光电传感器使用光电元件作为检测元件。先将测得的变化转化为信号变化,再借助光电元件将光信号进一步转化为电信号。
光电传感器一般由光源、光路和光电元件组成。
光电检测法具有精度高、响应快、非接触、可测参数多等优点。该传感器结构简单,形式灵活,体积小。近年来,随着光电技术的发展,光电传感器已成为系列产品,其品种和产量日益增加。用户可根据需要选择各种规格的产品,已广泛应用于各种轻工自动机中。
1、光电带材跑偏检测器
条状跑偏检测器用于检测条状材料在加工过程中偏离正确位置的偏差和方向,从而为纠偏控制电路提供纠偏信号,主要应用于印染、送纸、薄膜、胶带生产中。
光电带材跑偏检测仪的原理如图1所示。光源发出的光通过透镜1会聚成线光束,投射到透镜2,然后会聚在光敏电阻上。在平行光束到透镜2的途中,一部分光被测量带阻挡,这降低了传输到光敏电阻的光通量。
R1、R2是同类型的光敏电阻。R1作为测量元件安装在铝带下方,R2覆盖有罩以补偿温度。当磁条处于正确位置(中间位置)时,由R1、 R2、 R3、 R4组成的电桥平衡,使放大器输出电压U0为0。当条带向左偏移时,阴影面积减小,光敏电阻R1的阻值减小,电桥失去平衡。差分放大器将这种不平衡电压放大,输出电压为负,反映了带钢跑偏的方向和大小。相反,当条向右偏时,U0为正。一方面,输出信号U0由显示器显示,另一方面,输出信号U0被送到执行机构,为整流控制系统提供整流信号。
图2带材跑偏检测器的测量电路
2、包装材料的高度检测
用容积法计量包装好的成品时,除重量外,对灌装高度也有一定的要求,以保证商品的外观质量。不符合灌装高度的成品将不允许出厂。图3示出了通过光电检测技术控制填充高度的原理。当灌装高度h偏差过大时,光电连接器中没有电信号,即执行机构将包装好的货物推出进行加工。
图3利用光电检测技术控制灌装高度。
3、光电颜色质量检测
图4是包装材料光电色质检测原理。如果被包装的商品底色为白色,部分因质量不好而发黄,则应在产品包装前用光电检测颜色质量。当货物发黄时,有比较电压差输出,接通电磁阀,发黄的货物被压缩空气吹出。
图4包装材料光电颜色质量检测原理
4、用于彩色塑料包装和制袋的塑料薄膜的位置控制
图5是包装机塑料薄膜位置控制系统的原理。
塑料薄膜卷上印有商标和字符,并有定位色码。包装时,商标和文字的定位要准确,图案不能中途被切掉。薄膜上商标的位置由光电系统检测并放大,控制电磁离合器。当胶片上的色标(一小块不透明区域,通常为黑色)没有到达定位色标的位置时,光电系统因放映机的光线可以穿透胶片而用电吸引电磁离合器,胶片可以继续移动。当胶片上的色标到达定位色标的位置时,它发出到位信号,因为光o
当胶片上的色码没有到达光电池时,没有电流通过光电继电器线圈,伺服电机转动带动胶片前进。当色码到达光电池的位置时,光电继电器的线圈中有电流,伺服电机立即停止,胶片就停在那个位置。切割动作完成后,伺服电机继续旋转。如图6所示。
图6薄膜位置控制示意图
5、其他应用
光电开关还可以用来统计产品流水线的产量,检查组装零件是否到位,组装质量,如灌装时瓶盖是否压下,商标是否缺失(见图7),送料机构是否断裂(见图8)。
图7瓶子灌装检测示意图
图8送料机构检查示意图
此外,反射式光电传感器可用于检测布料的存在和宽度。利用遮光式光电传感器检测布料的垂度,其结果可用于调节传送中布料的张力。利用安装在机架上的反射式光电传感器,可以发现漏装产品的空箱,并通过油缸将空箱推出。
结论
可以预见,随着自动化技术的快速发展,光电传感器作为检测设备将越来越广泛地应用于轻工自动化生产线中。
标签:光电位置传感器