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主營產(chǎn)品:電氣設(shè)備、儀器儀表制造, 壓電器,成套電氣設(shè)備,礦用機(jī)電設(shè)備,皮帶機(jī)綜合保護(hù)系統(tǒng),電器,傳感器,工礦配件,電器配件,照明電器,開關(guān),電子元器件,氣動(dòng)液壓元件,自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備,自動(dòng)化工業(yè)機(jī)器人的,制造,加工銷售。
光電傳感器概要 |
光電傳感器的定義 |
「光電傳感器」是利用光的各種性質(zhì),檢測物體的有無和表面狀態(tài)的變化等的傳感器。光電傳感器主要由發(fā)光的投光部和接受光線的受光部構(gòu)成。如果投射的光線因檢測物體不同而被遮掩或反射,到達(dá)受光部的量將會(huì)發(fā)生變化。受光部將檢測出這種變化,并轉(zhuǎn)換為電氣信號,進(jìn)行輸出。大多使用可視光(主要為紅色,也用綠色、藍(lán)色來判斷顏色)和紅外光。 光電傳感器如下圖所示主要分為3類。(詳細(xì)內(nèi)容請參見「 分類 」) |
對射型 | 回歸反射型 | 擴(kuò)散反射型 |
光電傳感器特長
①檢測距離長 |
如果在對射型中保留10m以上的檢測距離等,便能實(shí)現(xiàn)其他檢測手段(磁性、超聲波等) 無法離檢測。達(dá)到的長距 |
②對檢測物體的限制少 |
由于以檢測物體引起的遮光和反射為檢測原理,所以不象接近傳感器等將檢測物體限定 在金屬,它可對玻璃.塑料.木材.液體等幾乎所有物體進(jìn)行檢測。 |
③響應(yīng)時(shí)間短 |
光本身為速,并且傳感器的電路都由電子零件構(gòu)成,所以不包含機(jī)械性工作時(shí)間,響應(yīng)時(shí)間非常短。 |
④分辨率 |
能通過設(shè)計(jì)技術(shù)使投光光束集中在小光點(diǎn),或通過構(gòu)成特殊的受光光學(xué)系統(tǒng),來實(shí)現(xiàn)分辨率。也可進(jìn)行微小物體的檢測和精度的位置檢測。 |
⑤可實(shí)現(xiàn)非接觸的檢測 |
可以無須機(jī)械性地接觸檢測物體實(shí)現(xiàn)檢測,因此不會(huì)對檢測物體和傳感器造成損傷。因此,傳感器能長期使用。 |
⑥可實(shí)現(xiàn)顏色判別 |
通過檢測物體形成的光的反射率和吸收率根據(jù)被投光的光線波長和檢測物體的顏色組合而有所差異。利用這種性質(zhì),可對檢測物體的顏色進(jìn)行檢測。 |
⑦便于調(diào)整 |
在投射可視光的類型中,投光光束是眼睛可見的,便于對檢測物體的位置進(jìn)行調(diào)整。 |
光電傳感器原理
①光的性質(zhì)
直射
光在空氣中和水中時(shí),總是直線傳播。
使用對射型傳感器外置的開叉來檢測微小物體的示例便是運(yùn)用了這種原理。
曲折 是指光射入到曲折率不同的界面上時(shí),通過該界面后,改變行進(jìn)方向的現(xiàn)象。
反射(正反射、回歸反射、擴(kuò)散反射) 在鏡面和玻璃平面上,光會(huì)以與入射角相同的角度反射,稱為正反射。 3個(gè)平面互相直角般組合的形狀稱為三面直角棱鏡。 如果面向三面直角棱鏡投光,將反復(fù)進(jìn)行正反射,終的反射光將向投光的反方向行進(jìn)。
這樣的反射稱為回歸反射。 多數(shù)的回歸反射板都是由數(shù)mm角的三面直角棱鏡按規(guī)律排列而構(gòu)成的。 此外,在白紙等沒有光澤性的表面上,光線將向各個(gè)方向反射,這樣的反射稱為擴(kuò)散反射。 擴(kuò)散反射型將該原理作為檢測方式。
偏光 光線可以表現(xiàn)為與其行進(jìn)方向垂直的振動(dòng)波。作為光電傳感器的光源,主要使用LED。從 LED投射的光線,會(huì)在與行進(jìn)方向垂直的各個(gè)方向上振動(dòng),這種狀態(tài)的光稱為無偏光。將無偏 光的光的振動(dòng)方向限制在一個(gè)方向上的光學(xué)過濾器稱為偏光過濾器。即從LED投光,并通過偏 光過濾器的光線只在一個(gè)方向上振動(dòng),這種狀態(tài)稱為偏光(正確地說應(yīng)為直線偏光)。在某 一方向(例如縱方向)上振動(dòng)的偏光,無法通過限制在其垂直方向(橫方向)上振動(dòng)的偏光 過濾器。回歸反射型的M.S.R功能(→③M.S.R.功能(Mirror Surface Rejection:鏡面體光澤 清除)頁)和作為對射型配件的防止相互干擾過濾器就是應(yīng)用了這種原理。
②光源 光的點(diǎn)亮方式 <脈沖變調(diào)光> 多數(shù)光電傳感器采用脈沖變調(diào)光,基本以一定周期反復(fù)投光。 由于很容易排除雜亂光的影響,所以可以實(shí)現(xiàn)長距離檢測。在帶防止相互干擾功能的類型中 ,投光的周期會(huì)根據(jù)干擾光和雜亂光而在一定范圍內(nèi)變化。
<直流光> 是連續(xù)投射一定光量的光線,在標(biāo)記傳感器等部分機(jī)型中使用。能得到速響應(yīng)性,但有檢 測距離短,容易受雜亂光影響等缺點(diǎn)。
光源色與種類
③光纖型 構(gòu)造 由于檢測部(光纖)中*沒有電氣部分,所以耐干擾等耐環(huán)境性良好。
E3X-DA-S(數(shù)字放大器)
