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AGV技术-光电传感器【一】

新松AGV       2017-06-23

光电传感器 光电传感器—就是通过感应自身投射光的受光量(遮光量),实现非接触式的检查物体的有/无的传感器。


如下图所示,左边的发光器投射出光线,右边的受光器接收到足够的光量(受光量)是判定为ON(O),否则判定为OFF(X)。


AGV技术-光电传感器【一】


光电传感器的特征


O 非接触检测


**O 可以长距离检测**


**O 可以检测微小物体**


**O 高速响应速度**


**O 大部分物体都可以检测**


X 容易受到油污、粉尘的影响


AGV技术-光电传感器【一】


光电传感器检测类型的分类


1.对射型


投光器和受光器分离。主要以『投射的光线是否被遮挡?』为检测依据,因此不受检测物体的形状、颜色、斜射等因素影响。


AGV技术-光电传感器【一】


AGV技术-光电传感器【一】


AGV技术-光电传感器【一】

应用实例AGV辊道货物检测


AGV技术-光电传感器【一】


AGV辊道运输货物时,检测辊道内是否将货物运输到辊道内,当货物进入辊道内,传感器投射的光线被遮断;当货物运输出辊道后,光线可进入受光器。


2.镜面反射型(回归反射型)


具备1个传感器和1个反光镜。同对射型一样,主要以『投射的光线是否被遮挡?』为检测依据。因为只有1个传感器,因此布线比对射型简便(但是需要将传感器与反光镜固定安装)。


AGV技术-光电传感器【一】


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AGV技术-光电传感器【一】

应用实例物品进入检查设备确认


确认检查物品是否已经进入检查设备内部。传感器检测到物品之后,检查设备自动启动检查项目。


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3.漫反射型(扩散反射型)


配置1个传感器(内置投光器和受光器)。


投光器投射的光线经过检测物体反射回受光器,从而检出物体的有/无。因为只有1个传感器,所以安装固定即布线都比比较简便,但是容易受检测物体的形状、颜色、倾斜等因素影响。


AGV技术-光电传感器【一】


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AGV技术-光电传感器【一】

应用实例AGV工位货物检测


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AGV送货行驶到工位,需要确认工位是否有货物。


若投射光无法通过反射进入接收器,说明送货工位无货物。


4.BGS型(距离设定型)


传感器采用PSD/C-MOS感光元器件,以『距离』而不是『受光量』作为检测依据。因此,有效避免普通漫反射型传感器容易受检测物体颜色的影响。不过,BGS型的检查距离比普通漫反射型较短。


BGS=Background Suppresion 背景抑制型。


BGS型的检测原理


反光板内部原理


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三角形测量,是指通过三角形的原理,测量物体至传感器之间的距离。


如上图所示,已知A/B两点之间的距离,如果角度A/B也已知,则A/B两点至所需测量位置(红点)的距离就可以计算求得。


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应用实例部品的有无检测


检测托盘内部品的有无。


通过检测高度差来确认部品的有无,即使部品的颜色发生变化也可稳定检测,无需重新调整传感器。


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5.透明体检测型


属于镜面反射型中的一种。不过,由于光线容易穿透透明体,因此普通的镜面反射型传感器无法检测透明体。而专用于检测透明体的传感器,应差距离较小,受光量发生细微的变化也能检测出来。


一般来说,应差距离较小时容易导致输出的不稳定(ON/OFF反复切换),容易受环境干扰导致误动作。为了避免该问题,透明体检测性传感器在镜头光学系统和电路设计上做了一些改良。


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Q1:为什么使用镜面反射型? 使用镜面反射型检测是,光线会往/返经过检测物体2次,因此受光量的衰减程度较明显;使用对射型检测时,光线只经过检测物体1次,受光量衰减程度比镜面反射型为3%的话,镜面反射型的受光量衰减6%,而对射型仅衰减3%。


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应用实例PET瓶检测


检测透明瓶的有/无。普通光电传感器及接近开关都不能检测透明玻璃/透明瓶。另外,透明瓶体较薄时,接触式传感器也很难检测,此时低价格的透明体检测型传感器的优势就更加显著了。


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6.限定反射型/广角漫反射型


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属于漫反射型中的一种。光学系统特别设计,使得传感器只能在指定范围内检出物体。常用于检测指定区域内的工件的有/无。与BGS型传感器相比,精度较低,但结构较简单且价格便宜。


另外,光纤传感器中,由于无法满足BGS型的光学结构,因此常用限定反射型的方式。


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应用实例检测晶片是否缺口


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检测晶片是否存在缺口。即使狭小空间中存在背景物体,限定反射型传感器也可以稳定检测。


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普通传感器的投光孔径较小(光斑较小),而广角漫反射型传感器扩大了投光孔径。


由于孔径角较大,适用于检测透明体、表面存在沟槽/缝隙等小光斑传感器检测不稳定的情况。


不过,因为广角漫反射型传感器的光线不聚光,所以检测距离比较短。


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应用实例透明薄膜检测


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监视透明卷膜物料是否用完。广角漫反射型传感器光斑较大,无需使用反光镜,即使薄膜皱折或抖动也可以稳定检测。


7.颜色辨别型


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采用RGB三色光源,通过即使R/G/B各种颜色的反射光量来识别出被测颜色。


有2种检测模式:颜色模式和色标模式。可根据具体应用选择相应的检查模式。


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颜色模式


R-G-B三色光源同时投光识别被测颜色。


物体表面存在各种各样的颜色时亦能高精度检测出制定的颜色。


色标模式


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分别对被测色标和背景进行示教时,传感器从R/G/B三色光中选择出最佳的光源作为投射光。常用于检测单一颜色背景上的某种色标的有无(保证薄膜色标等)。


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