جزئیات وبلاگ

هنگام انتخاب سنسورهای صنعتی برای خطوط تولید خودکار، تیم های تدارکات و مهندسی اغلب با یک سوال اساسی روبرو می شوند: آیا باید یک سنسور جابجایی لیزری انتخاب کنند یا یک سنسور فوتوالکتریک؟ هر دو به طور گسترده در تشخیص اشیا، تأیید موقعیت و کنترل فرآیند تولید استفاده می شوند، اما برای کارهای بسیار متفاوت طراحی شده اند.

سنسور فوتوالکتریک معمولاً اولین انتخاب زمانی است که فقط باید تأیید کنید که یک شی وجود دارد، مسدود شده است یا در جای خود است. در مقابل، حسگر جابجایی لیزری زمانی استفاده می‌شود که شما باید بدانید که جسم چقدر فاصله دارد، چقدر ضخامت دارد، چقدر ارتفاع دارد یا اینکه موقعیت آن به طور مداوم تغییر کرده است یا خیر.

انتخاب نوع اشتباه حسگر نه تنها بر دقت تشخیص تاثیر می گذارد، بلکه ممکن است منجر به هزینه های سخت افزاری اضافی، مشکلات یکپارچه سازی سیگنال و دوباره کاری خط تولید شود. این مقاله سنسورهای جابجایی لیزری و حسگرهای فوتوالکتریک را از منظر خرید مقایسه می‌کند و اصول کار، قابلیت‌های تشخیص، انواع خروجی، هزینه‌ها و کاربردهای صنعتی معمولی را پوشش می‌دهد.

اگر هنوز در حال ایجاد درک اولیه از فناوری اندازه گیری لیزری هستید، با راهنمای مقدماتی ما شروع کنید:سنسور جابجایی لیزر چیست؟.

مهمترین تفاوت بین سنسور جابجایی لیزری و حسگر فوتوالکتریک در هدف اصلی آنها نهفته است:

• یک سنسور فوتوالکتریک تشخیص می دهد که آیا یک جسم وجود دارد، از یک پرتو عبور می کند یا نور را به عقب بازتاب می دهد. به این سوال پاسخ می دهد: چیزی وجود دارد؟
• حسگر جابجایی لیزری فاصله بین سنسور و جسم مورد نظر را اندازه گیری می کند. به این سؤال پاسخ می دهد: شی کجاست و چقدر فاصله دارد؟

این تفاوت مستقیماً همه چیزهای دیگر را تعیین می کند: روش نصب، خروجی سیگنال، الزامات برنامه نویسی PLC، ساختار هزینه، و سناریوهای کاربردی مناسب.

یک سنسور فوتوالکتریک بر اساس قطع یا بازتاب پرتو نور کار می کند. معمولاً از یک فرستنده و یک گیرنده تشکیل شده است. هنگامی که یک جسم پرتو نور را مسدود می کند یا آن را به گیرنده منعکس می کند، سنسور یک سیگنال سوئیچ را راه اندازی می کند.

انواع متداول عبارتند از:

• پرتو عبوری: فرستنده و گیرنده در مقابل هم قرار دارند. وقتی جسمی از بین آنها عبور می کند، پرتو قطع می شود.
• Retro-reflective: سنسور و بازتابنده در مقابل یکدیگر نصب می شوند. سنسور تشخیص می دهد که یک جسم پرتو منعکس شده را می شکند.
• بازتاب دهنده: حسگر نور ساطع می کند و بازتاب را از سطح جسم دریافت می کند.

این اصل ساده، قابل اعتماد و کم هزینه است، اما معمولاً به تشخیص حضور، غیاب یا رویدادهای گذرا محدود می شود. نمی تواند داده های دقیق فاصله پیوسته را ارائه دهد.

سنسور جابجایی لیزری معمولا بر اساس اصل مثلث سازی لیزری کار می کند. حسگر یک نقطه لیزری را روی سطح هدف پخش می کند. نور منعکس شده توسط یک عنصر CMOS یا PSD داخلی دریافت می شود و سیستم فاصله را با توجه به موقعیت نقطه نوری روی گیرنده محاسبه می کند.

این بدان معناست که حسگر به سادگی نمی گوید "شیء شناسایی شد". یک مقدار اندازه گیری پیوسته ارائه می کند که نشان دهنده فاصله واقعی سنسور تا جسم است.

