Jste zde

TEST - Difuzní snímač IFM OJ5144 v méně obvyklém pouzdře

Antonín Vojáček, 22. Říjen 2014 - 21:38

Dle strohých parametrů je difuzní optozávora IFM OJ5144 poměrně běžný snímač s Teach-in nastavením. To, co z ní rozhodně dělá zajímavý produkt pro případnou koupi, je méně obvyklé provedení pouzdra, jeho uchycení a nadprůměrně kvalitní zpracování...

Optický difuzní snímač IFM OJ5144 společnosti IFM je sice zabudován v klasickém plastovém kvádrovém pouzdře, ale tzv. čelo snímače, tedy čočka vysílače a přijímače světelného paprsku, je netypicky na delší straně pouzdra. Protože však dva upevňovací otvory jsou "provrtány" tradičně skrze užší stranu kvádru, máme zde celkem neobvyklou možnost situování snímače v lince úzkou stranou ve směru přepravy. To je velmi výhodné pro minimalizace zástavbové hloubky, protože běžné kvádrové nebo válcové snímače vždy musí více či méně "čouhat" do prostoru. Již jsem viděl mnoho mechanicky zničených snímačů tím, že došlo ke kontaktu obsluhy, předmětů apod. s jejich zadní "vyčuhující" částí pouzdra. Zvláště pokud jsou snímače umisťovány na bok dopravníku kolmo ke směru přepravy a mají ze strany detekovat projíždějící produkty.

Základní popis snímače IFM OJ5144

Pojďme si však snímač představit od začátku. Kvádrový sytě oranžový optický difuzní snímač přiblížení IFM OJ5144 "Made in Germany" patří do kategorie běžných typům se středním snímacím dosahem využívající jako vysílač červenou LED diodu. Zde konkrétně je výrobcem udávaná detekční vzdálenost do 400 mm, ale jak je obvyklé, prakticky jsem naměřil lepší vysledky. O tom však až dále.

Celooranžové plastové pouzdro, zde poměrně nezvykle i s plastovým šroubením 4pinového připojovacího el. konektoru M8, působí však odolně a tak kompaktně, že prakticky nelze najít žádný jeho spoj. Výrobcem udávané krytí IP67 my tak připadá ještě podceněné, protože některé konkurenční výrobky stejné kategorie i ceny s udávaným IP68 vypadají daleko méně "utěsněny". Díky zmíněnému plastovému závitu konektoru vylisovaný společně s pouzdrem není ani kolem něho žádné místo k průniku kapaliny či vlhkosti dovnitř snímače. Navíc upevňovací otvory jsou vysunuty v plastovém soklu do boku a navařeny na vnější úzkou stěnu pouzdra, takže ani ty nemohou způsobit žádnou netěsnost pouzdra. Takže z pohledu poškození vodou, prachem či vlhkostí jde o velmi odolné a houževnaté snímače. Mimo to nechybí i drážka na speciální držák IFM využívaný hlavně u starších typů snímačů, takže jej lze pohodlně použít i jako náhradu za nefunkční starší typ, který se již nevyrábí. Ohled výrobce na zpětnou kompatibilitu je tak dnes velmi chvályhodná a již ne moc běžná. Osobně mě se mi to již několikrát hodilo u oprav několika starších strojů.

Ostatní údaje jsou pak již celkem běžné. Napájecí napětí snímače je dnes již tradičně napětím 10 až 30 VDC při výrobce udávané "spotřebě" do 200 mA. Na 4vývodovém el. konektoru jsou mu pak vyhrazeny dva vývody č. 1 a 3, zatímco vývod č. 4 je tranzistorový PNP spínaný výstup detekce přiblížení a vývod č. 2 vstup pro spuštění automatického učení (tzv. Teach-in režim). Tento snímač totiž nemá žádné ovládací prvky až na jedno velmi zapuštěné tlačítko v důlku pouzdra, které má zcela stejnou funkci jako onen elektrický vstup, tedy ovládání režimu učení. Výhodou tohoto duálního ovládání je možnost ručního i elektronického nastavení ovládané např. přes menu na HMI panelu stroje a spínaný výstup PLC. Jedním stiskem a podržením déle než 2 sekundy nastane první krok, kdy se musí snímač namířit na pozadí a opět stisknout tlačítko, čímž se pozadí odcloní a následně teprve snímači předložit předmět, který má detekovat a opět stisknout tlačítko.

A je učení hotovo. Pokud učení neproběhlo správně, začne blikat červená indikační LED. Když vše proběhlo korektně, svítí zelená LED a při detekci předmětu ještě navíc oranžová LED. Snímač tedy reaguje tzv. na světlo, tedy na odraz jím vyslaného paprsku od detekovaného předmětu. Intenzita vysílaného paprsku je pak právě zjišťována /nastavována při učení tak, aby odraz od pozadí již nebyl vyhodnocen jako předmět. Ne vždy však snímač učení provede zcela správně a pak někdy buď detekuje předmět i pozadí nebo nevidí pozadí, ale ani předmět. Tato situace obvykle může nastat, když detekovaný předmět je výrazně tmavší než barva pozadí. Tedy nejhorší případ je detekce černého předmětu před bílou stěnou, protože předmět odráží velmi málo světla a stěna naopak velmi mnoho.

Zkoušení detekce snímače IFM OJ5144

U zde uvedeného snímače jsem provedl základní testování jeho detekčních schopností:

Nejdříve jsem jej naučil na max. vysílací výkon a zjišťoval bez vlivu nežádoucího pozadí maximální detekční dosah. V případě černého kartonu velikosti A4 byla spolehlivá detekce na vzdálenost až 43 cm od čela snímače, vzdálenost 44 - 46 cm již byla nejistá. Na bílý čistý papír A4 pak snímač bez problémů spolehlivě reagoval až do vzdálenosti 91 cm, přičemž někdy detekoval i ve vzdálenosti až 96 cm. Tedy i na zcela černý papír byla zjištěny hodnoty lepší než jmenovitá detekční vzdálenost 40 cm udávaná výrobce.

Následně jsem zkoušel funkci potlačení detekce nežádoucího pozadí, přičemž jsem hned zvolil nejhorší možnou variantu černého kartonu velikosti A4 umisťovaného před čistou bílou zeď. Nejmenší možná správně funkční vzdálenost mezi detekovaným černým předmětem a bílým pozadím byla zjištěna 40 cm, přičemž maximální funkční vzdálenost snímače od předmětu, aby byl ještě detekován, byla také 40 cm (vzdálenost snímače od stěny tedy celkem 80 cm). Když byl černý karton blíže ke zdi, tak i po naučení snímače byla detekována shodně zeď i předmět (nežádoucí stav) nebo po oddálení snímače od zdi sice nebyla detekováno zeď, ale pak ani černý předmět. Čím více se vzdálý černý předmět od bílého pozadí a současně čím více se snímač k černému předmětu přiblíží, tím je detekce spolehlivější a přesnější. Ale to je typická a běžná vlastnost všech difuzních optosnímačů provádějící detekci odraženého světla přímo od předmětu a ne odrazky jako u reflexních optozávor se zrcátkem.

Závěr

Pokud potřebujete kvalitní difuzní malou zástavbovou hloubkou, tak IFM OJ5144 je pro Vás správná volba. Mimo to dostanete celkem lehce nadprůměrné provozní / detekční parametry, celkové kvalitní mechanické zpracování a zajímavost v podobě přibalených šroubků i s imbus klíčem pro jejich utažení.