Czujniki optyczne

Czujniki optyczne (fotoelektryczne) to odmiana czujników zbliżeniowych które służą do wykrywania położenia lub obecności obiektów wykonanych z metalu, drewna, kartonu, gumy, tworzywa sztucznego, folii, szkła oraz innych materiałów stałych. Przy doborze czujnika optycznego szczególnie istotne jest dokładne opisanie rozmiaru obiektu, jego koloru, faktury, tła oraz wymaganej odległości detekcji.

Czujniki optyczne emitują szeroką lub wąską wiązkę światła widzialnego, podczerwień lub korzystają z lasera. Najprostsze czujniki optyczne odbiciowe o zasięgu do 2 m służą do zliczania obiektów na transporterze. W tym przypadku światło emitowane przez czujnik odbija się od obiektu i wraca do tego samego czujnika. Czujniki refleksyjne współpracują z lustrem (reflektorem) i dzięki zasięgowi nawet do kilkunastu metrów mogą wykrywać obecność osób, pracować w układach antykolizyjnych, w obwodach mutingu dla kurtyn bezpieczeństwa, przeciwdziałać spiętrzeniu materiału.

Czujniki refleksyjne z polaryzacją potrafią dodatkowo rozróżnić odbicie wiązki światła od obiektu błyszczącego (np. wypolerowana tafla metalu) aby nie pomylić obiektu z reflektorem. Bariera optyczna w postaci oddzielnego nadajnika i odbiornika oferuje największy zasięg, dochodzący do kilkudziesięciu metrów, dzięki czemu może wykrywać np. pojazd w szerokiej bramie. Czujniki optyczne laserowe emitując bardzo wąską wiązkę nadają się szczególnie do aplikacji wymagających wysokiej precyzji (prawidłowe ułożenie detalu w fazie obróbki, sprawdzanie czy gotowy wyrób jest kompletny itp.). Wybrane modele czujników optycznych posiadają funkcję eliminacji wpływu tła (BGS) lub eliminacji przedpola (FGS) co znakomicie ułatwia prawidłową detekcję obiektu w otoczeniu elementów konstrukcyjnych maszyny. Specjalne modele czujników optycznych są przystosowane do wykrywania opakowań PET lub szklanych, w tym całkowicie przeźroczystych. Głowica (wzmacniacz) czujnika optycznego może współpracować ze światłowodem, pozwalając na inspekcję w miejscach bardzo ciasnych lub agresywnych środowiskowo – światłowód w odpowiednim pancerzu wytrzyma temperaturę do 400 st.C. Istnieją również wersje specjalne czujników optycznych, dedykowane dla wybranej branży (np. detekcja opon, wykonanie ze stali nierdzewnej dla przemysłu spożywczego).

W maszynach pakujących często używa się czujników znaczników, które mają szybki czas reakcji rzędu kilkudziesięciu mikrosekund, rozróżniają szeroką paletę barw i pozwalają na cięcie lub zaginanie opakowań z wysoką precyzją przy maksymalnej prędkości maszyny.

Czujniki optyczne zazwyczaj posiadają regulację czułości (analogowe pokrętło lub przycisk „Teach”). Optyka czujnika optycznego może być osiowa lub kątowa. W powszechnym użyciu znajdują się czujniki w rozmiarach M18 i prostopadłościenne, stosuje się również czujniki optyczne miniaturowe, widełkowe lub okna optyczne. Wyjście czujnika może być cyfrowe (polaryzacja PNP, NPN), rzadziej analogowe (4..20 mA, 0..10 VDC). Czujniki pracują przy napięciu stałym DC lub przemiennym AC, istnieją również wersje 5-przewodowe, z uniwersalnym zasilaniem i wyjściem przekaźnikowym (wbudowany styk SPDT). Wyjście czujnika może być normalnie otwarte (NO, wyjście aktywne po wejściu obiektu w strefę działania) lub normalnie zamknięte (NC, wyjście domyślnie aktywne). Najczęściej stosowana kombinacja to PNP NO. Czujnik sygnalizuje stan wyjścia poprzez wbudowany wskaźnik LED. Jednym z parametrów czujników optycznych jest max. częstotliwość przełączania, która może sięgać kilku kHz. Przyłącze czujnika może mieć postać wbudowanego przewodu lub znormalizowanego złącza M8, M12.

Czujniki optyczne pomimo wielu zalet są wrażliwe na zapylenie i brud osiadający na soczewkach, z tego powodu należy okresowo przeglądać stan czujników oraz czyścić ich optykę. W razie pracy w agresywnym środowisku, gdzie optyka czujnika ulegnie szybkiej degradacji (np. żrące opary) należy rozważyć użycie innej metody detekcji, np. przy użyciu czujników ultradźwiękowych lub mikrofalowych.

Firma Astat dostarcza czujniki w wykonaniach standardowych lub specjalnych, detalicznie oraz hurtowo. Zapewniamy fachowe wsparcie techniczne i oferujemy konkurencyjne ceny. Zapraszamy do kontaktu!