Valokennotyypit – näin valitset oikean valokennon

Mikä on valokenno?

Valokennossa on valonlähde ja vastaanotin. Kun kohde katkaisee tai heijastaa valon, lähtö kytkeytyy. Valokennoja käytetään, kun kohteet ovat liian kaukana, liian pieniä tai väärää materiaalia induktiiviselle anturille: laatikot kuljettimella, pullot, etiketit, lavat tai ajoneuvot porttiaukossa.

Valo on yleensä näkyvää punaista, mikä helpottaa suuntausta, tai infrapunaa. Perustyyppejä on neljä, ja valinta riippuu siitä, miten anturin voi asentaa ja miltä kohteet näyttävät.

Lähetin–vastaanotin, heijastinvalokenno vai suoraan heijastava?

Suoraan heijastavien valokennojen kantama ilmoitetaan valkoista vertailukorttia vasten. Musta kohde antaa paljon lyhyemmän kantaman, joskus vain murto-osan. Haarukkavalokenno on lähetin–vastaanotin-tyyppinen valokenno, jossa lähetin ja vastaanotin ovat samassa kotelossa, ja sitä käytetään etiketteihin, reunoihin ja pieniin osiin.

Taustanhäivytys ja laseretäisyysanturit

Tavallinen suoraan heijastava valokenno mittaa, kuinka paljon valoa palaa takaisin. Siksi kaukana oleva valkoinen kohde voi laukaista sen yhtä helposti kuin lähellä oleva musta. Taustanhäivytyksessä vastaanotin sen sijaan näkee, mihin valopiste osuu, ja anturi laskee etäisyyden kolmiomittauksella. Kaikki asetetun etäisyyden takana oleva jätetään huomiotta, olipa se kuinka vaalea tahansa.

Laseretäisyysanturi menee askeleen pidemmälle ja antaa etäisyyden arvona, esimerkiksi 4–20 mA, 0–10 V tai IO-Linkin kautta. Kolmiomittaus antaa suuren erottelukyvyn lyhyillä etäisyyksillä, jopa mikrometreihin asti. Pidemmillä etäisyyksillä, useisiin metreihin asti, mitataan valon kulkuaikaa (time of flight). Laserluokka 1 on silmille turvallinen normaalikäytössä.

Vaikeat kohteet: kiiltävät, läpinäkyvät ja tummat

• Kiiltävät kohteet – kiiltävä pinta voi heijastaa valon takaisin ja hämätä tavallista heijastinvalokennoa. Polarisoitu anturi hyväksyy vain valon, jonka heijastimen prismat ovat kääntäneet, joten kiiltävät pinnat jätetään huomiotta.
• Läpinäkyvät kohteet – lasi- ja PET-pullot päästävät suurimman osan valosta läpi. Käytä läpinäkyville kohteille suunniteltua anturia, joka reagoi jo pieneen valon menetykseen.
• Tummat ja mattapintaiset kohteet – heijastavat vähän valoa. Taustanhäivytys tai laseretäisyysanturi auttaa. Jotkin sinistä valoa käyttävät laseranturit on suunniteltu tummille, kiiltäville ja kuumille pinnoille.
• Pienet kohteet – valitse pieni, näkyvä valopiste. 1–3 mm:n valopiste näkee ohuen langan tai pienen reiän, jonka leveä säde ohittaa.

Valo- ja pimeäkytkentä sekä yleiset virheet

Valokytkentä (light-on) tarkoittaa, että lähtö on aktiivinen, kun vastaanotin saa valoa, pimeäkytkentä (dark-on) että se on aktiivinen, kun valo puuttuu. Lähetin–vastaanottimessa ja heijastinvalokennossa pimeäkytkentä antaa signaalin, kun kohde katkaisee säteen. Suoraan heijastavassa valokennossa asia on päinvastoin. Monissa antureissa toimintatavan voi vaihtaa johtimella, painikkeella tai IO-Linkin kautta.