檢測原理 光纖由中間的核心和外圍部分曲折率較小的外包金屬構(gòu)成。 如果光線入射到核心部分,光線將會(huì)在與外包金屬的交界面上一邊反復(fù)進(jìn)行全反射,一邊行進(jìn)。通過光纖 內(nèi)部從端面發(fā)出的光線以約60°的角度擴(kuò)散,照射到檢測物體上。
光纖的種類與特性
截面 | 構(gòu)造 | 特長 | 有效用途 | 代表型號 |
柔軟型 (多核心) | (中間的素線固定) | 很少因彎曲造成光量變動(dòng) 容許彎曲半徑:R1mm | 與傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)型相比 柔軟,可像電線般布線 彎曲半徑可忽略 即使碰觸到光纖,光量也不變動(dòng) | E32-T11R E32-T11R |
標(biāo)準(zhǔn)型 單芯 | 光的傳輸效果好 (檢測距離較長) 容許彎曲半徑 : R25mm或R10mm | E32-TC200 E32-DC200 | ||
耐彎曲型(束) | (中間的素線分散) | 耐曲折性良好 反復(fù)彎曲次數(shù)100萬次以上(代表例) 容許彎曲半徑:R4mm | 即使使用機(jī)器人手臂等可動(dòng)的部分也很難破損 | E32-T11 E32-D11 |
④三角測距 距離設(shè)定型光電傳感器主要以三角測距為檢測原理。下圖所示的是三角測距的原理。從投光元件投射的光線將在檢測物體上擴(kuò)散反射。反射光將通過受光透鏡在位置檢測元件(輸出符合光線位置信號的半導(dǎo)體元件)上成像。檢測物體在靠近光學(xué)系統(tǒng)的位置A的情況下,反射光會(huì)在位置檢測元件的a位置上成像。在離光學(xué)系統(tǒng)較遠(yuǎn)的位置B的情況下,反射光將在b位置上成像。因此,通過測定位置檢測元件上的成像位置,可以檢測與檢測物體的距離。
光電傳感器分類
①按檢測方式分類
(1)對射型 檢測方式 為了使投光器發(fā)出的光能進(jìn)入受光器,對向設(shè)置投光器與受光器。 如果檢測物體進(jìn)入投光器和受光器之間遮蔽了光線,進(jìn)入受光器的光量將減少。 掌握這種減少后便可進(jìn)行檢測。
此外,檢測方式與對射型相同,在傳感器形狀方面,也有投光受光部一體化,稱為槽形的種類。
特長: 動(dòng)作的穩(wěn)定度,檢測距離長。(數(shù)cm~數(shù)十m) 即使檢測物體的通過線路變化,檢測位置也不變。 檢測物體的光澤?顏色?傾斜等的影響很少。
(2)擴(kuò)散反射型 檢測方式 在投受光器一體型中,通常光線不會(huì)返回受光部。如果投光部發(fā)出的光線碰到檢測物體,檢 測物體反射的光線將進(jìn)入受光部,受光量將增加。掌握這種增加后,便可進(jìn)行檢測。
特長: 檢測距離為數(shù)cm~數(shù)m。 便于安裝調(diào)整。 在檢測物體的表面狀態(tài)(顏色、凹凸)中光的反射光量會(huì)變化,檢測穩(wěn)定性也變化。
(3)回歸反射型 檢測方式 在投受光器一體型中,通常投光部發(fā)出的光線將反射到相對設(shè)置的反射板上,回到受光部。 如果檢測物體遮蔽光線,進(jìn)入受光部的光量將減少。 掌握這種減少后,便可進(jìn)行檢測。
特長 檢測距離為數(shù)cm~數(shù)m。 布線.光軸調(diào)整方便(可節(jié)省工時(shí))。 檢測物體的顏色、傾斜等的影響很少。 光線通過檢測物體2次,所以透明體的檢測。 檢測物體的表面為鏡面體的情況下,根據(jù)表面反射光的受光不同,有時(shí)會(huì)與無檢測物體的狀 態(tài)相同,無法檢測。這種影響可通過MSR功能來防止。
(4)距離設(shè)定型 檢測方式 作為傳感器的受光元件,使用2比例光電二極管或位置檢測元件。通過檢測物體反射的投 光光束將在受光元件上成像。這一成像位置以根據(jù)檢測物體距離不同而差異的三角測距原理 為檢 測原理。 下圖所示的是使用2比例光電二極管的檢測方式。2比例光電二極管的一端(接近外殼的 一側(cè))稱為N(Near)側(cè),而另一端稱為F(Far)側(cè)。檢測物體存在于已設(shè)定距離的位置上 的情況下,反射光將在N側(cè)和F側(cè)的中間點(diǎn)成像,兩側(cè)的二極管將受到同等的光量。此外,相 對于設(shè)定距離,檢測物體存在于靠近傳感器的位置的情況下,反射光將在N側(cè)成像。相反的, 相對于設(shè)定距離,檢測物體存在于較遠(yuǎn)的位置的情況下,反射光將在F側(cè)成像。傳感器可通過 計(jì)算N側(cè)與F側(cè)的受光量差來判斷檢測物體的位置。
距離設(shè)定型的特長 受檢測物體的表面狀態(tài)?顏色的影響少。 不易受背景物體的影響。 BGS(Background Suppression)和FGS(Foreground Suppression) 在E3Z-LS61/-66/-81/-86中,檢測傳輸帶上物體的情況下,可選擇BGS和FGS兩種功能中的任 何一個(gè)。 BGS是不會(huì)對比設(shè)定距離更遠(yuǎn)的背景(傳輸帶)進(jìn)行檢測的功能。 FG是不會(huì)對比設(shè)定距離更近的物體,以及回到受光器的光量少于規(guī)定的物體進(jìn)行檢測的功能,反言之,是只對傳輸帶進(jìn)行檢測的功能。
回到受光器光量少的物體是指: ①檢測物體的反射率極,比黑畫紙更黑的物體。 ②反射光幾乎都回到投光側(cè),如鏡子等物體。 ③反射光量大,但向隨機(jī)方向發(fā)散,有凹凸的光澤面等物體。 注:③的情況下,根據(jù)檢測物體的移動(dòng),有時(shí)反射光會(huì)暫時(shí)回到受光側(cè),所以有時(shí)需要通過OFF延遲定時(shí)器來防止速顫動(dòng)。
