czujnik światłowodowy E32-DC200 E32DC200 E32-DC200

Omron E32-DC200 | Czujnik światłowodowy odbiciowy — M6, 900mm, SUS304, IP67, 2m światłowód, −40°C do +70°C

Przegląd

Czujnik światłowodowy odbiciowy Omron E32-DC200 z serii E32-D firmy Omron to głowica czujnika światłowodowego odbiciowego — część systemu detekcji składającego się z dwóch elementów, która oddziela miejsce detekcji od miejsca przetwarzania sygnału.

Końcówka z gwintem M6 × 0,75 mm mieści końcówkę czujnika ze stali nierdzewnej SUS304, a 2-metrowy plastikowy światłowód przesyła sygnały świetlne do oddzielnie zamontowanego wzmacniacza, który generuje sygnał przełączający.

W samej końcówce M6 nie ma żadnej elektroniki; wszystkie elementy generujące ciepło znajdują się we wzmacniaczu, w panelu sterowania, z dala od punktu detekcji.

To właśnie oddzielenie jest głównym celem czujników światłowodowych.

E32-DC200 można wkręcić w miejsca, w których żaden konwencjonalny czujnik fotoelektryczny by nie przetrwał ani się nie zmieścił — wewnątrz uchwytów spawalniczych, obok podgrzewanych płyt, wewnątrz narzędzi do formowania wtryskowego, w zagłębieniach zbyt małych dla jakiegokolwiek standardowego korpusu czujnika.

Gwint M6 pasuje do otworów mniejszych niż średnica ołówka, a końcówka czujnika SUS304 jest odporna na ciepło, parę, płyn chłodniczy i kontakt mechaniczny typowy dla ciasnych miejsc w maszynach. Ochrona IP67 na końcówce czujnika obejmuje zanurzenie, które może wystąpić w zależności od pozycji instalacji światłowodu.

Tryb odbiciowy oznacza, że E32-DC200 emituje i odbiera światło z tego samego końca.

Nie ma potrzeby instalowania reflektora ani drugiego światłowodu po drugiej stronie szczeliny detekcyjnej — czujnik emituje światło w kierunku celu i wykrywa to, co się od niego odbija.

Znacząco upraszcza to instalację, gdy dostępna jest tylko jedna strona punktu detekcji, i sprawia, że E32-DC200 nadaje się do wykrywania obecności lub braku poszczególnych elementów, części na przenośnikach, etykiet na opakowaniach i cech powierzchni na ruchomych elementach obrabianych.

Kluczowe specyfikacje

Końcówka czujnika SUS304 — dlaczego materiał ma znaczenie w punkcie detekcji

Końcówka ze stali nierdzewnej SUS304 w E32-DC200 nie jest przypadkowa — to szczegół specyfikacji, który określa, gdzie fizycznie można zainstalować tę głowicę czujnika. SUS304 to austenityczna stal nierdzewna, która jest odporna na korozję w obecności olejów do obróbki, chłodziwa, pary i łagodnych środków chemicznych typowych dla środowisk obróbki skrawaniem i produkcji.

Nie koroduje ani nie ulega wżerom pod wpływem cyklu zwilżania i suszenia, który towarzyszy operacjom obrabiarek zalanych chłodziwem. 

Tam, gdzie końcówka czujnika z gołego mosiądzu utleniałaby się, ciemniała i wymagała okresowego czyszczenia w celu utrzymania wydajności optycznej, końcówka SUS304 utrzymuje swój stan powierzchniowy przy minimalnej konserwacji.

Twardość mechaniczna SUS304 sprawia również, że końcówka jest odporna na przypadkowy kontakt — lekkie zarysowania i drobne uderzenia, które występują, gdy narzędzia lub elementy obrabiane przechodzą blisko czujnika w ciasnych instalacjach.

Zdarzenia te mają miejsce w rzeczywistych środowiskach produkcyjnych, niezależnie od tego, jak dokładnie czujnik jest ustawiony podczas konfiguracji, a SUS304 wytrzymuje je bez deformacji powierzchni detekcyjnej w sposób powodujący rozregulowanie wyjścia optycznego.

Zasięg detekcji 900 mm i zależność od wzmacniacza

Podany zasięg detekcji 900 mm nie jest wewnętrzną cechą samej głowicy światłowodowej E32-DC200 — jest to zasięg osiągany, gdy głowica światłowodowa jest podłączona do wzmacniacza E3NX-FA pracującego w trybie Standard (ST) z białym papierem w kontrolowanych warunkach testowych. Ze wzmacniaczem E3X-HD w tym samym trybie, ta sama głowica światłowodowa osiąga 600 mm do tego samego celu.

Różnica wynika z mocy emitowanego światła przez wzmacniacz i czułości odbiornika, a nie z samego modułu światłowodowego.

W praktyce robocza odległość detekcji dla konkretnego zastosowania będzie zależeć od odbiciowości celu, jego koloru i tekstury powierzchni. Ciemne lub nieodbijające powierzchnie odbijają mniej światła niż biały papier, co zmniejsza efektywny zasięg poniżej podanych wartości.

Silnie odbijające powierzchnie — polerowane metale, opakowania o lustrzanym wykończeniu — odbijają tak dużo światła, że może być konieczne zmniejszenie czułości wzmacniacza, aby uniknąć fałszywych wyzwoleń spowodowanych odbiciem zwierciadlanym. 

Regulacja czułości wzmacniacza, dostępna we wszystkich kompatybilnych wzmacniaczach z serii E3X i E3NX-FA, obsługuje oba przypadki.