به همین دلیل، سنسورهای جابجایی لیزری برای موارد زیر مناسب تر هستند:

• اندازه گیری قد
• بازرسی ضخامت
• تشخیص شکاف
• نظارت بر موقعیت
• کنترل حلقه بسته
• بازرسی کیفیت

اگر می خواهید در مورد نحوه عملکرد حسگرهای جابجایی لیزری بیشتر بدانید، ببینید:سنسور جابجایی لیزر چیست؟.

یکی از کاربردی ترین تفاوت ها برای تدارکات و یکپارچه سازی سیستم، نوع خروجی است.

اکثر سنسورهای فوتوالکتریک خروجی سوئیچ دیجیتال، معمولا NPN یا PNP را ارائه می دهند. آنها یک سیگنال باینری را به PLC ارسال می کنند:

• شی شناسایی شد = روشن
• هیچ شیئی شناسایی نشد = OFF

این برای کارهای اولیه اتوماسیون مانند شمارش، انتقال، مرتب سازی و تشخیص موقعیت درب کافی است. با این حال، داده های اندازه گیری مداوم را ارائه نمی دهد.

برای اطلاعات بیشتر در مورد سازگاری NPN و PNP، بخوانید:NPN در مقابل خروجی PNP.

سنسورهای جابجایی لیزری اغلب گزینه های خروجی غنی تری را ارائه می دهند:

• خروجی سوئیچ: برای تحریک حضور و موقعیت شی.
• خروجی دوگانه: خروجی سوئیچ را با خروجی آنالوگ ترکیب می کند.
• خروجی آنالوگ: داده های مسافت پیوسته مانند 0-5 ولت یا 4-20 میلی آمپر را ارائه می دهد.
• خروجی ارتباط دیجیتال: برخی از مدل ها از RS485، RS422 یا سایر ارتباطات سریال پشتیبانی می کنند.

این بدان معناست که یک حسگر جابجایی لیزری می‌تواند دو عملکرد را همزمان انجام دهد: می‌تواند یک عمل ماشین را فعال کند و داده‌های اندازه‌گیری بلادرنگ را به سیستم کنترل ارسال کند.

اگر خروجی سوئیچ و خروجی دوگانه را مقایسه می کنید، ببینید:خروجی سوئیچ در مقابل خروجی دوگانه.

سنسور فوتوالکتریک در صورتی توصیه می‌شود که برنامه شما فقط باید تأیید کند که یک جسم وجود دارد یا از یک موقعیت خاص عبور کرده است.

کاربردهای معمولی عبارتند از:

• تشخیص اجسام تسمه نقاله
• شمارش محصول
• تایید حضور خط بسته بندی
• تشخیص موقعیت درب یا دروازه
• تشخیص حضور پالت
• سیستم های مرتب سازی ساده
• راه اندازی خط مونتاژ اولیه

در این سناریوها، کار اساسا دیجیتالی است: چیزی وجود دارد یا نه. سنسور فوتوالکتریک معمولا ساده، قابل اعتماد و مقرون به صرفه است.

زمانی که نیاز به اندازه گیری، نظارت یا کنترل موقعیت واقعی یک جسم دارید، سنسور جابجایی لیزر توصیه می شود.

کاربردهای معمولی عبارتند از:

• بازرسی ضخامت
• اندازه گیری قد
• تشخیص شکاف
• نظارت بر موقعیت سطحی
• موقعیت یابی ربات
• کنترل فاصله گیره رباتیک
• اتوماسیون حلقه بسته
• بازرسی کیفیت
• اندازه گیری ضخامت پوشش قطعه قطب باتری
• تشخیص ضخامت خمیر لحیم کاری SMT
• موقعیت مونتاژ خودرو

برای کاربردهای موقعیت یابی رباتیک، نگاه کنید به:حسگرهای لیزری برای موقعیت یابی رباتیک.

از منظر تدارکات، هزینه را نمی توان تنها با قیمت واحد حسگر ارزیابی کرد. همچنین باید سیم کشی، ماژول های PLC، برنامه نویسی، اشکال زدایی و مقیاس پذیری آینده را در نظر بگیرید.

سنسورهای فوتوالکتریک معمولا قیمت واحد پایین تری دارند. نصب آسان، تعویض آسان و به طور گسترده توسط ماژول های ورودی دیجیتال استاندارد PLC پشتیبانی می شوند.

