現代の産業自動化の世界では、ウェイトソーターマシンが製品の品質と効率を確保する上で重要な役割を果たしています。これらの機械は、食品、医薬品、製造などのさまざまな業界で広く使用されており、その重量に基づいて製品をソートしています。ウェイトソーターマシンの評判の良いサプライヤーとして、私はこれらのマシンで使用されるセンサーの種類についてよく尋ねられます。このブログ投稿では、ウェイトソーターマシンとその機能に使用されるさまざまなセンサーを掘り下げます。
負荷セル：体重測定の心臓
負荷セルは、ウェイトソーターマシンで最も基本的なセンサーです。彼らは、製品の重量によって加えられた力を電気信号に変換する責任があります。次に、この信号を処理して、製品の実際の重量を決定します。負荷セルには、ひずみゲージ負荷セル、油圧負荷セル、圧電荷重セルなど、さまざまなタイプがあります。
ひずみゲージ負荷セルは、ウェイトソーターマシンで最も一般的に使用されるタイプです。それらは、力による金属要素の変形が電気抵抗の変化を引き起こす株の原理に基づいて機能します。この抵抗の変化は、製品の重量に比例しているため、正確な重量測定が可能になります。ひずみゲージ負荷セルは、高精度、信頼性、耐久性で知られているため、産業用途に最適です。
一方、油圧負荷セルは、油圧液を使用して、製品によって及ぼす力を測定します。製品が荷重セルに配置されると、油圧液が圧縮され、圧力が変化します。この圧力の変化は、製品の重量を決定するために使用される電気信号に変換されます。油圧負荷セルは、高精度が必要ないアプリケーションに適していますが、大きな負荷を処理でき、比較的安価です。
圧電荷重セルは圧電効果に基づいており、特定の材料が機械的応力を受けたときに電荷を生成します。製品が荷重セルに配置されると、機械的応力により、圧電材料が電荷を生成します。これは、製品の重量に比例します。圧電荷重セルは、高感度と速い応答時間で知られているため、高速の計量が必要なアプリケーションに適しています。
光電センサー：製品の存在を検出します
光電気センサーは、コンベアベルト上の製品の存在を検出するために、ウェイトソーターマシンで使用されます。これらのセンサーは、光のビームを放出し、光ビームの反射または中断を検出することにより機能します。製品がライトビームを通過すると、ビームが中断され、センサーが制御システムに信号を送信します。この信号は、計量プロセスをトリガーし、コンベアベルト上の製品のみが計量されるようにするために使用されます。
ウェイトソーターマシンで使用される光電気センサーには、スルービームセンサーとレトロ反射センサーの2つの主要なタイプがあります。スルービームセンサーは、コンベアベルトの反対側に配置された送信機とレシーバーで構成されています。トランスミッターは、レシーバーが受信する光のビームを放出します。製品がライトビームを通過すると、ビームが中断され、センサーが制御システムに信号を送信します。スルービームセンサーは、高精度と信頼性で知られているため、正確な製品検出が必要なアプリケーションに適しています。
一方、レトロ反射センサーは、コンベアベルトの同じ側に配置されたトランスミッターとリフレクターで構成されています。トランスミッターは光のビームを放出します。光のビームは反射器から反射され、送信機によって受信されます。製品がライトビームを通過すると、反射が中断され、センサーが制御システムに信号を送信します。レトロ反射センサーは、スルービームセンサーよりもコンパクトでインストールが簡単であるため、スペースが制限されているアプリケーションに適しています。
近接センサー：製品位置の検出
近接センサーは、コンベアベルト上の製品の位置を検出するために、ウェイトソーターマシンで使用されます。これらのセンサーは、特定の範囲内の金属または導電性オブジェクトの存在を検出することにより機能します。製品が近接センサーの検出範囲を通過すると、製品の位置を決定するために使用されるセンサーの出力信号に変化が生じます。
誘導性近接センサー、静電容量近接センサー、磁気近接センサーなど、ウェイトソーターマシンで使用される近接センサーにはいくつかの種類があります。誘導性近接センサーは、電磁場を生成し、金属物体の存在によって引き起こされるフィールドの変化を検出することにより機能します。一方、容量性近接センサーは、導電性オブジェクトの存在によって引き起こされる静電容量の変化を検出することにより機能します。磁気近接センサーは、磁石または強磁性オブジェクトによって引き起こされる磁場の存在を検出することにより機能します。
近接センサーは、重量を計る前に、製品がコンベアベルトに適切に配置されるように、ウェイトソーターマシンで使用されます。また、ソートメカニズムをトリガーするために使用され、製品が重量に基づいて正確にソートされるようにします。
圧力センサー：コンベアベルトの張力の監視
圧力センサーは、コンベアベルトの張力を監視するためにウェイトソーターマシンで使用されます。これらのセンサーは、固定された表面のコンベアベルトによって加えられた圧力を測定することにより機能します。コンベアベルトの張力が変化すると、圧力センサーによって検出される圧力の変化が生じます。この圧力の変化は、コンベアベルトの張力を調整するために使用され、スムーズかつ効率的に動作するようにします。
ひずみゲージ圧力センサー、圧電圧センサー、容量性圧力センサーなど、ウェイトソーターマシンで使用される圧力センサーにはいくつかの種類があります。ひずみゲージ圧力センサーは、印加圧力による金属元素の変形を測定することにより機能します。圧電圧力センサーは、機械的応力を受けたときに電荷を生成することにより機能します。容量性圧力センサーは、印加圧力によって引き起こされる静電容量の変化を検出することにより機能します。
圧力センサーは、ウェイトソーターマシンで使用され、コンベアベルトが正しい張力で動作するようにし、滑りを防ぎ、正確な計量と並べ替えを確保します。
結論
結論として、ウェイトソーターマシンはさまざまなセンサーに依存して、製品の正確な計量と並べ替えを確保しています。荷重セルは重量測定の心臓であり、製品の重量によって加えられた力を電気信号に変換します。光電センサーは、コンベアベルト上の製品の存在を検出するために使用され、近接センサーは製品の位置を検出するために使用されます。圧力センサーは、コンベアベルトの張力を監視するために使用され、滑らかで効率的な動作を確保します。
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参照
- Doebelin、EO（2003）。測定システム：アプリケーションと設計。マグロウヒル。
- ノートン、HN（2006）。トランスデューサーのハンドブック。エルゼビア。
- Tischler、MB、＆Remple、RJ（2012）。航空機システムの識別：理論と実践。ワイリー。