Tool Monitoring (WK2S)

WK2S 툴 감지 센서는 WK2 센서의 기능에 새로운 운영방법과 Sealing 을 개선한 제품이다.
센서의 규격은 WK2 와 동일하며 Controller Dimensions 이 변경(약간 커짐)되었습니다.
특히"제어방식의 경우 WK2 는 PNP 및 NPN 으로 구분이 있으나 WK2S 는 공용"이다.

1. Controller (WK2S, Part No. : 9431 ,TOMICS No. : 28011722 )

Wk2 Controller 의 호환성

DIP 스위치 MD1과 MD2가 off위치로 전환됐다면 WK2컨트롤러와 호환하며 사용할 수 있다.
"TEST-"와 "TEACH-"입력은 0V에서 결선되어야 한다.

2. Sensor 및 Cable 형상

3. 주문 방법 및 수량

[ 주문 1 ]

[ 주문 2 ]

Note.
1. Probe(200 mm)를 사용할 경우 Sensor (9401,Prob 160mm 포함됨)는 기본적으로 포함해야 한다.
2. 주문2의 경우에는 Probe가 2개(160 mm , 200 mm) 이다.

4. Mounting the Probe Assembly

[ 그림 1] Sensor Shaft 와 Probe assembly 의 분리는 grub screw 반시계 방향으로 돌리면 분해 된다.

[ 그림 2 ] 조립은 Probe assembly 를&nbaft 밀착 시킨다.

[ 그림 3 ] Probe assembly 를&shaft&밀착한 상태에서 grub screw 를 시계방향으로 돌려 체결하면 된다.

5. WK2S Controller 기능.

위치측정은 정확한 디지털 각도기기로 이루어져 있으며. 전원이 공급된 후에 Probe는 제로 위치에 놓인다.
teach-in 설정은 system 설정을 하거나 툴 또는 센서 위치가 바뀌었을 때 필요하다.
툴의 위치는 전원이 꺼지더라도 메모리에 의해 셋팅 된 위치를 기억한다.

5.1 Teach cycle, teach-in for object scanning only (switch position O)

power 스위치가 켜지면 센서는 원위치(zero position)로 돌아오며 샤프트는 처음 위치에서 270까지 회전 할 수 있다.
전원을 처음 켰을 때 Probe가 위치한 곳은 최상의 지점이 아니며 센서가 zero position에 위치한 후 Probe는 원했던 위치로 이동한다.
툴 감지 컨트롤러의 스텝 Switch 를 O (Object) 위치로 전환한다.
Error LED가 켜지면 구동각도에 비해 셋팅 값이 부족하다는 것을 가리키며 출력은 FAULT와 NOT OK 출력을 (npn , pnp) 활용할 수 있다.

step 스위치는 스캐닝 각을 최대로 설정한다.
Teach 버튼을 누르거나 'Teach'란 입력에 신호를 인가하면 object 스캐닝 모드에서 Probe는 장애물 영향을 받지 않는다면 설정 위치를 향해 천천히 회전할 것이다.
툴의 위치는 자동 저장이 되고 전원이 꺼져도 메모리에 저장된다.
스캐닝 각이 아주 작게 설정되면 ERROR LED가 켜지며 FAULT신호가 (pnp , npn) 출력된다.
cycle을 기억시킬 때에는 ERROR LED가 꺼질 때까지 스텝 Switch 의 각도를 증가 시킨다.

5.2 Free space scanning (Switch position F)

F위치에 스위치를 설정하면 검출영역내의 분출 또는 공급제어에 응용할 수 있으며 회전방향과 검출각도 스위치를 조정하여 선택한다.
free space scanning 에서 270도 이하의 시계 방향 또는 반 시계 방향의 회전을 선택할 수 있다.

5.3 Inputs

입력전압은 18V 에서 30V 로 충분하다. 입력(부하)의 저항은 대략 4.4KΩ 이며 검출 결과는 Probe가 돌아오는 출력의 결과가 출력단자에서 나오며 검출 주기는 Teach 입력 또는 Teach 버튼의 누름으로 결과가 출력된다.

5.4 outputs

컨트롤러의 특징은 3가지 결과 (OK, NOT OK, FAULT)로 테스트결과를 나타낸다.
FAULT는 cycle설정 또는 cycle 설정에 error가 났음을 나타낸다.
output은 pnp또는 npn 으로 이용 할 수 있고 최대 0.1A의 부하를 연결할 수 있다.
pnp output은 24V로 스위칭 되고 역방향 보호 다이오드는 0V 에 연결되어 있다.
npn output은 0V로 스위칭 되며p보호 다이오드는 24V에 연결되어 있다.

