกล้จุดเชื่อม?
แคตตาล็อกกระบอกสูบสำหรับงานเชื่อมของ SMC ฉบับหนึ่งแนะนำให้ปรึกษาผู้ผลิตเมื่อกระแสเชื่อมเกิน 16,000 A และเตือนว่าสายเชื่อมหรืออิเล็กโทรดของปืนเชื่อมที่อยู่ใกล้อาจส่งผลต่อแม่เหล็กของกระบอกสูบ คำเตือนเฉพาะรุ่นนี้มีประโยชน์กว่าการกำหนดระยะห่างสากล เพราะกระแส รูปทรงตัวนำ การวางเส้นทางกระแสกลับ ทิศทาง และโครงสร้างกระบอกสูบล้วนเปลี่ยนระดับการสัมผัสสนามได้ (แคตตาล็อก SMC MK2T).
จากประสบการณ์ของเรา เซนเซอร์ที่เสียเฉพาะระหว่างการเชื่อมไม่จำเป็นต้องมีความเสียหายทางอิเล็กทรอนิกส์ถาวร อาการเดียวกันที่ PLC อาจเกิดจากออฟเซ็ตแม่เหล็กชั่วคราว สัญญาณรบกวนที่นำผ่านตัวนำ สายไฟเสีย สวิตช์เลื่อนตำแหน่ง ขั้วต่อขัดข้อง หรือลูกสูบไม่เคยไปถึงตำแหน่งที่คาดไว้ ต้องแยกสาเหตุเหล่านี้ก่อนกำหนดเซนเซอร์ทดแทน
| เส้นทางการสัมผัส | อาการทั่วไป | หลักฐานที่ต้องเก็บ | การตรวจสอบเบื้องต้น |
|---|---|---|---|
| สนามแม่เหล็กภายนอก | สวิตช์ทำงานหลอกหรือไม่ทำงานระหว่างการเชื่อม | เส้นทางกระแส ตำแหน่งและทิศทางของเซนเซอร์ | เปรียบเทียบวงรอบขณะปิดและเปิดการเชื่อม |
| สัญญาณรบกวนทางไฟฟ้า | PLC กะพริบ มีการเปลี่ยนสถานะเกิน หรือสัญญาณหาย | บันทึกเหตุการณ์ แหล่งจ่าย เส้นทางสายไฟ และขั้วต่อ | เปรียบเทียบ LED ของเซนเซอร์กับอินพุต PLC |
| สะเก็ดเชื่อมและความร้อน | ปลอกสายเป็นหลุม ขั้วต่อเสีย หรือฮาร์ดแวร์ติดขัด | ขีดจำกัดอุณหภูมิและเส้นทางสะเก็ดเชื่อม | ตรวจชุดสายไฟทั้งหมด |
| การเคลื่อนทางกล | จุดตรวจจับเลื่อนหลังซ่อมบำรุงหรือถูกกระแทก | ตำแหน่งสวิตช์ แรงบิด และการมาถึงของลูกสูบ | ทำเครื่องหมายและตรวจยืนยันตำแหน่งที่ติดตั้ง |
| เส้นทางกระแสที่ไม่ได้ตั้งใจ | ความร้อน การอาร์ก หรือความเสียหายทางไฟฟ้าซ้ำ | ทบทวนวงจรกระแสกลับของการเชื่อมและบอนดิ้ง | ใช้การตรวจสอบทางไฟฟ้าโดยผู้มีคุณสมบัติ |
หมวดสุดท้ายต้องตรวจสอบด้วยความระมัดระวัง ชีลด์สายเซนเซอร์ สายคอมมอนสัญญาณ ตัวนำบอนดิ้งเพื่อการป้องกันของเครื่องจักร และสายกระแสกลับงานเชื่อมไม่ได้ทำหน้าที่เดียวกัน ห้ามถอดบอนดิ้งเพื่อการป้องกันหรือถอดจุดต่อที่มีกระแสอยู่เพื่อ “ค้นหา” เส้นทางกระแส การตรวจสอบทางไฟฟ้าต้องดำเนินการตามขั้นตอนทำงานอย่างปลอดภัยของหน้างานและเอกสารของเครื่องจักรกับอุปกรณ์เชื่อม
หากความขัดข้องยังเกิดขึ้นเมื่อปิดการเชื่อม ให้ใช้ ลำดับวินิจฉัยความขัดข้องของเซนเซอร์กระบอกสูบนิวแมติก ที่ครอบคลุมกว่า ก่อนโทษกระบวนการเชื่อม
จริง ๆ แล้วเครื่องจักรต้องใช้วิธีตรวจจับแบบใด?
ผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตสองตระกูลแสดงให้เห็นว่าต้องเลือกวิธีตรวจจับก่อน SMC จำหน่ายออโตสวิตช์โซลิดสเตตทนสนามแม่เหล็กสำหรับกระบอกสูบลม ขณะที่ ifm อธิบายเซนเซอร์งานเชื่อม Kplus ว่าเป็นอุปกรณ์เหนี่ยวนำที่ตรวจจับวัตถุโลหะ ทั้งสองเหมาะกับสภาพแวดล้อมการเชื่อม แต่ไม่ได้ตรวจจับเป้าเดียวกัน (SMC D-P3DWA, ifm Kplus).