特長 可對微小的段差進(jìn)行檢測(BGS、FGS)。 不易受檢測物體的顏色影響(BGS、FGS)。 不易受背景物體的影響(BGS)。 有時(shí)會(huì)受檢測物體的斑點(diǎn)影響(BGS、FGS)。
(5)限定反射型 檢測方式 與擴(kuò)散反射型相同,接受從檢測物體發(fā)出的反射光進(jìn)行檢測。設(shè)置為在投光器和受光器上僅入射 正反射光,僅對離開傳感器一定距離(投光光束與受光區(qū)域重疊的范圍)的檢測物體進(jìn)行檢測。 下圖中,可在(A)位置檢測物體,但在(B)位置無法檢測。
特長 可檢測微妙的段差。 限定與傳感器的距離,只在該范圍內(nèi)有檢測物體時(shí)進(jìn)行檢測。 不易受檢測物體的顏色的影響。 不易受檢測物體的光澤、傾斜的影響。
②按檢測方式選擇點(diǎn)
對射型/回歸反射型的確認(rèn)事項(xiàng) 檢測物體 1.大小、形狀(縱×橫×) 2.透明度(不透明體半透明體透明體) 3.移動(dòng)速度V(m/s或個(gè)/分) 傳感器 1.檢測距離(L) 2.形狀?大小的限制 a)傳感器 b)回歸反射板(回歸反射型的情況下) 3.有無多個(gè)緊密安裝 a)臺數(shù) b)安裝間距 c)是否可以交錯(cuò)安裝 4.安裝的限制(是否需要角度等) 環(huán)境 1.環(huán)境溫度 2.有無水、油、藥品等飛散 3.其他
擴(kuò)散反射型、距離設(shè)定型、限定反射型的確認(rèn)事項(xiàng) 檢測物體 1.大小形狀(縱×橫×) 2.顏色 3.材料(鐵、SUS、木、紙等) 4.表面狀態(tài)(粗糙、有光澤) 5.移動(dòng)速度V(m/s或個(gè)/分)
傳感器 1.檢測距離(與工件之間的距離)(L) 2.形狀、大小的限制 3.有無多個(gè)緊密安裝 a)臺數(shù) b)安裝間距 4.安裝的限制(是否需要角度等)
背景 1.顏色 2.材料(鐵、SUS、木、紙等) 3.表面狀態(tài)(粗糙、有光澤等)
環(huán)境 1.環(huán)境溫度 2.有無水、油、藥品等飛散 3.其他
③按構(gòu)成分類 光電傳感器通常由投光部、受光部、增幅部、控制部、電源部構(gòu)成,按其構(gòu)成狀態(tài)可分為以下幾類。 (1)放大器分離型 僅投光部和受光部分離,分別作為投光部和受光部(對射型)、或一體的投受光器(反射型)。其他的增幅部、控制部采用一體的放大器單元形。 特長 投受光器僅由投光元件、受光元件及光學(xué)系統(tǒng)構(gòu)成,所以可以采用小型。 即使在狹小的場所設(shè)置投、受光器,也可在較遠(yuǎn)的場所調(diào)整靈敏度。 投?受光部與放大器單元間的信號線很容易受干擾。 代表機(jī)型(放大器單元):E3C-LDA、E3C (2)放大器內(nèi)置型 除電源部以外為一體。(對射型分為包括投光部的投光器和包括受光部、增幅部、控制部的受光器兩種)。電源部單獨(dú)采用電源單元等形狀。 特長 由于受光部、增幅部、控制部為一體,所以不需要圍繞微小信號的信號線,不易受干擾的影響。 與放大器分離型相比,布線工時(shí)更少。 一般比放大器分離型大,但與沒有靈敏度調(diào)整的類型相比,絕不遜色。 代表機(jī)型:E3Z、E3T、E3S-C (3)電源內(nèi)置型 連電源部也包含在投光器、受光器中的一體化產(chǎn)品。 特長 可直接連接到商用電源上,此外還能從受光器直接進(jìn)行容量較大的控制輸出。 投光器、受光器中還包括了電源變壓器等,所以與其他形態(tài)相比很大。 代表機(jī)型:E3G、E3JK、E3JM (4)光纖型 是在投光部、受光部上連接光纖的產(chǎn)品。由光纖單元和放大器單元構(gòu)成,但本公司沒有電源內(nèi)置的放大器單元系列產(chǎn)品。 特長 根據(jù)光纖探頭(前端部分)的組合不同,可構(gòu)成對射型或反射型。 于檢測微小物體。 光纖單元不受干擾的影響。 代表機(jī)型(放大器單元):E3X-DA-S、E3X-MDA、E3X-NA
傳感器術(shù)語解說
項(xiàng)目 | 說明圖 | 含義 | |
檢測距離 | 對射型 | 在對射型、回歸反射型中 考慮到產(chǎn)品的分散和溫度變化等,能穩(wěn)定設(shè)定的大檢測距離。 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的實(shí)力值無論哪種方式都比額定檢測距離更長。 | |
回歸反射型 | |||
擴(kuò)散散射型 | 在擴(kuò)散反射型中 對標(biāo)準(zhǔn)檢測物體(白畫紙),考慮到產(chǎn)品的分散和溫度變化等,能穩(wěn)定設(shè)定的大檢測距離。 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的實(shí)力值無論哪種方式都比額定檢測距離更長。 | ||
限定反射型 | 在限定反射型中 如左圖的光學(xué)系統(tǒng),設(shè)計(jì)時(shí)使投光軸與受光軸在檢測物體的表面以同樣的傾斜角 θ 交叉。 在該光學(xué)系統(tǒng)中,從物體發(fā)出的正反射光能穩(wěn)定檢測出的距離范圍為檢測距離。因此,檢測距離根據(jù)其下限和上限,表現(xiàn)為「10~35mm」。(→參見1296頁) | ||