5.4.1 OK output
Object모드에서는 툴이 파손되지 않았다면 ok 출력이 나오며 free space모드에서는 감지물을 발견 하지 못하면 ok결과가 나온다.

5.4.2 NOT OK output

Object모드에서는 툴이 파손되었습니다면 NOT OK출력이 나오며 free space 모드에서 스캐닝 하는 동안 대상물을 감지하면 NOT OK출력이 나온다.

5.4.3 FAULT output

다음과 같이 작동할 때 FAULT결과가 나온다.
• step 스위치가 0에 설정됐을 때
• Teach 동작 시 선택된 각도 내에 툴이 없을 때
• 컨트롤러와 센서 사이에 연결된 케이블이 결함이 있거나 케이블이 없을 때
• 센서가 연결되어 있지 않거나 연결되어 불안정 할 때
• 홈 포지션으로 Probe가 되돌아 오는 것을 방해 받을 때

5.4.4 MD1(outputs latching)
DIP switch off (left position): 테스트 결과는 (OK, NOT OK, FAULT)센서의 Probe가 돌아오는 동안 유지된다.
테스트 신호가 약할 때는 다음 출력을 하지 않는다.
DIP switch on( right position): 새로운 테스트 cycle이 시작되기 전까지 결과는 저장 된다.

5.4.5 MD2 (inverting outputs)
DIP switch on ( right position): 출력신호는 반대로 된다.

6. DIP 와 스텝 스위치의 셋팅

6.1 검출 방향결정을 위한 DIP 스위치 L/R

L = 직접 왼쪽으로 돌아 옴(DIP 스위치를 왼쪽으로 셋팅) ;
Controller 전원을 켠 후 Probe는 오른쪽으로 움직인 후 정지 한다. 동작 후 Probe는 왼쪽으로 움직인다.(시계 반대 방향)

R = 직접 오른쪽으로 돌아 옴(DIP 스위치를 오른쪽으로 셋팅) ;
Controller의 전원을 켠 후 Probe는 왼쪽으로 움직인 후 정지 한다. 동작 후 Probe는 오른쪽으로 움직인다.(시계 방향)

6.2 스캐닝 모드 DIP스위치 O/F

O (Object Mode) = Tool 있을 경우의 스캐닝 모드(DIP 스위치를 왼쪽으로 셋팅) ;
Object Mode는 Tool 의 상태를 점검하며 Tool의 위치는 Probe가 Tool의 위치를 찾아내고 (Teach Cycle) WK2S의 Controller가 그 위치를 저장 시킴으로써 기억된다.
만약 Probe가 스캐닝을 하는 동안 기억된 위치에 +/- 10˚ 이내로 Tool이 감지가 된다면 OK의 출력이 나온다.(NPN / PNP동일)

F (Free Space Mode) = Tool 이 없는 경우의 스캐닝 모드(DIP 스위치를 오른쪽으로 셋팅); Free Space Mode에서 Probe는 설정된 각과 설정 각 이상으로 움직인다.
Teach Cycle은 사용 되지 않으며 만약 Probe가 설정된 각 안에 어떤 물체를 감지 하게 된다면 NOT OK의 출력이 나오며(PNP/NPN동일) 만약 Probe가 셋팅 된 각과 설정 각 이상의 범위를 넘어서 물체를 감지하지 않는다면 Ok의 출력이 나온다.

6.3 Latching, Non-Latching 출력 DIP스위치 MD1

Non-Latching 출력(DIP 스위치를 왼쪽으로 셋팅) :
테스트 결과는 Probe가 어떤 물체를 감지 했을 경우나 만약 전에 기억된 위치까지 회전 했을 경우 OK, NOT OK, 그리고 FAULT출력이 스위치 된다.
출력은 Probe가 원위치로 돌아오는 동안 유지가 되며, Probe가 원위치로 돌아온 후에, 테스트입력이 ON 되어있는 동안 출력 상태가 유지된다.
테스트 입력이 Dropping 되면 출력도 drop된다.

