BOSE100

BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Balluff optoelektronické senzory Typ senzoru priechodzie reflexné difúzne reflexné opto-vláknové oddelený systémy s dvojitou optikou M18 diffuse reflective energetické systémy vysielač a prijímač with glas fiber syst. s jednou optikou potláčanie pozadia basic units slot senzory with plastic fiber (autokolimácia) color detection fixed focus with plastic fiber čítače značiek detektory žiarenia meracie systémy s laserovýmsvetlom BOSE100

Princíp činnosti Oddelený vysielač a prijímač, ktoré pracujú s oddeleným napájaním.Prijímač prijíma svetlo priamo z vysielača. Výstupný signáljevyslaný, ak je pracovný lúč (priame optické spojenie medzi aktívnym povrchom prijímača a vysielača) prerušený nejakým objektom. – excelentnáopakovateľnosť (pre polohovanie) – vysoká funkčná odolnosť (necitlivé na kontamináciu) – bezproblémové aj pri objektoch s vysoko-odrážajúcim povrchom – miesto prechodu objektu nemusí byť definované – veľká snímacia vzdialenosť (aždo 50m) – presné nastavenie senzora nie je potrebné – použitímmalých cloniek sa dá dosiahnuť detekciaveľmi malých predmetovaj na veľké vzdialenosti –problémová detekcia priehľadných objektov – potrebná inštalácia dvoch zariadení Prijímač Pracovný lúč Snímacia vzdialenosť až do 50m BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Priechodziesenzory BLS / BLE Vysielač BOSE101

Princíp činnosti Reflexnésenzorymajúvysielač aj prijímač v jednom puzdre. Reflektorumiestnený oproti senzoru (nahrádza oddelený prijímač) odráža svetlo naspäť do prijímača. Reflektorurčuje snímaciu vzdialenosť. Ak je použitý kvalitný reflektor, môže byť dosiahnutá väčšia snímacia vzdialenosť (až do 12m s laserom). – inštalácia iba jedného zariadenia – a misalignment of the tripel reflector is possible – väčšie snímacie rozsahy s použitím veľkých reflektorov – reflexné systémys polarizačnýmfiltrom umožňujú detekciu sklenených a priehľadných objektov – tvar, farba a povrch predmetov nie sú podstatné pre detekciu – červené pracovné svetlo je vhodné pre správne nastavenie reflektora (červené svetlo vytvorí viditeľnú červenú bodku na reflektore) – nefunkčné pri kontaminácii svetelného lúča – max. 12 m snímaciavzdialenosť s laseromalebo 11m pri použití červeného svetla BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Reflexnésenzory Pracovný lúč Senzor Reflektor BOSE102

Princíp činnosti – vysielač a prijímač využívajú oddelené objektívy v jednom puzdre. Reflektor odráža vysielané svetlo späť do prijímača. Veľké snímacie vzdialenosti sú umožnené, pretože nie sú použité deliče svetelného lúča (nedochádza k stratám odrazom na deliči) – slepá zóna (žiaden reflektor ani objekt v tejto oblasti) pred objektom – bod prepínania závisí od pohybu (horizontálne/vertikálne) a pozície objektu – problémy s detekciou malých predmetov – nefunkčné pri kontaminácii svetelného lúča BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Systémy s dvojitou optikou Vysielač Pracovný lúč Prijímač Reflektor Snímacia vzdialenosť až do 8 m systémy s dvojitou optikou BOSE103

Princíp činnosti Vysielač aj prijímač používajú jednu šošovku. Vyžarované svetlo svieti cez delič a šošovku na reflektor. Reflektor odráža vysielané svetlo späť na šošovku. Delič sa správa ako zrkadlo a odráža svetlo do prijímača. – bez slepej zóny pred senzorom – v dôsledku okrúhleho lúča (ako rúrka) prepínanie nezávisí od pohybu a polohy objektu – bezproblémová detekcia malých predmetov – menšia pracovná vzdialenosť v porovnaní so systémami s dvoma optikami – problémy so znečistením optiky – pre detekciu malých predmetov je potrebný veľmi kvalitný reflektor Delič lúča Vysielač Pracovný lúč šošovka Prijímač Reflektor 12 m snímacia vzdialenosť systém s jednou optikou a laserom BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Systémy s jednou optikou (autokolimácia) BOSE105

