Keyence PZ-G सीरीज फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर: विशेषताएं और औद्योगिक अनुप्रयोग

कीएंस पीजेड-जी सीरीज फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर: विशेषताएं और औद्योगिक अनुप्रयोग

1 परिचय

खाद्य पैकेजिंग से लेकर ऑटोमोटिव असेंबली तक के उद्योगों में नियंत्रण कैबिनेट में कीएंस पीजेड-जी श्रृंखला दिखाई देने का एक कारण है: यह विशेषज्ञ सेटअप या एक अलग एम्पलीफायर इकाई की आवश्यकता के बिना असामान्य रूप से विस्तृत पहचान कार्यों को संभालता है। फाइबर ऑप्टिक सेंसर के विपरीत, जिन्हें बाहरी एम्पलीफायर या लेजर विस्थापन सेंसर की आवश्यकता होती है, जिन्हें सटीक अंशांकन रूटीन की आवश्यकता होती है, पीजेड-जी ज्यादातर काम ट्रिमपोट टर्न और माउंटिंग ब्रैकेट के साथ करता है।

जैसा कि कहा गया है, "सामान्य उद्देश्य" का अर्थ "बिना सोचे-समझे हर चीज़ के लिए काम करना" नहीं है। यह आलेख बताता है कि पीजेड-जी वास्तव में क्या अच्छा करता है, इसकी सीमाएं कहां हैं, और इसे वास्तविक उत्पादन वातावरण में कैसे लागू किया गया है - ताकि आप ऑर्डर करने से पहले यह तय कर सकें कि यह आपकी विशिष्ट लाइन में फिट बैठता है या नहीं।

2. कीएंस पीजेड-जी सीरीज क्या है?

पीजेड-जी एक अंतर्निर्मित एम्पलीफायर के साथ एक स्व-निहित, थ्रेडेड फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर है - जिसका अर्थ है कि सेंसिंग तत्व और सिग्नल प्रोसेसिंग एक ही इकाई में एक साथ रखे जाते हैं, जिसमें अलग नियंत्रक बॉक्स की आवश्यकता नहीं होती है। यह 10-30 वीडीसी पर चलता है, एक एनपीएन या पीएनपी ट्रांजिस्टर सिग्नल आउटपुट करता है, और वेरिएंट के आधार पर हार्ड-वायर्ड केबल, एम8 कनेक्टर, या एम12 कनेक्टर के माध्यम से कनेक्ट होता है।

आवास राल है - धातु-बॉडी सेंसर की तुलना में हल्का और विनिर्माण वातावरण में आम तेल और हल्के रसायनों के प्रति प्रतिरोधी। IP67 रेटिंग अधिकांश वॉशडाउन अनुप्रयोगों को कवर करती है, हालांकि इसे सबमर्सन या उच्च दबाव वाली भाप सफाई के लिए रेट नहीं किया गया है।

थ्रू-बीम मोड में डिटेक्शन रेंज 40 मीटर तक फैली हुई है, जो इस मूल्य वर्ग के सेंसर के लिए असामान्य रूप से लंबी है। रेट्रोरिफ्लेक्टिव मॉडल 4 मीटर तक पहुंचते हैं, और विसरित परावर्तक मॉडल छोटी दूरी को संभालते हैं जहां लक्ष्य स्वयं परावर्तक सतह के रूप में कार्य करता है।

ध्यान देने योग्य एक डिज़ाइन विवरण: पीजेड-जी में रिसीवर इकाई पर एक अंतर्निहित संरेखण संकेतक एलईडी शामिल है। जब ट्रांसमीटर और रिसीवर के ऑप्टिकल अक्ष ठीक से संरेखित होते हैं, तो संकेतक रोशन होता है - और यह पैनल के पार या फर्श के स्तर से स्पष्ट रूप से पढ़ने के लिए पर्याप्त उज्ज्वल होता है, जिसका अर्थ है कि एक तकनीशियन नियंत्रक पर आउटपुट की निगरानी के लिए दूसरे व्यक्ति की आवश्यकता के बिना सेंसर को संरेखित कर सकता है।

