Millised on neli fotoelektriliste andurite tüüpi?

Kas olete kunagi mõelnud, kuidas tehaserobotid mööda vilisevaid tooteid „näevad“ või kuidas automaatne uks teab, et lähenete? On üsna tõenäoline, et fotoelektrilised andurid – mida sageli nimetatakse ka „fotosilmadeks“ – on need tundmatud kangelased, kes selle võimalikuks teevad. Need nutikad seadmed kasutavad objektide tuvastamiseks ilma füüsilise kontaktita valguskiiri, moodustades tänapäevase automatiseerimise selgroo. Aga kas teadsite, et on olemas neli põhitüüpi, millel kõigil on oma supervõime? Vaatleme neid lähemalt, et saaksite aru, kuidas tehnoloogia kujundab meie automatiseeritud maailma.

Core Quartet: Neli viisi, kuidas valgus teie maailma tuvastab

Kuigi leiate spetsialiseeritud variatsioone, toovad valdkonna eksperdid järjekindlalt välja neli peamist fotoelektriliste andurite tehnoloogiat. Õige valimine sõltub suuresti teie rakenduse konkreetsetest vajadustest – kaugusest, objekti tüübist, keskkonnast ja vajalikust täpsusest.

1. Läbilaskevõimega andurid: pikamaaülevaate meistrid

• Kuidas need toimivad: Mõelge tuletornile ja vaateplatvormile. Need andurid on varustatuderaldi üksused: kiirgaja, mis saadab välja valguskiire (sageli infrapuna või punane LED), ja otse selle vastas asuv vastuvõtja. Tuvastamine toimub siis, kui objekt füüsiliseltpausidsee tala.
• Peamised tugevused: Neil on pikimad tuvastusulatused (kuni 20 meetrit või rohkem) ning nad pakuvad suurepärast töökindlust ja stabiilsust. Kuna vastuvõtja näeb otse emitteri valgust, ei mõjuta objekti värv, kuju ega pinnaviimistlus (läikiv, matt, läbipaistev) neid suuresti.
• Miinused: Paigaldamine nõuab kahe eraldi seadme täpset joondamist ja mõlema juhtmestikku, mis võib olla keerulisem ja kulukam. Samuti on need haavatavad, kui mustus koguneb kummalegi läätsele.
• Kus neid nähakse: Ideaalne konveierite pikamaa tuvastamiseks, suurte masinate kaitsmiseks, katkiste juhtmete või niitide kontrollimiseks ja väravast läbiminevate objektide loendamiseks. See garaažiukse turvakiir, mis takistab sellel teie autole sulgumast? Klassikaline läbiv kiir.

2. Retroreflektiivsed (peegeldavad) andurid: ühe seadme alternatiiv

• Kuidas need töötavad: Siin asuvad emitter ja vastuvõtjasama üksusAndur saadab valgust spetsiaalsele reflektorile (näiteks kvaliteetsele jalgratta reflektorile), mis on paigaldatud vastasküljele. Reflektor peegeldab valgusvihu otse tagasi vastuvõtjasse. Tuvastamine toimub siis, kui objekt seda peegeldunud kiirt katkestab.
• Peamised tugevused: Palju lihtsam paigaldamine ja juhtmestik kui läbiva valgusvihuga valgustitel, kuna see on ainult üks seade ühel küljel (lisaks passiivne reflektor). Pakub häid tuvastusulatusi, sageli pikemaid kui hajutatud tüüpidel. Mõned spetsiaalsed versioonid sobivad suurepäraselt läbipaistvate objektide (nt klaas- või plastpudelid) tuvastamiseks, kasutades polariseeritud valguse filtreid juhuslike peegelduste ignoreerimiseks.
• Miinused: Usaldusväärse töö tagamiseks tuleb reflektorit puhtana hoida. Jõudlust võivad mõjutada tugevalt peegeldavad taustaobjektid, mis võivad valgust tagasi peegeldada. Tuvastusulatus on üldiselt väiksem kui läbiva kiire puhul.
• Kus neid nähakse: Laialdaselt kasutatakse pakendamisliinidel, materjalikäitluses, sõidukite või inimeste tuvastamisel juurdepääsupunktides ja läbipaistvate konteinerite olemasolu kontrollimisel tootmisliinidel.

3. Hajutatud (lähedus)andurid: kompaktsed tööhobused

• Kuidas nad töötavad: Emitter ja Receiver on jälle samas kohas.sama üksusPeegeldi asemel peegeldab andur valgust vastuvõtjale tagasi sihtmärgi enda abil. Andur tuvastab objekti peegeldunud valguse intensiivsuse põhjal.
• Peamised tugevused: Lihtsaim paigaldus – ainult üks seade paigaldada ja ühendada. Kompaktne suurus muudab need ideaalseks kitsastesse kohtadesse. Vastasküljel pole vaja reflektorit.
• Miinused: Tuvastusulatus on lühem kui nii läbiva valgusvihuga kui ka peegeldusega tüüpidel. Toimivus sõltub suuresti objekti värvist, suurusest, tekstuurist ja peegeldusvõimest. Tume, matt objekt peegeldab palju vähem valgust kui hele, läikiv objekt, mistõttu tuvastamine maksimaalsel nimikaugusel on vähem usaldusväärne. Taustaobjektid võivad samuti põhjustada valesid käivitusi.
• Kus neid nähakse: Äärmiselt levinud lühikese ulatusega tuvastamise ülesannete puhul: detailide olemasolu konveieril, pudelikorkide tuvastamine, virna kõrguse jälgimine ja prügikastide taseme tuvastamine. Kujutage ette müügiautomaati, mis tuvastab teie käe väljastusala lähedal.