Svetlo vyžarované bežnými svetelnými zdrojmi kmitá v náhodných smeroch (je nepolarizované). O polarizovanom svetle hovoríme ak osciluje iba v jednom smere (v horizontálnomalebo vertikálnom) kolmom na smer šírenia. Polarizované svetlo sa používa hlavne v reflexných systémoch. Polarizované svetlo môže byť vytvorené za pomoci polarizačného filtra, ktorý predstavuje mriežku s veľkým množstvom veľmi tenkými štrbín. Cez tieto štrbiny môže prejsť iba jedna polarizovaná zložka. Problém môže nastať ak povrch objektu prerušujúceho tok lúča, odráža svetlo rovnako ako reflektor.Prijímač nevie rozlíšiť, či je lúč odrazený z reflektora alebo z objektu a predmet zostáva nerozpoznaný. Všetky reflektory od firmy Balluff sú opticky aktívne, tzn. že otáčajú rovinu polarizácie o 90°. Lesklé predmety pritom odrážajú svetlo bez zmeny polarizácie. BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Polarizačný filter BOSE106

V aplikáciách využívajúcich polarizované svetlo, je senzor vybavený polarizačným filtrom. Svetlo vyžarované vysielačom prejde najprv cez polarizačný filter.Za filtrom už svetlo osciluje iba v jednom smere, napr. horizontálnom. Ak nie je prerušený, horizontálne polarizovaný lúč dosiahne reflektor. Ten nielen že svetlo odrazí, ale tiež otočí rovinu polarizácie.Po odrazení lúč smeruje k druhému polarizačnému filtru (analyzátor). Cez tento filter prejde iba otočená časť polarizovaného svetla. BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Polarizované svetlo pre spoľahlivú detekciu svetla BOSE107

Ak lesklý objekt prekríži svetelný lúč, horizontálne polarizovaný lúč sa odrazí od jeho povrchu s nezmenenou rovinou polarizácie.Avšak toto horizontálne polarizované svetlo nemôže prejsť cez vertikálne orientovaný analyzátor. Keďže objekt neotočil rovinu polarizácie, jeho prítomnosť je detekovaná ako prerušenie lúča. Takýto typ reflexných senzorov je veľmi dôležitý pre detekciu skla, lesklých alebo vysoko odrazivých objektov. BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Polarizované svetlo pre blokovanie odrazeného svetla BOSE108

Princíp činnosti Difúzne senzory majú vysielač a prijímač integrovaný v jednom puzdre. Vysielané svetlo je odrážané späť od objektu, ktorý v snímacom rozsahu. Difúzny odraz od objektu je detekovaný prijímačom. Snímací rozsah normálneho difúzneho reflexného snímača závisí od farby a tvaru povrchu objektu. Biele objekty môžu byť snímané na väčšie vzdialenosti ako čierne. Difúzne reflexné senzory s potláčaním pozadia (bgs)detekujú objekty nezávisle od ich farby v definovanom snímacom rozsahu. Typickým vysielačom sú infračervené alebo červené LED diódy. S využitím infračervených diód sa dosahujú väčšie snímacie rozsahy ako s použitím červených diód. Laserový vysielač sa používa na aplikácie, kde je potrebné veľmi presné spínanie. BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Difúznereflexnésenzory Senzor Kodak white card BOSE109

Princíp Difúzne senzory s HGA detekujú objekty v rámci určitej vzdialenosti bez toho, aby boli ovplyvnené reflexným pozadím a prakticky bez ohľadu na odraznosť objektu (farba a povrch). Čierne objekty môžu byť snímané aj proti veľmi lesklým povrchom. Lesklé časti nespôsobujú falošné prepínanie u HGA senzorov, pretože sú kalibrované ignorovať takýto povrch ako pozadie. Existujú tri typy HGA: nenastaviteľné s elektronickou kalibráciou s mechanickou kalibráciou BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Potláčanie pozadia (Nemecky: Hintergrundausblendung = HGA) BOSE109

BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie HGA s pevným nastavením Princíp HGA senzory s pevným nastavením sú vyhotovené s vysielačom a prijímačom v jednom puzdre. V takomto prípade pracujú na takzvanom V-princípe. This means the beam cones of the emitter and receiver intersect resulting in a division of the field of view into a switching area (gray shading) and background. S takýmto typom HGA nemožno nastavovať aktívnu zónu. S použitím zaostrovacieho prijímača možno dosiahnuť veľmi malé rozlíšenie hĺbky. Takýto typ HGA je použitý iba v snímači BOS 18K. Aktívna zóna BOSE1010

BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie HGA s mechanickou kalibráciou Princíp U HGA snímačoch s mechanickou kalibráciou (s elektronickým spracovaním) je prijímač rozdelený minimálne na dve blízko susediace oblasti (ako napr. duálna dióda alebo PSD prvok). Rozdelením prijímača má za následok rozdelenie signálu na signál od pozadia a objektu, ktorý korešponduje s rozdelením oblasti na aktívnu zónu a pozadie. Uhol medzi vysielačom a prijímačom má za následok trigonometrické usporiadanie (triangulácia). Zmena pozície prijímača alebo celej prijímacej jednotky umožňuje zmenu rozsahu. BOSE1012

BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie HGA s elektronickou kalibráciou Princíp Aj pri elektronických HGA senzoroch je vysielač a prijímač usporiadaný ako V-senzor. Ako prijímač je použitý PSD prvok. To korešponduje s duálnou diódou s variabilným rozdelením poľa. Objekt a pozadie generujú na PSD prvku rozdielne signály. Môže byť dosiahnutá veľká nezávislosť signálu od farby a objektu. Zmena napäťového deliča na PSD prvku dovoľuje rozlíšiť premenlivú pozíciu medzi objektom a pozadím. Takto sa dá kalibrovať rozsah senzora. Tento typ HGA sa používa v senzoroch BOS 18M a taktiež v analógových senzoroch. ďalekostredblízko BOSE1011

BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Diaľkomer Takéto zariadenie sa neprepína iba v definovanej snímacej vzdialenosti. Majú analógový výstup. Výstupné napätie závisí od miesta objektu v aktívnej zóne. Meranie je založené na rovnakom princípe ako senzory s potláčaním pozadia. Optické meracie systémy dávajú v definovanom meracom rozsahu iba lineárny výstupný signál. Merací rozsah 45 mm 85 mm BOSE1011

Farba osvetleného objektu je definovaná na základe následovného princípu: časť svetelného spektra je absorbovaná farbou objektu, neabsorbovaná časť je odrazená späť a jeho vlnová dĺžka indikuje farbu objektu. Farebný diagram usporadúva farby do trojuholníka. „Čisté“ farby – červená, zelená a modrá sú vo vrcholoch trojuholníka. Tie sú presne určené so zreteľom na vlnovú dĺžku. Všetky ostatné farby sú výsledkom kombinácie týchto troch primárnych farieb. Všetky kombinácie sú obsiahnuté v oblasti určenej trojuholníkom. Každá farba môže byť rozložená na tri základné zložky – červená zelená modrá. Svetlo odrazené od objektu obsahuje časť každej farby. Kombinácia troch farieb (svetlo s rozdielnou vlnovou dĺžkou) je princípom práce senzorov na detekciu farieb. BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Senzory na detekciu farieb Farebný diagram Upozornenie: biela, čierna a všetky odtiene sivej sú umiestnené na tom istom mieste vo farebnom diagrame BOSE1012

BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Kalibrácia priechodzích senzorov (Einweglichtschranke EWLS) Vysielač a prijímač vyrovnajte do jednej roviny. Priame spojenie medzi vysielačom a prijímačom určuje aktívnu zónu u tohto typu senzorov. Nastavte prijímač na maximálnu citlivosť, ak bol systém lokalizovaný v rámci maximálnej snímacej vzdialenosti, zasvieti výstupná LED dióda. Umiestnite objekt do aktívnej zóny medzi vysielačom a prijímačom. Ak nedôjde k vygenerovaniu výstupného signálu, znižujte citlivosť až pokiaľ zhasne žltá LED dióda a výstup sa prepne. Ak nemožno nastaviť systém tak, aby bol objekt detekovaný, the beam cross-section of the active surface must be reduced using diaphragms. Dôjde tiež k zmenšeniu snímacieho rozsahu. BOSD1015

BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Kalibrácia reflexných senzorov Vysielač a prijímač vyrovnajte do jednej roviny. Veľkosť reflektora určuje dosah, čím väčšia reflexná plocha, tým väčší dosah. Veľkosť reflektora taktiež ovplyvňuje detekciu malých predmetov, čím menší reflexný povrch, tým menšie predmety môžu byť detekované. Nastavte maximálnu citlivosť, výstupná LED dióda sa rozsvieti. Umiestnite objekt do aktívnej zóny medzi vysielačom a prijímačom. Ak nedôjde k vygenerovaniu prepínacieho signálu, znižujte citlivosť až pokiaľ zhasne žltá LED dióda a výstup sa prepne. Ak nemôžte nájsť vhodné nastavenie, pri ktorom je objekt rozoznaný, musíte zmenšiť plochu reflektora, čím tiež ale dôjde k zníženiu rozsahu. Pre detekciu malých predmetov sa odporúčajú laserové reflexné systémy. BOSD1016

BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Kalibrácia difúznych modelov Nastavte senzor na minimálnu citlivosť. Výstupná LED dióda by nemala svietiť a výstup by sa nemal prepínať (if this is a light-switching model). Dajte objekt a senzor do jednej roviny. Otáčajte potenciometrom z minimálnej pozície v smere hodinových ručičiek až kým LED dióda nezačne svietiť. Objekt je detekovaný (A). Ak je objekt odstránený výstupný funkčný displej sa vypne, to zaručuje, že pozadie nie je rozoznané. Otáčajte potenciometer z (A) v smere hodinových ručičiek, kým sa dióda nerozsvieti. To znamená, že pozadie bolo rozoznané (B). Pre spoľahlivú detekciu objektov, nastavte potenciometer do pozície medzi (A) a (B), v tejto pozícii by stabilizačná LED dióda (ak je súčasťou) mala svietiť na zeleno. Ak výstupná funkčná LED dióda nesvieti, znamená to, že pozadie nebolo detekované. Pre spoľahlivú detekciu predmetov môže potenciometer nastavený na maximum. BOSD1017

BOS Optoelektronickésenzory Základné technické informácie Kalibrácia difúznych systémov s HGA HGA senzory môžu byť nastavené na presnú spínaciu vzdialenosť. Všetko za touto vzdialenosťou bude ignorované ako pozadie. Možnosť 1 Umiestnite senzor a nastavte potenciometer tak, že senzor už ignoruje pozadie. Toto vedie k najspoľahlivejšiemu nastaveniu s veľkou funkčnou rezervou. Možnosť 2 Dajte objekt do požadovanej vzdialenosti pred senzor. Otáčajte potenciometer tak, že budete zvyšovať prepínaciu vzdialenosť, až pokiaľ bude objekt spoľahlivo rozoznaný. Znovu znížte prepínaciu vzdialenosť, až kým sa výstup prepne a následovne znova pomaly zvyšujte až do opätovného prepnutia výstupu. Teraz je senzor nastavený na iba detekciu objektu. Odstráňte objekt; ak senzor zostane prepnutý, rozdiel medzi pozadím a objekt je nedostatočný. Ak sa senzor prepne ak objekt odstránime, nastavenie je správne. Dodatočne môže byť prepínacia vzdialenosť postupne zvyšovaná až do bodu, kde je pozadie stále ignorované. Takto sa zvýši funkčná rezerva senzoru. BOSD1019

BOSE100

BOSE100

Presentation Transcript