標(biāo)記傳感器 | 在標(biāo)記傳感器中 如左圖的光學(xué)系統(tǒng),設(shè)計(jì)時(shí)使受光軸相對于和檢測物體垂直的投光軸在θ交叉。 因此受光部將不受檢測物體的正反射光影響,而只接受擴(kuò)散反射光,可對檢測物體的「顏色」進(jìn)行檢測。 | ||
設(shè)定范圍/檢測范圍 | 距離設(shè)定型 | 在距離設(shè)定型中 可對物體的檢測位置限度進(jìn)行設(shè)定。相對于標(biāo)準(zhǔn)檢測物體(白畫紙)可設(shè)定的范圍稱為設(shè)定范圍。 被設(shè)定的位置作為限度,將能檢測物體的范圍稱為檢測范圍。檢測范圍根據(jù)傳感器的檢測模式而不同,有時(shí)存在于設(shè)定位置開始的傳感器一 側(cè)(BGS模式),或遠(yuǎn)離設(shè)定位置的一側(cè)(FGS模式)。(→參見1295頁) | |
指向角 | 對射型、回歸反射型 作為光電傳感器可動(dòng)作的角度范圍。 | ||
差動(dòng)的距離 | 擴(kuò)散反射型、距離設(shè)定型 動(dòng)作距離與回歸距離的差。 一般用產(chǎn)品樣本中相對于額定檢測距離的比率來表示。 | ||
無感帶 | 在標(biāo)記傳感器、距離設(shè)定型、限定反射型、擴(kuò)散發(fā)射型、回歸反射型中,將離透鏡面近且遠(yuǎn)離投光區(qū)域、受光區(qū)域的區(qū)域稱為"無感帶",在無感帶中無法檢測。 | ||
響應(yīng)時(shí)間 | 從光輸入的斷續(xù)開始,到控制輸出動(dòng)作或回歸為止的延遲時(shí)間稱為「響應(yīng)時(shí)間」。 在光電傳感器中,一般動(dòng)作時(shí)間(Ton)回歸時(shí)間(Toff)。 |
項(xiàng)目 | 說明圖 | 含義 |
遮光動(dòng)作 DARK ON | 遮光動(dòng)作(DARK ON)的定義 是指在對射型中遮蔽投光光束等情況下,進(jìn)入受光器的光量減少到標(biāo)準(zhǔn)以下時(shí)的輸出動(dòng)作,表示為動(dòng)作模式:遮光時(shí)ON, DARK ON。 入光動(dòng)作(LIGHT ON)的定義 是指在擴(kuò)散反射型中,接近檢測物體等情況下,進(jìn)入受光器的光量增加到標(biāo)準(zhǔn)以上時(shí)的輸出動(dòng)作,表示為動(dòng)作模式:入光時(shí)ON,LIGHT ON。 | |
入光動(dòng)作 LIGHT ON | ||
使用環(huán)境亮度 | 使用環(huán)境亮度用受光器的受光面亮度表示,并將受光輸出相對于200lx時(shí)的值變化±20%時(shí)的亮度定義為「使用環(huán)境亮度」。 并不是進(jìn)行誤動(dòng)作之前的動(dòng)作界限亮度。 | |
標(biāo)準(zhǔn)檢測物體 | 無論對射型或回歸反射型,都將有比光學(xué)系統(tǒng)的對角線長度更大直徑的不透明體測桿作為標(biāo)準(zhǔn)檢測物體。 一般在對射型中,將投?受光透鏡的對角線長度作為標(biāo)準(zhǔn)檢測物體的直徑,而在回歸反射型中則使用反射板的對角線長度。 根據(jù)反射板的標(biāo)準(zhǔn)物體的大小 在擴(kuò)散反射型中,將比投光光束直徑更大的白畫紙作為標(biāo)準(zhǔn)檢測物體。 | |
小檢測物體 | 對射型、回歸反射型的情況下,在額定檢測距離上將靈敏度調(diào)整為穩(wěn)定入光動(dòng)作值,將可檢測的小檢測物體作為代表例。 在反射型中,將靈敏度設(shè)定為大,將可檢測的小檢測物體作為代表例。
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安裝狹縫時(shí)的小檢測物體 | 對射型 在投、受光器兩者上都安裝狹縫,在額定檢測距離上將靈敏度調(diào)整為進(jìn)行正確入光動(dòng)作的值,如左圖所示,將檢測物體沿狹縫的較長方向平行移動(dòng),將可檢測的小檢測物體作為代表例。 |
特性數(shù)據(jù)的讀法
對射型/回歸反射型
平行移動(dòng)特性 | 受光輸出余度-距離特性 |
對射型的情況下:表示已固定投光器時(shí),受光器的檢測界限位置。 回歸反射型的情況下:表示已固定傳感器的位置時(shí),回歸反射伴的檢測界限位置。 無論哪種情況下,旋鈕均為MAX。被上下兩側(cè)的線圍住的區(qū)域是可檢測區(qū)域。 設(shè)置多個(gè)對射型的情況下,為了避免相互干擾,需要圖示1.5倍的區(qū)域。 | 受光輸出余度用對靈敏度進(jìn)行大設(shè)定情況下的數(shù)值來表示。 上述為額定檢測距離為15m的機(jī)型的示例。在額定檢測距離中,能讀取約6倍的受光輸出余度。 |
擴(kuò)散反射型
動(dòng)作區(qū)域特性 | 檢測距離-檢測物體的大小特性 |
表示將標(biāo)準(zhǔn)檢測物體沿Y方向(與光軸垂直的方向)移動(dòng)時(shí),檢測開始的位置。 在圖中,向下側(cè)彎曲的圖表,是將檢測物體從下側(cè)移動(dòng)時(shí)的圖表。 | 表示根據(jù)檢測物體的大小和表面顏色的不同,檢測距離變化的情況。 這些是相對于標(biāo)準(zhǔn)檢測物體的值,檢測物體如果發(fā)生變化,動(dòng)作區(qū)域、檢測距離也發(fā)生變化。 |
擴(kuò)散反射型/回歸反射型
檢測物體的寬度與動(dòng)作區(qū)域 | 檢測物體的表面顏色與檢測距離 |
