堡盟采用点扫描和线性扫描的新解决方案

• 关键词：接近开关,点扫描,线性扫描
• 摘要：堡盟公司成功的10系列（Series 10）产品拥有广泛的高性能红光传感器和高精度激光传感器。该系列现在已经增加了数种非常有趣的能提供特殊光束形状的微型光纤光电传感器版本。这些新工具甚至可以用于轻松解决诸如输送设备、PCB制造机械、文件处理设备或制药包装业中最困难的识别和检测问题。

　　图1：新产品概要

　　堡盟公司成功的10系列（Series 10）产品拥有广泛的高性能红光传感器和高精度激光传感器。该系列现在已经增加了数种非常有趣的能提供特殊光束形状的微型光纤光电传感器版本。这些新工具甚至可以用于轻松解决诸如输送设备、PCB制造机械、文件处理设备或制药包装业中最困难的识别和检测问题。

　　通过最佳光束和背景抑制实现精确识别

　　图2：使用激光传感器传送带上的小型元器件进行可靠检测。

　　由于带背景抑制的漫反射式传感器中使用各种LED，堡盟可以为其客户的具体应用提供最佳的传感器。在进行精密检测时，打在物体上的光斑的形状和大小起着决定性的作用。如果检测任务涉及高精度物体定位或者小型元器件的可靠检测，可以安装采用激光束的传感器。由于激光二极管的光出口极小而且光学元件的质量很高，光束焦点的直径仅为0.2毫米。这样，物体就能够以相应的精确度进行定位。

　　连接在点光源LED侧面的焊线以及精密光学元件，现在还可以从红光传感器中产生几乎等同于激光的光束（焦点处的光束直径：2毫米）。因此这些红光传感器在精度上比采用从侧面接近的常规LED传感器有显著的提高。如果要可靠地检测较大型的物体，标准红光LED仍然是首选。

　　表1：光束直径比较

　　这三种传感器的共同点是高效率的背景抑制功能。带背景抑制的漫反射式传感器是目前最受欢迎的用于精确可靠地检测物体（无论是何种颜色或表面特征）的传感器。传感器越是能够更有效地区分背景和被检元器件，其应用领域就越广泛。

　　带背景抑制的漫反射式传感器不仅分析入射光的强度，同时分析物体反射光的入射角。反过来，该入射角仅由物体与传感器之间的距离（T1或T2）决定。然后对位置敏感的接收器元件将对该位置（R1，R2）进行估算。

　　图3：背景抑制的原理

　　标准漫反射式传感器的开关点极其依赖于物体反射或不反射光线的程度，而采用带背景抑制的漫反射式传感器可以将这一依赖性降至最低。即使在镜头上有灰尘也仍然可以进行识别，因为灰尘只会影响接收光的强度，而不会影响光线在接收器二极管上的位置。

　　通过机械移动镜头可以调节开关点，因此焦距范围和盲区可以根据已调节好的感应距离进行优化。反过来这意味着与短开关距离相应的较小盲区和最小黑白位移，从而获得更精密的检测。

　　虽然具有可调范围能力的传感器提供了极佳的灵活性，但是市场仍需要具有固定范围的传感器。这可以避免机器操作人员的不正确调节，或者减少安装过程中的调节工作。堡盟已经将高效背景抑制所需技术应用在三种具有确定扫描距离（30、50和80毫米）的新型漫反射式传感器中。

　　线性光束实现了广泛的表面扫描

　　在市场上不断出现的一些应用中，采用线性光束的传感器能够提供优于点形或圆点光束的解决方案，例如，必须检测边缘，但是边缘被凹陷处中断的情况。如果采用点形光束执行该任务，凹陷处的位置不能够改变，否则将需要根据边缘不断地重新调节传感器。采用平行于边缘发射的线性光束可以更有效地执行该任务。光束的长度确保至少会有部分光束始终落入被检边缘上，从而确保了物体始终可以通过实际边缘被精确检测。

　　图4：采用线性光束能可靠地检测PCB的边缘，而不受凹陷处的影响

　　线性光束常常是通过使用附加镜头而获得。但是，这意味着微型传感器不能投射线性光束。堡盟开发并获得专利的产生线性光束的工艺基于高精度的压纹技术，可以在光学元件上刻划出极其精细的线条。该技术不需要额外的空间，从而也可以用于微型设计中，例如10系列。此外，无论光源是标准红光LED或激光二极管都没有分别。

　　表2：各种光束宽度

　　光纤光电传感器中的最新趋势

　　FVDK 10是市场上最小的光纤光电传感器，其特点在于它将最先进的传感器技术与最简便的使用性相结合。得益于堡盟开发的新型ASIC（特定用途集成电路）技术，微型10系列光纤光电传感器还可以提供市场上所有的标准功能。例如，最多可以有三个光纤传感器直接相邻放置，而彼此之间不会相互影响也不会导致传感器的错误开关。黄色指示灯LED显示接收的信号是否足够强烈，从而显示该应用是否还能继续可靠工作，尽管其状况比最佳状态稍差。借助于电位计，可以简单而精确地调节开关距离。

　　10系列的特殊优点还包括光纤光电传感器的小尺寸及与之相应的最小重量（4克）。在光纤光电传感器用于机械手爪或装配头上时，它们常常必须与拉索相容，因为光纤光电传感器太大而无法直接安装在机械手爪上。此外，与拉索相容的光纤光电传感器的可用数量非常有限，从而限制了最佳传感器的可选范围。尺寸小、重量轻的10系列光纤光电传感器可以毫无问题地安装在机械手爪上，这样就可以使用堡盟的所有塑料光纤器件。

　　图5：即使在空间受限的条件下，光纤光电传感器也适用于与所述工艺相似的应用