สวิตช์แม่เหล็กของกระบอกสูบ
สวิตช์แม่เหล็กของกระบอกสูบ คืออุปกรณ์ที่ตรวจจับสนามจากแม่เหล็กซึ่งติดตั้งอยู่ในลูกสูบ ห่วงโซ่การตรวจจับทั้งหมดประกอบด้วยแม่เหล็ก ผนังกระบอกสูบ องค์ประกอบเซนเซอร์ ค่าขีดสวิตช์ ร่องยึด ขายึด และเอาต์พุตไฟฟ้า สวิตช์ที่ใส่เข้ากับร่อง T หรือร่อง C ได้ทางกายภาพไม่ได้หมายความว่าจะเข้ากันได้กับแม่เหล็กลูกสูบหรือช่วงเวลาสวิตช์ที่ต้องการ
คำว่า “โซลิดสเตต” ก็ไม่ได้ระบุหลักการตรวจจับเพียงแบบเดียว สวิตช์สำเร็จรูปอาจใช้องค์ประกอบตรวจจับแบบฮอลล์ แมกนีโตรีซิสทีฟ หรือแบบแม่เหล็กอื่น สำหรับการเปรียบเทียบเชิงปฏิบัติของคำว่า Reed, Hall, MR, สองสาย, PNP และ NPN โปรดดู คู่มือการทำงานของสวิตช์กระบอกสูบ.
เลือกสถาปัตยกรรมนี้เมื่อ PLC ต้องยืนยันว่าลูกสูบเข้าสู่โซนตรวจจับปลายช่วงชักหรือโซนกลางช่วงชักที่กำหนด และผู้ผลิตกระบอกสูบอนุมัติชุดสวิตช์ดังกล่าว
พร็อกซิมิตีเซนเซอร์แบบเหนี่ยวนำที่ทนสนามเชื่อม
พร็อกซิมิตีเซนเซอร์แบบเหนี่ยวนำที่ทนสนามเชื่อม คืออุปกรณ์ที่สร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสำหรับตรวจจับขึ้นเองและตอบสนองต่อเป้าโลหะที่อยู่ใกล้ รุ่นสำหรับงานเชื่อมอาจใช้สารเคลือบไม่เกาะติด รวมถึงวงจรหรือการออกแบบคอยล์ที่มุ่งต้านสนามแม่เหล็กแรงสูง Balluff และ ifm ต่างอธิบายผลิตภัณฑ์เหนี่ยวนำที่ทนสนามเชื่อมว่าเป็นอุปกรณ์ตรวจจับโลหะ ไม่ใช่สวิตช์ที่อ่านแม่เหล็กลูกสูบผ่านผนังกระบอกสูบ (เซนเซอร์ทนสนามเชื่อม Balluff Factor 1, เซนเซอร์เหนี่ยวนำสำหรับงานเชื่อมของ ifm).
สถาปัตยกรรมนี้เหมาะได้เมื่อเครื่องจักรมีธงโลหะ สต็อป ปากจับ สไลด์ หรือขายึดภายนอกที่ตรวจจับได้และมีตำแหน่งซ้ำเดิม การเปลี่ยนจากสวิตช์กระบอกสูบโดยทั่วไปต้องออกแบบเป้าทางกล วิเคราะห์ค่าคลาดเคลื่อนของระยะตรวจจับ ป้องกันสายไฟ และทบทวนโหมดความขัดข้องใหม่ จึงไม่ใช่การเปลี่ยนเซนเซอร์แบบเสียบแทนได้ทันที
การตรวจจับระยะไกลหรือแยกทางกล
เมื่อไม่สามารถป้องกันเซนเซอร์ทั้งสองประเภทที่ตำแหน่งที่ต้องการได้ ให้ย้ายหน้าที่ตรวจจับไปยังจุดอื่น เป้าเหนี่ยวนำที่มีการป้องกัน ชุดลิมิตทางกล ทรานสดิวเซอร์เชิงเส้นระยะไกล หรืออุปกรณ์เฉพาะงานแบบอื่นอาจเข้าถึงง่ายและมีอายุใช้งานดีกว่า การเลือกขึ้นกับความละเอียดที่ต้องการ อัตรารอบ พื้นที่ที่มี สิ่งปนเปื้อน และสัญญาณนั้นเป็นเพียงสัญญาณการทำงานหรือเป็นส่วนหนึ่งของฟังก์ชันความปลอดภัย
หากระบบควบคุมต้องการข้อมูลมากกว่าบิตปลายทาง คู่มือการผสานรวมเซนเซอร์ป้อนกลับ คู่มือนี้อธิบายว่าไม่ควรถือว่าการยืนยันแบบดิสครีต การป้อนกลับตำแหน่งแบบแอนะล็อก และการควบคุมวงปิดมีความเทียบเท่ากัน
ดาตาชีตเซนเซอร์ควรแสดงหลักฐานอะไรบ้าง?
การเลือกที่ตรวจสอบได้ต้องมีหลักฐานอย่างน้อยหกกลุ่ม ได้แก่ ความเข้ากันได้กับกระบอกสูบ พฤติกรรมเมื่ออยู่ในสนามแม่เหล็ก คำประกาศ EMC อินเทอร์เฟซไฟฟ้า ขีดจำกัดสภาพแวดล้อม และข้อจำกัดการติดตั้ง หลักฐานเหล่านี้ครอบคลุมปรากฏการณ์ต่างกันตามวิธีทดสอบภูมิคุ้มกันของ IEC 61000 และข้อจำกัดเฉพาะรุ่นในแคตตาล็อกของผู้ผลิตระบบนิวแมติก (IEC 61000-4-3, IEC 61000-4-6).
