CẢM BIẾN QUANG DẠNG KHE / CHỮ U
Cảm biến dạng khe cố định bộ phát và bộ thu trong một thân vỏ chữ U, nên chùm sáng không bao giờ bị lệch trục. Với độ lặp lại 0,03 mm và đáp ứng 3 kHz, đây là cách đếm chi tiết nhỏ, nhận mép nhãn và phát hiện dấu định vị có độ lặp lại cao nhất. Năm bề rộng khe từ 5 mm đến 50 mm, 10–30 V DC (5–24 V DC trên dòng 5 mm), NPN hoặc PNP, chọn được light-on và dark-on.
Cảm biến quang dạng khe — còn gọi là cảm biến chữ U (fork/slot type) — giữ bộ phát và bộ thu trong một thân chữ U cứng vững, đã căn chỉnh sẵn từ nhà máy qua một khe cố định. Bất cứ vật gì đi qua khe đều cắt ngang chùm sáng. Vì phần quang học không bao giờ lệch trục, đây là loại cảm biến quang có độ lặp lại cao nhất để đếm chi tiết nhỏ, nhận mép nhãn và phát hiện dấu định vị.
Cảm biến dạng khe chính là bố trí thu-phát độc lập đã giải xong bài toán căn chỉnh. Điều đó quan trọng khi chi tiết cần phát hiện vừa nhỏ vừa chạy nhanh:
Hạn chế của loại này rất rõ: chi tiết phải thực sự đi lọt qua khe, nên loại này phù hợp với vật liệu được dẫn hướng — băng dải, dây, băng keo, nhãn, linh kiện nhỏ chạy trên rãnh dẫn — chứ không phù hợp với băng tải hở.
| Dòng sản phẩm | Bề rộng khe | Ứng dụng điển hình |
|---|---|---|
| SEGU5 | 5 mm | Dây mảnh, băng dải mỏng, dấu định vị nhỏ |
| SEGU10 | 10 mm | Mép nhãn, mối nối băng liệu, linh kiện nhỏ |
| SEGU15 | 15 mm | Vỉ blister, vỏ đầu nối |
| SEGU30 | 30 mm | Cổ chai, chi tiết đúc chạy trên rãnh dẫn |
| SEGU50 | 50 mm | Chi tiết dẫn hướng lớn hơn, kiểm tra chi tiết trong máng trượt |
Dòng khe 5 mm được ghi chi tiết trong catalogue sản xuất hiện hành:
| Thông số | Giá trị |
|---|---|
| Vật thể phát hiện được | Vật không trong suốt (chắn sáng), từ 0,8 × 1,2 mm trở lên |
| Độ lặp lại | 0,03 mm hoặc tốt hơn |
| Tần số đáp ứng | 3 kHz |
| Đầu ra | NPN hoặc PNP open collector (cực thu hở), NO/NC |
| Chế độ đóng cắt | Light-on / dark-on, chọn được |
| Nguồn sáng | LED, 940 nm |
| Điện áp nguồn | 5–24 V DC |
| Dòng tiêu thụ | ≤ 8 mA |
| Điện áp dư | < 1 V ở tải 50 mA |
| Mạch bảo vệ | Bảo vệ quá áp xung, bảo vệ đấu ngược cực |
| Khả năng chống ánh sáng môi trường | Đèn sợi đốt, ≤ 1000 lux tại bộ thu |
| Nhiệt độ làm việc | −25 °C đến +55 °C |
| Nhiệt độ bảo quản | −30 °C đến +80 °C |
| Độ ẩm | 5–85%RH khi làm việc, không ngưng tụ |
| Độ bền điện môi | 1000 V AC, 1 phút, giữa cực đấu dây và vỏ |
| Điện trở cách điện | ≥ 20 MΩ ở 250 V DC |
| Khả năng chịu rung | 10–55 Hz, biên độ 1,5 mm, 2 h mỗi trục |
| Cấp bảo vệ | IP50 |
| Vật liệu vỏ | Nhựa PC |
| Kết nối | Cáp 4 lõi, 2 m |
Các giá trị trên được lấy từ catalogue sản xuất hiện hành cho dòng khe 5 mm. Thông số của dòng 10, 15, 30 và 50 mm khác với dòng này — hãy yêu cầu tài liệu kỹ thuật cụ thể trước khi chốt thiết kế.