Tarkista myös PNP tai NPN, vasteaika nopeilla linjoilla sekä toimintavara (excess gain) – kuinka paljon tarvittavaa enemmän valoa vastaanottimeen tulee. Pölyssä ja kosteudessa tarvitaan suuri varmuusmarginaali, muuten anturi lakkaa toimimasta, kun linssi likaantuu.

1. Kantama ilmoitettu valkoista paperia vasten. Suoraan heijastavien valokennojen datalehden kantama pätee valkoiseen korttiin. Tummat kohteet vaativat lyhyemmän etäisyyden.
2. Tavallinen heijastinvalokenno kiiltäville kohteille. Tölkit, folio ja kiiltävä metalli heijastavat valoa. Valitse polarisoitu anturi.
3. Väärä heijastin. Polarisoidut anturit tarvitsevat prismaheijastimen. Väärä teippi tai kalvo voi tehdä toiminnasta epäluotettavaa.
4. Ei varaa lialle. Valitse anturi, jolla on hyvä toimintavara, tai lue signaalin laatu IO-Linkin kautta.
5. Häiritsevä valo. Auringonvalo, vilkkuvalot tai vastapäinen toinen anturi voivat häiritä. Asenna anturit kulmaan, jotta ne eivät näe toisiaan.

Missä valokennoja käytetään?

• Pakkaus- ja elintarviketeollisuus – tuotteiden laskeminen, etikettien reunojen lukeminen haarukkavalokennoilla, korkkien tarkistaminen.
• Logistiikka ja varastointi – laatikoiden ja lavojen tunnistus kuljettimilla, korkeuden mittaus, automaattivarastojen lokeroiden tarkistus.
• Ajoneuvot ja liikkuvat työkoneet – laseretäisyysanturit etäisyyden ja aseman mittaamiseen trukeissa ja nostureissa.
• Infrastruktuuri – portit, puomit ja ovet, joiden on havaittava aukossa olevat ajoneuvot.
• Elektroniikka ja tarkkuuskokoonpano – pienet komponentit lyhyeltä etäisyydeltä.
• Sahat ja terästeollisuus – lautojen ja levyjen aseman, leveyden ja paksuuden mittaus laserilla.

Valokennot ja laseretäisyysanturit SCN:ltä

Valikoimassamme on Mibbon ja Wenglorin valokennoja: haarukkavalokennoja, lähetin–vastaanotin-, heijastin- ja suoraan heijastavia valokennoja, taustanhäivytyksellä ja IO-Linkillä varustettuja malleja sekä kolmiomittaukseen tai valon kulkuaikaan perustuvia laseretäisyysantureita 30 mm:stä 10 metriin.

Esimerkkejä valikoimastamme

Usein kysyttyä

Mitä eroa on lähetin–vastaanottimella ja heijastinvalokennolla?

Lähetin–vastaanottimessa lähetin ja vastaanotin ovat kahtena yksikkönä vastakkain. Heijastinvalokennossa molemmat ovat samassa kotelossa ja heijastin vastapuolella. Lähetin–vastaanotin yltää pidemmälle ja sietää enemmän likaa, heijastinvalokenno on helpompi asentaa.

Tunnistaako valokenno lasia?

Kyllä, mutta valitse läpinäkyville kohteille suunniteltu anturi. Tavalliset anturit näkevät kirkkaan lasin ja muovin läpi.

Mitä valo- ja pimeäkytkentä tarkoittavat?

Valokytkentä: lähtö on aktiivinen, kun vastaanotin saa valoa. Pimeäkytkentä: lähtö on aktiivinen, kun valo puuttuu, esimerkiksi kun kohde katkaisee säteen.

Kuinka pitkälle valokenno yltää?

Suoraan heijastavat valokennot yltävät muutamasta senttimetristä pariin metriin, heijastinvalokennot muutamaan metriin ja lähetin–vastaanottimet 50 metriin tai pidemmälle.

Mitä taustanhäivytys tarkoittaa?

Tekniikkaa, jossa anturi mittaa etäisyyden kolmiomittauksella ja kytkee vain asetetun etäisyyden sisällä oleville kohteille. Kauempana olevat vaaleat kohteet jätetään huomiotta.