Latching 출력(DIP 스위치를 오른쪽으로 셋팅);
테스트 결과는 Probe가 어떤 물체를 감지 했을 경우나 만약 전에 기억된 위치까지 회전 했을 경우
OK, NOT OK, 그리고 FAULT을 나타낸다. 새로운 테스트나 cycle설정을 시작하기 전까지 출력은 변하지 않으며, 새로운 테스트 입력을 하거나 cycle설정을 시작한다면 새로운 테스트 입력을 사용하기 전까지 어떠한 출력도 나오지 않는다.

6.4 inverting 출력 스위치 MD2

output not inverting (DIP 스위치를 왼쪽으로 셋팅):
unit전원이 들어온 후에 모든 출력이 off 상태이다. 테스트 결과에 대한 출력이 된다.
pnp 출력은 +24V에서 npn 출력은 0V로 스위칭 된다. pnp 출력은 0V에서 저항 10 ㏀ 으로 연결되어있고 npn 출력은 +24V에서 저항 10㏀으로 연결되어있다.
유도 부하가 전환될 때 recovery 다이오드는 전압을 제한한다.

output inverting (DIP 스위치를 오른쪽으로 셋팅):
출력이 반대로 나온다. unit에 전원이 들어온 후에 모든 출력이 on된다.
pnp output은 +24V로 npn output은 0V 로 나온다. OFF출력이 나온다.

6.5 최대의 스캐닝 각 설정을 위한 스텝 스위치

Object모드(O)에서 step switch의 목적은 teach cycle시 대상물을 찾기 위해서 이다. 대상물이 있었던 위치(각도)보다 조금 큰 각도로 선택된다.예를 들면 대상물의 위치가 80˚ 이면 스탭 스위치는 90˚로 셋팅 해야 한다. 만약 검출 대상물이 없어서 잘못된 대상물 위치가 기억되는 상황을 막기 위해서이다.free scanning mode (F) 에서 Probe는 angle과 back 를 설정하기 위해 움직인다. Teach cycle은 사용할 수 없다.

7. Setting 방법 설명.

7.1 공구의 위치가 시계방향의 105 ° 위치에 있을 경우.

회전방향 : R (시계방향) 검출방법 : O (Object scanning mode) 회전각도 : 120 °로 Setting 후 TECH 버턴을 누르면 Probe가 우측으로 회전하면서 Scanning하면서 공구의 위치를 확인 후 복귀한다. 검출범위는 공구의 검출위치에서 ±10 ° (95 ° ~ 115 °) 자동으로 Setting 되며,

Output 신호는
• OK : 검출 범위 내에 공구가 있을 경우
• NOT OK : 공구가 파손된 경우
• FULT : Probe가 회전하면서 검출 범위 외에서 공구가 검출되거나, 원점으로 복귀하는데 방해를 받을 경우.

7.2 공구의 위치가 반시계 방향의 45 ° 위치에 있을 경우.

회`전방향 : L (반시계 방향), 검출방법 : O (Object scanning mode) , 회전각도 : 60 °로 Setting 후 TECH 버턴을 누르면 Probe가 좌측으로 회전하면서 Scanning 하면서 공구의 위치를 확인 후 복귀한다.
검출범위는 공구의 검출위치에서 ±10 ° (35 ° ~ 55 °) 자동으로 Setting 되며, Output 신호는 5.2 과 동일하다.

7.3 시계 방향의 270 ° 내에 간섭을 검지할 경우.

회전방향 : R (시계방향), 검출방법 : F (Free space scanning), 회전각도 : 270 ° Setting 후작동시키면시계 방향으로 270 ° 회전 하면서 Scanning 한다. Output 신호는 OK : 회전각도 내에 공구가 없을 경우. NOT OK : 회전각도 내에 공구가 있을 경우

8. Error 표시

8.1 FAULT LED가 켜져 있을 때

[ 원 인 ]
• Controller와 센서의 결선이 누락되었거나 결함이 있을 경우
• 홈 포지션으로 돌아오는 Probe가 장애물로 인해 방해 받을 경우
• 센서의 결함이 있을 경우

[ 해결책 ]
• 콘넥터 케이블 또는 케이블 절단 유무를 확인하고 필요 시 케이블을 교체한다.
• 방해물을 제거 한다
• 센서를 제조자나 대리점으로 돌려 보낸다

8.2 ERROR LED 가 켜져 있을 때

[ 원 인 ]
• Controller가 설정된 각을 인식하지 않을 경우
• 센서가 선택된 각으로 회전할 때 툴을 감지 못했을 경우
• 스텝스위치가 제로(zero)로 셋팅 됐을 경우
• Probe와 샤프트의 결합상태가 좋지 않을 경우

[ 해결책 ]
• 스캐닝이 시작되는 지점을 설정한다
• Tool의 위치와 최대 스캐닝 각을 점검한다
• 스텝스위치에 약 +10'의 여유각을 준다
• grub 스크류를 느슨하게 한다.
• Probe를 센서를 향해 약간 눌러준다
• grub 스크류를 꽉 조여준다.