4. Tausta summutamise (BGS) andurid: keskendunud eksperdid

• Kuidas need töötavad: Hajusanduri keerukas edasiarendus, mis on samuti ühes seadmes. Peegeldunud valguse intensiivsuse mõõtmise asemel määravad BGS-andurid objekti kauguse triangulatsiooni või lennuaja põhimõtete abil. Need on täpselt kalibreeritud tuvastama objekte ainult kindlas, etteantud kaugusevahemikus, ignoreerides sisuliselt kõike sellest kaugemal asuvat (tausta).
• Peamised tugevused: Taustaobjektide poolt mõjutamatus – nende suurim eelis. Palju vähem tundlik sihtobjekti värvi ja peegelduvuse suhtes võrreldes standardsete hajuanduritega. Tagab objektide väga usaldusväärse tuvastamise täpsel kaugusel.
• Miinused: Üldiselt on neil lühem maksimaalne ulatus kui tavalistel hajusanduritel. Tavaliselt on need kallimad kui tavalised hajustüübid.
• Kus neid nähakse: Hädavajalikud keeruka või peegeldava taustaga objektide tuvastamiseks, tumedate või mustade objektide (nt rehvide) usaldusväärseks tuvastamiseks, konteinerite täitetaseme kontrollimiseks olenemata sisu värvist ja täpse positsioneerimise tagamiseks olukordades, kus tausta häirimine on probleemiks. Ülioluline autotööstuse konveieritel ja toidupakenditel.

Põhitõdedest kaugemale: erivajaduste rahuldamine

Kuigi neli põhielementi tegelevad enamiku töödega, on insenerid ainulaadsete väljakutsete jaoks välja töötanud spetsiaalsed andurid:

• Kiudoptilised andurid: kasutage painduvaid kiudoptilisi kaableid, mis on ühendatud keskvõimendiga. Ideaalne äärmiselt kitsastesse kohtadesse, kõrge temperatuuriga keskkondadesse või kõrge elektrilise müraga piirkondadesse.
• Värvi- ja kontrastisensorid: tuvastavad teatud värve või kontrastsuse erinevusi (nt pakenditel olevaid silte), mis on kvaliteedikontrolli jaoks ülioluline.
• Laserandurid: pakuvad väga fokuseeritud kiirt väga väikeste objektide tuvastamiseks või täpsete kauguse mõõtmiste saavutamiseks.
• Selgete objektide andurid: spetsiaalselt häälestatud peegeldusandurid, mis on loodud läbipaistvate materjalide usaldusväärseks tuvastamiseks.

Miks fotoelektrilised andurid valitsevad automatiseerimist

Need „kotkasilmad“ pakuvad veenvaid eeliseid: pikad tuvastusvahemikud, kontaktivaba töö (kahjustuste ennetamine), kiire reageerimisaeg ja vastupidavus karmides tööstuskeskkondades. Need on olulised lugematute ülesannete jaoks erinevates tööstusharudes:

• Tootmine ja pakendamine: Konveieritel olevate osade tuvastamine, toodete loendamine, täitetasemete kontrollimine, etikettide olemasolu kontrollimine, robotkäte juhtimine.
• Toit ja jook: nõuetekohase pakendamise tagamine, võõrkehade tuvastamine, tootmisliini voolu jälgimine.
• Farmaatsiatooted: tablettide olemasolu kontrollimine blisterpakendites, viaalide täitetaseme täpne kontrollimine.
• Autotööstus: detailide täpne positsioneerimine montaažirobotitele, komponentide kontrollimine, turvavalguskardinad.
• Logistika ja materjalikäitlus: konveierilintide juhtimine, kaubaaluste tuvastamine, lao automatiseerimine.
• Hooneautomaatika: automaatsed uksed, liftide positsioneerimine, turvasüsteemid.

Tulevik on helge (ja tark)

Fotoelektriliste andurite turg õitseb, prognooside kohaselt ulatub see 2030. aastaks 3,01 miljardi dollarini, kasvades 6,6% aastas või isegi 4,37 miljardi dollarini 2033. aastaks 9% aastase kasvumääraga. Seda kasvu soodustab pidev püüdlus automatiseerimise, Tööstus 4.0 ja nutikate tehaste poole.

Järgmine laine hõlmab andurite nutikamaks ja ühendatumaks muutumist. Otsige edusamme nagu IO-Linki ühenduvus lihtsamaks seadistamiseks ja andmevahetuseks, integratsioon asjade interneti platvormidega ennustava hoolduse jaoks ning isegi nanomaterjalide kasutamine tundlikkuse ja uute võimaluste suurendamiseks. Me siseneme „anduritehnoloogia 4.0“ ajastusse, kus need põhilised andurid muutuvad intelligentseteks andmepunktideks omavahel ühendatud süsteemides.

Õige „silma” valimine töö jaoks

Nende nelja põhitüübi – läbiva kiire, peegeldusega, hajutatud ja tausta summutav – mõistmine on esimene samm fotoelektrilise sensori võimsuse rakendamisel. Arvestage objekti, kauguse, keskkonna ja võimaliku taustahäirega. Kahtluse korral aitab andurite tootjate või automatiseerimisspetsialistidega konsulteerimine leida teie konkreetse rakenduse jaoks optimaalse tehnoloogia, tagades teie automatiseerimise sujuva ja tõhusa toimimise. Uurige võimalusi; õige andur võib valgustada teed suurema tootlikkuse poole.