Monitorowanie poziomu za pomocą kompaktowych czujników pojemnościowych

Zasada „szybciej, większe, dalej” nie sprawdza się już we wszystkich aspektach postępu ludzkiego i technicznego. Najlepszy przykład: projektanci elektroniki, którzy prześcigają się w wyposażaniu urządzeń w coraz mniejsze podzespoły. Zakres funkcji wielu urządzeń rośnie bez zajmowania dodatkowej przestrzeni, co powoduje, że płytki drukowane muszą być wyposażone w coraz bardziej zagęszczone podzespoły. Niezależnie od tego, czy chodzi o technologię medyczną, czy o smartfon, ewolucja w elektronice prowadzi do miniaturyzacji – czego można osiągnąć jedynie dzięki odpowiednim procesom produkcyjnym.

Montaż SMT: optymalne wykorzystanie płytki

Miniaturowe elementy elektroniczne montuje się na płytkach przy użyciu technologii montażu powierzchniowego, w skrócie SMT. W porównaniu z poprzednimi metodami proces ten eliminuje konieczność wykonywania skomplikowanych otworów do podłączania przewodów, dzięki czemu elementy można montować na płytkach nie tylko w większej liczbie i mniejszych rozmiarach, ale także od spodu. Producenci stosują w pełni zautomatyzowane procesy, takie jak lutowanie rozpływowe, aby zapewnić bezpieczne osadzenie elementów pasywnych, mikrokontrolerów lub regulatorów napięcia na płytce.

W tym procesie lut miękki jest nakładany na płytkę jeszcze przed montażem i podgrzaniem. Jest on rozprowadzany na przykład za pomocą dozownika, który przypomina moduł stosowany w drukarkach atramentowych. Szybkie maszyny są obecnie w stanie nakładać ponad 100 000 kropek na godzinę. Dzięki dodatkowej precyzji pozycjonowania i dozowania są one szeroko stosowane w produkcji półprzewodników i stanowią bardziej elastyczną alternatywę dla drukarek szablonowych.

Monitorowanie poziomu w przestrzeniach zamkniętych

Właśnie w tego typu systemach dozujących firmy Anda Automation Co., Ltd, jednego z czołowych producentów w Chinach, firma TURCK zainstalowała system monitorowania poziomu w ograniczonej przestrzeni. Aby zapobiec przestojom i ograniczyć straty lutu do minimum, pracownicy muszą być powiadamiani, gdy poziom lutu w kasetach dozujących osiągnie poziom krytyczny. Jest to szczególnie trudne ze względu na elementy maszyny produkcyjnej, z których niektóre są bardzo małe. Do monitorowania wkładów można było zatem rozważać wyłącznie bardzo małe czujniki, które mogłyby wykrywać substancje o różnej gęstości – a ponadto musiało to być możliwe nawet przy silnych wibracjach i przez warstwę tworzywa sztucznego o grubości jednego milimetra.

Nad igłami dozującymi producent maszyn z Dongguan stosuje obecnie czujnik pojemnościowy firmy TURCK o prostokątnej obudowie (BC10-QF5.5), który ma zaledwie 5,5 milimetra grubości, a jednocześnie zapewnia znamionową odległość roboczą wynoszącą 10 milimetrów. Aby umożliwić równoległą pracę głowic dozujących, producent może zamontować dwa czujniki w niewielkiej odległości od siebie. Imponująca była również elastyczność czujników zbliżeniowych: klienci mogą przeprowadzić precyzyjną kalibrację czujnika za pomocą potencjometru w zależności od używanego kleju lub lutu. „Kompaktowy czujnik nie tylko pozwala nam pokonać problemy montażowe, ale także szybko usuwać usterki w terenie lub reagować na zmiany” – wyjaśnia Lei Hui Sen, wiceprezes Anda Automation. „Ostatecznie pomaga to zapobiegać stratom kleju lub lutu”.

Miniaturowy czujnik z bezdotykowym wykrywaniem

Dla innego producenta maszyn do nakładania kleju, dozowania i zalewania kluczowe znaczenie miała możliwość zamontowania układu sterującego czujnikiem w jeszcze mniejszej przestrzeni montażowej. Chińska firma wykorzystuje czujniki pojemnościowe TURCK typu Q08 w ultrakompaktowej wersji o długości 32 milimetrów do bezkontaktowego wykrywania poziomu. Jasny wskaźnik LED tego miniaturowego czujnika wykorzystuje różne kolory do sygnalizacji stanu napięcia roboczego lub stanu przełączenia. Model BC5-Q08 umożliwia również użytkownikom sprawdzanie poziomu bezpośrednio na maszynie i uzupełnianie cieczy, kleju lub lutu w razie potrzeby.