ความเข้ากันได้กับกระบอกสูบและแม่เหล็กอย่างตรงรุ่น
บันทึกผู้ผลิตกระบอกสูบ ซีรีส์ รู ร่องหรือราง ตัวเลือกแม่เหล็ก ขายึดเซนเซอร์ ตำแหน่งตรวจจับ และทิศทางทางออกสายไฟที่ต้องการ ขอรายการเซนเซอร์ที่อนุมัติแล้วหรือเอกสารยืนยันความเข้ากันได้เป็นลายลักษณ์อักษรสำหรับการกำหนดค่านั้นโดยตรง ความสอดคล้องด้านมิติของกระบอกสูบตาม ISO ไม่ได้ทำให้สนามแม่เหล็กหรือร่องเซนเซอร์ของทุกรุ่นเป็นมาตรฐานเดียวกัน
สำหรับประเด็นด้านแม่เหล็ก ให้แยกช่วงการทำงาน ฮิสเทอรีซิส ความทำซ้ำได้ และค่าคลาดเคลื่อนการติดตั้งออกจากกัน คู่มือแม่เหล็กลูกสูบภายใน อธิบายว่าแม่เหล็กที่แรงกว่าเพียงอย่างเดียวไม่ได้รับประกันจุดสวิตช์ที่เสถียรกว่า
การทดสอบ EMC ที่ระบุชื่อและเกณฑ์สมรรถนะ
อย่ารับคำว่า “ป้องกัน EMI” โดยไม่มีคำประกาศรองรับ ขอให้ระบุว่ามาตรฐาน EMC เฉพาะผลิตภัณฑ์หรือมาตรฐานทั่วไปฉบับใดใช้บังคับ ทดสอบพอร์ตใด ใช้วิธี IEC 61000-4-x ใด ระดับทดสอบ การจัดสายไฟ และเกณฑ์สมรรถนะเป็นอย่างไร
วิธีเหล่านี้ครอบคลุมสัญญาณรบกวนคนละประเภท:
- IEC 61000-4-3 ครอบคลุมภูมิคุ้มกันต่อสนามแม่เหล็กไฟฟ้าความถี่วิทยุแบบแผ่รังสี
- IEC 61000-4-4 ครอบคลุมทรานเชียนต์ไฟฟ้าความเร็วสูงแบบเกิดซ้ำที่พอร์ตแหล่งจ่าย สัญญาณ ควบคุม และดิน
- IEC 61000-4-5 ครอบคลุมแรงดันกระชากทิศทางเดียวที่เกี่ยวข้องกับการสวิตช์และทรานเชียนต์จากฟ้าผ่า
- IEC 61000-4-6 ครอบคลุมสัญญาณรบกวนที่นำผ่านตัวนำและถูกเหนี่ยวนำจากสนามความถี่วิทยุ
- IEC 61000-4-8 ครอบคลุมสนามแม่เหล็กจากความถี่กำลัง 50 Hz และ 60 Hz
การผ่านการทดสอบเพียงรายการเดียวไม่ได้พิสูจน์ภูมิคุ้มกันต่อทุกปรากฏการณ์ในสภาพแวดล้อมการเชื่อมจุดด้วยความต้านทาน การเชื่อมอาร์ก หรือการเริ่มอาร์กความถี่สูง และไม่สามารถแทนที่การยืนยันผลของเซลล์ที่ประกอบเสร็จแล้ว
อินเทอร์เฟซไฟฟ้า
ระบุช่วงแรงดันแหล่งจ่าย โทโพโลยีสองสายหรือสามสาย เอาต์พุต PNP หรือ NPN ฟังก์ชันปกติเปิดหรือปกติปิด ช่วงกระแสโหลด แรงดันตกภายใน กระแสรั่วขณะปิด เวลาตอบสนอง ผังขาพินขั้วต่อ การป้องกันลัดวงจร และความยาวสายไฟ
ตรวจที่อินพุต PLC อย่าหยุดเพียงการดู LED ของเซนเซอร์ สวิตช์สองสายอาจมีไฟติด ขณะที่กระแสรั่ว แรงดันตกภายใน ระดับทริกเกอร์ของอินพุต หรือการเดินสายยังทำให้สถานะลอจิกไม่แน่นอนได้ บันทึกรุ่นโมดูลอินพุตและชนิดช่องสัญญาณที่ใช้จริงไว้ใน RFQ
โครงสร้างสำหรับสภาพแวดล้อม
พิกัดอุณหภูมิต้องพิจารณาจากชุดประกอบทั้งหมด ตัวเรือนสเตนเลสไม่ได้ทำให้อิเล็กทรอนิกส์ สารพอตติ้ง ขั้วต่อ หรือสายไฟมีพิกัดใช้งาน 800 °C ตามไปด้วย เช่นเดียวกัน คำอธิบายว่าปลอกสายทำจากฟลูออโรพอลิเมอร์หรือซิลิโคนไม่ได้พิสูจน์ว่าจะทนสะเก็ดเชื่อมชนิดใดได้ หากไม่มีการทดสอบผลิตภัณฑ์ที่กำหนดไว้
รุ่น D-P3DWA สำหรับการเชื่อมอาร์กของ SMC ใช้สารประกอบฟลูออรีนพิเศษในโครงสร้างสายลีดและมีฝาครอบป้องกันสะเก็ดโลหะ หลักฐานผลิตภัณฑ์นี้มีประโยชน์ แต่ยังใช้ได้เฉพาะรุ่นที่ระบุและเงื่อนไขการติดตั้งที่ระบุ ไม่ใช่เซนเซอร์ทุกตัวที่มีฝาครอบสเตนเลสหรือฟลูออโรพอลิเมอร์ (ข้อมูลผลิตภัณฑ์ SMC).