Lấy chiều dài chi tiết cần phát hiện chia cho tốc độ dây chuyền để ra thời gian vật đi qua, rồi so với thời gian đáp ứng của cảm biến. Một chi tiết dài 5 mm chạy ở 2 m/s hiện diện trong 2,5 ms; tần số đáp ứng 3 kHz tương ứng khoảng 0,17 ms, nên biên dự phòng rất thoải mái. Vấn đề chỉ xuất hiện khi chi tiết nhỏ và dây chuyền chạy nhanh — một dấu 1 mm ở tốc độ 5 m/s chỉ hiện diện trong 0,2 ms.
Có 22 cấu hình dạng khe trên 5 bề rộng khe.
| Model | Dòng / kiểu dáng | Bề rộng khe | Đầu ra | Nguồn cấp | Kết nối | Vỏ | Nguồn sáng |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| SEGU10-T010N-SIPU4 | U10 · Khe 10 mm | 10 mm | NPN | 10–30 V DC | Đầu nối M8 | PBT | Hồng ngoại |
| SEGU10-T010P-SIPU4 | U10 · Khe 10 mm | 10 mm | PNP | 10–30 V DC | Đầu nối M8 | PBT | Hồng ngoại |
| SEGU15-T015N-SIPU4 | U15 · Khe 15 mm | 15 mm | NPN | 10–30 V DC | Đầu nối M8 | PBT | Hồng ngoại |
| SEGU15-T015P-SIPU4 | U15 · Khe 15 mm | 15 mm | PNP | 10–30 V DC | Đầu nối M8 | PBT | Hồng ngoại |
| SEGU30-T030N-SIPU4 | U30 · Khe 30 mm | 30 mm | NPN | 10–30 V DC | Đầu nối M8 | PBT | Hồng ngoại |
| SEGU30-T030P-SIPU4 | U30 · Khe 30 mm | 30 mm | PNP | 10–30 V DC | Đầu nối M8 | PBT | Hồng ngoại |
| SEGU5-T05N-SR4U2-0 | U5 · Khe 5 mm | 5 mm | NPN | 5–24 V DC | Cáp 2 m | Nhựa PC | LED 940 nm |
| SEGU50-T050N-SIPU4 | U50 · Khe 50 mm | 50 mm | NPN | 10–30 V DC | Đầu nối M8 | PBT | Hồng ngoại |
| SEGU50-T050P-SIPU4 | U50 · Khe 50 mm | 50 mm | PNP | 10–30 V DC | Đầu nối M8 | PBT | Hồng ngoại |
Bộ phát và bộ thu nằm trong cùng một thân vỏ chữ U, nên cảm biến dạng khe chỉ có một sợi cáp và không phải đi dây riêng cho bộ phát. Dòng U10–U50 kết thúc bằng đầu nối M8; dòng U5 xuất xưởng kèm cáp bốn lõi dài 2 m.
| Chức năng | Màu dây (IEC 60947-5-2) | M8 pin | Ghi chú |
|---|---|---|---|
| Nguồn + | Nâu (Brown) | 1 | 10–30 V DC trên dòng U10–U50; 5–24 V DC trên dòng U5 |
| Nguồn − | Xanh dương (Blue) | 3 | 0 V / dây chung |
| Đầu ra (NPN hoặc PNP) | Đen (Black) | 4 | Đầu ra đóng cắt chính |
| Chọn chế độ light-on / dark-on | Trắng (White) | 2 | Có trên model chọn được chế độ |
Đầu ra NPN hút dòng về 0 V; đầu ra PNP cấp dòng từ nguồn. Hãy chọn kiểu đầu ra khớp với module đầu vào (input card) của bộ điều khiển — đấu cảm biến PNP vào đầu vào kiểu sinking (hoặc ngược lại) sẽ khiến đầu vào luôn ở trạng thái tắt. Kiểm tra lại sơ đồ chân trong tài liệu kỹ thuật trước khi đấu dây một model cụ thể.
