Точное обнаружение объектов с фотоэлектрическими датчиками Autonics серии BH

PDF версия
Южнокорейская компания Autonics производит и поставляет на международный рынок промышленной электроники компоненты, успешно применяемые в автоматизации станков и конвейерных линий. Ассортимент продукции Autonics включает фотоэлектрические датчики, которые служат для измерения расстояний до объектов, а также для определения наличия или отсутствия объектов, за счет взаимодействия светового передатчика и приемника. В частности, широкое распространение получили фотоэлектрические датчики серии BH от Autonics — благодаря универсальным возможностям подключения и монтажа.

Рассмотрим особенности этих устройств. Серия включает датчики со срабатыванием на пересечение луча, диффузионные рефлекторные и датчики обратного отражения [1]. Внешний вид фотоэлектрического датчика Autonics серии BH показан на рис. 1.

Внешний вид фотоэлектрического датчика Autonics серии BH

Рис. 1. Внешний вид фотоэлектрического датчика Autonics серии BH

Допускается фронтальный монтаж при помощи гайки M18 и крепежного колпачка или же боковой монтаж при помощи болта и гаек M3 (рис. 2). Это позволяет легко эксплуатировать датчики в разных промышленных условиях и вариантах применений.

Фронтальный и боковой монтаж фотоэлектрического датчика Autonics серии BH

Рис. 2. Фронтальный и боковой монтаж фотоэлектрического датчика Autonics серии BH

В зависимости от конфигурации проводного подключения, датчики могут выдавать отдельные или одновременные выходные сигналы по NPN или PNP с открытым коллектором, как показано на рис. 3.

Варианты конфигурации проводного подключения

Рис. 3. Варианты конфигурации проводного подключения

 

Технические характеристики

Полный перечень технических характеристик фотоэлектрических датчиков Autonics серии BH приведен в таблице 1. Анализируя имеющиеся данные, отметим ряд ключевых показателей.

Таблица 1. Технические характеристики фотоэлектрических датчиков Autonics серии BH

Модель

BH20M-TDT

BH4M-PDT

BH1M-DDT

Тип срабатывания

На пересечение луча

Обратное отражение (с встроенным поляризационным фильтром)

Диффузионный рефлекторный

Расстояние срабатывания

20 м

4 м

1 м

300 мм

Объект обнаружения

Непрозрачный материал, диам. 20 мм

Непрозрачный материал, диам. более 75 мм

Гистерезис

Не более 20% от номинального расстояния срабатывания

Время отклика

Не более 1 мс

Питание

12–24 В = ±10% (пульсация двойной амплитуды: не более 10%)

Потребляемый ток

Излучатель/приемник:

не более 20 мА

не более 30 мА

не более 35 мА

не более 30 мА

Источник света

Красный СИД (660 нм)

Красный СИД (660 нм)

Инфракрасный СИД (850 нм)

Красный СИД (660 нм)

Регулировка чувствительности

Регулятор чувствительности

Режим работы

На свет/на затемнение (режим выбирается с помощью переключателя)

Выход управления

Выходы NPN и PNP с открытым коллектором в одном устройстве

  • Напряжение в цепи нагрузки: не более 26,4 В
  • Ток нагрузки: не более 100 мА
  • Остаточное напряжение: NPN — не более 1 В, PNP — не более 2,5 В

Цепь защиты

Функция подавления помех (кроме датчиков, срабатывающих при пересечении луча)
Защита от неправильной полярности цепи питания, защита выходной цепи от короткого замыкания и перегрузки

Индикатор

Индикатор срабатывания: красный СИД,
Индикатор стабильности сигнала: зеленый светодиод (излучатель датчика, срабатывающего при пересечении луча, индикатор питания: зеленый)

Подключение

С кабелем

Сопротивление изоляции

Более 20 МОм (при измерении мегомметром с напряжением 500 В)

Диэлектрическая прочность

1000 В~ 50/60 Гц в течение 1 мин

Вибрационная прочность

Амплитуда 1,5 мм при частоте 10–55 Гц (в течение 1 мин) для каждой из осей X, Y, Z в течение 2 ч

Ударная нагрузка

500 м/с2 (прибл. 50 G) для каждой из осей X, Y, Z — 3 раза

Условия окружающей среды

Освещение

Дневной свет: не более 11000 лк; лампа накаливания: не более 3000 лк (засветка приемника)

Температура

–25…+55 °C, хранение: –40…+70 °C

Отн. влажность

35–85%, хранение: 35–85%

Степень защиты

IP67 (стандарт МЭК)

Материал

Корпус: поликарбонат, СИД: поликарбонат, чувствительная часть: полиметилметакрилат акрил

