Jste zde

TEST – Optozávora SUNX CX-491-P

Antonín Vojáček, 30. Červen 2010 - 23:13

Prakticky jsem vyzkoušel optozávoru s polarizačním filtrem, PNP výstupem a M8 konektorem od japonské společnosti SUNX. V následujícím článku se můžete nejen seznámit se snímačem a co je možné s ním detekovat.

Dostaly se mi do ruky „klasické“ optické snímače s polarizačním filtrem pro střední vzdálenosti od japonské společnosti SUNX. Konkrétně zástupce řady CX-400 s označením CX-491-P, což je optozávora s polarizačním filtrem. Proto jsem se rozhodl se s Vámi podělit o některé praktické informace a konkrétné získané poznatky co jím lze a nelze detekovat.

Úvodní popis optozávory CX-491-P

Řada optosnímačů SUNX CX-400 představuje základní univerzální rodinu představující několik desítek různých zástupců. Proto jak říká výrobce, téměř pro každou „normální“ aplikaci zde vyberete ten pravý snímač. Všechny zástupci mají stejný rozměr kvádrového pouzdra 11,2 x 31 x 20 mm a jejich montáž je možná s roztečí 1 palec, tedy 25,4 mm (takový světový standard). Najdete zde zástupce z oblasti jednocestných, dvoucestných difúzních provedení i optozávor optimalizované funkcí nebo pouzdrem do různých aplikacích i prostředí s dosahem od 200 mm až do 15 m.

Konkrétně typ CX-491-P je „klasická“ dvoucestná optozávora, tedy optický snímač s odrazkou, která detekuje přerušení paprsku. Proti úplně základní konfiguraci se vyznačuje polarizačním filtrem a zvýšenou odolností proti působení olejů a chladících kapalin, tedy jsou velmi vhodné pro nasazení ve strojírenském průmyslu. Krytí IP67 je zde samozřejmostí u všech provedení. Zvýšená odolnost zde je z pohledu odlišné volby materiálu sklíčka / čočky.

Polarizační verzi jsem zvolil z důvodu nasazení na detekci kaučukových bloků zabalených v lesklém igelitu, který by ve spojení s okolním nedefinovaným osvětlením mohl způsobit nežádoucí odlesky a tedy i zhoršené podmínky pro detekci. Polarizační filtr pak tyto vlivy úplně eliminuje a ani běžná plně odrazná lesklá plocha (například vyleštěná ocel) by neměla snímač zmást (viz praktické zkušenosti níže).

Detekční dosah s dodávanou dost rozměrnou odrazkou je průměrné 3 m, což však v mé aplikaci pro detekci produktů na 1 m širokém dopravníku bohatě postačuje. Případně je v nabídce stejný snímač s 5 m dosahem pod označením CX-493. V označení písmeno „P“ značí provedení s PNP výstupem (spínací PNP tranzistor), který se mi hodí pro spínání napájecího napětí 24 V DC na vstupy PLC. Samozřejmě nechybí volba spínání „na světlo“ (světlo se odrazí od odrazky) nebo „na tmu“ (výstup sepne po zaclonění odrazky). Generované a vysílané modulované světlo vysílá červená LED dioda, přičemž optický přijímač má odezvu max. 1 ms.

 

Všechny optozávory řady CX-400 mají stejné rozměry (viz obrázek vlevo).
Provedení s polarizačním filtrem (typ CX-491 nebo CX-493) je odolný proti vlivu odrazu světla od lesklých detekovaných předmětů (vpravo).

Kompletní pohled na optozávoru CX-491-P s polarizačním filtrem a připojovacím 4pinovým konektorem M8, kde však je 3 piny jsou využívány.

Parametry základních typů řady CX-400:

Základní sestava: snímač (optozávora) CX-491-P + odrazka x připojovací kabel se 4pinovou zástrčkou na konektor M8.

Vyzkoušel jsem….

