Λεπτομέρειες Blog

Όταν επιλέγουν βιομηχανικούς αισθητήρες για αυτοματοποιημένες γραμμές παραγωγής, οι ομάδες προμηθειών και μηχανικών αντιμετωπίζουν συχνά ένα θεμελιώδες ερώτημα: πρέπει να επιλέξουν έναν αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ ή έναν φωτοηλεκτρικό αισθητήρα; Και τα δύο χρησιμοποιούνται ευρέως στον εντοπισμό αντικειμένων, στην επιβεβαίωση θέσης και στον έλεγχο της διαδικασίας παραγωγής, αλλά έχουν σχεδιαστεί για πολύ διαφορετικές εργασίες.

Ένας φωτοηλεκτρικός αισθητήρας είναι συνήθως η πρώτη επιλογή όταν χρειάζεται μόνο να επιβεβαιώσετε εάν ένα αντικείμενο είναι παρόν, μπλοκαρισμένο ή στη θέση του. Ένας αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ, αντίθετα, χρησιμοποιείται όταν πρέπει να γνωρίζετε πόσο μακριά είναι το αντικείμενο, πόσο πάχος είναι, πόσο ψηλό είναι ή αν η θέση του αλλάζει συνεχώς.

Η επιλογή λανθασμένου τύπου αισθητήρα όχι μόνο θα επηρεάσει την ακρίβεια ανίχνευσης, αλλά μπορεί επίσης να οδηγήσει σε πρόσθετο κόστος υλικού, προβλήματα ενσωμάτωσης σήματος και επανεπεξεργασία της γραμμής παραγωγής. Αυτό το άρθρο συγκρίνει αισθητήρες μετατόπισης λέιζερ και φωτοηλεκτρικούς αισθητήρες από την άποψη της προμήθειας, καλύπτοντας τις αρχές λειτουργίας, τις δυνατότητες ανίχνευσης, τους τύπους εξόδου, το κόστος και τυπικές βιομηχανικές εφαρμογές.

Εάν εξακολουθείτε να χτίζετε μια βασική κατανόηση της τεχνολογίας μέτρησης λέιζερ, ξεκινήστε με τον εισαγωγικό μας οδηγό:Τι είναι ο αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ;.

Η πιο σημαντική διαφορά μεταξύ ενός αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ και ενός φωτοηλεκτρικού αισθητήρα έγκειται στον βασικό τους σκοπό:

• Ένας φωτοηλεκτρικός αισθητήρας ανιχνεύει εάν ένα αντικείμενο υπάρχει, διέρχεται από μια δέσμη ή αν ανακλά το φως προς τα πίσω. Απαντά στην ερώτηση: Υπάρχει κάτι εκεί;
• Ένας αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ μετρά την απόσταση μεταξύ του αισθητήρα και του αντικειμένου στόχου. Απαντά στην ερώτηση: Πού είναι το αντικείμενο και πόσο μακριά είναι;

Αυτή η διαφορά καθορίζει άμεσα όλα τα άλλα: μέθοδο εγκατάστασης, έξοδο σήματος, απαιτήσεις προγραμματισμού PLC, δομή κόστους και κατάλληλα σενάρια εφαρμογής.

Ένας φωτοηλεκτρικός αισθητήρας λειτουργεί με βάση τη διακοπή ή την ανάκλαση της δέσμης φωτός. Συνήθως αποτελείται από έναν πομπό και έναν δέκτη. Όταν ένα αντικείμενο μπλοκάρει τη φωτεινή δέσμη ή την ανακλά πίσω στον δέκτη, ο αισθητήρας ενεργοποιεί ένα σήμα διακόπτη.

Οι συνήθεις τύποι περιλαμβάνουν:

• Διαμπερής δέσμη: Ο πομπός και ο δέκτης είναι απέναντι ο ένας από τον άλλο. Όταν ένα αντικείμενο περνά ανάμεσά τους, η δέσμη διακόπτεται.
• Ανακλαστικά: Ο αισθητήρας και ο ανακλαστήρας είναι τοποθετημένοι ο ένας απέναντι από τον άλλο. Ο αισθητήρας ανιχνεύει πότε ένα αντικείμενο σπάει την ανακλώμενη δέσμη.
• Diffuse-reflective: Ο αισθητήρας εκπέμπει φως και λαμβάνει ανάκλαση από την επιφάνεια του αντικειμένου.

