センサーの使い分け
明日のファクトリーオートメーションへようこそ。 メインパーソナリティの高橋です。
クリスです。よろしくお願いします。
ラジオネーム、ものづくりじろうさんから頂きました。ありがとうございます。
搬送中のワークを停止させる用途として、光電センサーと物理センサー、リミットスイッチがありますが、どう使い分けていますか?
というお便りでございます。クリスさんいかがですか?
基本は…
そもそもね、私のイメージですね。まずこういう物理センサー、物理センサーは基本はローブのもので、ぶつかってもなかなか壊れないというイメージがあったんですけどね。
使ってもそう…と気がしますね。
例えば、ほこりとかある場合でもちゃんと使えるというところで、光電センサー、接触しなくても検出できるとか、
あとは、その場合にはちょっと環境に敏感だったりとか、いろんなんですけど、ケースパーケースですね。
あと安いんじゃないかな、物理センサー。
なので、昔メーカーだったときは基本は物理センサーしか使わないですね。
本当に。
でも今言っているのはワークを、搬送中のワークを停止させる用途ですけど、
うちは昔からはほぼ物理センサーしか使わなかったんですね。
安いし、安いが一番メリットだったんです。
基本は物理センサー使います。
うちは、昔は。
どうですか、高橋さんは、両方もう使っていると思うんですけど。
そうですね。
まあ、なんか一般的な話をしますけど、まず物理センサーと光電センサーっていうよりはもう一つあると思ってて、
物理センサー、Limit Switchを使うのか、近接センサーを使うのか、光電センサーを使うのか。
だいたいこの3つだと思うんですよ、使い分けて。
そうですね、はい。
で、僕のイメージですよ。
基本的にLimit Switchっていうのは、確実にそこに来るものに対して使うことが多いかなと思います。
確実にこっちに来るもの。
例えば、サーボ軸のソフトリミットの検出とか。
はい、そうですね。
そういうリニアガイドとかにきちんとガイドされて、確実にそこに来ますよっていうものに多分僕使うかなという。
で、基本的に確実に止めたいものですね。
はい。
いわゆる電気的な物理的なスイッチなので、やっぱり信頼性が非常に高いですね。
なるほど、そうですね。
で、あと基本的にB設定にできるので、断線検知も比較的簡単にできますよと。
これが電気式になるとちょっとそこがめんどくさくなってきたりするので、
まず確実に止めたいものに関しては、
確実に止めたいものかつ確実にそこに来るもの。
リミット設置は検出範囲がそんなに広くないですね。
そうですね、はい。
で、あと接触するんでやっぱり耐久回数が結構あるので、
毎回当たるんじゃなくて本当に念のため付けとくみたいなやつだとか、
ドアスイッチみたいにものすごい確率性が高い機能を要するとか、
そういうところに物理スイッチっていうのは使っていくのかなというふうに私は思ってて。
で、あとは近接加工電。
ここで議論して搬送地のワークを定させるっていうふうに書いてあるので、
多分これどっちかだと思うんですよ。
あんまり搬送ワーク定させるリミットスイッチは使わないような気がしてて。
近接センサーの信頼性
そうですね。
やっぱり設計難しいっていうのと、1日何千回も当てたら壊れるからですね。
はい。
なので、何千回も毎日使うようなものにリミットスイッチは使わないかなと。
で、あと近接加工電化ですけど、これは信頼性の話だけだと思ってて。
圧倒的に近接センサーのほうが信頼性が高いんですね。
はい。
なんでかというと、光電センサーはゴミをかぶったり、ほこりをかぶったら、
ほこりをかぶったらもうアウトですよね。
何か、例えば虫が横切るとかそういうのも全部アウトになるので、
やっぱり意外に外覧に弱いケースがあると。
なるほど。
なので近接センサーのほうが確実です。
で、ただ近接センサーだと配置できないケースがありますよねっていうところに光電センサーを使っていくと。
例えば近接センサーのどんだけ頑張ってもやっぱり20ミリとか30ミリなんですね、検出範囲が。
限界ですよね。
そうですね。
だからある程度ブレブレなワークが来るんであれば、そこに必ず何かが来るとは限らないので、
やっぱり検出範囲が弱いのと、
あと結構その範囲が広いじゃないですか。
うん。
絶対ここでピシャって検知できないですね。
そうですね。
だいたいこの辺にあるっていうことしか撮れないので、
もうちょっとビシビシに撮りたいときはやっぱり近接だとやっぱりちょっと厳しい。
だからやっぱり考え方としてはまず近接じゃダメかっていう話を考えて、
やっぱ厳しいねってなったら光電考えていく。
光電でも厳しいねってなったらファイバーセンサー考えていく。
なるほど、そういう考え順番があるんですね。
あるんですね。
あるかなと思いますね、搬送系に関しては。
なるほど、そういう物理からダメだったら光電考えたらファイバーで一歩ずつ考えて、
値段も一歩ずつ上がるんですもんね、センサーの値段とか。
ここに関してはたぶんそんなに変わらない気がしますね。
変わらないですか、なるほど。
