Jste zde

Test - Švýcarský laserový snímač Baumer OPDK 14P1901

Antonín Vojáček, 10. Říjen 2014 - 19:23

Dostal jsem možnost si vyzkoušet v ČR méně známou, ale kvalitní laserovou optozávoru "Made in Swiss" společnosti Baumer s označením OPDK 14P1901/S35a. Pojďme se podívat, zda tak výrazně předčí i až 2x levnější konkurenci.

Švýcarská společnost Baumer patří mezi špičkové a velmi inovativní výrobce různých druhů snímačů, který je ale obecně v ČR méně známý. Jeho nabídka však zahrnuje přes různá provedení snímačů přiblížení (indukční, kapacitní, optické, ultrazvukové a další), různé druhy snímačů pro měření vzdáleností, robustní rotační enkodéry (inkrementální i absolutní), průmyslová zařízení pro zachycení a vyhodnocení obrazu a nakonec i velmi zajímavý sortiment snímačů pro měření hladiny, teploty, tlaku, vodivosti a také zatížení.

Poměrně náhodou jsem měl možnost krátce vyzkoušet zástupce laserových snímačů detekce přiblížení předmětů, konkrétně s označením OPDK 14P1901/S35a.

Základní popis snímače Baumer OPDK 14P1901/S35

Baumer OPDK 14P1901/S35 je už na první pohled zajímavý tím, že je vyroben v docela netypickém provedení plastového poloprůhledného pouzdra, které sice je typu kvádrový, ale nijak nepřipomíná jednoduché plastové krychličky běžných konkurenčních výrobců. Hned tak na první pohled je jasné, že nejde o běžný snímač. I přes svoji komplikovanost je pouzdro s krytím IP67 kvalitně provedeno. Pouze v některých aplikacích mohou vadit na dnešní dobu dost velké celkové rozměry 43 x 15 x 31 mm.

K elektrickému připojení slouží klasický kruhový 4pinový konektor M8, kde na dvou pinech je běžný vstup napájení 10-30 VDC, jeden pin je pro spínaný tranzistorový PNP výstup spínající na světlo (tedy při odclonění) a poslední pin k přivedené externího elektrického signálu pro aktivaci režimu učení (Teach-In). Snímač totiž nemá žádné ovládací prvky, až právě na tento vstup a jedno dost nenápadné žluté tlačítko. Jeho stiskem se spustí režim automatického učení, který nejdříve si nastaví vysílací výkon na odrazku bez detekovaného předmětu a pak nastaví detekci s vložením vzorku předmětu, který má být detekován. A to je vše...

Laserový reflexní snímač Baumer OPDK 14P1901/S35.

Je dobré zde dodat, že zdrojem vysílacího paprsku je červený viditelný pulsní polovodičový laser (vln. délka světla 650 nm) první třídy, se kterým má výrobcem udávaný jmenovitý dosah 11 m, přičemž zaostřovací bod je ve vzdálenosti 400 mm. Rychlost odezvy přijímače je pak do 0,25 ms. O velikosti stopy se výrobce nijak nezmiňuje ani na webu produktu, ani v datasheetu, takže to byl i jeden z cílů praktického testování.

Rozměry a zapojení výstupu laserové optozávory Baumer OPDK 14P1901/S35A.

Test snímače Baumer OPDK 14P1901/S35

Podobně jako u cca před měsícem testovaného laserového snímače IDEC SA1E-LPP3C, i zde jsem se pokusil změřit velikost stopy světelného paprsku a odzkoušet velkou detekční vzdálenost, protože to jsou zásadní dva parametry, kvůli kterým se obvykle laserová optozávora používá místo klasické optozávory s LED diodou. Navíc i Baumer 14P1901/S35 má polarizační filtr, takže jsem zkusil jeho funkci na různé lesklé odrazné plochy.