Αυτή η αρχή είναι απλή, αξιόπιστη και χαμηλού κόστους, αλλά συνήθως περιορίζεται στην ανίχνευση παρουσίας, απουσίας ή παροδικών γεγονότων. Δεν μπορεί να παρέχει ακριβή δεδομένα συνεχούς απόστασης.

Ένας αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ λειτουργεί τυπικά με βάση την αρχή του τριγωνισμού λέιζερ. Ο αισθητήρας προβάλλει ένα σημείο λέιζερ στην επιφάνεια στόχο. Το ανακλώμενο φως λαμβάνεται από ένα εσωτερικό στοιχείο CMOS ή PSD και το σύστημα υπολογίζει την απόσταση ανάλογα με τη θέση του φωτεινού σημείου στον δέκτη.

Αυτό σημαίνει ότι ο αισθητήρας δεν λέει απλώς "ανιχνεύθηκε αντικείμενο". παρέχει μια συνεχή τιμή μέτρησης που αντιπροσωπεύει την πραγματική απόσταση από τον αισθητήρα στο αντικείμενο.

Για το λόγο αυτό, οι αισθητήρες μετατόπισης λέιζερ είναι πιο κατάλληλοι για:

• Μέτρηση ύψους
• Έλεγχος πάχους
• Ανίχνευση κενών
• Παρακολούθηση θέσης
• Έλεγχος κλειστού βρόχου
• Ποιοτικός έλεγχος

Εάν θέλετε να μάθετε περισσότερα για το πώς λειτουργούν οι αισθητήρες μετατόπισης λέιζερ, ανατρέξτε στο θέμα: Τι είναι ο αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ;.

Μία από τις πιο πρακτικές διαφορές για την προμήθεια και την ενοποίηση του συστήματος είναι ο τύπος εξόδου.

Οι περισσότεροι φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες παρέχουν έξοδο ψηφιακού διακόπτη, συνήθως NPN ή PNP. Στέλνουν ένα δυαδικό σήμα στο PLC:

• Εντοπίστηκε αντικείμενο = ON
• Δεν εντοπίστηκε κανένα αντικείμενο = OFF

Αυτό είναι αρκετό για βασικές εργασίες αυτοματισμού, όπως η καταμέτρηση, η μεταφορά, η ταξινόμηση και ο εντοπισμός θέσης πόρτας. Ωστόσο, δεν παρέχει δεδομένα συνεχούς μέτρησης.

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τη συμβατότητα NPN και PNP, διαβάστε:Έξοδος NPN έναντι PNP.

Οι αισθητήρες μετατόπισης λέιζερ συχνά παρέχουν πιο πλούσιες επιλογές εξόδου:

• Εναλλαγή εξόδου: Για ενεργοποίηση παρουσίας και θέσης αντικειμένου.
• Διπλή έξοδος: Συνδυάζει την έξοδο διακόπτη με την αναλογική έξοδο.
• Αναλογική Έξοδος: Παρέχει δεδομένα συνεχούς απόστασης, όπως 0–5V ή 4–20mA.
• Έξοδος ψηφιακής επικοινωνίας: Ορισμένα μοντέλα υποστηρίζουν RS485, RS422 ή άλλη σειριακή επικοινωνία.

Αυτό σημαίνει ότι ένας αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ μπορεί να εκτελέσει δύο λειτουργίες ταυτόχρονα: Μπορεί να ενεργοποιήσει μια ενέργεια μηχανής και να στείλει δεδομένα μέτρησης σε πραγματικό χρόνο στο σύστημα ελέγχου.

Εάν συγκρίνετε την έξοδο διακόπτη και τη διπλή έξοδο, δείτε:Εναλλαγή εξόδου έναντι διπλής εξόδου.

