工业自动化检测流程中,光学检测光电传感器依靠光信号完成物体有无、位置、边缘、表面状态的识别,将光信号转换为电信号传输给后端控制系统,大量机器视觉产线当中,光学检测光电传感器和视觉 LED 光源互相配合,完成工件触发、定位、缺陷采集等一系列动作。从玻璃基板、PCB 电路板到半导体晶圆、锂电池膜材,很多在线检测工位都可以看到光学检测光电传感器的应用,根据光路设计区分,包含对射型、漫反射型、回归反射型等多种类型,适配不一样的检测目标与安装条件。
简单来说,
光学检测光电传感器工作时,发射端向外输出光线,光线接触被测物体之后,发生遮挡或者反射,接收端捕捉光线的变化,以此判断被测物体状态。对射型光学检测光电传感器,发射部件和接收部件分置被测物体两侧,物体经过中间光路,光线被遮挡,传感器就输出对应信号,这种模式不容易受工件表面颜色、反光程度的影响,稳定性较好。漫反射模式的光学检测光电传感器,发射与接收集成在同一端,依靠被测物表面反射光线完成检测,安装空间占用更小,适合空间受限的工位。
实际生产环境中,不少因素会干扰光学检测光电传感器的检测结果。最常见的就是粉尘油污附着在传感器的发射与接收镜头表面,阻挡光线传输,造成传感器误触发或者无法触发,洁净产线虽然微粒少,但长时间运行依旧会慢慢积攒污物,需要定期对镜头做清洁作业。环境强光也会带来干扰,外界强光直射光学检测光电传感器接收端,会打乱传感器对信号的判断,安装布局上要尽量避开光源直射,必要的时候可以增加遮光结构做防护。
选型的时候,需要结合产线实际条件综合考量。高速流水线,工件移动速度快,就需要挑选响应时间足够短的光学检测光电传感器,确保工件经过的瞬间可以完成信号捕捉;被测工件尺寸小,就要关注光斑大小,光斑过大会造成检测精度不足。同时还要考虑安装空间,部分工位设备排布紧凑,就要选用体积小巧的型号。
光学检测光电传感器安装之后,调试环节不能忽视,部分型号可以调节灵敏度,调试阶段需要拿实际生产工件做现场测试,模拟正常生产状态,调整参数,规避背景物体带来的误触发。布线方面,光学检测光电传感器的信号线缆,尽量和动力线缆分开布设,减少电机、变频器带来的电磁干扰,避免信号混杂杂波。日常运维除镜头清洁之外,也要检查安装支架,设备长期震动会造成支架松动,光学检测光电传感器位置偏移,光路发生变化,直接带来检测失效,定期紧固安装点位,确认传感器位置没有发生偏移。出现异常时,优先排查镜头污染、安装移位,再去评估器件本身老化情况,按照合理顺序排查,提升现场故障处理效率。