EN
Орчин үеийн автоматжуулалтын системүүд нь олон төрлийн үйлдвэрлэлийн орчны дунд үр дүнтэй ажиллах боломжтой нарийвчлалтай, найдвартай илрүүлэлтийг шаарддаг. Гэрлийн сенсор нь объектуудыг илрүүлэх, зайн хэмжээг тодорхойлох, автомжуулсан үйл явцад аюулгүй байдлыг хангах зориулалттай хамгийн олон талт, найдвартай шийдлийн нэг юм. Эдгээр дэвшилтэт төхөөрөмжүүд нь физик холболтгүйгээр объектын байдал, түүний байх/байхгүй байдлыг эсвэл онцлог шинж чанарыг илрүүлэхийн тулд гэрлийн цацрагийг ашигладаг бөгөөд үйлдвэрлэл, боодол, материал зөөх үйл ажиллагааны төгсгөлгүй чухал бүрэлдэхүүн хэсэг болсон.
Үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт хөгжих тутам эвдрэл, цохилтын нөхцөлд ч сайн ажиллаж, нарийвчлалтай мэдээлэл өгч чадах мэдрэгчийн хэрэгцээ нэмэгдэж байна. Гэрлийн мэдрэгчид ийм шаардлагыг хангах боломжийг олгох бөгөөд метал, пластик, шил, шингэн зэрэг материалыг танихад маш их уян хатан чанартай. Тэдгээрийн хүрэлцэхгүй ажиллагаа нь элэгдэл, механик гэмтлийн асуудлыг арилгах ба хурдан хариу үзүүлэх чадвар нь уламжлалт механик товчлуурууд хийх боломжгүй өндөр хурдны програмд тохиромжтой.
Үндсэн Ажиллах Зарчим
Гэрэл цацруулах, мэдрэх технологи
Оптоэлектрон сенсорууд нь гэрлийн дамжуулалт, хүлээн авалт гэсэн үндсэн зарчим дээр ажилладаг бөгөөд илрүүлэх үйлдлийг гүйцэтгэхийн тулд харагдах гэрэл эсвэл инфра улаан туяа ашигладаг. Мэдрэгч систем нь ихэвчлэн LED эсвэл лазер диод байдаг гэрлийн эх үүсвэр болон гэрлийн хүч чадлын өөрчлөлтөнд хариу үзүүлдэг фотомэдрэгчээс бүрдэнэ. Объект гэрлийн цацрагийг саатуулах эсвэл ойлгох үед фотомэдрэгч цахилгаан дохио үүсгэж, сенсорын гаралтыг идэвхжүүлнэ.
Гэрлийн эх үүсвэрийг сонгох нь сенсорын ажиллагааны онцлогийг шууд нөлөөлдөг. Инфра улаан гэрлийн эх үүсвэрүүд нь тоос, чийгийг нэвтрэх чадвар сайтай байдаг тул хүнд нөхцөл байдлын үйлдвэрийн орчинд тохиромжтой. Харагдах улаан гэрлийн эх үүсвэрүүд нь цацрагийн чиглэлийг илүү хялбар тааруулах, доголдол засварын боломжийг олгодог бол лазерын эх үүсвэрүүд жижиг объектыг илрүүлэх, холын зайн хэрэглээнд нарийвчлалтай, төвлөрсөн цацрагийг хангана.
Дохионы боловсруулалт ба гаралт үүсгэх
Өндөр түвшний фотоэлектрик сенсорууд нь хүлээн авсан гэрлийн интенсив байдлыг шинжилж, оптик дохиог найдвартай цахилгаан гаралтанд хувиргадаг дэвшилтэт дохихүүрийн хэлхээг агуулдаг. Эдгээр хэлхээ нь хүчирхийлэл өгөх шат, шүүлтүүрт бүрэлдэхүүн хэсгүүд болон заагийн илрүүлэлтийн системийг оруулдаг бөгөөд орчны өөрчлөлттэй байдалд үед ч тогтвортой ажиллагааг хангана. Олон хувийн санах ойтой сенсорууд нь өөрчлөгдөж буй нөхцөл байдлын үед тогтвортой ажиллахыг хангах зориулалттай автоматаар хүчирхийлэл өгөх, хойноосоо сааруулах чадварыг агуулдаг.