Ένας φωτοηλεκτρικός αισθητήρας συνιστάται εάν η εφαρμογή σας χρειάζεται μόνο να επιβεβαιώσει εάν ένα αντικείμενο υπάρχει ή έχει περάσει από μια συγκεκριμένη θέση.

Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Ανίχνευση αντικειμένων μεταφορικής ταινίας
• Καταμέτρηση προϊόντων
• Επιβεβαίωση παρουσίας γραμμής συσκευασίας
• Ανίχνευση θέσης πόρτας ή πύλης
• Ανίχνευση παρουσίας παλετών
• Απλά συστήματα διαλογής
• Βασική ενεργοποίηση γραμμής συναρμολόγησης

Σε αυτά τα σενάρια, το έργο είναι ουσιαστικά ψηφιακό: κάτι υπάρχει ή όχι. Ένας φωτοηλεκτρικός αισθητήρας είναι συνήθως απλός, αξιόπιστος και οικονομικός.

Ένας αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ συνιστάται όταν χρειάζεται να μετρήσετε, να παρακολουθήσετε ή να ελέγξετε την πραγματική θέση ενός αντικειμένου.

Οι τυπικές εφαρμογές περιλαμβάνουν:

• Έλεγχος πάχους
• Μέτρηση ύψους
• Ανίχνευση κενών
• Παρακολούθηση θέσης επιφάνειας
• Τοποθέτηση ρομπότ
• Ρομποτική λαβή ελέγχου απόστασης
• Αυτοματισμός κλειστού βρόχου
• Ποιοτικός έλεγχος
• Μέτρηση πάχους επίστρωσης κομματιού πόλου μπαταρίας
• Ανίχνευση πάχους πάστας συγκόλλησης SMT
• Τοποθέτηση συναρμολόγησης αυτοκινήτου

Για εφαρμογές ρομποτικής εντοπισμού θέσης, δείτε:Αισθητήρες λέιζερ για ρομποτική τοποθέτηση.

Από την άποψη της προμήθειας, το κόστος δεν μπορεί να αξιολογηθεί μόνο από την τιμή μονάδας αισθητήρα. Πρέπει επίσης να εξετάσετε την καλωδίωση, τις μονάδες PLC, τον προγραμματισμό, τον εντοπισμό σφαλμάτων και τη μελλοντική επεκτασιμότητα.

Οι φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες είναι γενικά χαμηλότεροι σε τιμή μονάδας. Τοποθετούνται εύκολα, αντικαθίστανται εύκολα και υποστηρίζονται ευρέως από τυπικές μονάδες ψηφιακής εισόδου PLC.

Ωστόσο, έχουν περιορισμούς:

• Δεν υπάρχουν δεδομένα συνεχούς απόστασης
• Δεν είναι κατάλληλο για ποιοτικό έλεγχο ακριβείας
• Ενδέχεται να απαιτούνται πρόσθετοι αισθητήρες εάν προστεθούν αργότερα λειτουργίες μέτρησης
• Δύσκολη η υποστήριξη ελέγχου κλειστού βρόχου

Οι αισθητήρες μετατόπισης λέιζερ είναι συνήθως πιο ακριβοί ανά μονάδα, αλλά μπορούν να μειώσουν το συνολικό κόστος του συστήματος σε πολλές εφαρμογές.

Ένας αισθητήρας μπορεί να αντικαταστήσει:

• Φωτοηλεκτρικός αισθητήρας για ανίχνευση
• Ένας αναλογικός αισθητήρας απόστασης για μέτρηση
• Πρόσθετοι μετατροπείς σήματος
• Πολλαπλές βάσεις στήριξης
• Πιο πολύπλοκη καλωδίωση

Εάν η εφαρμογή σας απαιτεί ανίχνευση και μέτρηση, ένας αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ διπλής εξόδου μπορεί να είναι πιο οικονομικός από τη χρήση πολλαπλών αισθητήρων.

