GIẢI PHÁP ĐO CHIỀU CAO CHỒNG GIẤY: DX80, AS30 VÀ W16

GIẢI PHÁP ĐO CHIỀU CAO CHỒNG GIẤY: DX80, AS30 VÀ W16

Trong các hệ thống in ấn và đóng gói tự động, việc kiểm soát chiều cao của chồng giấy (paper stack height) là yếu tố then chốt để đảm bảo quy trình cấp liệu liên tục, tránh kẹt, sai vị trí hoặc cấp thiếu vật liệu. Việc chọn đúng loại cảm biến và triển khai hợp lý sẽ giúp tối ưu hóa năng suất, giảm phế phẩm và nâng cao độ ổn định vận hành. Dưới đây là phân tích chi tiết về ba giải pháp thường được áp dụng: Dx80 distance sensor, AS30 array sensor và W16 small photoelectric sensor — cùng cách kết hợp chúng trong thực tế.

1. Yêu cầu cơ bản khi đo chiều cao chồng giấy

Trước khi chọn cảm biến, cần nắm rõ các yêu cầu ứng dụng:

• Phạm vi đo (range): chồng giấy có thể cao hoặc thấp tùy ứng dụng — cảm biến cần có dải đo phù hợp.
• Độ chính xác (accuracy): ứng dụng in/đóng gói thường yêu cầu vị trí và chiều cao chính xác để tránh lệch giấy.
• Tốc độ đáp ứng (response time): trong dây chuyền tốc độ cao, cảm biến phải phản hồi nhanh để PLC điều chỉnh kịp thời.
• Đặc tính vật liệu: giấy có bề mặt phản xạ khác nhau (bóng/mờ, trắng/đen) — cảm biến phải hoạt động ổn định với các loại giấy này.
• Môi trường vận hành: bụi, ánh sáng môi trường, rung động — cảm biến cần có độ bền và khả năng chống nhiễu tốt.

2. Dx80 — Laser distance sensor: nâng chuẩn đo lường lên tầm mới

Dx80 distance sensor là một lựa chọn phổ biến khi cần đo khoảng cách chính xác ở vị trí trên cùng (top) hoặc bên hông (side) chồng giấy. Là cảm biến khoảng cách dạng laser, Dx80 mang đến:

• Độ chính xác cao và lặp lại tốt, phù hợp khi cần biết chiều cao tuyệt đối để PLC tính toán hành trình cơ cấu nâng/hạ.
• Dải đo rộng cho phép ứng dụng với nhiều kích thước chồng giấy.
• Tốc độ đo nhanh, hỗ trợ việc đo liên tục khi chồng giấy đang di chuyển hoặc khi hệ thống điều chỉnh vị trí.
• Khả năng lọc nhiễu và ổn định trong môi trường ánh sáng phức tạp, giúp hoạt động tin cậy ngay cả khi có đèn nhà xưởng hoặc phản xạ từ băng tải.

Ứng dụng điển hình: đặt Dx80 ở phía trên (top) để đo từ đầu cảm biến đến bề mặt chồng giấy — từ đó hệ thống biết chính xác chiều cao hiện tại so với giá trị mục tiêu.

3. AS30 — Analog array sensor: đo chiều cao theo mặt cắt bên hông

AS30 array sensor là cảm biến mảng (array sensor) cho phép đo nhiều điểm trên một chiều dọc dọc theo cạnh chồng giấy. Điểm mạnh:

• Đo độ cao theo profile bên hông, nghĩa là AS30 không chỉ cho chiều cao một điểm mà cung cấp một “bản đồ” chiều cao theo vùng mà sensor quét.
• Tính linh hoạt cao: có thể theo dõi biến dạng, lệch mép, hoặc chồng giấy không đều.
• Tín hiệu analog/đa điểm giúp truyền về hệ thống các giá trị chi tiết để phân tích nâng cao — ví dụ phát hiện chồng giấy nghiêng, lệch lớp hoặc sóng vênh.
• Giao tiếp hiệu quả với PLC hoặc controller qua các chuẩn công nghiệp, thuận tiện cho tích hợp vào hệ thống điều khiển hiện có.

Ứng dụng: lắp AS30 bên hông của băng nạp để giám sát profile chồng giấy trong suốt quá trình cấp — đặc biệt hữu ích với các quy trình cần đảm bảo bề mặt phẳng, không có lớp bị nhăn hay nhô.

4. W16 — Photoelectric sensor: giải pháp điểm đơn, tín hiệu số

Khi hệ thống chỉ cần phát hiện chiều cao tại một điểm cố định (ví dụ: gửi cảnh báo khi chồng giấy đạt mức tối thiểu hoặc tối đa), W16 small photoelectric sensor là lựa chọn kinh tế và hiệu quả. Đặc tính:

• Xuất tín hiệu digital switching rõ ràng (on/off) — phù hợp cho các logic điều khiển đơn giản trong PLC.
• Kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt ở các vị trí hẹp trong cơ cấu cấp liệu.
• Độ tin cậy cao trong phát hiện vật thể, hoạt động ổn định trên nhiều bề mặt giấy với phản xạ khác nhau.
• Chi phí thấp hơn so với cảm biến khoảng cách dạng laser hoặc mảng, khi yêu cầu ứng dụng không cần đo liên tục hay phân tích profile.

Ứng dụng: đặt W16 tại điểm kiểm tra mức thấp để kích hoạt cảnh báo “cần nạp thêm” hoặc điểm mức cao để dừng nạp tránh tràn.

5. Chiến lược kết hợp — tối ưu cả hiệu suất lẫn chi phí

Trong thực tế, một hệ thống đo chiều cao chồng giấy hiệu quả thường kết hợp cả ba loại cảm biến, tận dụng ưu điểm từng dòng:

• Dx80 (top/side): đo chính xác chiều cao hiện tại, dùng cho feedback closed-loop điều khiển nâng/hạ.
• AS30 (side array): cung cấp profile cạnh cho kiểm tra chất lượng (ví dụ phát hiện lệch lớp, sóng).
• W16 (point photoelectric): cảnh báo mức đơn giản, làm nhiệm vụ trigger/cutoff tiết kiệm chi phí.

Ví dụ triển khai:

• Dx80 để cung cấp giá trị chiều cao số liên tục cho PLC.
• AS30 để kiểm tra xem chồng có đều hay không; nếu profile lệch, PLC điều chỉnh sai số cấp.
• W16 làm nhiệm vụ “bảo hiểm”: khi Dx80/AS30 gặp lỗi hoặc trong chế độ bảo trì, W16 vẫn có thể báo mức tối thiểu để tránh dừng đột ngột.

6. Lợi ích khi áp dụng giải pháp đo chiều cao chuẩn xác

• Giảm lỗi cấp liệu, tăng độ ổn định sản xuất.
• Giảm phế phẩm do lệch/méo khi in hoặc đóng gói.
• Tối ưu năng suất nhờ điều khiển tự động chính xác.
• Giảm chi phí bảo trì và thời gian ngừng máy.

Nguồn: https://www.sick.com/sg/en/

Xem thêm các sản phẩm của Sick tại đây.