Czujniki ramkowe do precyzyjnej detekcji elementów

Optyczne czujniki ramkowe, nazywane również ramkowymi barierami świetlnymi, wykrywają obiekty przechodzące przez aktywną strefę znajdującą się wewnątrz ramy. Nadajnik i odbiornik są umieszczone w jednej obudowie, dlatego montaż nie wymaga osobnego ustawiania i osiowania dwóch urządzeń, tak jak w przypadku klasycznych barier fotoelektrycznych.

Wewnątrz ramki powstaje strefa detekcji wykorzystująca światło podczerwone. Jej przerwanie przez odpowiednio duży obiekt powoduje zmianę stanu wyjścia czujnika. Rozwiązanie to umożliwia wykrywanie detali o nieregularnych kształtach, które mogłyby ominąć pojedynczą wiązkę tradycyjnego czujnika optycznego.

Czujniki ramkowe Eickmann Elektronik nadają się zarówno do wykrywania nieruchomych obiektów, jak i elementów przemieszczających się z dużą prędkością. Dzięki temu można je stosować w podajnikach, maszynach montażowych, prasach, wykrojnikach oraz systemach liczenia i kontroli produkcji.

Najważniejsze właściwości czujników ramkowych Eickmann Elektronik 

• Detekcja w całej strefie optycznej – ogranicza ryzyko pominięcia niewielkiego albo nieregularnego elementu.
• Praca statyczna i dynamiczna – pozwala wykrywać zarówno obiekty pozostające w ramce, jak i szybko przemieszczające się detale.
• Częstotliwość przełączania 5 kHz – umożliwia zastosowanie czujników w szybkich procesach produkcyjnych.
• Rozdzielczość od 0,5 mm – pozwala wykrywać bardzo małe części, zależnie od wybranego modelu.
• Wyjście PNP NO – umożliwia integrację z popularnymi sterownikami PLC oraz układami automatyki.
• Konektor M8 – zapewnia szybkie i wygodne podłączenie czujnika.
• Stopień ochrony IP67 – zabezpiecza urządzenie przed pyłem i kontaktem z wodą.
• Obudowa z anodowanego aluminium – zapewnia sztywność i trwałość w zastosowaniach przemysłowych.
• Możliwość wykręcenia poprzeczki – ułatwia montaż czujnika w wybranych aplikacjach.

Dostępne wielkości i rozdzielczości czujników ramkowych

Dobór odpowiedniego modelu powinien uwzględniać zarówno wielkość strefy optycznej, jak i najmniejszy detal, który ma zostać wykryty.

ORSHT-40-PSK-ST3

• Strefa optyczna: 50 × 35 mm
• Rozdzielczość: 0,5 mm

ORSHT-70-PSK-ST3

• Strefa optyczna: 70 × 64 mm
• Rozdzielczość: 1 mm

ORSHT-100-PSK-ST3

• Strefa optyczna: 100 × 94 mm
• Rozdzielczość: 2 mm

ORSHT-150-PSK-ST3

• Strefa optyczna: 150 × 144 mm
• Rozdzielczość: 3 mm

ORSHT-200-PSK-ST3

• Strefa optyczna: 200 × 194 mm
• Rozdzielczość: 3,5 mm

ORSHT-250-PSK-ST3

• Strefa optyczna: 250 × 244 mm
• Rozdzielczość: 4 mm

Jeżeli przez ramkę mają przechodzić bardzo małe części, najważniejszym parametrem będzie rozdzielczość.
W przypadku większych produktów lub elementów poruszających się w szerszym obszarze należy przede wszystkim dobrać odpowiednią wielkość aktywnej strefy.

Tryb statyczny i dynamiczny w czujnikach ramkowych – czym się różnią?

W trybie dynamicznym czujnik wykrywa krótkotrwałe zmiany w strefie optycznej. Jest to rozwiązanie przeznaczone między innymi do liczenia elementów w ruchu, kontroli swobodnie spadających części oraz sprawdzania prawidłowego wyrzutu detali z prasy, wykrojnika lub formy.

Tryb statyczny stosuje się wtedy, gdy obiekt może pozostawać w strefie detekcji przez dłuższy czas. Pozwala to realizować kontrolę obecności, wykrywanie zatorów oraz monitorowanie ciągłości podawania przewodów, rur, profili i innych elementów.

Zastosowanie optycznych czujników ramkowych

Czujniki ramkowe znajdują zastosowanie w maszynach i liniach, w których liczy się szybka oraz powtarzalna detekcja niewielkich elementów. Najczęściej wykorzystuje się je do:

• liczenia części podczas transportu lub swobodnego spadania,
• kontroli wyrzutu detali z pras, wykrojników i form,
• wykrywania metalowych i niemetalowych elementów,
• kontroli obecności produktu w określonej strefie,
• wykrywania zatorów w podajnikach i prowadnicach,
• kontroli elementów w podajnikach wibracyjnych,
• monitorowania przewodów, rur i profili podczas przesuwu,
• kontroli procesów pakowania, sortowania i montażu,
• sprawdzania kompletności produktów,
• kontroli przepływu detali na linii produkcyjnej.