Гаралтын тохируулга нь хэрэглээний шаардлагатай нийцэж NPN, PNP, реле хавхлагууд, аналог дохио гэх мэт сонголтуудтай байна. Тоон гаралт нь хоёртын илрүүлэлтийн хэрэглээнд дискрет включ/выключ (on/off) шилжилтийг хангаж өгдөг бол аналог гаралт нь нарийвчлалтай зайны хэмжилт, байршлын хяналтыг боломжжуулдаг. Зарим сенсорууд тодорхой хэрэглээний шаардлагад нийцүүлэн тохируулах боломжтой шилжилтийн цэгүүд болон хоцрогдолтой байдаг.
Тохируулгын төрлүүд ба хэрэглээ
Цацрагийн сенсорын систем
Цацрагийн конфигурацууд нь хамгийн найдвартай гэрлийн сенсорын арга бөгөөд хоорондоо эсрэг талд байрласан тусгаарлагдсан илгээгч, хүлээн авагч нэгжүүдийг агуулдаг. Энэ байрлал нь хамгийн их мэдрэх зайн боломжийг олгох бөгөөд орчны гэрлийн ноцолтоос сайн тусгаарлана. Объект нь илгээгч ба хүлээн авагчийн хооронд өнгөрөх үед цацрагийг саатуулж, сенсорын гаралтыг идэвхижүүлдэг.
Үйлдвэрлэлд цацрагийн сенсоруудыг конвейерийн систем дээрх бүтээгдэхүүнүүдийг тоолох, тасарсан эсвэл дутуу деталийг илрүүлэх, материалын урсгалыг хянах зэрэгт ихэвчлэн ашигладаг. Тэдгээр нь прозрач ба хагас прозрач объектуудыг илрүүлэх чадвартай тул шилэн сав, пластик бүрхүүл, тунгалаг материал шаардлагатай байдаг сав баглаа боодлын үйл ажиллагаанд онцгой ач холбогдолтой юм.
Буцах-исэлдүүрийн илрүүлэлтийн аргууд
Гэрлийн урвалын сенсор нь илгээгч, хүлээн авагчийг нэг бие дотор агуулж, сенсорын эсрэг талд байрласан рефлектороос болж гэрлийн цацраг сенсороос рефлектор руу очиж, дахин хүлээн авагч руу буцаж ирдэг. Энэ нь сенсор болон рефлекторын хооронд мэдрэх бүс үүсгэдэг. Объектыг таних нь энэ буцаж ирсэн гэрлийн замыг юу нэгэн саатуулах үед болдог.
Энэ тохируулга нь ихэнх нэвтрүүлдэггүй объектыг танихад маш сайн чадвар үзүүлдэг бөгөөд зөвхөн нэг талын суурилуулалтын хандалт шаарддаг. Гэхдээ том объект, жигд бус хэлбэртэй зүйлсийг таних, мөн туяа дамжуулах аргаар суурилуулах нь бэрхшээлтэй тохиолдолд гэхдээ илүү үр дүнтэй ажилладаг. Дэвшилтэт загварууд нь стандарт гэрийн урвалын сенсороор илрүүлж чадахгүй байсан гэрэл отражлагч объектыг ч тодорхойлох боломжийг олгодог поляризацийн гэрийн шүүлтүүртэй байдаг.
Диффуз гэрлийн ойлтот мэдрэх
Диффузийн ойлголтын сенсорууд нь зорилго болон гадаргуугаас шууд ойсон гэрлийг хэмжих замаар объектыг илрүүлдэг. Энэхүү бүрэн багтаамжтай арга нь нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсэг эсвэл эсрэг талд нь хандах боломжийг шаарддаггүй тул суурилуулах нь энгийн, хямд байдаг. Илрүүлэх зай нь объектын гадаргуугийн онцлогт хамааран өөрчлөгддөг бөгөөд харанхуй эсвэл мат цайрсан гадаргуунуудаас илүү гэрэлтэй, ойлгох чадвар сайтай гадаргуу илүү их хүрээг хангана.
