Cảm biến quang Pepper+Fuchs – Cảm biến quang điện cho máy tự động
Cảm biến quang Pepper+Fuchs là nhóm thiết bị phát hiện vật thể bằng ánh sáng được sử dụng rộng rãi trên băng tải, máy đóng gói, máy chiết rót, máy lắp ráp, hệ thống robot và nhiều dây chuyền sản xuất tự động. Thay vì phải tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm, cảm biến nhận biết sự xuất hiện hoặc thay đổi vị trí của vật thể thông qua tia sáng giữa bộ phát và bộ thu.
Danh mục cảm biến quang Pepper+Fuchs khá rộng, từ cảm biến miniature dành cho không gian lắp đặt nhỏ đến cảm biến khoảng cách xa, cảm biến laser, cảm biến phát hiện vật trong suốt và những model hỗ trợ IO-Link. Các dòng mới R100, R101, R103, R200 và R201 được Pepper+Fuchs xây dựng với nhiều chế độ cảm biến trong các kích thước vỏ tiêu chuẩn.
Điều này giúp người thiết kế máy có thể duy trì cách lắp đặt tương đối thống nhất nhưng lựa chọn chức năng quang phù hợp với từng vị trí kiểm tra.
Các dòng cảm biến quang Pepper+Fuchs đang được sử dụng phổ biến
Cảm biến Pepper+Fuchs R100, R101 và R103
R100, R101 và R103 thuộc nhóm cảm biến quang kích thước nhỏ của Pepper+Fuchs. Các dòng này được hãng định hướng cho những ứng dụng có khoảng cách phát hiện ngắn và vị trí lắp đặt hạn chế.
Kích thước nhỏ giúp cảm biến dễ bố trí trong máy đóng gói, cụm cấp phôi, thiết bị lắp ráp, băng tải nhỏ và những hệ thống cần nhiều điểm kiểm tra nằm gần nhau. Dù có kích thước nhỏ, dòng R10x vẫn cung cấp nhiều chế độ phát hiện quang khác nhau.
Một điểm đáng chú ý là Pepper+Fuchs trang bị IO-Link cho các model thuộc thế hệ R10x và R20x, cho phép cấu hình cảm biến và truyền dữ liệu phục vụ chẩn đoán thiết bị.
Cảm biến quang Pepper+Fuchs R200
Pepper+Fuchs R200 thuộc nhóm cảm biến kích thước trung bình dành cho những vị trí cần khoảng cách làm việc lớn hơn R100, R101 và R103.
Dòng R200 được Pepper+Fuchs phát triển với nhiều chế độ cảm biến quang trong cùng dạng vỏ. Nhà sản xuất còn tích hợp công nghệ Pulse Ranging Technology trên những phiên bản thích hợp để phục vụ các phép đo khoảng cách chính xác.
Theo tài liệu của Pepper+Fuchs, cảm biến R200 sử dụng PRT có thể thực hiện đo khoảng cách đến khoảng 10 m, trong khi một số cấu hình sử dụng reflector có phạm vi lên tới 60 m.
R200 phù hợp với băng tải dài, hệ thống kho tự động, thiết bị vận chuyển vật liệu, máy đóng gói và những vị trí mà cảm biến cần phát hiện vật thể từ khoảng cách tương đối xa.
Cảm biến quang Pepper+Fuchs R201
R201 cũng thuộc dòng cảm biến quang kích thước trung bình nhưng có kiểu dáng vỏ khác R200 để phù hợp với từng kết cấu máy.
Trong các dây chuyền chiết rót và đóng chai, Pepper+Fuchs sử dụng R201 cho những nhiệm vụ như phát hiện chai thủy tinh trong suốt, chai PET, kiểm tra màng nhựa và giám sát dòng sản phẩm trên băng tải.
Đây là một nhóm sản phẩm đáng chú ý khi cần phát hiện vật thể mà cảm biến quang thông thường dễ gặp khó khăn do độ trong suốt hoặc độ phản xạ cao.
Dòng cảm biến quang Pepper+Fuchs ML100
Ngoài thế hệ R10x và R20x, ML100 vẫn là dòng cảm biến quang Pepper+Fuchs đáng chú ý trong các ứng dụng máy công nghiệp.
ML100 sử dụng dạng vỏ chữ nhật miniature, thích hợp cho những vị trí có diện tích lắp đặt nhỏ. Pepper+Fuchs cung cấp nhiều công nghệ quang trong cùng dòng sản phẩm, kèm lựa chọn cáp hoặc connector M8 và ngõ ra PNP hoặc NPN.