表示根據(jù)檢測物體的寬度不同,傳感器的動(dòng)作區(qū)域的變化。 各個(gè)圖表中圍住的區(qū)域,是相對于各個(gè)檢測物體寬度的動(dòng)作區(qū)域。 | 使用反射型的光電傳感器時(shí),檢測物體的表面顏色和光澤將對檢測距離和動(dòng)作區(qū)域產(chǎn)生影響。 表示檢測物體表面的反射率越,檢測距離越長。 |
檢測物體的表面顏色、光澤與動(dòng)作區(qū)域 |
表示反射率黑的檢測物體的動(dòng)作(檢測)區(qū)域小。 由于SUS和鋁箔有光澤,所以檢測距離變長,但光在表面不會(huì)擴(kuò)散反射,進(jìn)行正反射, 所以動(dòng)作區(qū)域比使用白紙時(shí)更狹窄。 |
使用方法與各種數(shù)據(jù)
①小檢測物體與透鏡直徑、靈敏度的關(guān)系
②段差檢測 通過可檢測段差和設(shè)定距離進(jìn)行選擇(代表例)
形狀 | ||||||
特長 | 光纖式 | 光纖式 | 放大器內(nèi)置型 超小型 | 放大器分離型 | 放大器內(nèi)置型 | 放大器內(nèi)置型 |
型號 | E32-L2 | E32-L25L | E3T-SL1□ | E3C-LS3R | E3Z-LS | E3S-CL1 |
登載頁 | 16 | 190 | 124 | 152 | 210 |
③M.S.R.功能(Mirror Surface Rejection:鏡面體光澤清除) 〔原理〕 利用回歸反射型的光電傳感器內(nèi)置的偏光過濾器和回歸反射板的特性,只接受回歸反射板的反射光的功能、結(jié)構(gòu)。 通過投光側(cè)偏光過濾器的光將變?yōu)闄M向偏光。 反射到回歸反射板三面直角棱鏡的光線,其偏光方向?qū)臋M向變?yōu)榭v向。 其反射光將通過受光側(cè)的偏光過濾器,到達(dá)受光元件。
〔目的〕 用于對表面為鏡面狀的檢測物體進(jìn)行穩(wěn)定檢測的一種方法。 這種檢測物體發(fā)出的反射光,其偏光方向保持橫向,所以無法通過受光側(cè)的偏光過濾器。 〔例〕 檢測物體的表面粗糙,沒有光澤的情況下(②),即使沒有M.S.R.功能也能檢測。 相反,檢測物體的表面光滑且?guī)Ч鉂傻那闆r下(③),沒有M.S.R.功能則無法進(jìn)行穩(wěn)定檢測。 ①?zèng)]有檢測物體的情況下投光部發(fā)出的光照射到反射板,并回到受光部。
②檢測物體沒有光澤的情況下 投光部發(fā)出的光被檢測物體遮蔽,不到達(dá)反射板,也不回到受光部。
③檢測物體的表面光滑且有光澤的情況下(例:電池、瓶罐等) 投光部發(fā)出的光通過檢測物體反射,該反射光將回到受光部。
〔注意〕 對光澤度非常的檢測物體和粘貼膠片等的光澤物體進(jìn)行檢測的情況下,有時(shí)動(dòng)作會(huì)不穩(wěn)定。 這樣的情況下,請將傳感器相對于檢測物體的表面傾斜安裝。 帶M.S.R.功能的回歸反射型
帶M.S.R.功能的回歸反射型 | 登載頁 | |
按構(gòu)成分類 | 型號 | |
光纖式 | E32-R21、E32-R16 | 16 |
放大器內(nèi)置型 | E3Z-R61/R66/R81/R86 | 140 |
>E3S-CR11(-M1J)/CR61(-M1J) | 200 | |
E3S-CR62/67 | 312 | |
放大器分離型 | E3C-LR11/LR12 | 108 |
電源內(nèi)置型 | E3JM-R4□4(T)、E3JK-R2M□/R2S3 | 238 |
透明體檢測傳感器 | E3S-R11/R31/R61/R81/R16/R36/R66/R86 | 318 |
使用M.S.R.功能商品的情況下,請務(wù)必使用本公司的反射板。
無M.S.R.功能的回歸反射型 無M.S.R.功能的回歸反射型對有光澤的物體進(jìn)行檢測的情況下,請將傳感器相對于檢測物體傾斜設(shè)置,避免正反射。
無M.S.R.功能的回歸反射型 | 登載頁 | |
按構(gòu)成分類 | 型號 | |
透明體檢測傳感器 | E3Z-B61/B62/B66/B67/B81/B82/B86/B87 | 141 |
E3S-R12/R62/R17/R67 | 318 |
透明體傳感器選定方法 請按以下步驟選定。
④表面顏色與光源的反射率
表面顏色的反射率特性
可判別顏色標(biāo)記的顏色 適用傳感器光源色::紅色光源:綠色光源:藍(lán)色光源 RGB光源型能滿足所有組合。
數(shù)值是根據(jù)底色和標(biāo)記的反射光比率的代表例。
傳感器光源色 | 按構(gòu)成分類 | 型號 | 登載頁 |
紅色光源 | 光纖式 | E3X-DA-S/E3X-MDA | 68 |
E3X-NA | 86 | ||
放大器分離型 | E3C-VS3R E3C-VM35R E3C-VS7R | 276 | |
藍(lán)色光源 | 光纖式 | E3X-DAB11-S | 68 |
綠色光源 | 光纖式 | E3X-DAG11-S | 68 |
E3X-NAG11 | 86 | ||
放大器分離型 | E3C-VS1G | 276 | |
RGB光源 | 放大器內(nèi)置型 | E3MC-A | 256 |
光纖式 | E3MC-X/Y |
⑤自我診斷功能 自我診斷功能,是指對設(shè)置后的環(huán)境變化,特別是環(huán)境溫度變化的余度進(jìn)行自我診斷,通過顯示燈和輸出進(jìn)行通知的功能。有利于提早發(fā)現(xiàn)因故障和長年變化引起的傳感器污染、光軸偏位等。 〔原理〕 對從傳感器的穩(wěn)定狀態(tài)向不穩(wěn)定狀態(tài)的變化進(jìn)行通知的功能,可與顯示功能和輸出功能明顯區(qū)分。