Саармагшууллын даршилтын технологи нь объектын ойлгох чадвараас үл хамааран тогтмол илрүүлэх зайнг тогтоох замаар диффузийн сенсорын үйл ажиллагааг сайжруулдаг. Роботын авах-байрлуулах үйл явц эсвэл автомжуулсан ангилалтын систем шиг илрүүлэх зайн тогтвортой байдал чухал байдаг хэрэглээнд энэ боломж чухал үүрэг гүйцэтгэдэг.
Үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд үзүүлэх гүйцэтгэлийн давуу тал
Хурд ба Хариу үйлдлийн шинж чанар
Орчин үеийн фотоцахилгааны сенсорууд нь хурдан хариу үйлдэлтэй бөгөөд өндөр үзүүлэлттэй загваруудад хэд хэдэн килогерц хүртэлх шилжих давтамжийг хангана. Энэхүү хурдан хариу үйлдэл нь өндөр хурдтай үйлдвэрлэлийн шугам, автомжуулсан боодол, роботын систем дээрх хурдан хөдөлж буй объектыг илрүүлэх боломжийг олгоно. Механик түлхүүрийн элементүүдийг агуулахгүй байх нь уламжлалт механик сенсоруудтай холбоотой нарийн төвөгшсөн ба хоцрогдол үүсгэх асуудлыг арилгана.
Хэрэглээний хугацаанд цахилгаан түлхүүрийн хувьд изэндуу хэтрэх зайн өөрчлөлтөөс шалтгаалан гарч болох цаг хугацааны хэлбэлзэлтэй өөрөөр, сенсорын ажиллагааны хариу үйлдлийн цаг хугацааны тогтвортой байдал нь түүний амьдралын мөчлөгийн турш тогтвортой хэвээр үлдэнэ. Энэхүү найдвартай байдал нь нарийвчлал шаардсан цаг хугацааны тохируулга шаардлагатай нарийн төвөгтэй автомжуулалтын дарааллуудад системийн ажиллагааг урьдчилан таавартай байлгаж, зохицуулалтыг хадгалж үлдэнэ.
Орчны батлгаажуулалт болон үргэлжилсэн байдал
Үйлдвэрийн зургийн санал загварууд нь хүнд орчинд ажиллах боломжийг олгох зориулалттай бат бөх барилга, хамгаалалтын онцлог шинж чанаруудыг агуулдаг. IP67 эсвэл IP68 ангилал бүхий битүү таглаш нь тоос, чийг, химийн бодисын нөлөөнөөс хамгаалдаг бөгөөд мөн шок болон бүрэлзэхийн тэсвэрт чадал нь хөдөлж буй машин механизм дээр найдвартай ажиллах боломжийг хангана.
Температурын компенсацын хэлхээ нь ихэвчлэн -40°C-с +70°C эсвэл түүнээс дээш хүрэх температурын хязгаар дахь тогтвортой ажиллагааг хадгалж байдаг. Энэ термийн тогтвортой байдал нь системийн найдвартай байдлыг доройтуулж болох хазайлт, алдааны идэвхжилтийг саатуулдаг. Олон датчикууд электрон цахилгаан шуугиантай үйлдвэрийн орчинд зориулан интеграцид хийгдсэн цэргийн хамгаалалт, цахилгаан соронзон нийцэлтэй байдаг.
Сонголтын шалгуур болон техникийн асуудлууд
Хүрээ ба илрүүлэлтийн шаардлага
Фотоэлектрик сенсорыг зөв сонгохын тулд илрүүлэлтийн хүрээ, объектын онцлог болон орчны нөхцөл байдлыг анхааралтай шинжилж үзэх шаардлагатай. Тусгаарлагч сенсорууд нь ихэвчлэн цэвэр нөхцөлд 50 метрээс илүү урт хүрээтэй ажиллах боломжийг олгох бол диффуз сенсорууд нь ихэвчлэн ойролцоох зайн илрүүлэлтийн хэрэгцээнд тохирсон богино хүрээтэй ажилладаг.