Theo thông tin của hãng, một số phiên bản ML100 có thể hoạt động trong môi trường nhiệt độ thấp tới khoảng -30 °C, vì vậy có thể được xem xét cho kho lạnh và máy móc hoạt động trong khu vực nhiệt độ thấp.
Model ML100-6-IR/95/102 là một ví dụ thuộc nhóm retroreflective sensor sử dụng ánh sáng hồng ngoại. Thiết kế nhỏ gọn giúp model này thích hợp với các máy tiêu chuẩn cần phát hiện vật thể thông qua reflector.
Model ML100-55/102/115 cũng thuộc dòng retroreflective, được trang bị đèn LED trạng thái và điểm sáng dễ quan sát để hỗ trợ quá trình căn chỉnh cảm biến.
Cảm biến quang phản xạ gương Pepper+Fuchs
Cảm biến phản xạ gương gồm bộ phát và bộ thu nằm chung trong một thân cảm biến. Một reflector được lắp ở phía đối diện để phản xạ tia sáng về cảm biến.
Khi sản phẩm đi qua và chắn chùm sáng, tín hiệu đầu ra thay đổi. Thiết kế này giúp giảm số lượng thiết bị phải đấu dây ở hai phía của băng tải so với hệ thống thu-phát riêng biệt.
Pepperl+Fuchs còn phát triển những cảm biến phản xạ gương chuyên dụng cho vật liệu trong suốt. Các phiên bản sử dụng bộ lọc phân cực có thể hỗ trợ phân biệt chai thủy tinh, chai PET hoặc màng nhựa trong khi chúng di chuyển trên dây chuyền.
Dòng này thường xuất hiện trong ngành nước giải khát, thực phẩm, dược phẩm, bao bì và sản xuất chai lọ.
Cảm biến thu phát Pepper+Fuchs cho băng tải
Đối với các vị trí cần độ ổn định cao và khoảng cách phát hiện lớn, cảm biến quang thu-phát là một lựa chọn thường gặp.
Một thiết bị phát ánh sáng được lắp ở một phía, trong khi bộ thu nằm ở phía đối diện. Sản phẩm đi qua giữa hai thiết bị sẽ cắt tia sáng và tạo tín hiệu chuyển mạch.
Pepperl+Fuchs có các dòng cảm biến thu-phát với phạm vi phát hiện từ các ứng dụng khoảng cách ngắn đến khoảng cách hàng chục mét. Catalog cảm biến quang của hãng thể hiện những dòng có phạm vi phát hiện tối đa đến khoảng 60 m tùy cấu hình.
Loại này thường được sử dụng để phát hiện thùng carton, pallet, kiện hàng, tấm thép, sản phẩm kích thước lớn hoặc kiểm tra sản phẩm trên băng tải tốc độ cao.
Cảm biến quang Pepper+Fuchs có chức năng triệt nền
Trong những máy có nhiều vật thể hoặc bề mặt nằm phía sau sản phẩm cần kiểm tra, cảm biến thông thường có thể nhận nhầm tín hiệu từ nền.
Các cảm biến sử dụng Background Suppression – BGS được thiết kế để nhận biết vật thể trong khoảng làm việc đã cài đặt và hạn chế ảnh hưởng từ nền phía sau.
Ví dụ OBT600-R201-EP-IO-0,3M-V3-L là cảm biến triangulation thuộc dòng R201 có chức năng BGS. Model sử dụng công nghệ DuraBeam laser, hỗ trợ IO-Link và theo thông tin của hãng có cấp bảo vệ IP69K.
Dạng cảm biến này phù hợp với máy lắp ráp, băng tải, máy đóng gói hoặc vị trí mà vật thể và nền có khoảng cách tương đối gần nhau.
Cảm biến quang Pepper+Fuchs phát hiện vật thể trong suốt
Phát hiện vật trong suốt là một trong những nhiệm vụ khó của cảm biến quang vì chai thủy tinh, chai PET và màng nhựa chỉ làm suy giảm một phần nhỏ lượng ánh sáng truyền qua.
Pepperl+Fuchs phát triển những phiên bản cảm biến phản xạ gương dành riêng cho nhiệm vụ này. R100, R101, R103, R200 và R201 đều có những cấu hình phục vụ phát hiện vật liệu trong suốt.
Trong dây chuyền đóng chai, R201 có thể được sử dụng để đếm chai trong suốt, kiểm tra khoảng trống giữa các chai hoặc xác nhận chai đã đến đúng vị trí trước công đoạn chiết rót.
Trong máy đóng gói, cảm biến có thể giám sát màng PET, phát hiện đứt màng hoặc xác định sự hiện diện của bao bì trong suốt trước khi máy thực hiện bước tiếp theo. Pepper+Fuchs đã công bố các ứng dụng R201 cho kiểm tra màng trong dây chuyền chiết rót tự động.