| Hiện tượng | Nguyên nhân có thể | Cần kiểm tra gì |
|---|---|---|
| Đầu ra không bao giờ chuyển trạng thái | Kiểu đầu ra không khớp với đầu vào bộ điều khiển | NPN hay PNP; module đầu vào kiểu sinking hay sourcing |
| Bỏ sót các chi tiết nhỏ | Vật nhỏ hơn cỡ phát hiện 0,8 × 1,2 mm, hoặc bán trong suốt | Gửi cho chúng tôi mẫu chi tiết và tốc độ dây chuyền để chọn đúng loại quang học |
| Đếm sai khi tốc độ dây chuyền cao | Thời gian vật đi qua ngắn hơn mức đáp ứng 3 kHz cho phép | So chiều dài chi tiết và tốc độ băng tải với tần số đáp ứng |
| Không phát hiện được màng film mỏng hoặc trong suốt | Mức suy giảm ánh sáng qua khe quá nhỏ | Giảm biên dự trữ độ nhạy, hoặc chọn model chỉnh được hệ số khuếch đại |
| Khả năng phát hiện suy giảm sau vài tuần | Bụi hoặc phoi tích tụ bên trong khe | Bổ sung lịch thổi khí sạch định kỳ, hoặc chuyển sang bề rộng khe lớn hơn |
| Đóng cắt ngẫu nhiên khi lắp nhiều cảm biến dạng chĩa cạnh nhau | Nhiễu quang chéo giữa các bộ lắp kề nhau | Tăng khoảng cách giữa các cảm biến dạng chĩa, hoặc lắp xen kẽ chiều đặt |
| Nước hoặc dung dịch làm mát lọt vào | Dòng dạng khe chỉ đạt cấp bảo vệ IP50 | Không để cảm biến dạng chĩa hứng tia rửa trực tiếp; chọn vị trí lắp có che chắn |
| Đầu ra ngược so với mong muốn | Đặt sai chế độ light-on / dark-on | Chọn phiên bản model ngược lại, hoặc chuyển chế độ nếu model hỗ trợ |
Cảm biến quang là một trong sáu dòng cảm biến chúng tôi sản xuất tại Thâm Quyến. Khi giải pháp quang học không phải là lựa chọn phù hợp, các dòng sau đây xử lý cùng nhóm bài toán phát hiện:
Cảm biến quang dạng khe giữ bộ phát và bộ thu trong một thân vỏ chữ U với khe hở cố định giữa hai bên. Bất kỳ vật nào đi qua khe đều cắt ngang chùm sáng và làm đầu ra chuyển trạng thái. Vì phần quang học đã được căn chỉnh tại nhà máy, không phải cài đặt gì và không bị lệch trục theo thời gian.
Năm bề rộng: 5, 10, 15, 30 và 50 mm. Dòng 5 mm phù hợp với dây mảnh, băng dải mỏng và dấu định vị nhỏ; dòng 10 và 15 mm phù hợp với mép nhãn và vỉ blister; dòng 30 và 50 mm xử lý cổ chai và các chi tiết dẫn hướng lớn hơn.
Dòng 5 mm phát hiện vật đục từ 0,8 × 1,2 mm trở lên, với độ lặp lại 0,03 mm hoặc tốt hơn. Chi tiết nhỏ hơn hoặc vật liệu bán trong suốt có thể cần loại quang học khác — hãy gửi cho chúng tôi mẫu vật và tốc độ dây chuyền, chúng tôi sẽ xác nhận.