Minimalny promień gięcia 25 mm dla 2-metrowego kabla światłowodowego jest ograniczeniem instalacyjnym, którego należy przestrzegać podczas prowadzenia.

Zginanie o promieniu mniejszym niż 25 mm w dowolnym punkcie długości światłowodu grozi pęknięciem plastikowych włókien optycznych wewnątrz płaszcza, co zwiększa tłumienie i zmniejsza poziom transmitowanego światła — co jest równoważne ze zmniejszeniem efektywnego zasięgu detekcji bez żadnych zmian w ustawieniach celu lub wzmacniacza.

Często zadawane pytania

P1: E32-DC200 podaje odległości detekcji dla wzmacniaczy E3NX-FA i E3X-HD — czy może również współpracować z seriami E3X-NA i E3X-SD?

Tak. Serie E3X-NA, E3X-SD i E3X-HD są wymienione jako kompatybilne wzmacniacze.

Zasięg detekcji będzie się różnić w zależności od mocy emitowanej przez wzmacniacz i wybranego trybu pracy. Wzmacniacze E3NX-FA osiągają maksymalny podany zasięg 900 mm; wzmacniacze E3X-NA i E3X-SD zapewnią nieco krótsze efektywne zasięgi.

Wybierz wzmacniacz w oparciu o wymagany zasięg detekcji, prędkość reakcji i wszelkie dodatkowe funkcje (wyświetlacz cyfrowy, wyjście komunikacyjne) potrzebne do zastosowania.

P2: Światłowód jest plastikowy, a nie szklany — czy ogranicza to odporność na temperaturę na końcu czujnika?

Zakres temperatury pracy plastikowego światłowodu (−40°C do +70°C) odnosi się do kabla światłowodowego, a nie do końcówki czujnika SUS304. Sama końcówka czujnika toleruje wyższe temperatury otoczenia na końcu niż kabel światłowodowy.

Jeśli punkt detekcji znajduje się w środowisku o wysokiej temperaturze (piekarnik, podgrzewana płyta, blisko elementu grzejnego), upewnij się, że temperatura, na którą narażony jest kabel światłowodowy podczas jego prowadzenia — szczególnie w pobliżu końcówki czujnika — mieści się w specyfikacji kabla (−40°C do +70°C).

Jeśli lokalizacja końcówki jest gorętsza, światłowód musi być poprowadzony z dala od źródła ciepła, zanim dotrze do strefy o wyższej temperaturze.

P3: Jaka jest różnica między trybem odbiciowym a retrorefleksyjnym i kiedy wybrać każdy z nich?

Tryb odbiciowy (ten czujnik) emituje i odbiera światło z tego samego końca, wykrywając światło rozproszone przez sam cel. Tryb retrorefleksyjny wykorzystuje oddzielny reflektor po przeciwnej stronie, a czujnik wykrywa, czy wiązka do reflektora jest przerwana.

Tryb odbiciowy jest prostszy w instalacji, gdy istnieje tylko jeden punkt dostępu, ale jego detekcja jest wrażliwa na odbiciowość celu — ciemne lub przezroczyste cele odbijają mało światła. Tryb retrorefleksyjny zapewnia bardziej spójną detekcję niezależnie od koloru lub wykończenia celu, ale wymaga zamontowania reflektora naprzeciwko czujnika.

Wybierz tryb odbiciowy do detekcji solidnych, nieprzezroczystych celów w lokalizacjach z dostępem z jednej strony; rozważ tryb retrorefleksyjny, gdy kolor lub przezroczystość celu się zmienia.

P4: Czy można skrócić światłowód E32-DC200, jeśli 2 metry to więcej niż wymaga instalacja?

Cięcie światłowodu skraca go, ale wymaga również ponownego zakończenia ciętego końca przy wzmacniaczu.

Wzmacniacze światłowodowe Omron akceptują odsłonięty koniec plastikowego światłowodu, który jest wkładany do portu światłowodowego wzmacniacza — koniec można czysto obciąć odpowiednim nożem do światłowodów (Omron zaleca użycie swojego narzędzia do cięcia światłowodów w celu uzyskania czystej, prostopadłej powierzchni) i ponownie włożyć. 

Cięcie nie zmniejsza znacząco zasięgu detekcji przy krótkich skróceniach długości, ponieważ tłumienie sygnału na metr plastikowego światłowodu jest niskie. Jednakże, światłowód nie powinien być skracany do mniej niż minimalna wymagana długość, aby dotrzeć od punktu detekcji do wzmacniacza z zachowaniem promienia gięcia R25 mm na trasie.

P5: Jak gwint M6 × 0,75 mm wpływa na montaż i jakiego wspornika potrzebuję?

M6 × 0,75 mm to standardowy gwint metryczny, który akceptuje nakrętki zabezpieczające M6 — zazwyczaj dostarczane z E32-DC200. Czujnik jest wkręcany przez otwór montażowy 6 mm i mocowany przez dokręcenie nakrętki zabezpieczającej do tyłu wspornika.

Dwie nakrętki zabezpieczające pozwalają na regulację położenia osiowego na wsporniku przed ostatecznym zablokowaniem — jedna nakrętka od przedniej strony wspornika i jedna od tylnej. Omron i dostawcy zewnętrzni oferują specjalnie zaprojektowane wsporniki montażowe dla serii M6 E32; alternatywnie, dowolny panel stalowy lub aluminiowy z wywierconym i nagwintowanym otworem M6 pełni tę samą funkcję.