Χρησιμοποιήστε τις ακόλουθες ερωτήσεις για να αποφασίσετε ποιον τύπο αισθητήρα να επιλέξετε:

Η KRONZ συνιστά την επιλογή αισθητήρων με βάση τις απαιτήσεις της εφαρμογής και όχι μόνο την τιμή.

• Εάν η κύρια απαίτησή σας είναι η ανίχνευση παρουσίας αντικειμένων, επιλέξτε έναν φωτοηλεκτρικό αισθητήρα.
• Εάν η απαίτησή σας περιλαμβάνει μέτρηση απόστασης, ύψους, πάχους, κενού ή θέσης, επιλέξτε έναν αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ.
• Εάν χρειάζεστε και ανίχνευση και συνεχή μέτρηση, επιλέξτε έναν αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ διπλής εξόδου.

Για λεπτομερείς μεθόδους επιλογής, βλ.Πώς να επιλέξετε τον σωστό αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ. Για την επιλογή εύρους μέτρησης, βλ.Ποια απόσταση μέτρησης πρέπει να επιλέξετε για έναν αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ;.

Οι αισθητήρες μετατόπισης λέιζερ και οι φωτοηλεκτρικοί αισθητήρες είναι και οι δύο σημαντικοί στον βιομηχανικό αυτοματισμό, αλλά εξυπηρετούν διαφορετικούς σκοπούς.

Ένας φωτοηλεκτρικός αισθητήρας είναι ιδανικός για απλές εργασίες ανίχνευσης αντικειμένων χαμηλού κόστους. Λειτουργεί καλά όταν το σύστημα χρειάζεται μόνο να γνωρίζει εάν ένα αντικείμενο είναι παρόν, διερχόμενο ή μπλοκαρισμένο.

Ένας αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ είναι η καλύτερη επιλογή όταν η εφαρμογή απαιτεί ακριβή μέτρηση απόστασης, παρακολούθηση θέσης, επιθεώρηση πάχους, ανίχνευση ύψους ή έλεγχο κλειστού βρόχου. Παρέχει πλουσιότερα δεδομένα και μεγαλύτερη ευελιξία, ειδικά σε κρίσιμες για την ποιότητα διαδικασίες παραγωγής.

Για τις ομάδες προμηθειών, το κλειδί είναι να απαντήσετε πρώτα σε μια ερώτηση: Χρειάζεται μόνο να ανιχνεύσω το αντικείμενο ή πρέπει να το μετρήσω;

Εάν χρειάζεστε μόνο ανίχνευση, συνήθως αρκεί ένας φωτοηλεκτρικός αισθητήρας. Εάν χρειάζεστε μέτρηση, ένας αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ είναι η σωστή επιλογή.

• Τι είναι ο αισθητήρας μετατόπισης λέιζερ;
• Πώς να επιλέξετε τον σωστό αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ
• Ποια απόσταση μέτρησης πρέπει να επιλέξετε για έναν αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ;
• Έξοδος NPN έναντι PNP
• Εναλλαγή εξόδου έναντι διπλής εξόδου

• Πώς να εγκαταστήσετε έναν αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ
• Συνήθη λάθη εγκατάστασης αισθητήρα λέιζερ
• Οδηγός αντιμετώπισης προβλημάτων αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ

• Αισθητήρες λέιζερ για ρομποτική τοποθέτηση

Εάν δεν είστε σίγουροι αν θα επιλέξετε έναν αισθητήρα μετατόπισης λέιζερ ή έναν φωτοηλεκτρικό αισθητήρα, η τεχνική ομάδα της KRONZ μπορεί να βοηθήσει. Μπορούμε να προτείνουμε τον καταλληλότερο τύπο αισθητήρα, το εύρος μέτρησης και τη διαμόρφωση εξόδου με βάση την εφαρμογή, το σύστημα ελέγχου και το περιβάλλον παραγωγής σας.

Επικοινωνήστε με την KRONZ για:

• Βοήθεια επιλογής προϊόντος
• Τεχνική διαβούλευση
• Υποστήριξη μηχανικής εφαρμογής
• Υπηρεσίες OEM & ODM
• Αιτήματα προσφοράς
• Παγκόσμια υποστήριξη πωλήσεων