Объектын хэмжээ, хэлбэр, гадаргуугийн төрх, материал нь сенсорыг сонгоход ихээхэн нөлөөлдөг. Жижиг объектууд нь өндөр нарийвчлал шаарддаг чиглүүлсэн цацрагийн сенсорыг шаарддаг бол том объектууд нь элбэлзүүртэй тусгалын сенсоруудаас болгоомжтой байршуулалтын дутагдалтай байх боломжтой. Гэрэл нэвтрүүлдэг ба хагас нэвтрүүлдэг материалыг ихэвчлэн сайжруулсан мэдрэг чанар эсвэл тодорхой долгионы урт шаарддаг тусгай сенсорууд шаардлагатай байдаг.
Суурилуулах болон тохируулах асуудлууд
Зөв суурилуулалт болон тохируулга нь фотоэлектрик сенсорын үйл ажиллагааг сайжруулж, үйлчилгээний хугацааг уртасгадаг. Механик бэхэлгээний систем нь термийн тэлэлт болон ажиллаж байх үеийн хэвийн бултигийг зөвшөөрөхийн зэрэгцээ тогтвортой байршилт олгох ёстой. Цахилгаан холболтуудад интерференцийг болон механик гэмтлийг сааруулахын тулд кабелын зориулалтын зам болон хамгаалалт шаардлагатай.
Транзистор ба эргэн тойрон чиглүүлэгч байгууламжуудын хувьд оптик тохируулга нь маш чухал бөгөөд ихэнх сенсорууд LED заагч эсвэл лазерын чиглүүлэгч зэрэг харааны тусламжийн хэрэгслүүдийг санал болгодог. Оптик гадаргуугийн үед үед хийгдэх цэвэрлэгээ болон тохируулгын нарийвчлалыг шалгахад хяналт тавихын тулд суурилуулалтын төлөвлөлтөнд үйлчилгээний хандалтыг анхаарч үзэх хэрэгтэй.
Хяналтын системтэй интеграци
Холбооны нийцэл болон сигналын төрлүүд
Орчин үеийн фотоэлектрик сенсорууд нь янз бүрийн хяналтын системийн архитектурт тохирох олон төрлийн интерфэйсийн сонголтуудыг санал болгодог. Стандарт дискрет гаралтуудад PLC оролтын модульд шууд холбогдох NPN ба PNP транзисторын төрлүүд багтана. Харин релейн гаралтууд нь сенсор ба хяналтын хэлхээний хооронд цахилгаан тусгаарлалт шаардагдах хэрэглээнд гальваник тусгаарлалтыг хангана.
Дэвшилтэт сенсорууд нь зай, гэрлийн хүч чадал эсвэл бусад хэмжигдэхүүнүүдийг илэрхийлэх пропорциональ дохионуудыг өгөх аналог гаралтуудыг агуулдаг. Эдгээр аналог боломжууд веб-ийн удирдлага, ирмэг илрүүлэлт, нарийвчлалтай байршилтын систем зэрэг хаалттай дамжууллын хяналтын хэрэглээнүүдийг боломжруу болгодог. Зарим загварууд дискрет унтаргалт ба аналог хэмжилтийн чадавхыг нэгтгэсэн хоёрдмол гаралтыг санал болгодог.
Сүлжээний интеграци ба ухаалаг сенсорын онцлог
Индустрийн холбооны протоколууд нь фотоцахилгаан сенсоруудыг сүлжээний удирдлагын системтэй сайн интеграцчихад тусалдаг. DeviceNet, Profibus, Ethernet/IP болон бусад филдбас протоколууд нь сенсоруудад төвийн удирдлагын систем рүү дэлгэрэнгүй оношлогооны мэдээлэл, параметрийн тохиргоо, хэмжилтийн өгөгдлийг дамжуулах боломжийг олгодог.