Jak dobrać odpowiedni czujnik ramkowy?

Przed wyborem urządzenia warto określić kilka podstawowych parametrów aplikacji.

1. Wymiary kontrolowanego obiektu.
2. Najmniejszy detal musi być większy niż rozdzielczość wybranego czujnika. Do wykrywania bardzo małych części najlepiej wybierać modele o rozdzielczości 0,5 lub 1 mm.
3. Tor przemieszczania się elementów.
4. Strefa optyczna powinna obejmować cały obszar, w którym może pojawić się produkt - jeżeli położenie elementu nie jest dokładnie powtarzalne, warto wybrać odpowiednio większą ramkę.
5. Sposób poruszania się obiektu
6. Należy ustalić, czy czujnik ma wykrywać elementy pozostające w strefie przez dłuższy czas, czy części przemieszczające się lub spadające przez ramkę.
7. Prędkość procesu.
8. W szybkich procesach produkcyjnych istotna jest częstotliwość przełączania oraz możliwość odpowiedniego ustawienia impulsu wyjściowego.
9. Sposób podłączenia.
10. Oferowane modele wykorzystują wyjście PNP NO oraz konektor M8. Przed podłączeniem należy sprawdzić zgodność czujnika z wejściem sterownika PLC i instalacją maszyny.
11. Warunki środowiskowe.
12. Podczas doboru należy uwzględnić temperaturę pracy, zapylenie, możliwość kontaktu z wodą, dostępne miejsce montażowe oraz sposób prowadzenia przewodów.

Do podłączenia urządzenia można wykorzystać dostępne u nas przewody do czujników M8. Jeżeli aplikacja wymaga pojedynczej, bardzo precyzyjnej wiązki albo detekcji na większą odległość, warto porównać również czujniki widełkowe i bariery fotoelektryczne.

Ważne: oferowane czujniki ramkowe służą do wykrywania obiektów i kontroli procesów. Nie są urządzeniami bezpieczeństwa przeznaczonymi do ochrony ludzi. Montaż i podłączenie powinny zostać wykonane przez wykwalifikowany personel zgodnie z dokumentacją danego modelu.

FAQ Czujnik ramkowe

Co to jest czujnik ramkowy?

Czujnik ramkowy to optyczne urządzenie detekcyjne, w którym nadajnik i odbiornik znajdują się w jednej ramie. Wykrycie następuje po przerwaniu przez obiekt aktywnej strefy optycznej wewnątrz ramki.

Jak małe elementy może wykrywać czujnik ramkowy?

Zależy to od rozdzielczości konkretnego modelu. Czujniki dostępne w tej kategorii pozwalają wykrywać obiekty o minimalnej wielkości od około 0,5 do 4 mm. Do najmniejszych detali należy wybrać model o najwyższej rozdzielczości.

Czy czujnik ramkowy wykrywa elementy metalowe i plastikowe?

Tak. Czujnik optyczny może wykrywać zarówno elementy metalowe, jak i niemetalowe, jeżeli obiekt odpowiednio przerywa strefę wiązek podczerwonych. Przy materiałach przezroczystych lub nietypowych powierzchniach warto wcześniej potwierdzić skuteczność detekcji w konkretnej aplikacji.

Do czego służy tryb dynamiczny czujnika ramkowego?

Tryb dynamiczny jest przeznaczony do wykrywania obiektów znajdujących się w ruchu, między innymi części spadających przez ramkę. Stosuje się go do liczenia produktów oraz kontroli wyrzutu elementów z maszyn.

Kiedy stosować tryb statyczny czujnika ramkowego?

Tryb statyczny pozwala wykrywać obiekt pozostający przez dłuższy czas w strefie optycznej. Sprawdza się przy kontroli obecności, wykrywaniu zatorów oraz monitorowaniu ciągłości podawania materiału.

Czym czujnik ramkowy różni się od czujnika widełkowego?

Czujnik ramkowy oferuje większą aktywną powierzchnię detekcji, dzięki czemu może kontrolować elementy przemieszczające się w szerszym obszarze. Czujniki widełkowe mają zazwyczaj węższą szczelinę i są wybierane do precyzyjnego prowadzenia pojedynczego obiektu.

Czy czujnik ramkowy może służyć jako zabezpieczenie człowieka?

Nie. Standardowy czujnik ramkowy nie zastępuje certyfikowanej kurtyny ani bariery bezpieczeństwa. Nie należy używać go w aplikacjach, w których bezpieczeństwo ludzi zależy od prawidłowego działania czujnika.

Jak otrzymać pomoc w doborze modelu czujnika ramkowego?

Wystarczy przekazać Sensor Standard wymiary najmniejszego wykrywanego elementu, wielkość obszaru detekcji, prędkość ruchu oraz opis procesu. Na tej podstawie można dobrać odpowiednią wielkość ramki, rozdzielczość i sposób podłączenia.