Dòng 5 mm đáp ứng ở 3 kHz. Con số này quyết định tốc độ chi tiết nhanh nhất mà cảm biến theo kịp. Lấy chiều dài chi tiết chia cho tốc độ dây chuyền để ra thời gian vật đi qua rồi so sánh: một chi tiết 5 mm ở 2 m/s hiện diện trong 2,5 ms, nằm thoải mái trong khả năng của mức 3 kHz.
Dòng 5 mm dùng nguồn 5–24 V DC và tiêu thụ 8 mA trở xuống, cho phép nối trực tiếp với cả mạch logic 5 V lẫn nguồn điều khiển 24 V. Mạch bảo vệ quá áp xung và bảo vệ đấu ngược cực đã tích hợp sẵn. Các bề rộng khe khác có thể khác — hãy kiểm tra tài liệu kỹ thuật cụ thể.
IP50 đối với dòng 5 mm — chống bụi nhưng không kín nước. Cảm biến dạng khe được thiết kế cho máy móc có che chắn, không dành cho khu vực rửa vệ sinh. Với môi trường ẩm ướt, hãy chọn cặp thu-phát độc lập thân trụ kín nước thay thế.
Có. Dòng 5 mm cho phép chọn chế độ light-on hoặc dark-on, nên một mã model dùng được cho cả hai kiểu logic điều khiển. Đầu ra là NPN hoặc PNP open collector (cực thu hở), có sẵn kiểu NO và NC tùy phiên bản model đặt hàng.
Xử lý nhãn và vật liệu cuộn để phát hiện mối nối và mép biên; đếm chi tiết nhỏ trên máng rung và máng trượt; đọc dấu định vị trên đĩa quay và cam; và phát hiện điểm cuối hành trình khi một vấu chắn gắn trên bàn trượt đi qua khe.
Có. SEGMENsensor cung cấp cảm biến dạng khe từ 10 chiếc mỗi cấu hình, với chiều dài cáp, kiểu đầu nối, lỗ khoan giá đỡ và ký hiệu trên vỏ theo yêu cầu. Mẫu tính phí của các model trong catalogue thường xuất từ Thâm Quyến trong vòng 5–7 ngày làm việc.
Kích thước vật thể hoặc chi tiết đi qua khe, khoảng hở cần chừa quanh nó, tốc độ dây chuyền, vật liệu cần phát hiện là đục hay bán trong suốt, điện áp nguồn và kiểu đầu vào của bộ điều khiển, và môi trường máy là kín hay hở.
SEGMENsensor sản xuất cảm biến quang tại Thâm Quyến cho khách hàng OEM công nghiệp và nhà phân phối. Bạn chỉ cần mô tả bài toán phát hiện thay vì đưa mã model — vật liệu và màu vật thể, khoảng cách, nền phía sau, không gian lắp đặt, môi trường và kiểu đầu vào bộ điều khiển — kỹ sư của chúng tôi sẽ đề xuất hai đến ba cấu hình phù hợp kèm bản vẽ.
Model tiêu chuẩn trong catalogue giao từ hàng có sẵn. Hàng gia công theo yêu cầu bắt đầu từ 10 chiếc mỗi cấu hình.
Màu vỏ, khắc laser, thiết kế nhãn và bao bì đều có thể sản xuất theo yêu cầu của bạn.
Chiều dài cáp, vật liệu vỏ cáp, đầu nối M8 hoặc M12 và sơ đồ chân đều có thể thay đổi theo yêu cầu.
Mẫu tính phí của các model trong catalogue thường rời Thâm Quyến trong vòng 5–7 ngày làm việc.
Vật thể, khoảng cách, nền phía sau, môi trường và đầu vào bộ điều khiển — chúng tôi phản hồi kèm thông số kỹ thuật và báo giá trong vòng một ngày làm việc.