Кабель

Диам. 4 мм, 4-проводной, 2,1 м (излучатель датчика, срабатывающего при пересечении луча: диам. 4 мм, 2-проводной, 2,1 м)
(AWG24, диаметр жилы: 0,08 мм, число жил: 40, диаметр наружного слоя изоляции: 1,03 мм)

Дополнительные принадлежности

Стандартные

Регулировочная отвертка, крепежный кронштейн, крепежная гайка М18, крепежная крышка, болт М3, гайка М3

Специальные

 

Рефлектор (MS-2A)

 

 

Масса

~190 г (~120 г)

~140 г (~60 г)

~130 г (~60 г)

Датчики серии BH имеют большое расстояние срабатывания: для датчиков, срабатывающих на пересечение луча, — 20 м; для датчиков с отражением от рефлектора 4 м для датчиков с диффузным отражением 1 м или 300 мм.

Компактный размер корпуса (ш×в×д: 14×34,5×28 мм, рис. 4) дает возможность легко устанавливать датчики в узкие и тесные места.

Габариты корпуса фотоэлектрических датчиков Autonics серии BH

Рис. 4. Габариты корпуса фотоэлектрических датчиков Autonics серии BH

Встроенный регулятор чувствительности (рис. 5) предусматривает быструю настройку чувствительности датчика без изменения его положения.

Регулятор чувствительности для настройки датчиков Autonics серии BH

Рис. 5. Регулятор чувствительности для настройки датчиков Autonics серии BH

Для датчиков с отражением от рефлектора поддерживается функция подавления зеркальных отражений MSR. Это обеспечивает надежное определение объектов с высоким коэффициентом светоотражения — например, зеркал, металлических или глянцевых объектов. Реализована такая возможность следующим образом (рис. 6 и 7): свет, проходящий через поляризационный фильтр излучателя, становится горизонтальным. Свет, возвращаемый зеркалом датчика с обратным отражением, поворачивается на 90° и далее, теперь уже вертикальный, свет через поляризационный фильтр поступает в приемник. В отличие от этого, свет, отраженный от отражающих поверхностей, остается горизонтально ориентированным и отсеивается приемником.

Поляризация света от излучателя датчика с отражением от рефлектора

Рис. 6. Поляризация света от излучателя датчика с отражением от рефлектора

Подавление зеркальных отражений в датчике с отражением от рефлектора

Рис. 7. Подавление зеркальных отражений в датчике с отражением от рефлектора

Для быстрого определения состояния датчика предусмотрены индикаторы состояний: красный LED для индикации срабатывания и зеленый LED для индикации стабильной работы (рис. 8).

Индикаторы для определения состояния датчика

Рис. 8. Индикаторы для определения состояния датчика

Конструкция защиты IP67 (стандарт МЭК) гарантирует стабильное и безошибочное функционирование даже во влажной или пыльной среде.

 

Области применения

Приведем несколько примеров использования этих датчиков.

Фотоэлектрические датчики Autonics серии BH фронтального и бокового монтажа включаются в конструкцию конвейеров для транспортировки напитков. В частности, реализуют функцию обнаружения алюминиевых банок на подвижных линиях упаковки напитков, рис. 9.

Фотоэлектрические датчики Autonics серии BH в составе конвеерной линии

Рис. 9. Фотоэлектрические датчики Autonics серии BH в составе конвеерной линии

Другой вариант применения — включение в конструкцию автоматических складских стеллажей. Здесь фронтальные и боковые датчики, закрепленные на складских полках, детектируют события входа и выхода лотков (рис. 10).

Фотоэлектрические датчики Autonics серии BH в системе автоматического складского стеллажа

Рис. 10. Фотоэлектрические датчики Autonics серии BH в системе автоматического складского стеллажа

Также датчики BH встраиваются в различные производственные станки. Например, их включают в системы управления станков для гибки профильных труб в специальные спиральные конструкции. В таком случае совместно со счетчиками проката они решают задачу измерения угла гибки и радиуса проката профильной трубы. Так, первая пара приборов счетчик и датчик отвечают за расстояние проката трубы через ролики, а вторая пара — за управление двигателем с подключенной шарико-винтовой передачей для контроля радиуса гибки.

Фотоэлектрические датчики серии BH можно использовать в ламинаторах для покрытия защитной пленкой документов, бумаг, плакатов. В этих машинах датчики применяются в разных целях: для подсчета размера покрытия, количества листов, высечки, детектирования объектов и т. д.

Еще один интересный вариант применения — автоматизированные санитайзеры для рук. Бактерицидная жидкость выдается разбрызгивателем, когда руки человека помещаются в зону обнаружения санитайзера.

 

Доступность поставки

Продукция компании Autonics позволяет отечественным разработчикам решить вопрос импортозамещения в условиях сегодняшних ограничений. Сравнительный перечень моделей фотоэлектрических датчиков Autonics серии BH и аналогов приведен в таблице 2.