ควรประเมินการสัมผัสจากการเชื่อมอย่างไร?
มักต้องพิจารณาวิธีทดสอบภูมิคุ้มกันของ IEC สี่วิธีในการวิเคราะห์ด้านไฟฟ้า แต่ไม่มีวิธีใดแปลงกระแสเชื่อมเป็นระยะปลอดภัยสากลสำหรับเซนเซอร์ได้ IEC 61000-4-3, -4-4, -4-5 และ -4-6 กำหนดปรากฏการณ์ทดสอบที่ทำซ้ำได้ ส่วนการติดตั้งจริงยังขึ้นกับกระบวนการเชื่อม การจัดวางตัวนำ พอร์ต การเดินสาย และคำแนะนำของอุปกรณ์
จัดทำแผนที่การสัมผัสรอบวงรอบการทำงานจริง:
- ระบุว่าเป็นกระบวนการเชื่อมจุดด้วยความต้านทาน MIG/MAG, TIG, สตัด เลเซอร์ หรือกระบวนการผสม
- บันทึกรุ่นแหล่งจ่ายกำลังเชื่อมและคอนโทรลเลอร์
- บันทึกกระแสสูงสุดหรือโปรแกรมตารางกระบวนการจากข้อมูลอุปกรณ์
- ติดตามตัวนำขั้วบวกของการเชื่อมและตัวนำกระแสกลับงาน
- ถ่ายภาพระยะห่างและทิศทางของตัวนำเหล่านั้นเทียบกับกระบอกสูบ เซนเซอร์ ขั้วต่อ และสายสัญญาณ
- ทำเครื่องหมายเส้นทางสะเก็ดเชื่อมโดยตรงและพื้นผิวร้อน
- บันทึกการเชื่อมที่เกิดพร้อมกันและตำแหน่งสายไฟที่เคลื่อนที่ได้
- ระบุวงรอบที่แน่นอนซึ่งอินพุตเริ่มไม่เสถียร
เหตุใดทิศทางจึงสำคัญ? สนามแม่เหล็กที่เซนเซอร์ขึ้นกับเรขาคณิตของวงรอบกระแสทั้งหมด ไม่ใช่เฉพาะค่ากระแสที่พิมพ์ไว้บนเครื่องเชื่อม เส้นทางกระแสไปและกลับที่สั้นและวางชิดกันมีพฤติกรรมต่างจากวงรอบกว้างที่ล้อมฟิกซ์เจอร์ และโครงสร้างเหล็กกับสายไฟที่เคลื่อนที่สามารถเปลี่ยนสนามเฉพาะที่ได้อีก
ใช้ระยะห่างเป็นตัวแปรทดสอบที่ต้องบันทึก ไม่ใช่หลักประกันสากล ตัวอย่างเช่น Fronius แนะนำให้เว้นระยะอย่างน้อย 30 cm หากทำได้ ระหว่างสายเซนเซอร์แรงดันกับสายกระแสกลับงานเชื่อมหรือชุดสายอ่อนในบริบทการจัดการสายของตน คำแนะนำนี้มีคุณค่าสำหรับระบบที่ครอบคลุม แต่ไม่ได้พิสูจน์ว่าสวิตช์กระบอกสูบทุกตัวปลอดภัยที่ระยะ 300 mm (คู่มือการจัดการสายไฟของ Fronius).
จะป้องกันเซนเซอร์จากสะเก็ดเชื่อมและความเสียหายทางกลได้อย่างไร?