8.3 오직 OK / Not OK의 짧은 시그널만이 나타날 경우

[ 원 인 ]
• 스캐닝 하는 동안 Test입력이 떨어지는 경우

[ 해결책 ]
• TEST input 신호 시간을 증가시킨다.
• MD1 스위치를 latching에 설정한다.

9. Timing Diagrams.

9.1 Outputs not latching (MD=off ,left);Outputs not inverted (MD= off, left)

TEST 입력은 테스트 cycle을 동작시키며, Probe는 설정되었던 방향으로 움직인다.
체크 position에 Probe가 닿으면 OK 혹은 NOT OK LED는 즉시 켜진다.
OK 또는 NOT OK 출력은 pnp output은 24V 와 npn output은 0V로 작동되고 Test input이 감소될 때까지 작동된다.
만약 스캐닝 하는 동안 test input 이 감소된다면 Probe 가 원위치에 있을 때까지 출력은 작동한다.
OK와 NOT OK LED는 새로운 Test cycle이 시작되기 전까지 켜져 있다.

9.2 Output latching (MD=on ,right), Output not inverted (MD=off, left)

TEST 입력은 테스트 cycle을 동작시키며, Probe는 설정되었던 방향으로 움직인다.
체크 position에 Probe가 닿으면 OK혹은 NOT OK LED는 즉시 켜진다.
OK또는 NOT OK출력은 pnp output은 24V와 npn output은 0V로 작동되고 새로운 test나 teach cycle가 입력되기 전까지 작동된다.
OK와 NOT OK LED는 새로운 Test cycle이 시작되기 전까지 켜져 있다.

9.3 Outputs not latching (MD=off , left);Outputs inverted (MD2 = off, right)

unit에 전원이 공급되면 모든 출력이 나온다.
(pnp output=24V;npn output=0V).
Test입력은 test cycle을 동작시키고 Probe는 설정되어졌던 방향으로 움직이기 시작한다.
Check Position에닿으면 OK 또는 NOT OK LED는 즉시 켜진다.

OK혹은 NOT OK 출력은 pnp Output이 0V이고 npn output은 24V이면 동작하지 않고 test입력이 떨어질 때까지 작동하지 않는다.
만약 test입력이스캐닝 하는 동안 떨어진다면 Probe가 원위치에 있을 때까지 작동하지 않는다.
OK와 NOT OK LED는새로운 TEST cycle이 시작되기 전까지 켜져 있다.

9.4 Outputs latching (MD1=on , right);Outputs inverted (MD2= on, right)

Unit에 전원이 공급되면 모든 출력이 나온다.
(pnp output=24V;npn output=0V).
Test입력은 Test Cycle을 동작시키고 Probe는 설정되어졌던 방향으로 움직이기 시작한다.

Check position에닿으면 OK 또는 NOT OK LED는 즉시 켜진다.
OK혹은 NOT OK출력은 pnp output이 0V이고 npn output은 24V이면 동작하지 않고 새로운 Teach 또는 Test cycle이 시작되기 전까지 동작하지않는다.
OK와 NOT OK LED는 새로운 TEST cycle이 시작되기 전까지 켜져 있다.

10. Input Wiring

WK2S Controller의 입력은 대략 4.4KΩ의 입력저항의 opto-decoupled (electrically isolated)이다.

10.1 Driving with 24V output

만약 WK2S의 입력이 24V로 움직이고,TEST- ,TEACH 입력은 machine 컨트롤러(industrial PC or SPS)의 0V/GND 와 연결되어야 한다.
Machine controller의 24V출력은 TEST+ 와 TEACH+ 입력과 연결되어있다.

10.2 Driving with open collector outputs

만약 WK2S의 입력이 open collector output (to 0 switching)으로 움직인다면 TEST+와 TEACH+입력은 Machine controller (industrial PC or SPS)에 +24V로 연결되어야 한다.
Machine controller의 open collector output은 TEST- 입력과 TEACH - 입력으로 연결되어 있다.

10.3 Controller (WK2S) 회로도.