3. मुख्य विशेषताएं

3.1 गैर-संपर्क जांच

फोटोइलेक्ट्रिक सेंसिंग लक्ष्य के साथ भौतिक संपर्क के बिना काम करता है। यह सेंसर और वर्कपीस दोनों पर घिसाव को समाप्त करता है - उच्च-चक्र अनुप्रयोगों के लिए महत्वपूर्ण है जहां संपर्क-आधारित स्विच को हर कुछ महीनों में प्रतिस्थापन की आवश्यकता होगी। उदाहरण के लिए, प्रति मिनट 300 बोतलें भरने वाली फिलिंग लाइन पर, बोतल प्रवेश बिंदु पर एक यांत्रिक सीमा स्विच कुछ ही हफ्तों में खराब हो जाएगा। पीजेड-जी बिना हिले-डुले भागों के समान कार्य संभालता है और सामान्य परिस्थितियों में इसका सेवा जीवन वर्षों में मापा जाता है।

3.2 व्यापक सामग्री अनुकूलता

चूँकि पहचान लक्ष्य के विद्युत या चुंबकीय गुणों के बजाय प्रकाश रुकावट या प्रतिबिंब पर आधारित होती है, PZ-G लगभग सभी प्रकार की सामग्री पर काम करता है: धातु, कांच, प्लास्टिक, लकड़ी, सिरेमिक और तरल सतह। यह इसे मिश्रित-उत्पाद लाइनों के लिए व्यावहारिक बनाता है जहां लक्ष्य सामग्री उत्पादन के आधार पर बदलती है।

फ़्लैगिंग के लायक एक अपवाद: मानक फैलाना परावर्तक मोड स्पष्ट फिल्म, कांच की शीशियों, या पानी जैसे पारदर्शी या निकट-पारदर्शी लक्ष्यों के साथ संघर्ष कर सकता है। इनके लिए, थ्रू-बीम मोड विश्वसनीय विकल्प है - ऑब्जेक्ट अपने ऑप्टिकल गुणों की परवाह किए बिना बीम को अवरुद्ध करता है।

3.3 लंबी पहचान सीमा

थ्रू-बीम मोड में 40 मीटर तक, पीजेड-जी बड़े-स्पैन अनुप्रयोगों को कवर करता है जिसके लिए अन्य उत्पाद परिवारों में अधिक महंगे लेजर सेंसर की आवश्यकता होगी। एक विस्तृत कन्वेयर के साथ एक लॉजिस्टिक्स सॉर्टेशन लाइन, लंबे इनफीड कन्वेयर के साथ एक लकड़ी की पैनल लाइन, या एक वाहन धोने की प्रणाली जहां सेंसर को एक विस्तृत खाड़ी तक फैला होना चाहिए - ये सभी पीजेड-जी की रेटेड सीमा के भीतर व्यावहारिक उपयोग के मामले हैं।

3.4 अंतर्निर्मित संरेखण संकेतक

संरेखण सूचक एलईडी एक व्यावहारिक क्षेत्र विशेषता है जिसका अक्सर उत्पाद सारांश में उल्लेख नहीं किया जाता है लेकिन स्थापना के दौरान यह काफी मायने रखता है। लाइव सिग्नल इंडिकेटर के बिना 20+ मीटर पर थ्रू-बीम जोड़ी को संरेखित करने के लिए आमतौर पर ट्रांसमीटर को माउंट करने वाले तकनीशियन और नियंत्रक आउटपुट को पढ़ने वाले तकनीशियन के बीच दो-तरफा रेडियो संचार की आवश्यकता होती है। पीजेड-जी की दृश्यमान संरेखण एलईडी उस समन्वय चरण को समाप्त कर देती है - एक व्यक्ति कुछ ही मिनटों में दोनों इकाइयों को संरेखित कर सकता है।

3.5 आसान संवेदनशीलता समायोजन

सेंसर बॉडी पर एक सिंगल-टर्न ट्रिम्पोट उपकरण के बिना पहचान संवेदनशीलता को समायोजित करता है। यह विसरित परावर्तक अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से उपयोगी है जहां पृष्ठभूमि वस्तुएं या सतह के रंग भिन्नता गलत ट्रिगर का कारण बन सकती हैं। संवेदनशीलता को तब तक नीचे डायल करना जब तक कि केवल इच्छित लक्ष्य आउटपुट ट्रिगर न कर दे - जबकि इसके पीछे कन्वेयर बेल्ट को अनदेखा करना - एक सीधा समायोजन है जिसमें सेंसर स्थापित होने के बाद एक मिनट से भी कम समय लगता है।