IEC 60529 จัดประเภทการป้องกันของเปลือกหุ้มจากการเข้าถึง วัตถุแปลกปลอม ฝุ่น และน้ำสำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าที่อยู่ในขอบเขตมาตรฐาน แต่ไม่ได้รับรองความต้านทานต่อสะเก็ดเชื่อม การงอสาย การกระแทกขั้วต่อ หรือสนามแม่เหล็กภายนอก (IEC 60529). ให้ถือรหัส IP เป็นข้อกำหนดรายการหนึ่ง ไม่ใช่ลำดับคะแนนความทนทานต่อการเชื่อม
ใช้การป้องกันทางกายภาพตามลำดับนี้:
- ย้ายออกจากแนวสะเก็ดโดยตรง วางเซนเซอร์และทางออกสายไฟไว้หลังการ์ดเดิม หรือด้านกระบอกสูบที่หันออกจากจุดเชื่อม เมื่อกฎการติดตั้งของผู้ผลิตกระบอกสูบอนุญาต
- ใช้ฝาครอบตามที่ระบุ เลือกฝาครอบสะเก็ดหรือขายึดที่ผู้ผลิตอนุมัติ แทนเปลือกเหล็กดัดแปลงที่อาจรบกวนเส้นทางสนามแม่เหล็กหรือทำให้ปรับตำแหน่งไม่ได้
- ป้องกันทางเข้าสายไฟ จุดโค้งแรก ทางเข้าสายแบบขึ้นรูป ขั้วต่อ และช่วงสายที่ถูกลากหรือเสียดสีมักต้องใส่ใจมากกว่าตัวสวิตช์
- ควบคุมการเคลื่อนที่ของสายไฟ รักษารัศมีดัดตามที่ระบุ จัดให้มีตัวรับแรงดึง และป้องกันการเสียดสีกับขอบคมของฟิกซ์เจอร์
- คงทางเข้าถึงสำหรับซ่อมบำรุง ฝาครอบที่กักเศษสิ่งสกปรกหรือทำให้ปรับสวิตช์ไม่ได้อาจสร้างโหมดความขัดข้องใหม่
อย่าจัดอันดับวัสดุตัวเรือนจากจุดหลอมเหลวเพียงอย่างเดียว ช่วงอุณหภูมิทำงานของสวิตช์ โครงสร้างสายไฟ ตัวเลือกฝาครอบ การทดสอบสะเก็ดเชื่อม การสัมผัสสารเคมี และเรขาคณิตการติดตั้งมีความเกี่ยวข้องมากกว่า สอบถามว่าสารเคลือบหรือฝาครอบกันสะเก็ดเปลี่ยนได้หรือไม่ และผู้ผลิตอนุญาตให้ใช้น้ำยาทำความสะอาดชนิดใด
เมื่อเกิดความขัดข้องซ้ำ ให้ถ่ายภาพชิ้นส่วนที่เสียก่อนทำความสะอาด เราพบว่าสายไฟเป็นหลุม ปลอกสายหดจากความร้อน ขายึดหลวม ขั้วต่อปนเปื้อน และสวิตช์ที่ไฟฟ้ายังปกติแต่ติดตั้งผิดตำแหน่ง ล้วนนำไปสู่แนวทางแก้ไขที่ต่างกันมาก
ควรจัดการการเดินสาย ชีลด์ และบอนดิ้งอย่างไร?
IEC 60204-1 มีข้อกำหนดที่ปรับปรุงใหม่ด้านบอนดิ้งเพื่อการป้องกันและ EMC สำหรับอุปกรณ์ไฟฟ้าของเครื่องจักร ขณะที่ Fronius แนะนำแยกต่างหากให้ลดความยาวเส้นทางกระแสกลับของการเชื่อม ตรวจให้จุดสัมผัสดี วางตัวนำกระแสไปและกลับไว้ด้วยกันเมื่อทำได้ และหลีกเลี่ยงการขดหรือไขว้สาย ทั้งหมดนี้เป็นชั้นการติดตั้งคนละส่วน ไม่ควรรวมเป็นกฎ “กราวด์” เดียว (IEC 60204-1, คู่มือ Fronius).
| ชั้นของระบบ | วัตถุประสงค์หลัก | กฎการเลือก |
|---|---|---|
| บอนดิ้งเพื่อการป้องกันและ PE | ความปลอดภัยทางไฟฟ้าและบอนดิ้งให้ศักย์เท่ากัน | ทำตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัยทางไฟฟ้าของเครื่องจักร ส่วนประกอบ และมาตรฐานที่ใช้บังคับ |
| วงจรกระแสกลับงานเชื่อม | นำกระแสเชื่อมที่กำหนดกลับไปยังแหล่งจ่าย | ทำตามคำแนะนำของผู้ผลิตอุปกรณ์เชื่อมเรื่องเส้นทาง จุดต่อ และขนาดสาย |
| แหล่งจ่ายเซนเซอร์และสายคอมมอนสัญญาณ | ทำให้วงจรเซนเซอร์แรงดันต่ำครบวงจร | ทำตามไดอะแกรมการเดินสายของเซนเซอร์และ PLC |
| ชีลด์สายไฟเมื่อมีการระบุ | ควบคุมการคัปปลิงทางแม่เหล็กไฟฟ้าตามที่กำหนด | เข้าปลายสายตามที่อุปกรณ์และการออกแบบ EMC ของระบบกำหนดไว้อย่างเคร่งครัด |
ไม่มีคำตอบสากลที่ปลอดภัยสำหรับคำถามว่า “ควรต่อกราวด์ชีลด์ที่ปลายเดียวหรือทั้งสองปลาย?” ความต่างศักย์ความถี่ต่ำ อิมพีแดนซ์ความถี่สูง โครงสร้างขั้วต่อ บอนดิ้งของตู้ ชนิดสาย และการจัดวางที่ผู้ผลิตทดสอบล้วนมีผล ในการทบทวนงานของเรา คำถามที่มีประโยชน์คือการเข้าปลายสายที่ติดตั้งแล้วตรงกับการจัดวางที่มีเอกสารและผ่านการทดสอบทั้งสองปลายหรือไม่
จัดตัวนำของเซนเซอร์ไว้ด้วยกันตามที่ออกแบบ ลดพื้นที่วงรอบที่ไม่จำเป็น และหลีกเลี่ยงการเดินสายขนานยาวข้างตัวนำเชื่อม เมื่อไม่สามารถรักษาระยะห่างได้ ให้ผู้ผลิตอุปกรณ์เชื่อมและระบบควบคุมร่วมตรวจสอบ แทนการเลือกระยะจากตารางที่ไม่มีแหล่งที่มา
เฟอร์ไรต์ก็เป็นอุปกรณ์เฉพาะงานเช่นกัน วัสดุ เส้นโค้งอิมพีแดนซ์เทียบความถี่ ตำแหน่งติดตั้ง การจัดตัวนำ และพฤติกรรมเมื่ออิ่มตัวเป็นตัวกำหนดว่าจะช่วยได้หรือไม่ ติดตั้งเมื่อผู้ผลิตอุปกรณ์แนะนำ หรือเมื่อการตรวจสอบ EMC ระบุว่าควรใช้การจัดการแบบคอมมอนโหมดหรือดิฟเฟอเรนเชียลโหมดที่เหมาะสม
ที่สำคัญที่สุด อย่าแยกสายดินเพื่อการป้องกัน อย่าถอดจุดต่อบอนดิ้ง หรือใช้ชีลด์สัญญาณเป็นวิธีแก้เส้นทางกระแสกลับงานเชื่อม ให้แก้ไขวงจรเชื่อมที่ออกแบบไว้และระบบบอนดิ้งเพื่อการป้องกันภายใต้การทบทวนโดยผู้เชี่ยวชาญด้านไฟฟ้า
จะรับรองเซนเซอร์ก่อนปล่อยผลิตได้อย่างไร?