Серия

Модель Autonics

Аналог

Модель

BH

BH300-DDT

SICK

WTE15-N2411

BH

BH300-DDT

SICK

WTE15-P2411

BH

BH300-DDT

PEPPERL + FUCHS

MD17/73

BH

BH300-DDT

BALLUFF

BOS 11K-PA-PR10-00

BH

BH300-DDT

IFM

OGH580

BH

BH1M-DDT

CARLO GAVAZII

PH18CND10NAM1SA

BH

BH1M-DDT

CARLO GAVAZII

PH18CND10PAM1SA

BH

BH1M-DDT

IFM

OGP081

BH

BH1M-DDT

BALLUFF

BOS 11K-PA-RH11-02

BH

BH4M-DDT

SICK

WL15-N2430

BH

BH4M-DDT

SICK

WL15-P2430

BH

BH4M-DDT

CARLO GAVAZII

PH18CNP50NAM1SA

BH

BH4M-DDT

CARLO GAVAZII

PH18CNP50PAM1SA

BH

BH4M-DDT

IFM

OGP283

BH

BH4M-DDT

PEPPERL + FUCHS

ML17-54/115/136

BH

BH4M-DDT

BALLUFF

BOS 11K-PA-RR10-02

BH

BH20M-TDT

BALLUFF

BOS 11K-PA-ID10-00,15

BH

BH20M-TDT

SICK

WSE15-A2430

BH

BH20M-TDT

SICK

WSE15-B2430

BH

BH20M-TDT

CARLO GAVAZII

PH18CNT20M1+PH18CNT20NAM1SA

BH

BH20M-TDT

CARLO GAVAZII

PH18CNT20M1+PH18CNT20PAM1SA

BH

BH20M-TDT

IFM

OGE081+OGS080

BH

BH4M-PDT

PEPPERL + FUCHS

GLV18-55/115/120

BH

BH1M-DDT

PEPPERL + FUCHS

OBT500-18GM60-E5

BH

BH4M-PDT

Maxthermo

UX-300D-SN

BH

BH300-DDT

SICK

OPR20G-RB317537

BH

BH20M-TDT

OMRON

E3Z-T81

BH

BH4M-PDT

OMRON

E3Z-R81

BH

BH1M-DDT

LEUZE

RK72/4-BO

BH

BH4M-PDT

WENGLOR

LM89PA2

BH

BH1M-DDT

OMRON

E3Z-D82

BH

BH4M-PDT

OMRON

E3FA-RP11

BH

BH20M-TDT

PEPPERL + FUCHS

M100/MV100-RT/35/95

BH

BH20M-TDT

PEPPERL + FUCHS

LD31/LV31/73c

BH

BH20M-TDT

SICK

WSE12-3P2431

BH

BH1M-DDT

SICK

WTT12L-B2522

BH

BH4M-PDT

SICK

WL12G-3B2531

BH

BH20M-TDT

SICK

WSE12-3P2431

BH

BH1M-DDT

SICK

HTB18BL-B4B5BB

BH

BH4M-PDT

SICK

WL9-3P3132

BH

BH1M-DDT

OMRON

E3Z-D62 2M(NPN) E3Z-D82 2M(PNP)

BH

BH20M-TDT

OMRON

E3Z-T61A 2M(NPN) E3Z-T81A 2M(PNP)

BH

BH300-DDT

OMRON

E3Z-D61 2M(NPN) E3Z-D81 2M(PNP)

BH

BH1M-DDT

PEPPERL + FUCHS

ML17-8-450/115/136

BH

BH20M-TDT

PEPPERL + FUCHS

MD17/115,MV17/115/136

BH

BH300-DDT

PEPPERL + FUCHS

ML17-8-450/115/136

BH

BH1M-DDT

SICK

ZTE18-2AB1G2

BH

BH20M-TDT

SICK

ZSE18-2AB1G8

BH

BH300-DDT

SICK

ZTE18-2AB1G2

BH

BH4M-PDT

SICK

ZLD18-2AB1G8

BH

BH4M-PDT

OMRON

E3Z-R61 2M(NPN) E3Z-R81 2M(PNP)

BH

BH4M-PDT

PEPPERL + FUCHS

ML17-54/115/136

BH

BH300-DDT

RIKO

PTQ18-40NP

BH

BH4M-PDT

Banner

QS18VP6LP

BH

BH4M-PDT

Banner

QS18VP6LP

 

Заключение

Фотоэлектрические датчики Autonics серии BH находят широкое применение в промышленных системах обнаружения объектов благодаря универсальности монтажа, удобству настройки и большой дальности срабатывания. За счет подавления отраженного света повышается точность функционирования, а защищенность от влаги и пыли увеличивает надежность датчиков и дает широкий спектр применений.

Литература
  1. https://www.autonics.com/series/3000428

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *