Промышленные лазерные датчики-выключатели — от M3 до M30, коммутация и измерение перемещения

Лазерный выключатель использует коллимированный лазерный диод (красный 650 нм или ближний ИК 850 нм) вместо светодиода. В результате получается субмиллиметровое пятно на любом расстоянии — обычно диаметром от 0,5 до 1 мм даже на 10 м — против конуса 30-50 мм у типичного светодиодного фотоэлемента. Именно это узкое пятно позволяет обнаруживать малые объекты, кромки тонких листов, отверстия в индексирующих пластинах и крошечные зазоры, которые светодиодный выключатель полностью пропустил бы. Лазерные выключатели также видят дальше (до 50 м в режиме через луч) и лучше противостоят фоновому солнечному свету, поскольку приёмник можно настроить на узкую длину волны лазера.

Режим «через луч» (излучатель и приёмник в двух корпусах) — самый надёжный: выбирайте его для большой дальности (до 50 м), обнаружения малых объектов и пыльных сред, где важны потери сигнала. Диффузное отражение (один корпус считывает отражённый от объекта свет) проще всего установить — выбирайте его, когда нельзя смонтировать обе стороны, объект крупнее луча, а поверхность достаточно матовая. Рефлекторный режим редко применяют для лазерных выключателей, поскольку уголковый отражатель добавляет сложности без особой выгоды на типичных лазерных дистанциях.

Число M — это диаметр монтажной резьбы корпуса в миллиметрах. M3-M5 — «сверхмалые» корпуса для тесного оборудования (головки pick-and-place, рабочие органы роботов, монтажная оснастка электроники). M8-M12 — повседневный рабочий диапазон для контроля на конвейерах и индексаторах. M18-M30 несут более мощные излучатели для большей дальности, имеют усиленные корпуса и проще юстируются. Практическое правило: выбирайте наименьший корпус, который даёт нужную дальность и рабочее расстояние плюс запас по надёжности.

Лазерные выключатели DAIDISIKE поставляются с трёхпроводным выходом постоянного тока PNP или NPN (настраивается на заводе, +V / OUT / 0V). Оба удобны для ПЛК: PNP подаёт ток на ПЛК-вход с втеканием тока, NPN отводит ток из входа с вытеканием. Для датчиков перемещения (DK-G, LK-F) и TOF-дальномеров (DAI-JNS10, DAI-G20) аналоговый выход — 4-20 мА или 0-10 В, а цифровой — RS-485 с Modbus-RTU, тот же протокол, что и у остального семейства продукции DAIDISIKE.

Все лазерные выключатели DAIDISIKE относятся к классу 1 или 2 по IEC 60825-1 — безопасны для глаз при обычном промышленном применении. Класс 1 не требует предупреждающих этикеток и безопасен по своей природе (естественный рефлекс моргания защищает глаз). Модели класса 2 с видимым красным лучом снабжены жёлтой предупреждающей этикеткой и требуют, чтобы операторы избегали длительного прямого взгляда в апертуру. Ни один из классов не требует систем блокировки лазера, процедур lockout/tagout или защитных очков при обычной эксплуатации.

Два явных преимущества: дальность (лазер достигает метров; индуктивные датчики приближения ограничены примерно 60 мм) и универсальность по материалам (лазер обнаруживает всё, что отражает или перекрывает свет — бумагу, пластик, стекло, металл, дерево, — тогда как индуктивные выключатели видят только металл). Лазер также выигрывает, когда нужно обнаружить малый элемент на более крупной детали, например отверстие в индексирующей пластине или кромку тонкого листа, поскольку субмиллиметровое пятно различает элементы, которые индуктивная катушка радиусом 5 мм распознать не может.

Коммутационные лазерные датчики отвечают за 0,5-2 мс — достаточно быстро для более чем 30 000 деталей в час на типичном конвейере с шаговым управлением. Модели перемещения и TOF-дальномеры выдают измерения с частотой 100-1000 Гц, чего достаточно для контроля в потоке на любой практической скорости линии. Реальным ограничением скорости обычно является время цикла ПЛК и отклик исполнительного механизма, а не датчик.