穩(wěn)定顯示燈(綠色LED) 對設(shè)置后的環(huán)境變化(溫度、電壓、灰塵等)的余度進(jìn)行自我診斷后,用顯示燈顯示。(如果余度足夠,則會(huì)亮燈)。 動(dòng)作顯示燈(橙色LED) 顯示輸出的狀態(tài)。
對顯示燈表示的余度進(jìn)行輸出后,進(jìn)行通知。
〔目的〕 能預(yù)測光電傳感器的光軸偏離、透鏡面(傳感器面)的污染、地面和背景的影響、外部干擾的狀態(tài)等傳感器的異常和故障,有利于進(jìn)行養(yǎng)護(hù),以便設(shè)備穩(wěn)定工作。 〔例〕入光時(shí)ON的情況下
顯示燈的狀態(tài) | 橙色顯示燈所表示的入? 遮光狀態(tài) | 綠色顯示燈顯示的溫度變化所對應(yīng)的余度 | 自我診斷輸出 | 診斷情況示例 |
入光 橙色顯示燈 :燈亮 | 可穩(wěn)定使用。 (余度10~20%以上)(綠色顯示燈:燈亮) | -- | -- | |
穩(wěn)定余度 不充分。 (綠色顯示燈:燈滅) | 這種狀態(tài)持續(xù)一定時(shí)間以上時(shí),可通過輸出通知該情況。 | |||
遮光 橙色顯示燈 :燈滅 | ||||
可穩(wěn)定使用。 (余度10~20%以上)(綠色顯示燈:燈亮) | -- | -- |
<適用機(jī)型>
按構(gòu)成分類 | 型號 | 自我診斷功能 | 登載頁 | |
顯示功能 | 輸出功能 | |||
光纖式 | E3X-DA-S | 數(shù)字顯示 | 68 | |
E3X-MDA | 數(shù)字顯示 | - | ||
E3X-NA | 86 | |||
放大器分離型 | E3C-LDA | 數(shù)字顯示 | 108 | |
E3C | (E3C-JC4P) | 124 | ||
E3Z | * | 140 | ||
E3T | - | 190 | ||
E3S-C | - | 200 | ||
E3S-CL | - | 210 | ||
E3S-CR62/67 | - | 312 | ||
E3S-R | - | 318 |
關(guān)于E3Z的自我診斷輸出型,請咨詢。 ⑥外部診斷輸入功能(投光停止功能) 〔原理〕 通過將對射型投光器的導(dǎo)線「粉」「藍(lán)」間短路,可在任意時(shí)間使投光停止。
投光器和受光器間沒有檢測物體時(shí),即使對投光器進(jìn)行ON/OFF設(shè)置,如果受光器側(cè)的輸出沒有ON/OFF,說明傳感器發(fā)生異常。 〔目的〕 通過該功能,在工作前可進(jìn)行傳感器的動(dòng)作檢查。
共通注意事項(xiàng) ★各商品的注意事項(xiàng),請參見各商品的「 請正確使用 」。 警告 不能作為沖壓的安全裝置或其他人體保護(hù)用
安全裝置使用。
本產(chǎn)品與安全性無關(guān),主要用于工件和作業(yè)
者的檢測用途。 安全要點(diǎn) 為了確保安全,請務(wù)必遵守以下各項(xiàng)目的內(nèi)容。 傳感器布線時(shí)
關(guān)于電源電壓 使用時(shí)請勿超過使用電壓范圍。 如在使用電壓范圍以上施加電壓,或在直流電源型的傳感器上施加交流電源(AC100V以上),則可能導(dǎo)致破裂或燒毀。 | 代表例 | |
關(guān)于負(fù)載短路 請避免使負(fù)載短路。否則可能引起破裂或燒毀。 | -- | |
關(guān)于無負(fù)載的連接 因?yàn)闊o負(fù)載情況下,直接連接電源會(huì)引起內(nèi)部元件破裂或燒毀,所以請務(wù)必在有負(fù)載的情況下進(jìn)行布線。 | ||
關(guān)于誤布線 需考慮電源的極性等,請勿錯(cuò)誤布線。否則可能引起破裂或燒毀。 | ||
關(guān)于無負(fù)載的連接 因?yàn)闊o負(fù)載情況下,直接連接電源會(huì)引起內(nèi)部元件破裂或燒毀,所以請務(wù)必在有負(fù)載的情況下進(jìn)行布線。 |
使用環(huán)境 請勿在有易燃易爆的環(huán)境下使用。 使用注意事項(xiàng) 設(shè)計(jì)時(shí) 關(guān)于電源復(fù)位時(shí)間 傳感器在電源接通后100ms以內(nèi)進(jìn)入可檢測狀態(tài)。 負(fù)載與傳感器連接在不同電源時(shí),請務(wù)必先接通傳感器的電源。此外,不同的情況在各商品的「 請正確使用 」中有所記載。 關(guān)于電源OFF時(shí) 請先關(guān)閉負(fù)載或負(fù)載線路的電源,否則在關(guān)閉電源時(shí)會(huì)發(fā)生輸出脈沖。 關(guān)于電源的種類 不能使用無平滑的全波整流、半波整流電源。 關(guān)于相互干擾 相互干擾,是指受到相鄰傳感器的光的影響,發(fā)生輸出不穩(wěn)定狀態(tài)的現(xiàn)象。 以下是避免相互干擾的方法。
對策 | 思考方法 | 對射型 | 反射型 |
1 | 使用帶防止干擾功能的傳感器。 | 在需要緊密排列安裝傳感器時(shí),請使用附帶防止相互干擾功能的傳感器。 傳感器為10個(gè)以內(nèi)光纖式傳感器E3X-DA□-S、E3X-MDA、 E3C-LDA 但是,根據(jù)條件不同而有所差異,請參照→第68、108頁。 5個(gè)以內(nèi)光纖式傳感器E3X-NA 2個(gè)以內(nèi)放大器內(nèi)置光電(對射型除外)E3T、E3Z、E3S-C、E3G-L1/L3、 放大器分離光電E3C | |
