スマートファブで正確な熱データを取得するには
もしインダストリー4.0の工場を構築しようとしているのであれば、単に温度を上げるだけでは不十分だということをお分かりでしょう。実際に何が起きているかを知らせてくれるシステムが必要です。
私たちは、スマートセンサーを搭載した赤外線システムを利用して、単なる熱エネルギーを実際に利用可能なデータに変換します。単に部品を温めるだけではなく、実際に生産ラインが動作している間の全体的な熱分布を把握することが重要です。
なぜ赤外線を使うのか？
クリーンルームや半導体製造環境では、プローブを使って部品を触ることはできません。そうすると部品が汚染されてしまい、大きな問題が生じます。
そこで役立つのが赤外線です。赤外線は電磁波を検出し、部品に触れることなくデジタル信号に変換します。これらのセンサーをPLCやSCADAシステムに直接接続すれば、基板全体の温度変化をリアルタイムで監視できます。
ハードウェアがフィードバックを返す仕組み
デジタル化とは、要するに加熱システムがコントローラーと通信できるようにすることです。
高精度なセンサーと赤外線エミッターを組み合わせることで、フィードバックループが形成されます。特定の領域の温度が2℃下がったら、システムがそれを検出し、即座に出力を上げます。従来のPIDコントローラーのように過剰に温度が上がることはありません。このようにして、熱分布をより正確に管理できます。
ハードウェアの現実的な課題
しかし、高密度の赤外線システムは大量の熱を発生させます。センサーは高精度なデータを提供しますが、ハードウェア自体は継続的な温度変化によってダメージを受けます。センサーの周囲に蓄積される熱を処理できる冷却装置が必要です。
もしセンサーの周囲が過度に熱くなると、データが不正確になります。これを防ぐために、高出力のランプから10cm以内にあるセンサーには必ずアクティブ冷却装置を使用することをお勧めします。これにより、校正の精度が保たれます。
結局のところ、スマートな赤外線システムを導入すれば、不良品の発生を大幅に減らすことができます。異常な熱分布を事前に検出し、部品の破壊を防ぐことができます。つまり、加熱装置を情報源として活用できるのです。