ファイバーセンサーになったらちょっと高くなるけどっていうくらいですかね。
アンプが要りますからね。
なるほど、そうですね。
IoLINKセンサーの課題
なるほど。
じゃあここにもう一個アドバンスの内容でぶっこんでいきたいんですけど、
IoLINKの光電センサーとか近接センサーあるじゃないですか。
ありますね、あります。
あれって聞く一番最初って近接センサー01だけじゃなくて、
この20ミリの間255分解能ぐらいでワークの近さ測れるんですよみたいなことをめっちゃおりにしてた時期あるじゃないですか。
ありますね、各メーカー。
あったね、アムロンも出たし、消えてたのはいいんだっけ。
あとはスイスメーカーとか。
バルフもそうですし、いろんなメーカーがそれ言ってましたけど、
あれをうまく活用できたメーカーはいるのかっていう。
あれ難しくないですか。
ユースケースを一応教えてくれたんですよ、あのメーカーが。
なかなか調整難しい。
そうですよね。
すごい難しい。
近接センサーで撮ってるワークがそのアバウトにちょっと近いかちょっと遠いかっていうことがわかった時に、
それがIoT的にビッグデータになるかって言った時に、やっぱり結構難しかったですよね。
あります、ちょっと待ってくださいね。
教えてくれたんですよ、あるメーカーが近接アウリングセンサーどうやって使うのか。
確かに使えるところは絶対あるじゃないですか、そんな。
だって微妙に距離測りたいやつなんていっぱいあるし、
高電センサーレベルでも距離が測れるんだったら安い距離センサーとして使うみたいなの全然考えられるじゃないですか、普通に考えた時に。
なるほどね。
でもそれが汎用的かって言われるとやっぱりちょっと難しかったですよね。
難しい。
リッコー使いますよというアプリケーションをしてくれたんですけど、
ツールの検出、スピンドルの高速機械の上に挿したのがスピンドルの上にアウリングタイプのネットをつけて、
微妙な距離を測って、ツールが反応入っているかどうかをチェックしましょうというアプリケーションをしてくれたんですけど、
すごいシビアな情勢だなといつも思ったんですよ。
そうですね、本当にそれをやるんだったらもうちょっと高性能なセンサーが欲しくなったりしますもんね、そういう時って。
そういう時にこれ使うのってすごい大変なんだと思ったりして。
難しさとして、再現性ないんですよね、あれ。
そうですね。
あくまでそのセンサーの中の分解のが255ミリあるだけで、200のところがあるセンサーが5ミリあったら別のセンサーが5ミリとは限らんのですよね、そこが。
センサーの製造ばらつきとかでそこが全然ばらつくっていう。
だからアイオリングセンサーってああいうやつって距離返してこないじゃないですか。
なんていうか、無次元の値を返してきますよね、単位のない。
255段階のどの辺にいますかってことで返してこない。
今2ミリとかいますよみたいなの返してこないんで。
ちょっとどう使うか、このアイオリング付ける必要あるかというところから始めるんですよね。
そうですね。
っていうなかなか厳しさがあって、全然広がらなかったなっていう。
近接だったら普通の近接でいいんじゃないですかという質問になっちゃうんですよね。
そうですね。
これを付けて、これを付けたらアイオリングマスターいる。
1ついいのは敷地が何本でも引けるっていうのはいいですけどね。
普通の近接センターって敷地が1つしか引けないじゃないですか。
そうですね。
これでは例えば57から50とかもうちょっと重かく言うわけですよね。
そうですね。
これがソフトウェア的な何本でも引けるっていうのと、機械的な調整いらんっていうのはいいことかもしれませんけどね。
機械的な調整いらん。
普通の近接センサーってネジが付いてて、デシロを調整してそのセンサーの調整するじゃないですか。
ぐるぐるで。
そうですね。近接センサー自体には別に何かパラメーターとか持ってなくて、
単純にワーク近づけてみてここで光るからこの辺やなみたいな調整をするんですけど、
そういうメカ的な調整がいらんくなる。
ソフトでパラメータを設定できるようになったしって感じですよね。
そうですね。なので、ソフトウェアでできるんで、自動チューニングみたいなことの道が少し見えてきたかもしれないよねっていうのはあると思いますけど。
ただ、当時の日本メーカーが近接センサーと光電センサーのIOリンクだけ出して、
IOリンクやーって言ってたのは結構厳しいなと思ってましたね。横目で見てみた時には。
この敷地、ちゃんと取れますよ。距離取れますよ。オンオフだけじゃないよって。
そうですけど、それだけですかみたいな感じ。
そうですね。アナログセンサーとかそういうものを全部IOリンクにしてって旨味が出てくるようなもんだと思ってたので、当時は。
なんか足りない。もう一歩踏んでほしいですよね。高須さん的には。
そうですね。バルフとかが全面的にIOリンクセンサーをラインナップしていろいろやってましたけど、
じゃあヨーロッパで流行ったのかっていうと、言うてそんなめっちゃ流行ったわけではないじゃないですか。
IOリンクセンサーですか?