Celkově se snímač vedl velmi dobře. Na vzdálenost až 5,0 m (více jsem neměl možnost spolehlivě vyzkoušet) pracoval správně a bez problémů jak s velkou plastovou odrazkou, tak i výrobcem dodanou samolepící velmi tenkou odrzakou, detekoval zcela spolehlivě i předměty velikosti od velikosti 5x5 mm a i funkce učení se chovala přesně dle návodu.

I z pohledu velikosti stopy paprsku jsem naměřil velmi dobré hodnoty:

průměr paprsku cca 2 mm na vzdálenosti 150 mm
průměr paprsku cca 3 mm na vzdálenosti 300 mm
průměr paprsku cca 10 mm na vzdálenosti 5,0 m

Z pohledu detekce lesklých předmětů jsme po naučení snímače na kvalitní celoplastovou odrazku nenašel žádnou chybu, nijak se mi snímač nepovedlo ošálit rovným i prohnutým zrcátkem nebo vysoce leštěnou nerezovou ocelí. Vždy snímač je rozeznal jako předmět clonící zrcátko. Lehce odlišná situace však nastala po naučení snímače na samolepící odrazku. V tomto případě bylo v malých vzdálenostech od čela snímače (do 200 mm) možné snímač ošálit rovným zrcátkem, kdy v někdy snímač indikoval nepřítomnost objektu (zrcátka), resp. hlásil, že "vidí" odrazku, i když ji vůbec vidět nemohl. Odrazku jsem pro spolehlivost testu zcela odstranil, a přesto při v určitých pozicích snímač reagoval na obyčejné kosmetické zrcátko stejně jako na odrazku. Z toho plyne závěr, že pokud potřebujete spolehlivě detekovat ve své aplikaci vysoce lesklé předměty, je vhodné použít kvalitní vysoce odraznou plastovou odrazku pro snímače s polarizačním filtrem a ne tenké samolepící odrazky.

A nakonec test detekce průsvitných a průhledných předmětů dopadl, jak jsem očekával. Tlustostěnné průhledné předměty typu skleněná lahev byl snímač schopen ještě poměrně spolehlivě detekovat, zatímco prázdnou tenkostěnnou PET lahev již nikoliv. Prostě ji snímač prosvítil až na odrazku.

Ukázka velikosti stopy laserového paprsku na se snímačem dodané samolepící "placaté" odrazce na vzdálenost cca 35 cm a na dvacetikoruně na vzdálenost cca 15 cm.

Základní parametry snímače (dle údajů výrobce):

Jmenovitý detekční dosah: 11,0 m
Zaostřovací bod: 400 mm od čela snímače
Odezva snímače: do 0,25 ms
Napájení: 10 - 30 VDC
Výstup: spínaný tranzistorová NPN, spínání na světlo
Připojovací konektor: 4pinový M8
Krytí: IP67
Provozní teploty: -10 až 50°C
Celkové rozměry: 43 x 15 x 31mm
Indikace funkce: zelená LED = napájení, oranžová LED = detekce

Závěr

Cena laserových snímačů Baumer OPDK 14P1901 se pohybuje v rozsahu 7 tis. až 9 tis. Kč, což je například v porovnání se laserovými snímači IDEC SA1E-LPP3C, vykazující papírově podobné parametry a cenu cca 2 tis. až 4 tis. Kč, dost velký cenový rozdíl. Lepší kvalita pouzdra, lepší optika a s tím spojená menší stopa paprsku umožňující detekovat spolehlivě menší předměty, je však u snímačů Baumer hned patrná. A patrně výhodou asi bude i delší životnost. Vím o průmyslových zařízeních na výrobu pneumatik ve společnosti Continental Barum Otrokovice, kde tyto snímače bez problémů pracují prakticky 365 dní v roce již déle než 10 let. Lepší kvalita za vyšší cenu však v ČR stále není moc populární kombinace, a tak asi proto nejsou obecně výrobky Baumer v ČR moc známé.