4. तकनीकी विशिष्टताएँ

5. डिटेक्शन मोड और कैसे चुनें

5.1 थ्रू-बीम का उपयोग कब करें

जब विश्वसनीयता प्राथमिकता हो और आपके पास माउंटिंग के लिए डिटेक्शन पॉइंट के दोनों किनारों तक पहुंच हो तो थ्रू-बीम सही विकल्प है। यह पारदर्शी लक्ष्यों पर काम करता है, अधिकतम सीमा पर प्रदर्शन करता है, और लक्ष्य सतह भिन्नता से कम से कम प्रभावित होता है। ट्रेडऑफ़ यह है कि इसमें ट्रांसमीटर और रिसीवर दोनों को माउंट करने और दोनों में वायरिंग चलाने की आवश्यकता होती है।

5.2 रेट्रोरिफ्लेक्टिव का उपयोग कब करें

रेट्रोरिफ्लेक्टिव तब समझ में आता है जब कन्वेयर या मशीन के केवल एक तरफ तक पहुंच व्यावहारिक होती है। आप सेंसर और रिफ्लेक्टर टेप को एक ही तरफ माउंट करते हैं - सेंसर रिफ्लेक्टर पर प्रकाश डालता है और पता लगाता है कि रिटर्न किरण कब बाधित होती है। इंस्टालेशन थ्रू-बीम की तुलना में तेज़ है, और यह अधिकांश ठोस वस्तुओं को विश्वसनीय रूप से संभालता है। चमकदार धातु लक्ष्य कभी-कभी समस्याएँ पैदा कर सकते हैं क्योंकि लक्ष्य स्वयं किरण को सेंसर पर वापस प्रतिबिंबित कर सकता है, परावर्तक की नकल कर सकता है - सेंसर पर एक ध्रुवीकरण फ़िल्टर इसे संबोधित करता है।

5.3 डिफ्यूज़ रिफ्लेक्टिव का उपयोग कब करें

डिफ्यूज़ रिफ्लेक्टिव सबसे सरल इंस्टॉलेशन है: एक सेंसर, कोई रिफ्लेक्टर नहीं, कोई रिसीवर नहीं। सेंसर लक्ष्य से वापस लौटती रोशनी का पता लगाता है। यह गैर-प्रतिबिंबित पृष्ठभूमि के विरुद्ध अपारदर्शी वस्तुओं का निकट-सीमा में पता लगाने के लिए अच्छा काम करता है। ट्रिम्पोट संवेदनशीलता समायोजन यहां महत्वपूर्ण हो जाता है - आप लक्ष्य पर प्रतिक्रिया करने के लिए सेंसर को ट्यून करते हैं, लेकिन पृष्ठभूमि सतहों पर नहीं।

6. औद्योगिक अनुप्रयोग उदाहरण

6.1 केस उदाहरण - पेय पदार्थ भरने की लाइन

एक पेय निर्माता को प्रति घंटे 24,000 बोतलों की गति से चलने वाले उच्च गति वाले फिलिंग कैरोसेल के प्रवेश बिंदु पर पीईटी बोतलों का पता लगाने की आवश्यकता थी। पिछले चुंबकीय निकटता सेंसर गैर-धातु बोतल निकायों का विश्वसनीय रूप से पता नहीं लगा सके, और एक फाइबर ऑप्टिक समाधान ने एम्पलीफायर इकाइयों को जोड़ा जिसने पैनल लेआउट को जटिल बना दिया।

600 मिमी चौड़े इनफ़ीड कन्वेयर पर दो PZ-G61 थ्रू-बीम जोड़े स्थापित किए गए थे - प्रत्येक लेन प्रवेश बिंदु पर एक। IP67 रेटिंग ने सेंसर प्रतिस्थापन के बिना नियमित वाशडाउन सफाई कार्यक्रम को संभाला। संरेखण सूचक एलईडी ने एक तकनीशियन के लिए प्रारंभिक स्थापना को 15 मिनट के कार्य में सरल बना दिया। फिक्स्ड माउंटिंग ब्रैकेट्स का उपयोग करने के बाद झूठी अस्वीकृति दर 0.3% (पिछले सेटअप पर सेंसर मिसलिग्न्मेंट बहाव के कारण) से घटकर प्रभावी रूप से शून्य हो गई। अंतर्निर्मित एम्पलीफायर ने दो अलग-अलग एम्पलीफायर मॉड्यूल की आवश्यकता को समाप्त कर दिया, जिससे नियंत्रण कक्ष में डीआईएन रेल स्थान खाली हो गया।