2 | 安裝防止干擾的過濾器。 | 只通過使用型號E3Z-TA防止相互干擾偏光過濾器,就可進(jìn)行緊密安裝。 (多2臺) 防止相互干擾偏光過濾器型號:E39-E11 | -- |
3 | 只隔開到不發(fā)生干擾的距離。 | 請根據(jù)樣本目錄確認(rèn)平行移動(dòng)距離特性范圍,確認(rèn)相鄰傳感器間的設(shè)定距離,請?jiān)谄叫幸苿?dòng)距離特性范圍的約1.5倍以上進(jìn)行設(shè)置。 | 當(dāng)工件由遠(yuǎn)及近移動(dòng)時(shí),因?yàn)樵趧?dòng)作點(diǎn)前后可能會(huì)引起輸出震蕩,所以在進(jìn)行以上應(yīng)用時(shí),請將傳感器間設(shè)定為動(dòng)作區(qū)域范圍設(shè)定在1.5倍以上。 |
< align="center">4 | 投光器與受光器相互并列。 | 通過投受光器的間隔配置,可以進(jìn)行緊密安裝。(多2臺) 但是,檢測工件接近光電開關(guān)時(shí),可能會(huì)受到相鄰?fù)豆馄鞯墓?,而成為入光狀態(tài)。 | -- |
5 | 錯(cuò)開光軸 | 當(dāng)受光器有可能受到來自其他傳感器的入光時(shí),為了防止其他傳感器的光,請改變投光器和受光器的位置,設(shè)置遮光板等。 (因?yàn)榧词垢糸_檢測距離以上,也可能會(huì)有入光) | 將傳感器相對安裝時(shí),請按下圖所示進(jìn)行傾斜安裝。(因?yàn)榧词闺x開傳感器的檢測距離以外,也會(huì)受到相互影響而引起輸出震蕩) |
6 | 調(diào)整靈敏度 | 一般情況下通過調(diào)靈敏度可得到改善。 |
關(guān)于干擾 根據(jù)干擾的不同侵入路徑、頻率成分、波峰值等采取不同的對策。代表性示例如下所示。
干擾的影響 | 干擾侵入路徑及對策 | |
對策前 | 對策后 | |
共通模式干擾(變換器干擾) 分別施加在+V線路、OV線路與安裝臺之間的干擾 | 從干擾源經(jīng)過安裝臺(金屬)侵入。 | ①將變頻器電機(jī)接地。(D種接地) ②將干擾源與電源(0V側(cè))進(jìn)行電容器接地。 (薄膜電容器0.22 μ F 630V) ③在電容器與安裝臺(金屬)之間插入絕緣體。 (塑料、橡膠等) |
輻射干擾 頻率的電磁波 直接侵入傳感器內(nèi)部和電源線路等 | 從干擾源通過空氣傳播直接侵入傳感器。 |
|
電源線干擾壓線發(fā)出的電磁感應(yīng)和開關(guān)電源發(fā)出的開關(guān)干擾等侵入 | 從干擾源通過空氣傳播直接侵入傳感器。 |
|
傳感器布線時(shí) 關(guān)于導(dǎo)線 未記錄導(dǎo)線延長的長度的情況下,采用0.3mm2以上的導(dǎo)線,且在100m以內(nèi)。其他情況在各商品的「 請正確使用 」中有所記載。 關(guān)于導(dǎo)線的拉伸強(qiáng)度 布線時(shí)請不要超過下表所示的力。
導(dǎo)線直徑 | 拉伸力 |
小于 φ 4 | 30N以下 |
大于 φ4 | 50N以下 |
同時(shí),請不要在屏蔽線、同軸線上施加拉伸力 關(guān)于反復(fù)彎曲使用 通常傳感器的導(dǎo)線不能反復(fù)彎曲使用。(關(guān)于耐彎曲性導(dǎo)線,請參見與可動(dòng)部的安裝頁「 與可動(dòng)部的安裝 」)。 關(guān)于與電壓的區(qū)別(布線方法) 如在同一配管、同一槽內(nèi)進(jìn)行壓線、動(dòng)力線與光電傳感器的布線,則可能因感應(yīng)而導(dǎo)致誤動(dòng)作或破損。原則上請使用其他線路布線或單獨(dú)金屬配管或屏蔽導(dǎo)線。
關(guān)于未布線的引線處理 使用自我診斷輸出規(guī)格的機(jī)型等中,請切斷不使用的導(dǎo)線,包上絕緣帶等,使其不與其他端子接觸。 關(guān)于傳感器電源 使用市售的開關(guān)調(diào)整器時(shí),請將FG(機(jī)架接地端子)及G(接地端子)進(jìn)行接地。 請注意,如不進(jìn)行接地,可能因電源的開關(guān)干擾而導(dǎo)致誤操作。 傳感器控制器 與S3D2的連接示例 直流3線式NPN輸出型 S3D2的信號輸入切換開關(guān)可進(jìn)行動(dòng)作的反轉(zhuǎn)。
傳感器安裝時(shí) 與可動(dòng)部的安裝 對機(jī)械手等可動(dòng)部進(jìn)行光電傳感器的安裝時(shí),請討論使用耐彎曲性導(dǎo)線(機(jī)械手導(dǎo)線)的機(jī)型。 耐彎曲次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線:相對于約1.3萬次 機(jī)械手導(dǎo)線:約50萬次為良。 導(dǎo)線的彎曲破壞試驗(yàn)(強(qiáng)韌度斷線試驗(yàn)): 一邊通電,一邊反復(fù)「彎曲」,檢測到電流被切斷為止的「彎曲次數(shù)」。
測試材料 | 標(biāo)準(zhǔn)絕緣線 VR(H)3×18/0.12 | 機(jī)械手導(dǎo)線 強(qiáng)韌導(dǎo)體導(dǎo)線 2×0.15mm2屏蔽 | |
試驗(yàn) | |||
內(nèi)容條件 | 彎曲角度(θ) | 左右各90° | 左右各45° |
彎曲次數(shù) | -- | 60次/min | |