แคตตาล็อกกระบอกสูบสำหรับงานเชื่อมของ SMC ฉบับหนึ่งระบุไว้อย่างชัดเจนให้ปรับออโตสวิตช์หลังยืนยันการทำงานในสภาพติดตั้งจริง เปลี่ยนคำแนะนำนี้เป็นการทดสอบยอมรับที่มีเอกสาร แทนการอนุมัติเซนเซอร์จากการตรวจบนโต๊ะทดลองเพียงอย่างเดียว (แคตตาล็อกกระบอกสูบทนสะเก็ดเชื่อมของ SMC).
ใช้ลำดับนี้:
-
ยืนยันตัวตนของอุปกรณ์ บันทึกกระบอกสูบ เซนเซอร์ ขายึด สายไฟ ขั้วต่อ อินพุต PLC การตั้งค่าเฟิร์มแวร์หรือตัวกรองอินพุต และตารางการเชื่อม
-
ตรวจการติดตั้ง ยืนยันแรงบิดติดตั้ง รัศมีดัดสาย ตัวรับแรงดึง ฝาครอบ การเข้าที่ของขั้วต่อ และระยะห่างจากชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่หรือร้อน
-
กำหนดค่าพื้นฐานขณะปิดการเชื่อม เดินกระบอกสูบตามแรงดัน โหลด และความเร็วการผลิตโดยปิดการเชื่อม บันทึกพฤติกรรมของ LED เซนเซอร์และอินพุต PLC
-
ทดสอบสภาวะการเชื่อมที่เลวร้ายที่สุด เดินเครื่องด้วยตารางกระแสสูงสุดที่อนุมัติ ตำแหน่งสายไฟที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งอยู่ใกล้ที่สุด ชุดการเชื่อมพร้อมกัน และอัตรารอบสูงสุดที่คาดหมาย
-
สังเกตทั้งสองด้านของสัญญาณ เปรียบเทียบสถานะสวิตช์ที่หน้างานกับอินพุต PLC ดิบและบันทึกเหตุการณ์ วิธีนี้ช่วยแยกการเปลี่ยนแปลงจากการตรวจจับออกจากผลของการเดินสายหรือวงจรอินพุต
-
ทดสอบระยะเผื่อการสวิตช์ ขยับเซนเซอร์ภายในช่วงปรับที่ผู้ผลิตอนุญาต แล้วตรวจยืนยันการเปลี่ยนสถานะ ON และ OFF ที่เชื่อถือได้ทั้งในอุณหภูมิและสภาวะทางกลสุดขั้ว
-
ทำซ้ำหลังแช่ความร้อน การทดสอบขณะเย็นอาจไม่พบพฤติกรรมของสายไฟ ขั้วต่อ แม่เหล็ก หรืออิเล็กทรอนิกส์ที่เปลี่ยนไปหลังผลิตต่อเนื่อง
-
บันทึกเกณฑ์ผ่าน กำหนดการเปลี่ยนสถานะที่ยอมได้ ช่วงเวลาตอบสนอง จำนวนรอบซ้ำ ช่วงเวลาตรวจสอบ และเงื่อนไขที่ถือว่าการทดสอบไม่ผ่าน
หากใช้อินพุตตำแหน่งในฟังก์ชันควบคุมที่เกี่ยวข้องกับความปลอดภัย เซนเซอร์ออโตเมชันมาตรฐานไม่ได้เป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยโดยอัตโนมัติ ต้องประเมินสถาปัตยกรรมความปลอดภัย ความครอบคลุมด้านการวินิจฉัย การตอบสนองต่อความขัดข้อง และความเหมาะสมของส่วนประกอบตามหลักความปลอดภัยเครื่องจักรแยกต่างหาก
จะวินิจฉัยความขัดข้องโดยไม่เดาได้อย่างไร?
ข้อสังเกตสามอย่างมักช่วยจำกัดขอบเขตการค้นหาได้เร็ว ได้แก่ ความขัดข้องยังมีอยู่หรือไม่เมื่อปิดการเชื่อม LED เซนเซอร์กับอินพุต PLC ให้ผลไม่ตรงกันหรือไม่ และความขัดข้องย้ายตามเซนเซอร์หรือไม่เมื่อเปลี่ยนเป็นอุปกรณ์ที่รู้ว่าเข้ากันได้ ขั้นตอนตรวจสอบแบบเป็นลำดับใน คู่มือวินิจฉัยความขัดข้องของเซนเซอร์กระบอกสูบ ใช้หลักการเดียวกัน คือแยกห่วงโซ่สัญญาณก่อนโทษแม่เหล็กลูกสูบ
| ข้อสังเกต | สาเหตุที่เป็นไปได้มากกว่า | หลักฐานถัดไป |
|---|---|---|
| LED เซนเซอร์เปลี่ยนสถานะ แต่อินพุต PLC ไม่เปลี่ยน | ขั้วต่อ สายไฟ ระดับทริกเกอร์อินพุต สายคอมมอน หรือโมดูล | ทดสอบอินพุตตามขั้นตอนที่อนุมัติ |
| LED และ PLC ขัดข้องเฉพาะระหว่างการเชื่อม | อิทธิพลแม่เหล็ก สัญญาณรบกวนแหล่งจ่าย หรือความไวต่อสัญญาณรบกวน | เปลี่ยนตัวแปรควบคุมทีละรายการ |
| ความขัดข้องยังอยู่เมื่อปิดการเชื่อม | การติดตั้ง การมาถึงของลูกสูบ สวิตช์ สายไฟ แม่เหล็ก หรือ PLC | ทำตามลำดับวินิจฉัยมาตรฐาน |
| ความขัดข้องย้ายตามเซนเซอร์ที่รู้ว่าเข้ากันได้ | เซนเซอร์หรือสายลีด/ขั้วต่อที่ติดอยู่ | ตรวจโหมดความขัดข้องและเปรียบเทียบประวัติชิ้นส่วน/ลอต |
| ความขัดข้องยังอยู่ที่ตำแหน่งเดิมหลังเปลี่ยนเซนเซอร์ | กระบอกสูบ ขายึด การเดินสาย อินพุต สนามเฉพาะที่ หรือเรขาคณิตกระบวนการ | เปรียบเทียบกับสถานีที่เหมือนกันและทำงานปกติ |
| ความเสียหายทางกายภาพปรากฏก่อนที่ทางเข้าสายไฟ | แนวสะเก็ดเชื่อม รัศมีดัดสาย สายที่ไม่มีตัวรองรับ หรือการออกแบบฝาครอบ | แก้ไขการติดตั้งก่อนอัปเกรดอิเล็กทรอนิกส์ |
หลีกเลี่ยงการวินิจฉัยว่า “แม่เหล็กเสื่อม” จากค่าที่อ่านด้วยเครื่องมือถือเพียงครั้งเดียว ทิศทางหัววัด ระยะห่าง ผนังกระบอกสูบ ตำแหน่งลูกสูบ อุณหภูมิ และเหล็กที่อยู่ใกล้ล้วนเปลี่ยนผลวัดได้ เปรียบเทียบกับแกนที่เหมือนกันและทำงานปกติ โดยใช้ฟิกซ์เจอร์ที่ทำซ้ำได้และสภาวะการทำงานเดียวกัน
หลีกเลี่ยงการแก้ปัญหาแบบทำลายวงจรกระแสกลับงานเชื่อมหรือเครือข่ายบอนดิ้งเพื่อการป้องกันด้วย หากสงสัยว่ามีกระแสผิดปกติ ผู้มีคุณสมบัติต้องใช้เครื่องมือที่เหมาะสมและขั้นตอนที่อนุมัติ โดยไม่ทำให้มาตรการป้องกันเสียหน้าที่
RFQ และบันทึกการยอมรับควรมีข้อมูลอะไรบ้าง?
RFQ 12 รายการช่วยปิดช่องว่างด้านหลักฐานส่วนใหญ่ที่พบจาก คำแนะนำเฉพาะกระบอกสูบของ SMC, วิธีทดสอบภูมิคุ้มกันของ IEC, และ คำแนะนำด้านสายไฟของอุปกรณ์เชื่อม. และทำให้คำตอบของซัพพลายเออร์เปรียบเทียบกันได้ แทนการพึ่งถ้อยคำการตลาดว่า “ทนการเชื่อม”
ให้ระบุ:
- ผู้ผลิตกระบอกสูบ ซีรีส์ รู ช่วงชัก และตัวเลือกแม่เหล็ก
- ร่อง ราง ขายึด และทิศทางทางออกสายไฟที่ต้องการ
- หน้าที่ตรวจจับ: โซนลูกสูบ ปลายช่วงชัก เป้าโลหะภายนอก หรือตำแหน่งที่ต้องวัด
- กระบวนการเชื่อม รุ่นแหล่งจ่ายกำลัง และตารางการเชื่อมที่อนุมัติ
- กระแสเชื่อมสูงสุดที่มีเอกสารรองรับและการทำงานพร้อมกัน
- ระยะและทิศทางของเซนเซอร์เทียบกับปืนเชื่อม อิเล็กโทรด สายกระแสไป และสายกระแสกลับงาน
- การสัมผัสสะเก็ดเชื่อมโดยตรงและพื้นผิวร้อน
- ช่วงอุณหภูมิโดยรอบและอุณหภูมิเฉพาะจุดที่วัดได้
- แรงดันแหล่งจ่าย อินเทอร์เฟซ PNP/NPN หรือสองสาย รุ่นอินพุต PLC โหลด และขั้วต่อ
- รหัส IP ที่ต้องการ รวมถึงข้อกำหนดแยกด้านสะเก็ดเชื่อม สารเคมี และการดัดงอสาย
- คำประกาศ EMC ที่ใช้บังคับ วิธีทดสอบ ระดับทดสอบ พอร์ต การจัดสาย และเกณฑ์สมรรถนะ
- วงรอบการรับรอง เกณฑ์ผ่าน การสอบกลับได้ และความพร้อมของชิ้นส่วนทดแทนที่ต้องการ
ขอให้ซัพพลายเออร์ระบุสมมติฐานและข้อจำกัดทุกข้อ หากความเข้ากันได้ขึ้นกับแม่เหล็กกระบอกสูบ ฝาครอบ ความยาวสาย หรือระยะติดตั้งขั้นต่ำที่เฉพาะเจาะจง ให้ใส่เงื่อนไขนั้นไว้ในแบบ รายการวัสดุ หรือบันทึกชิ้นส่วนที่อนุมัติแล้ว สำหรับการทบทวนเฉพาะงาน ให้ส่งชุดหลักฐานเดียวกันผ่าน แบบฟอร์มติดต่อด้านเทคนิค.
คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเซนเซอร์แม่เหล็กของกระบอกสูบ: ผู้ซื้อควรถามอะไร?
คำถามห้าข้อสำหรับผู้ซื้อช่วยแยกหลักการตรวจจับ โครงสร้างสำหรับสภาพแวดล้อม หลักฐาน EMC กฎการติดตั้ง และสมรรถนะของเซลล์ที่ประกอบเสร็จแล้ว ความแตกต่างเหล่านี้สอดคล้องกับหมวดผลิตภัณฑ์ที่แยกกันของ SMC และ ifm และปรากฏการณ์ภูมิคุ้มกันแยกต่างหากที่กำหนดโดย ซีรีส์ IEC 61000.
เซนเซอร์กระบอกสูบที่ดีที่สุดสำหรับสภาพแวดล้อมการเชื่อมคืออะไร?
ไม่มีเซนเซอร์ที่ดีที่สุดแบบสากล ให้เริ่มจากสวิตช์แม่เหล็กที่ผู้ผลิตอนุมัติสำหรับกระบอกสูบและแม่เหล็กลูกสูบรุ่นที่ใช้งานจริง จากนั้นตรวจเอกสารด้านสนามเชื่อม สะเก็ดเชื่อม สายไฟ ไฟฟ้า และ EMC หากเครื่องจักรสามารถนำเป้าโลหะภายนอกมาให้ตรวจจับได้ อาจประเมินเซนเซอร์เหนี่ยวนำที่ทนสนามเชื่อมในฐานะสถาปัตยกรรมอีกแบบหนึ่ง
ใช้ Reed switch ใกล้อุปกรณ์เชื่อมได้หรือไม่?
อย่าปฏิเสธหรืออนุมัติ Reed switch ทุกตัวจากชื่อเทคโนโลยีเพียงอย่างเดียว ให้ใช้ขีดจำกัดการใช้งาน การป้องกันเอาต์พุต พิกัดโหลด ข้อจำกัดสนามภายนอกของผู้ผลิตกระบอกสูบและสวิตช์ รวมถึงการทดสอบเมื่อติดตั้งจริง หากมีสวิตช์โซลิดสเตตทนสนามแม่เหล็กที่ผ่านการรับรอง สวิตช์นั้นอาจให้หลักฐานการใช้งานสำหรับเซลล์เชื่อมได้ชัดเจนกว่า
เซนเซอร์เหนี่ยวนำที่ทนสนามเชื่อมตรวจจับแม่เหล็กลูกสูบได้หรือไม่?
โดยทั่วไปไม่ได้ พร็อกซิมิตีเซนเซอร์เหนี่ยวนำทนสนามเชื่อมมาตรฐานตรวจจับเป้าโลหะที่เข้าสู่สนามตรวจจับ ไม่ได้แทนสวิตช์แม่เหล็กของกระบอกสูบที่อ่านแม่เหล็กลูกสูบผ่านผนังกระบอกสูบ การใช้งานต้องมีธงโลหะภายนอกหรือเป้าอื่นที่เข้าถึงได้ พร้อมออกแบบทางกลและไฟฟ้าใหม่
พิกัด IP69 หรือ IP69K พิสูจน์ว่าเซนเซอร์ทนสะเก็ดเชื่อมหรือไม่?
ไม่ใช่ รหัส IP กล่าวถึงการป้องกันเปลือกหุ้มจากการเข้าถึง วัตถุแปลกปลอม ฝุ่น และน้ำตามมาตรฐานที่กำกับ แต่ไม่ได้ยืนยันความต้านทานต่อสะเก็ดโลหะหลอมเหลว การดัดงอสาย สนามแม่เหล็ก หรือสัญญาณรบกวนที่นำผ่านตัวนำ ขอหลักฐานแยกสำหรับตัวเรือน สายไฟ ขั้วต่อ สารเคลือบ และการใช้งานเชื่อมที่ตั้งใจไว้
ควรต่อกราวด์ชีลด์สายเซนเซอร์ที่ปลายเดียวหรือทั้งสองปลาย?
ทำตามเอกสาร EMC ของเซนเซอร์ PLC ขั้วต่อ และเครื่องจักร การเข้าปลายสายด้านเดียวกับสองด้านแก้ปัญหาคัปปลิงคนละแบบ และขึ้นกับความถี่ อิมพีแดนซ์บอนดิ้ง โครงสร้างสาย และการติดตั้งที่ผ่านการทดสอบ ห้ามถอดสายดินเพื่อการป้องกันหรือใช้ชีลด์แทนการแก้ไขเส้นทางกระแสกลับงานเชื่อม