センサー自体がね。
でもこれもね、ちょっとね、高須さんもIOリンク好きわかるんですけどね、私も。
ヨーロッパはみんなIOリンク言ってるんですけど、どんだけIOリンク使ってるかなと本当に。
そんなかと思いますよ。
多分IOリンクマスターはみんな使ってると思うんですよ。
でもこれIOリンクマスターは8パート、8パート全部IOリンクセンサーで使うかどうかは別ですよね。
基本的にハブを使って普通のDIOとかアナログとかを入れてるケースっていうのもかなりあるし。
そのなんていうんですか、やっぱり。
IOリンクマスターの登場によってリモートIOの価格はめちゃめちゃ下がったと思います。
ひっこつのIOリンクポーズなんかでやっぱり16点。
IOリンクユースロックハブをつないだら、単純で16点増えましたよって感じですよね。
アナログが必要なときにアナログのリモートIOを別に足さなくていいし、
ハブを足したりコンバーターを入れたりで柔軟に対応できるようになったっていうので、
IO-Linkセンサーの普及状況
やっぱりIOリンクマスターはかなり普及したんだろうなっていう。
IOリンクセンサーだったらちょっと微妙。
いや、普及はしてますよ。
IOハブとかアナログハブとかは多分すごいエニーですよね。
そう言われたら確かにそうですね。
だからやっぱり、ちょっとタイトルだとずれてきてますけど。
やっぱりそのIOリンクメーカー、いわゆるValveとかTurkとかが。
Turkはちょっと違うかな。
Moolとかが上手だったのはアナログコンバーターをちゃんと出したことですね。
このコンバーターを作っているメーカーは多分MoolとValve、国内は作ってます?
国内は何をですけど、例えば単体のコンバーターを作っているメーカーっていうのは今のところいないと思ってます。
ただハブは作ってますね。
ハブは作ってるんですか?
アナログハブとかは、例えばOptexFAとかが作ってるし。
はい。そうか。
作ってるんです。でもそこまで多くのメーカーは作ってるわけじゃないですよね。
そうですね。あとかなり遅かったですね。何だかんだ4年ぐらいかかったんじゃないですか。Valve系が出てから。
なるほど。そういうぐらいハードル高いんじゃないかな。
そうですね。
海外だとValve、Phoenix、Mool、バナーカ。この辺が主流ですよね。この4社。
なるほど。そうですね。
Phoenixさんはちょっと後発なんで、先行したのはやっぱりValveだったかなと思いますけど。Valve、Mool、Electronicってところがかなり先行して。
最初にIOリンクを持ってきたのもValveですよね。
日本に?
日本にIOリンクを持っていくのは。
どうでしょうね。
僕がIOリンクの選定をしてたのって2018年か2019年。18年かな。18年ですけど。
その頃にはValveとTurkとIFMと3社ぐらいは少なくとも言いましたけどね。
そういうわけか。かなり入ったんですね。日本ぐらいにも既に。
入ってたと思います。
センサーの使用法と選択
なるほど。でも実際普及したのはその時ぐらいですよね。
そうですね。
IOリンクが本格的に使われてるのは。
結局そこで国内はValveがかなり普及したっていうのはありますけどね。
はい。
多分いいものでしょうね。あそこちょっと使ったことないですけど、Valveの。
僕も使ったことない。
使ったことないというか、簡単な評価しかしたことない。
僕はTurkユーザーですからね、基本的に。
自分で選定してずっと5,6年Turk使ってるっていう。
Turkは優秀ですよね。優勝は優秀ですね、IOリンクマスター。
僕は好きですね。
1個買ってるわしも。1個どこかアメリカで買ってる。
正直に言った時にIOリンクマスターは好きか嫌いかですから基本的に。
好み。
好みだと思う。
実際使ったらあんまり変わらないですよね。
そうですね。
好みですよね。実績と好みですよね。
できることあんまり変わらないですからね、基本的に。
IOリンクマスター、今親友メーカー入っても多分泥戦なんじゃないかな?