6.2 केस उदाहरण - रिफ्लो ओवन से पहले पीसीबी ट्रे की गिनती

एक इलेक्ट्रॉनिक्स अनुबंध निर्माता को ओवन रेसिपी प्रोफाइल को बोर्ड प्रकारों से मिलाने के लिए रिफ्लो ओवन में प्रवेश करने वाली पीसीबी ट्रे की गिनती करने की आवश्यकता होती है। ट्रे अनियमित सतह बनावट के साथ गहरे रंग की प्लास्टिक की थीं, जो ओवन के पास उच्च-परिवेश-प्रकाश वाले वातावरण में एक संकीर्ण कन्वेयर पर चलती थीं।

एक पीजेड-जी रेट्रोरिफ्लेक्टिव मॉडल चुना गया क्योंकि संकीर्ण कन्वेयर का केवल एक तरफ माउंटिंग के लिए पहुंच योग्य था। रिफ्लेक्टर विपरीत दीवार ब्रैकेट से जुड़ा हुआ था। निकटवर्ती ट्रे किनारों से प्रतिबिंबों को अस्वीकार करने और पूर्ण ट्रे ब्रेक पर फोकस का पता लगाने के लिए संवेदनशीलता को ट्रिम्पोट के माध्यम से वापस डायल किया गया था। सेंसर बिना किसी सिग्नल कंडीशनिंग के एनपीएन ट्रांजिस्टर आउटपुट के माध्यम से सीधे मौजूदा पीएलसी में एकीकृत हो गया। तीन महीने की सत्यापन अवधि में ट्रे गणना सटीकता 100% तक पहुंच गई, जिससे शून्य बेमेल के साथ ओवन रेसिपी में बदलाव शुरू हो गया।

6.3 केस उदाहरण - कन्वेयर मर्ज प्वाइंट पर पार्सल का पता लगाना

एक क्षेत्रीय लॉजिस्टिक्स हब को हाई-स्पीड कन्वेयर मर्ज बिंदु पर ऑब्जेक्ट डिटेक्शन की आवश्यकता होती है, जहां दो इनफ़ीड से पार्सल एक एकल सॉर्टेशन लाइन पर संयोजित होते हैं। विस्तृत बेल्ट में पहचान की अवधि 1.8 मीटर थी, और डायवर्ट गेटों को विश्वसनीय रूप से नियंत्रित करने के लिए पार्सल लीडिंग-एज आगमन के 5 एमएस के भीतर पहचान को ट्रिगर करने की आवश्यकता थी।

लंबी अवधि और तेज़ प्रतिक्रिया की आवश्यकता के लिए थ्रू-बीम पीजेड-जी इकाइयों का चयन किया गया था। 1 एमएस प्रतिक्रिया समय पर, सेंसर ने छोटे लिफाफे से लेकर 60 सेमी डिब्बों तक सभी परीक्षण किए गए पार्सल आकारों में टाइमिंग विंडो के भीतर गेट नियंत्रण को अच्छी तरह से चालू कर दिया। IP67 रेटिंग ने मौसम सुरक्षा समस्याओं के बिना खुले गोदाम के वातावरण को संभाला। एम12 कनेक्टर वैरिएंट को लाइन रखरखाव विंडो के दौरान रीवायरिंग के बिना त्वरित प्रतिस्थापन के लिए निर्दिष्ट किया गया था।

7. इंस्टालेशन और सेटअप युक्तियाँ

7.1 थ्रू-बीम के लिए माउंटिंग संरेखण

जहां संभव हो, ट्रांसमीटर और रिसीवर दोनों को स्थिर, कंपन-पृथक ब्रैकेट पर माउंट करें। महत्वपूर्ण कंपन वाले कन्वेयर पर, समय के साथ संरेखण बहाव रुक-रुक कर गलत ट्रिगर या मिस्ड डिटेक्शन का सबसे आम कारण है। एक बार अंतर्निर्मित संकेतक एलईडी का उपयोग करके संरेखित करने के बाद, सभी बढ़ते हार्डवेयर को थ्रेड-लॉकिंग कंपाउंड से लॉक करें। नियमित रखरखाव के भाग के रूप में संरेखण की त्रैमासिक जाँच करें।

