阿童木 MDSC-900E 双张检测器在五金冲压产线铝片上料中的应用

1 项目背景

客户为一家五金冲压件生产企业，主要加工铝制钣金结构件。原料为铝卷开料后的片料，经拆垛、机械手上料、多工位冲床连续冲压成形，后段接去毛刺与表面处理。产线按多品种混线组织，同一班次内需在数种规格的铝片之间切换，片料厚度与外形尺寸随订单变化。铝片表面带拉伸油膜，片料在垛料、转运过程中贴合较紧，容易产生双张、多张上料。

2 现场问题

双张片料一旦进入模具，成形力与实际料厚不匹配，直接后果是刃口崩裂、镶件与导柱损伤，并伴随连续废品和换模停机。铝材质地较软，划伤、压印一经产生便无法在后工序修复，只能报废。

既有的几种把控方式在本工况下都不成立：人工目检跟不上冲压节拍，薄铝片在快速取放中几乎看不出叠层；称重分选在多品种换型时需反复重设阈值，误判偏多；接触式探针在带油膜的表面容易卡滞，并会在料面留下划痕。检测环节因此长期处于“有措施、无效果”的状态。

3 方案设计与选型

项目最终选用阿童木 MDSC-900E 金属双张检测控制器，配套方形探头 SE-1000BS-F5.0。选型依据集中在三个方面。

量程覆盖。900E 对铝板的检测范围为 0.1～8.0 mm，本案全部在产规格均落在区间内，无需按规格分档选型。

检测方式。设备为非接触检测，探头与料面之间留有间隙，不接触带油铝面，从根本上消除了划伤与探头磨损。

节拍余量。主机响应速度 600 pcs/min，远高于冲压上料节拍，检测不会成为产线瓶颈。

工作原理上，探头向料面发射特定频率的交变磁场，铝片靠近时其内部感生涡流，单片与双张对磁场的反作用量不同；主机将采集值与已学习的单张基准比对后判定叠层状态，输出单张、双张开关信号，信号宽度大于 50 ms，可直接被 PLC 稳定采样。

安装上，探头布置于拆垛台出料侧、机械手取料位之前，正对片料中部，探头面与料面平行，间隙按现场料况标定后锁紧；主机安装于电控柜面板，DC 24 V 供电，双张信号接入冲床 PLC 的禁止冲压回路，同时驱动三色灯与蜂鸣器报警。

表 1　现场工况与 MDSC-900E 能力对照

风险

4 调试与验证

调试按三步推进。先做零张标定，在空载状态下记录探头周边金属结构件与柜体的背景值；再放单片做单张学习，以双片做双张设定，确认单、双张判据之间存在足够裕度，再学习零张；最后以二十至三十片实测料连续通过，观察油膜厚薄、片料翘曲与料温波动下是否出现跳变。

与 PLC 联锁时，以双张信号的持续时间作为最终判据，避免片料边缘掠过探头产生的瞬时信号触发停机。

5 应用效果

方案投用后，双张片料在进入模具之前即被拦截，冲压工位不再承担双张成形的风险，模具刃口与导柱的非正常损伤随之消失；检测过程不接触料面，铝片表面质量不受检测环节影响；两项效果分别对应设备损失、良品率，是本工况下客户最先感知到的收益。

6 适用边界与小结

方案边界由材料与厚度决定：铝板 0.1～8.0 mm，铁板与不锈钢 0.2～2.5 mm，铜板 0.1～2.5 mm；就本案的铝片冲压上料而言，900E 在量程、节拍、表面保护三项上均满足要求，是性价比优先的选择。

表 2　MDSC-900E 主要技术参数

常见问题（FAQ）

1 铝片表面带拉伸油膜，会影响判定吗

影响有限，可以在标定环节吸收。油膜是非金属介质，不参与涡流形成，判定主要依据金属料厚本身，油膜厚薄变化只造成小幅漂移。

2 探头装在哪里，会不会挡料或撞模

装在拆垛台出料侧、机械手取料位之前，正对片料中部，探头面与料面平行，按现场料况留出间隙后锁紧。设备为非接触检测，探头不进入模具闭合区，正常上料不会发生干涉。安装点要保证片料经过时完整覆盖探头感应区，仅让料边掠过探头会导致信号不完整。

3 更薄的铝片或钢铝混料还能用这台吗

按材料与厚度分别判断：铝板 0.1～8.0 mm、铜板 0.1～2.5 mm、铁板与不锈钢 0.2～2.5 mm，范围内可用。低于 0.1 mm 的铝箔级材料、厚度超过 2.5 mm 的铁件，或需在同一工位切换钢铝混料时，可以选择其他型号