そうですね。
僕はクラスBが好きなんで、IOリンクの中では。
ケスカラン、日本の。
僕はクラスBが好きなんで、クラスAしかないメーカーはあんまり好きじゃない。
それは好みの話で、完全に。
ケスカラン、前にタカさんに出たところで。
頑張ってほしいと思ってます。
頑張って。
っていう話ね。
全然IOリンクの話から、IOリンクっちゃ、
ワーク有りセンサーの話からどんどん入りしてきたけど。
そうですね。
タカさんが言ってたのは最初に物理センサーで、
どういうタイミングだったら光電センサーで、
こういうタイミングだったらファイバーセンサー使って、
ちょいちょいレベルアップでいいんじゃないかなという結論じゃないかな。
そうですね。
ただですけど。
ないに越したことはないんですよね、ああいうセンサー。
なんですか?
ないに越したことはないですよね。
別になくて検知できるのはそれでいいじゃないですか。
なるほど。
でも試してダメだったら、一個ずつあればアップじゃないかなと思ってますね。
アウリングもありますよって。
アウリングというか、いわゆるセンサーレスっていうのが一時期流行った時期があるじゃないですか。
センサーレス?
センサーレス。
いわゆるアクチュエーター、内蔵のセンサーだけで処理しきるっていう。
なるほど。
それもありですね。これもありだな。
結局、やっぱりセンサーはいい面もあれば悪い面もありますけど、
嘘つくっていうことも非常に多いので。
嘘つく?
嘘つく。
例えばさっきの車高の話とかもそうじゃないですか。
高電センサーがあったけど、そこを虫が横切ったらワークアリーになっちゃうとか。
なるほど。
断線するとか、たまたま使えないっていうのもあるし、機械の組み付けが悪いとかね、そういうのもあるしね。
だから、そういうばらつきがないに越したことはないんで、センサーなしでっていうのが一時期流行ったんですけど、
ただやっぱりそうすると、PLCの中に記憶を持つっていうことがかなり増えてきて、かなり複雑になるっていうのと、なんかデッドロックがかかるみたいな。
そう考えたらわかるです。大人の人にセンサーつけたほうがいいんじゃない?という話ですよね。
いいんじゃない?ってなりながら最近ちょっと戻ってきてるっていうところですよね。
コストと効率の重要性
高田さんはどっち派ですか?自派でいうか。センサーです?
できれば、財科はつけたほうがいいと思ってる。
財科?
財科センサー、ワークありセンサーですね。
ワークありセンサー、はいはい。
ただ、アクチュエーターに紐づくセンサーっていうのはなしていいと思ってますね。
例えばオーバートラベル用のセンサーとか、そういうのも全部なしていいんじゃないかなって。
基本的にそのワークを記憶するためのセンサーはできればだけつけといたほうがいい気はしてますけど。
それ以上複雑なものはもういらない。
いらない。
いらない。あっても値段が上がるだけです。ちょっとだけ。
そうですね。
でも嫌です。
高いですね。
シンプルはいいです。
1000円一本配線したら5000円くらいかかるんで。人件費が。
なるほど。
一本配線したらIOチェック一回しなあかんくて、それまた5000円くらいかかるんで。
これちょっと、センサーIOチェックの値段ちょっと分からんかったんですけど、そんなそうまんかかるんですかこれ。
自分でパッとパッとってさっさとやってるからそれに気にしなかったんですけど、5000円5000円で完遂するんですかこれは。
僕はそんな感じで3つ持りますね。
だいたい5メートルの1000円一本配線するのに5000円くらいで3つ持ってますね。
だいたい外れそう。
そんな外れないですね。
5メートルで引いて、5メートル歩いて、それで両方も配線して、電入れてチェック。それくらいか。そんなもんだな。
1時間、1時間くらいもしないんですけど、それくらいですよね。
そんなもんですね。
そうですね。いろんなところを結束で縛ってっていう風にやってるとやっぱり、だいたいそれくらいかかる気がしますね。
なるほど。
そっか、これは全部お金ですもんね。お金で計算するんですもんね、最終的にはやっぱり。
分かるか、費用を。
お金もあるし時間もあるし。
品質っていうのも当然ありますけど、いろんな指標で見ていく。
分かりやすいのはお金ですね。
分かりました。ありがとうございます。
というわけで、ものづくり二郎さん、ワークの話からちょっとふっといましたけど、こんな感じで終了したいと思います。ありがとうございました。
ありがとうございました。
アカンさん、いつもアウリングの方法でどんどん誘導していくんですからね。
しょうがない。
もうアウリング推奨者で日本一のアウリング、多分アウリング協会入った方がいいと思うくらいですよ。
アウリングね。
日本はあるんですか、アウリング協会は。
アウリング協会は日本はいますよ。
アウリング、あるんですか、日本は。
あるある、だって、産業用ネットワーク店でいつもセミナーしてるじゃないですか。
私たちも、失礼しました、すみません。
あるんだ。
また皆さん聞いてくださいということで、ありがとうございました。