7.2 डिफ्यूज़ रिफ्लेक्टिव के लिए संवेदनशीलता समायोजन

अधिकतम संवेदनशीलता पर ट्रिम्पोट से प्रारंभ करें और सेंसर के सामने एक प्रतिनिधि लक्ष्य रखते हुए इसे धीरे-धीरे कम करें। जब आउटपुट विश्वसनीय रूप से लक्ष्य के लिए स्विच हो जाए तो कम करना बंद करें। फिर एक पृष्ठभूमि सतह (लक्ष्य क्षेत्र के पीछे कन्वेयर बेल्ट या माउंटिंग पैनल) पेश करें और पुष्टि करें कि यह आउटपुट को ट्रिगर नहीं करता है। यदि पृष्ठभूमि अस्वीकृति अपर्याप्त है, तो रेट्रोरिफ्लेक्टिव मोड पर स्विच करने या पृष्ठभूमि दमन सेंसर संस्करण जोड़ने पर विचार करें।

7.3 कनेक्टर चयन

हार्ड-वायर्ड मॉडल स्थायी स्थापनाओं के लिए उपयुक्त हैं जहां रखरखाव के लिए सेंसर को हटाया नहीं जाएगा। एम8 और एम12 कनेक्टर मॉडल उन वातावरणों में पसंद किए जाते हैं जहां सफाई के लिए सेंसर हटा दिए जाते हैं या जहां उत्पादन डाउनटाइम के दौरान त्वरित-स्वैप प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है। सुनिश्चित करें कि यदि सेंसर स्वयं वॉशडाउन क्षेत्र में स्थापित है तो मेटिंग कनेक्टर को IP67 रेटिंग दी गई है।

7.4 आसन्न सेंसरों के बीच हस्तक्षेप से बचना

जब कई पीजेड-जी सेंसर एक साथ पास-पास स्थापित होते हैं - उदाहरण के लिए, मल्टी-लेन कन्वेयर पर - बीम ओवरलैप होने पर आसन्न थ्रू-बीम जोड़े एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं। माउंटिंग स्थितियों को व्यवस्थित करें ताकि ट्रांसमीटर सीधे आसन्न रिसीवरों पर लक्षित न हों। वैकल्पिक रूप से, यदि उपलब्ध हो तो विभिन्न ऑपरेटिंग आवृत्तियों वाले मॉडल का उपयोग करें, या पीएलसी आउटपुट टाइमिंग के माध्यम से आसन्न सेंसर को सिंक्रनाइज़ करें।

8. सामान्य मुद्दे और उन्हें कैसे ठीक करें

9. सामान्य मॉडल संदर्भ

10. निष्कर्ष

कीएंस पीजेड-जी सीरीज औद्योगिक पहचान कार्यों की एक विस्तृत श्रृंखला में वर्कहॉर्स सेंसर के रूप में अपनी जगह अर्जित करती है। बिल्ट-इन एम्पलीफायर, लंबी डिटेक्शन रेंज, IP67 सुरक्षा और व्यावहारिक संरेखण संकेतक का संयोजन उन सेंसरों की तुलना में निर्दिष्ट करना, स्थापित करना और रखरखाव करना आसान बनाता है जो कागज पर समान दिखते हैं लेकिन व्यवहार में इन विवरणों का अभाव है।

यह हर स्थिति के लिए सही उपकरण नहीं है. उच्च गति पर बहुत छोटे लक्ष्य, डिफ्यूज़ मोड में पारदर्शी सामग्री का पता लगाना, या उप-मिलीसेकंड प्रतिक्रिया समय की आवश्यकता वाले एप्लिकेशन आपको अन्य कीन्स सेंसर परिवारों की ओर धकेल देंगे। लेकिन मानक औद्योगिक लाइनों पर अधिकांश उपस्थिति का पता लगाने, गिनती और स्थिति सत्यापन कार्यों के लिए, पीजेड-जी इंस्टॉलेशन को अधिक जटिल किए बिना संक्षेप में कवर करता है।

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