Оюунлаг сенсорын онцлог шинж чанаруудад ажиллагааны параметрүүдийг хянах, боломжит гэмтлийг цаг алдалгүй мэдээлэх өөрийгөө оношлох чадвар ордог. Алсын зайнаас параметрийг тохируулах боломж нь үйлчилгээ үзүүлэгчдэд сенсорын байршилд физик хандахгүйгээр мэдрэг чанар, хоцрогдол, шилжилтийн цэгийг өөрчлөх боломжийг олгоно. Эдгээр боломжууд нь засвар үйлчилгээний шаардлагыг бууруулдаг бөгөөд хүлээгдээгүй зогсонгилоос сэргийлэх зорилготой урьдчилан сэргийлэх засварын стратегийг хэрэгжүүлэх боломжийг олгодог.
Түгээмэл асуулт
Фотоцахилгаан сенсорын илрүүлэх радиусад ямар хүчин зүйлс нөлөөлдөг вэ?
Илрүүлэхийн хүрээ нь сенсорын төрөл, объектын гэрлийг ойлгох чадвар, орчны гэрэл, тоос мэт орчны нөхцөл зэргээс хамаарна. Цацрагийг нэвтрүүлэх сенсор хамгийн урт хүрээтэй байдаг бол диффузын сенсорын хувьд илрүүлэх зорилгын гадаргуугийн шинж чанараас хамааран ихэд ялгаатай байдаг. Хар өнгийн объектууд илрүүлэх хүрээг багасгадаг бол маш сайн гэрлийг ойлгодог гадаргуу нь техникийн шаардлагаас давсан хүрээтэй байж болно.
Гэрлийн сенсор тунгалаг материалтай юу хэрхэн ажилладаг вэ?
Тунгалаг материалыг илрүүлэхийн тулд тусгайлан тохируулсан сенсорын байршил ба арга техник шаардлагатай. Тунгалаг материалд цацрагийг нэвтрүүлэх сенсор нь гэрлийн цацрагийг ойлгохын оронд түүнийг саатуулахыг илрүүлдэг тул хамгийн сайн ажилладаг. Зарим сенсорууд туйлшрах шүүлтүүр эсвэл шил илрүүлэхэд тохиромжтой долгионы уртыг ашигладаг. Гэрлийн хугарлын нөлөөг хэмжих замаар арын хязгаарлалттай сенсорууд ч мөн тунгалаг объектыг илрүүлж чаддаг.
Гэрлийн сенсорт ямар үйл барьлага шаардлагатай вэ?
Ердийн үйлчилгээ нь гэрлийн гадаргууг цэвэрлэх, ажиллагаанд нөлөөлөх боломжтой тоос, тос эсвэл бусад бохирдлыг арилгахыг шаарддаг. Тусгаарлагчийн тохируулгыг хугацаа хугацаагаар шалгаж, ялангуяа туяа-тусгаарлагчийн байршлын үед хамгийн сайн мэдрэг чанарыг хангана. Цахилгаан холболтыг идэвхжилт эсвэл суларлыг шалгах ёстой. Олон орчин үеийн сенсорууд цэвэрлэх эсвэл үйлчилгээ шаардлагатай үед зааж өгөх диагностикийн гаралттай байдаг.
Фотоцахилгаан сенсорууд хатуу үйлдвэрлэлийн орчинд ажиллах боломжтой юу?
Тийм ээ, индустрийн зэрэглэлийн фотоцахилгаан сенсорууд нунтаг, чийгийг ноцоох зориулалттай IP зэрэглэлтэй хатуу орчны төлөө зориулагдсан байдаг. Температур хамгаалах загвар нь өргөн температурын хязгаарт ажиллах үед ажиллагааг хадгалж, бат бөх бүрхүүл нь шохойгоос болон бултинаас тэсвэртэй байдаг. Тусгай зориулалтын загварууд нь химийн нөлөөлөл, дэлбэрэх агаар, экстремаль температуртай орчныг зөвшөөрөл болон барьц материалуудын тусламжтайгаар зохицуулан ажилладаг.