負(fù)重 | 300g | 200g | |
彎曲1次的 動(dòng)作 | 圖①~③為1次 | 圖①~③為1次 | |
支點(diǎn)的曲率 半徑(R) | 5mm | 2.5mm | |
結(jié)果 | 約13,000次 | 約500,000次 |
彎曲角度、負(fù)重、支點(diǎn)的曲率半徑等,標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)線與機(jī)械手導(dǎo)線的試驗(yàn)條件不同。實(shí)際使用條件下的耐彎曲性能,請參考上表記錄的數(shù)值。 關(guān)于傳感器光纖的固定 E3X光纖放大器單元采用單觸式鎖定方式。請用以下方法進(jìn)行光纖的安裝及拆卸。 ①傳感器光纖的安裝 提起保護(hù)蓋,將光纖按放大器單元側(cè)面的插入位置標(biāo)記插入后,放下鎖桿。
<使用附件E39-F9的光纖>
<不可隨意切割(帶套管)的光纖>
②傳感器光纖拆卸 提起保護(hù)蓋,提起鎖桿,即可拉出光纖。
為了保持光纖的特性,請先確認(rèn)鎖定是否已接觸,再拔除光纖。 請?jiān)冢?0~+40℃的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行光纖的鎖定、鎖定解除。 調(diào)整時(shí) 關(guān)于光軸調(diào)整 將光電開關(guān)上下左右移動(dòng),將其設(shè)定在動(dòng)作顯示燈亮(或燈滅)的范圍中央。此外,在E3S-C中,由于光軸與機(jī)械軸合并在一起,所以安裝時(shí)只需對照機(jī)械軸,便能對光軸進(jìn)行簡單調(diào)整。
光軸 : 投光器中連接透鏡中心和投光光束中心的軸叫光軸。受光器的光軸是連接透鏡中心和受光區(qū)域中心的軸。機(jī)械軸 : 從透鏡中心垂直伸出的軸稱為機(jī)械軸。
使用環(huán)境 關(guān)于耐水性 請避免在水中、降雨時(shí)及室外使用。 關(guān)于環(huán)境 安裝在以下場所時(shí),會(huì)引起誤動(dòng)作和故障,所以請避免使用。 ①塵埃多的場所。 ②陽光直接照射的場所。 ③產(chǎn)生腐蝕性的場所。 ④接觸到有機(jī)溶劑等的場所。 ⑤有振動(dòng)?沖擊的場所。 ⑥直接接觸到水、油、藥品的場所。 ⑦濕度,可能會(huì)結(jié)露的場所。 耐環(huán)境型傳感器(氟樹脂型) E32-T11F/T12F/T14F/T81F-S/D12F/D82F、E3HQ等在上述③、⑥條件下也可使用。 性環(huán)境下的光纖式光電傳感器 可將光纖單元設(shè)置在危險(xiǎn)場所,將放大器單元設(shè)置在非危險(xiǎn)場所進(jìn)行使用 <理由> 電氣設(shè)備的或的發(fā)生,必定是因?yàn)橥瑫r(shí)存在危險(xiǎn)環(huán)境和火源。由于光能不會(huì)成為火源,所以不會(huì)引起和。 但是,由于透鏡、本體外殼、光纖的包層等使用的是塑料,沾上溶劑后會(huì)造成腐蝕或劣化(模糊等),所以不能使用。 <火源> 是指在危險(xiǎn)場所,帶有能引起的能量的電火花和溫部。
外部電界的影響 無線電收發(fā)機(jī)在接近光電傳感器及其布線附近時(shí),有可能會(huì)引起誤動(dòng)作,所以禁止接近。 保養(yǎng)與檢查 不動(dòng)作時(shí)的確認(rèn)項(xiàng)目 不動(dòng)作時(shí),請確認(rèn)以下幾點(diǎn): ①是否按規(guī)定進(jìn)行布線及連接。 ②螺釘是否有松動(dòng)。 ③光軸調(diào)整、靈敏度調(diào)整是否已完成。 ⑤檢測物體、工件速度是否符合額定規(guī)格。 ⑤投受光器的透鏡面上是否附著有垃圾、灰塵等異物。 ⑦不能分解、修理。 關(guān)于透鏡外殼 光電傳感器的透鏡外殼基本上是塑料的。請用干布輕輕擦拭污漬。請不要使用稀釋劑等有機(jī)溶劑。 E3S-C的外殼是金屬的,透鏡是塑料的。 傳感器附件 反射板(E39-R3/R37/RS1/RS2/RS3)
關(guān)于使用時(shí) ①使用內(nèi)側(cè)粘帶時(shí),請先將使用場所附著的油?灰塵等用清洗劑等清洗干凈后再粘貼。如有殘留油污,將無法安裝。 ②E39-RS1/RS2/RS3請不要用金屬和指甲等用力按壓。否則會(huì)引起功能的劣化。 ③請不要在容易接觸到油和藥品的場所使用。 關(guān)于M8、M12接插件
請務(wù)必在切斷電源后進(jìn)行接插件的插拔。
請務(wù)必拿住接插件蓋的部分進(jìn)行接插件的插拔。
固定工要用手來緊固。如使用鉗子等,則會(huì)造成破損。
如果緊固不充分,有時(shí)會(huì)因振動(dòng)而導(dǎo)致松動(dòng),保護(hù)構(gòu)造將無法發(fā)揮效用。
其他 代表示例的記載數(shù)值 代表例中所記載的各種數(shù)據(jù)、數(shù)值不s是作為「額定值.性能」來進(jìn)行保障的數(shù)值,而是某個(gè)批量中任意抽取的樣值,所以請作為參考的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行使用?!感z測物體」「各種特性數(shù)據(jù)」「段差檢測數(shù)據(jù)」「不同規(guī)格的選擇一覽表」等都是代表例的對象。 關(guān)于清掃
有機(jī)溶劑會(huì)腐蝕產(chǎn)品表面,所以請勿使用。
請用柔軟的干布進(jìn)行清掃。