با این حال، آنها محدودیت هایی دارند:

• بدون داده فاصله پیوسته
• برای بازرسی دقیق کیفیت مناسب نیست
• اگر عملکردهای اندازه گیری بعدا اضافه شوند، ممکن است به حسگرهای اضافی نیاز داشته باشد
• پشتیبانی از کنترل حلقه بسته دشوار است

سنسورهای جابجایی لیزر معمولاً گران‌تر هستند، اما می‌توانند هزینه کلی سیستم را در بسیاری از کاربردها کاهش دهند.

یک سنسور می تواند جایگزین:

• یک سنسور فوتوالکتریک برای تشخیص
• سنسور فاصله آنالوگ برای اندازه گیری
• مبدل های سیگنال اضافی
• براکت های نصب متعدد
• سیم کشی پیچیده تر

اگر برنامه شما به تشخیص و اندازه گیری نیاز دارد، سنسور جابجایی لیزری دو خروجی ممکن است مقرون به صرفه تر از استفاده از سنسورهای متعدد باشد.

برای انتخاب نوع سنسور از سوالات زیر استفاده کنید:

KRONZ انتخاب سنسورها را بر اساس نیازهای کاربردی به جای قیمت صرف توصیه می کند.

• اگر نیاز اولیه شما تشخیص حضور شی است، یک سنسور فوتوالکتریک انتخاب کنید.
• اگر نیاز شما شامل اندازه گیری فاصله، ارتفاع، ضخامت، فاصله یا موقعیت است، یک سنسور جابجایی لیزری را انتخاب کنید.
• اگر به تشخیص و اندازه گیری مداوم نیاز دارید، یک سنسور جابجایی لیزری خروجی دوگانه را انتخاب کنید.

برای روش های انتخاب دقیق، نگاه کنید به:نحوه انتخاب سنسور جابجایی لیزر مناسب. برای اندازه گیری انتخاب محدوده، نگاه کنید به:چه فاصله ای را باید برای سنسور جابجایی لیزر انتخاب کنید؟.

حسگرهای جابجایی لیزری و حسگرهای فوتوالکتریک هر دو در اتوماسیون صنعتی مهم هستند، اما اهداف متفاوتی را دنبال می‌کنند.

سنسور فوتوالکتریک برای کارهای ساده و کم هزینه تشخیص اشیا ایده آل است. زمانی که سیستم فقط نیاز دارد بداند یک شی موجود است، عبور می کند یا مسدود شده است، به خوبی کار می کند.

سنسور جابجایی لیزری انتخاب بهتری است زمانی که کاربرد به اندازه گیری دقیق فاصله، نظارت موقعیت، بازرسی ضخامت، تشخیص ارتفاع یا کنترل حلقه بسته نیاز دارد. داده‌های غنی‌تر و انعطاف‌پذیری بالاتر، به‌ویژه در فرآیندهای تولید حیاتی از نظر کیفیت، فراهم می‌کند.

برای تیم های تدارکات، نکته کلیدی این است که ابتدا به یک سوال پاسخ دهید: آیا فقط باید شی را تشخیص دهم یا باید آن را اندازه گیری کنم؟

اگر فقط به تشخیص نیاز دارید، معمولاً یک سنسور فوتوالکتریک کافی است. اگر نیاز به اندازه گیری دارید، سنسور جابجایی لیزری انتخاب صحیحی است.

• سنسور جابجایی لیزر چیست؟
• نحوه انتخاب سنسور جابجایی لیزر مناسب
• چه فاصله ای را باید برای سنسور جابجایی لیزر انتخاب کنید؟
• NPN در مقابل خروجی PNP
• خروجی سوئیچ در مقابل خروجی دوگانه

• نحوه نصب سنسور جابجایی لیزر
• اشتباهات رایج در نصب سنسور لیزر
• راهنمای عیب یابی سنسور جابجایی لیزر

• حسگرهای لیزری برای موقعیت یابی رباتیک

اگر مطمئن نیستید که یک سنسور جابجایی لیزری یا یک سنسور فوتوالکتریک را انتخاب کنید، تیم فنی KRONZ می تواند کمک کند. ما می‌توانیم مناسب‌ترین نوع سنسور، محدوده اندازه‌گیری و پیکربندی خروجی را بر اساس کاربرد، سیستم کنترل و محیط تولید شما توصیه کنیم.

تماس با KRONZ برای:

• کمک در انتخاب محصول
• مشاوره فنی
• پشتیبانی مهندسی اپلیکیشن
• خدمات OEM و ODM
• درخواست های نقل قول
• پشتیبانی فروش جهانی