Cảm biến quang Pepper+Fuchs trong máy đóng gói
Máy đóng gói thường yêu cầu nhiều cảm biến hoạt động liên tục với tốc độ cao. Một máy có thể sử dụng cảm biến để phát hiện sản phẩm đầu vào, kiểm tra vị trí hộp, đọc khoảng trống, kiểm tra màng và xác nhận sản phẩm trước khi đóng gói.
Các dòng R100 hoặc R103 thích hợp cho những điểm có không gian nhỏ, trong khi R200 và R201 phù hợp với những vị trí cần phạm vi làm việc lớn hơn.
Khả năng sử dụng chung cách vận hành giữa các dòng R10x và R20x cũng giúp quá trình thiết lập nhiều cảm biến trên cùng dây chuyền trở nên thuận tiện hơn.
Cảm biến quang Pepper+Fuchs trong hệ thống băng tải
Trên băng tải, cảm biến quang thường chịu trách nhiệm phát hiện vật thể trước khi PLC thực hiện một lệnh điều khiển.
Khi kiện hàng đi qua cảm biến, tín hiệu được gửi về PLC để điều khiển động cơ, stopper, xi lanh khí nén, cơ cấu phân loại hoặc robot. Việc phát hiện chính xác từng sản phẩm giúp hạn chế tình trạng hai kiện hàng đi vào cùng một công đoạn hoặc máy hoạt động khi chưa có sản phẩm.
Trong hệ thống vận chuyển thân xe và linh kiện ô tô, Pepper+Fuchs cũng sử dụng dòng R201 để phát hiện platform hoặc skid trước các trạm xử lý tự động.
Lựa chọn đúng model cảm biến quang Pepper+Fuchs
Khi thay cảm biến đang sử dụng trên máy, model đầy đủ nên được kiểm tra trước tiên. Không nên chọn cảm biến chỉ dựa vào hình dáng vỏ vì hai model cùng kích thước có thể sử dụng công nghệ quang hoàn toàn khác nhau.
Một cảm biến có thể là diffuse sensor, retroreflective sensor, thru-beam sensor hoặc BGS sensor. Ngoài ra còn có sự khác biệt về khoảng cách phát hiện, nguồn sáng đỏ, hồng ngoại hoặc laser, ngõ ra PNP/NPN, light-on/dark-on, connector và IO-Link.
Ví dụ ML100-6-IR/95/102 và ML100-55/102/115 cùng thuộc họ ML100 nhưng cấu hình quang và đặc tính sản phẩm không hoàn toàn giống nhau. Vì vậy khi tìm model thay thế, cần đối chiếu đầy đủ mã sản phẩm trên nhãn với datasheet của Pepper+Fuchs.
Các dòng cảm biến quang Pepper+Fuchs đáng chú ý
Danh mục hiện nay có thể gặp các series R100, R101, R103, R200, R201, ML8, ML100, ML300 và MLE75, bên cạnh nhiều dòng thiết kế chuyên biệt khác. Catalog Pepper+Fuchs cho thấy ML8, ML100, ML300 và MLE75 đều có các cấu hình retroreflective với phạm vi và đặc tính khác nhau.
Các model tiêu biểu có thể tham khảo gồm ML100-6-IR/95/102, ML100-55/102/115, ML100-8-HGU-100-RT/103/115/162 và OBT600-R201-EP-IO-0,3M-V3-L. Việc chọn model cuối cùng cần dựa trên khoảng cách phát hiện, loại vật thể, tốc độ dây chuyền, kiểu ngõ ra và điều kiện môi trường tại vị trí lắp đặt.
Cảm biến quang Pepper+Fuchs cho hệ thống tự động hóa hiện đại
Cảm biến quang Pepper+Fuchs không chỉ dùng để xác định có hoặc không có sản phẩm. Danh mục của hãng đã mở rộng sang phát hiện vật trong suốt, đo khoảng cách, triệt nền, cảm biến laser và giao tiếp IO-Link.
Các dòng R100, R101 và R103 đáp ứng tốt những vị trí nhỏ gọn, trong khi R200 và R201 hướng đến khoảng cách làm việc lớn hơn. ML100 phù hợp với nhiều máy tiêu chuẩn và cung cấp nhiều lựa chọn ngõ ra, đầu nối cũng như công nghệ quang.
Nhờ phạm vi sản phẩm rộng, cảm biến quang Pepper+Fuchs có thể được bố trí ở nhiều công đoạn khác nhau từ đầu vào nguyên liệu, kiểm tra sản phẩm trên băng tải, đếm chai, xác định pallet đến giám sát bao bì trước khi sản phẩm rời khỏi dây chuyền.