Po krátkém popisu se vrhněme na prakticky zjištěné zajímavosti. Tak předně u tohoto senzoru není žádný učící režim či něco podobného, ale starý dobrý poťák na nastavení snímací citlivosti (jak tvrdí výrobce). Nehledejte v tom však žádnou vědu, protože jde o vcelku triviální regulaci intenzity svícení vysílací červené LED, jak se můžete čelem senzoru přes sklíčko snadno přesvědčit. Navíc tato regulace není moc dobře vyřešena, protože v rozsahu 0 až cca 15% z celkového nastavovacího rozsahu se prakticky nic neděje, protože LED vůbec nesvítí a optický přijímač nemá co detekovat i když je odrazka až na čele snímače. Až po nastavení cca 20 % rozsahu citlivosti již si lze pohledem do čočky povšimnout nějakého velmi slaboulinkého červeného světla, ale to stále nestačí na jakoukoliv funkci optozávory (snímací dosah 0,00 m). Až při 30 % začne optozávora vůbec registrovat odrazku a to do max. vzdálenosti 0,6 m (60 cm). Při nastavení druhého točítka (otočného přepínače) na pozici D (dark = spínání na tmu) se tedy v rozsahu odrazky 0 až 60 cm kolmé na čelo snímače rozsvítí zelená i oranžová LED, které charakterizují, že přijímač detekuje odražené světlo od odrazky (oranžová LED) a funkce je spolehlivá (zelená LED s označením „Stabilita“). Teď jsem také vyjmenoval všechny ovládací a indikační prvky. Apropó se snímačem dodávaná bílá odrazka má dost velké rozměry 5 x 6 cm. Ono taky vysílané světlo má dost široký vysílací kužel, jak zjistíme později.

Pro praktické spolehlivé použití optozávory je nutné nastavit alespoň citlivost 40%, raději 50% rozsahu, kdy je snímací dosah 0 až cca 1 m (odrazka je snímačem registrována max. na 1 metr od čela). Při tomto nastavení již lze spolehlivě detekovat mezi snímač a odrazku vložené čiré i zabarvené skleněné lahve a lahvičky s čirou či zabarvenou tekutinou (odzkoušel jsem na čirých lahvičkách prům. 10 cm a zabarvených lahvičkách prům. 3 cm obsahující parfém). Dále například prázdné čiré průhlední skleničky byly většinou také dobře detekovatelné, pouze tenkostěnné úzké skleničky na víno občas snímač detekoval nejistě. Dále se mi povedlo spolehlivě detekovat prázdnou malou zelenou PET flaštičku od Toptopicu, ale již hodně nespolehlivě čiré PET flašky, včetně těch klasických velkých limonádových naplněné vodou. Obecně se dá říct, že na detekci prázdných či čirou vodou naplněných PET lahví tedy tento senzor není vhodný.

Od nastavené citlivosti cca 75% rozsahu více pak již zde popisovaná optozávora bez problémů pracuje ve výrobcem deklarovaném dosahu 3 m.

Z pohledu detekce se mi ani při 100% citlivosti snímač nepovedl zmást nějakým lesklým neprůhledným předmětem, který by svými odlesky běžné optozávoře mohl vadit. I leštěné nerezová ocele či klasická kosmetická zrcátka byly bez problémů a spolehlivě detekovány. Též průsvitné předměty jsou celkem dobře zjistitelné, zvláště v rozsahu citlivostí 50 až 75%. Naopak plastové průhledné předměty, jako například PET lahve nebo průhledný horní kryty od CD pouzdra jsou skoro nezjistitelné. I když na ně optozávora někdy zareagovala, většinou to bylo jen na hrany či stěnu předmětu při citlivosti na mezi funkčnosti, tedy okolo 40%.

Jak jsem již zmínil výše, vysílaný paprsek má dost velký rozptyl, což prakticky uvidíte, když již z cca 2 m namíříte snímač na odrazku a zpoza něho se budete dívat v ose na odrazku. Zjistíte, že červená značka (tedy spíče kolo) prakticky vyplňuje celou plochu odrazky.

Poznámka: Snímač jsem napájel ze stabilizovaného zdroje napětí 23,6 V DC.

 

Při nastavení spínání optozávory na tmu se rozsvítí oranžová LED indikující sepnutí výstupního tranzistoru v případě, že snímač "nevidí" na odrazku.

 

Autor článku i fotografií: Antonín Vojáček

DOWNLOAD & Odkazy

Hodnocení článku: