Cảm biến vùng BW40-08 Autonics

Thông số kỹ thuật Autonics BW40-08

Các thông số 8 trục, pitch 40 mm, sensing height 280 mm, total length 320 mm, khoảng cách 0,1–7 m, Ø50 mm, nguồn 12–24 VDC, NPN, Light ON, 10 ms, IP65, vật liệu và cáp M12 300 mm đều được Autonics công bố trực tiếp trên trang đúng model BW40-08.

BW40-08 có 8 trục quang và vùng phát hiện 280 mm

BW40-08 bố trí 8 trục quang với pitch 40 mm. Vì 8 trục tạo thành 7 khoảng nên chiều cao từ trục đầu tiên tới trục cuối cùng là:

(8 – 1) × 40 mm = 280 mm

Giá trị này khớp với sensing height 280 mm mà Autonics công bố. Tổng chiều dài cơ khí của thanh cảm biến là 320 mm.

Khi thiết kế máy cần phân biệt rõ:

• 280 mm: chiều cao vùng quang học thực tế.
• 320 mm: tổng chiều dài thân cảm biến.

Không nên xem toàn bộ 320 mm là vùng phát hiện, vì phần cơ khí ở hai đầu nằm ngoài khoảng giữa trục quang đầu tiên và cuối cùng.

Nguyên lý hoạt động của BW40-08

BW40-08 hoạt động theo phương pháp thu–phát trực tiếp. Emitter phát các tia hồng ngoại sang Receiver đặt ở phía đối diện. Khi không có vật thể chắn giữa hai thanh, Receiver nhận được ánh sáng; khi vật thể không trong suốt đi vào vùng cảm biến và che chùm tia, trạng thái nhận sáng thay đổi và Receiver đưa tín hiệu về PLC hoặc bộ điều khiển. Autonics xác định BW40-08 là cảm biến through-beam sử dụng LED hồng ngoại 850 nm.

Ưu điểm của cảm biến vùng so với một cảm biến quang đơn là sản phẩm có thể xuất hiện tại nhiều vị trí khác nhau theo chiều cao mà không nhất thiết phải đi qua đúng một điểm quang học cố định.

Khoảng cách phát hiện từ 0,1 đến 7 m

BW40-08 hoạt động với khoảng cách giữa Emitter và Receiver từ 0,1 đến 7 m. BW Series cũng được Autonics giới thiệu là dòng cảm biến vùng có khoảng cách phát hiện dài tới 7 m.

Khoảng cách này cho phép sử dụng BW40-08 trong các ứng dụng như:

• Băng tải.
• Máy đóng gói.
• Hệ thống pallet.
• Máng rơi.
• Cửa đưa sản phẩm vào máy.
• Hệ thống phân loại.

Không nên đặt Emitter và Receiver gần hơn 0,1 m vì nằm ngoài phạm vi hoạt động được nhà sản xuất công bố.

Lắp ở khoảng cách xa cần căn chỉnh chính xác

Khi hai thanh cách nhau vài mét, một sai lệch góc nhỏ tại Emitter có thể tạo ra sai lệch lớn tại Receiver. Do đó giá gá cần đủ cứng và hai thanh phải được giữ song song.

Nên kiểm tra:

• Đầu trên và dưới của hai thanh thẳng hàng.
• Emitter hướng chính xác sang Receiver.
• Thanh không bị xoắn khi siết bracket.
• Khung máy không rung quá mức.
• Không có vật cố định che tia.
• Cáp không tạo lực kéo làm lệch thanh cảm biến.

Pitch 40 mm có ý nghĩa gì?

BW40-08 thuộc nhóm BW40, nghĩa là khoảng cách giữa hai trục quang liên tiếp là 40 mm. Dòng BW hiện có các cấu hình pitch 20 mm và 40 mm; BW20 sử dụng mật độ trục dày hơn, còn BW40 phù hợp hơn khi vật thể cần phát hiện có kích thước lớn.

Trang đúng model BW40-08 xác nhận vật thể tối thiểu là vật liệu đục Ø50 mm trở lên, trong khi BW20-16 cùng chiều dài thân 320 mm sử dụng pitch 20 mm và phát hiện vật tối thiểu Ø30 mm.

Vật thể phát hiện tối thiểu Ø50 mm

Autonics công bố BW40-08 phát hiện vật liệu không trong suốt có kích thước tối thiểu khoảng Ø50 mm.

Không nên hiểu Ø50 mm là giá trị bảo đảm cho mọi hình dạng vật thể. Khả năng phát hiện thực tế còn phụ thuộc:

• Hình dạng sản phẩm.
• Vị trí so với các trục quang.
• Hướng chuyển động.
• Tốc độ di chuyển.
• Vật thể đặc hay có lỗ.
• Độ trong suốt.

Đặc biệt với dây, thanh mảnh, sản phẩm dạng lưới hoặc vật có hình dạng bất thường, cần thử trực tiếp trên máy thay vì chỉ dựa trên kích thước lớn nhất của sản phẩm.

BW40-08 có phát hiện chai trong suốt không?

Trang model quy định đối tượng phát hiện là opaque material – vật liệu không trong suốt. Vì vậy không nên chọn BW40-08 như giải pháp tiêu chuẩn cho chai PET trong, kính, acrylic trong hoặc màng nhựa trong.

Vật trong suốt có thể truyền hoặc khúc xạ ánh sáng hồng ngoại thay vì chặn hoàn toàn. Nếu ứng dụng chủ yếu là chai hoặc vật liệu trong suốt, nên lựa chọn dòng cảm biến được thiết kế chuyên cho mục tiêu đó.

BW40-08 sử dụng LED hồng ngoại 850 nm

BW40-08 sử dụng LED hồng ngoại điều biến bước sóng 850 nm.

Do tia hồng ngoại không dễ nhìn thấy bằng mắt thường, khi căn chỉnh nên dựa vào:

• Đèn trạng thái của Emitter.
• Đèn trạng thái Receiver.
• Chỉ thị hoạt động ổn định.
• Trạng thái đầu vào PLC.

Không nên kết luận Emitter không phát chỉ vì không nhìn thấy ánh sáng đỏ bằng mắt.

BW40-08 sử dụng ngõ ra NPN

Đúng model BW40-08 sử dụng ngõ ra NPN open collector.

Khi kết nối với PLC cần xác nhận:

• Loại module input.
• Cách đấu COM.
• Kiểu sink/source của đầu vào.
• Nguồn 12–24 VDC.
• Mốc 0 V chung nếu sơ đồ yêu cầu.
• Đúng dây phía Receiver.

Không nên chỉ thấy PLC và cảm biến đều sử dụng 24 VDC rồi kết luận chắc chắn hai thiết bị tương thích.

BW40-08P – phiên bản PNP

Nếu hệ thống cần ngõ ra PNP, Autonics có model BW40-08P. Model PNP giữ nguyên khoảng cách 0,1–7 m, 8 trục, pitch 40 mm, vùng phát hiện 280 mm, chiều dài 320 mm, Ø50 mm, nguồn 12–24 VDC và chế độ Light ON; khác biệt quan trọng là ngõ ra PNP open collector.

Không nên thay BW40-08 bằng BW40-08P hoặc ngược lại mà chưa kiểm tra sơ đồ đầu vào PLC.

Chế độ Light ON

BW40-08 hoạt động theo chế độ Light ON.

Khi đưa tín hiệu vào PLC, nên kiểm tra trực tiếp trạng thái trong các điều kiện:

• Không có vật thể.
• Có vật che tia.
• Emitter mất nguồn.
• Receiver mất nguồn.
• Hai thanh bị lệch.
• Cáp tín hiệu bị tháo.

Việc kiểm tra thực tế giúp tránh lập trình đảo logic do chỉ diễn giải tên chế độ hoạt động.

Thời gian đáp ứng tối đa 10 ms

BW40-08 có thời gian đáp ứng tối đa 10 ms.

Đây là mức phù hợp với nhiều ứng dụng phát hiện kiện hàng, thùng carton, pallet hoặc sản phẩm trên băng tải. Tuy nhiên, khả năng nhận vật ở tốc độ cao còn phụ thuộc thời gian vật thể thực sự che tia và cấu hình đầu vào PLC.

Cần kiểm tra thêm:

• Tốc độ băng tải.
• Chiều rộng vật theo hướng chạy.
• Input filter của PLC.
• Chu kỳ scan.
• Logic debounce.
• Thời gian xử lý sau khi nhận tín hiệu.

Ánh sáng môi trường tối đa 100.000 lx

Trang BW40-08 hiện hành của Autonics US/Korea và trang BW Series công bố giới hạn ánh sáng môi trường tại Receiver lên tới 100.000 lx. Autonics cũng mô tả đây là đặc tính nâng cấp giúp giảm lỗi khi có ánh sáng mạnh hoặc ánh sáng mặt trời.

Một số trang khu vực cũ hơn của Autonics vẫn hiển thị giá trị 10.000 lx cho BW40-08. Do trang model hiện hành ở các khu vực khác và trang BW Series đều ghi 100.000 lx, nên khi viết thông số hiện tại nên ưu tiên 100.000 lx, đồng thời lưu ý kiểm tra tài liệu áp dụng nếu thiết bị là phiên bản sản xuất cũ.

Dù có khả năng chịu ánh sáng môi trường cao, vẫn nên:

• Tránh hướng Receiver trực tiếp vào mặt trời nếu có thể.
• Giữ mặt acrylic sạch.
• Dùng tấm che trong môi trường ánh sáng cực mạnh.
• Kiểm tra hoạt động ở nhiều thời điểm trong ngày.

Chống giao thoa khi lắp nhiều bộ BW

Autonics BW Series hỗ trợ mutual interference prevention bằng phương pháp kết nối Master/Slave. Tính năng này cho phép nhiều cảm biến vùng được lắp thành hàng với khả năng giảm ảnh hưởng qua lại giữa các bộ phát và bộ thu.

Tính năng hữu ích khi:

• Có nhiều băng tải song song.
• Hai cửa kiểm tra đặt gần nhau.
• Nhiều bộ BW nằm trong cùng một máy.
• Emitter của một bộ có khả năng chiếu sang Receiver bộ khác.

Khi sử dụng chức năng này cần đấu đúng sơ đồ Master/Slave trong manual của Autonics, không nên tự suy luận chân kết nối.

Self-diagnosis và kiểm tra hoạt động

BW Series được Autonics trang bị chức năng self-diagnosis và các chỉ thị LED trên cả Emitter lẫn Receiver nhằm hỗ trợ kỹ thuật viên kiểm tra trạng thái hoạt động.

Trong thực tế, tín hiệu có thể suy giảm do:

• Hai thanh bị lệch.
• Bụi bám trên mặt cảm biến.
• Giá đỡ dịch chuyển.
• Khung máy rung.
• Điều kiện ánh sáng thay đổi.

Các tính năng chẩn đoán này dùng cho vận hành thông thường và không biến BW40-08 thành thiết bị safety.

Cáp và đầu nối M12 của BW40-08

Trên mỗi thanh BW40-08 có đoạn cáp Ø5 mm, 4 dây, dài 300 mm và đầu nối M12. Autonics gọi đây là cable connector type.

Đoạn cáp 300 mm không phải cáp kéo dài toàn bộ tới tủ điện. Khi lập BOM thường phải kiểm tra thêm cable connector cho cả Emitter và Receiver.

Cáp CID4-3T cho Emitter

CID4-3T là cable connector chính hãng Autonics dài 3 m, đầu M12 female, 4 dây và được xác định dành cho phía Emitter. Autonics ghi rõ connector cable được bán riêng.

Cáp CID4-3R cho Receiver

CID4-3R là cáp M12 female, 4 dây, dài 3 m dành cho phía Receiver.

Do đó, khi đặt hàng BW40-08 nên kiểm tra báo giá đã có đủ cáp cho cả hai thanh hay chưa.

Phụ kiện đi kèm BW40-08

Autonics liệt kê các phụ kiện tiêu chuẩn của model gồm:

• Bracket A: 4 chiếc.
• Bracket B: 4 chiếc.
• Fixing bolt: 8 chiếc.

Trang BW40-08 cũng cung cấp mục CAD cho model, vì vậy khi gia công khung nên sử dụng bản vẽ đúng BW40-08 thay vì lấy kích thước của BW40-06, BW40-10 hoặc model BW20.

Kích thước quan trọng của BW40-08

Hai kích thước cần đặc biệt chú ý khi thiết kế máy là:

• Chiều cao phát hiện: 280 mm.
• Tổng chiều dài: 320 mm.

Khi bố trí cảm biến cần tính thêm không gian cho:

• Bracket trên và dưới.
• Khoảng điều chỉnh căn chỉnh.
• Connector M12.
• Đoạn cáp 300 mm.
• Bán kính uốn cáp.
• Không gian tháo đầu nối khi bảo trì.

Lưu ý về trọng lượng BW40-08

Trang model BW40-08 hiện có một dòng Weight nhưng Autonics ghi rõ:

BW40-24: Approx. 2.1 kg (approx. 1.4 kg).

Đây là dữ liệu tham chiếu theo BW40-24, không phải trọng lượng riêng của BW40-08.

Vì vậy không nên ghi:

“BW40-08 nặng 2,1 kg”

hoặc

“BW40-08 nặng 1,4 kg”

nếu chưa có dữ liệu chính hãng xác nhận riêng cho đúng model. Nếu cần trọng lượng để tính cơ khí hoặc chi phí vận chuyển, nên yêu cầu Autonics xác nhận giá trị chính xác.

So sánh BW40-06, BW40-08 và BW40-10

BW40-06 có 6 trục và vùng 200 mm; BW40-10 có 10 trục và vùng 360 mm. BW40-08 nằm giữa hai model với 8 trục và vùng phát hiện 280 mm.

Trong nhóm pitch 40 mm, mỗi khi tăng thêm 2 trục thì chiều cao vùng phát hiện tăng thêm 80 mm.

So sánh BW40-08 và BW20-16

BW40-08 và BW20-16 đặc biệt đáng so sánh vì cả hai đều có tổng chiều dài thân 320 mm, nhưng mật độ trục và khả năng phát hiện vật nhỏ khác nhau.

BW20-16 có mật độ tia gấp đôi, vùng phát hiện cao hơn 20 mm và khả năng phát hiện vật nhỏ tốt hơn theo thông số hãng. BW40-08 phù hợp hơn khi vật thể tương đối lớn và không cần mật độ trục 20 mm.

Ứng dụng thực tế của BW40-08

Phát hiện thùng carton trên băng tải

BW40-08 phù hợp với các thùng hoặc kiện hàng tương đối lớn, nơi vật thể có kích thước lớn hơn mức Ø50 mm mà hãng công bố. Vùng phát hiện 280 mm giúp sản phẩm không nhất thiết phải đi qua đúng một điểm cố định.

Phát hiện pallet hoặc khay

Khoảng cách Emitter–Receiver tới 7 m cho phép sử dụng trên nhiều hệ thống conveyor và khu vực vận chuyển có chiều rộng lớn.

Phát hiện sản phẩm bị lệch vị trí

Nhiều trục quang trải trên vùng 280 mm giúp giảm nguy cơ bỏ sót khi sản phẩm thay đổi vị trí theo chiều cao so với một photocell đơn.

Phát hiện vật rơi

Hai thanh có thể lắp ở hai phía máng rơi để xác nhận vật không trong suốt đã đi qua vùng cảm biến. Đặc tính through-beam và vật tối thiểu Ø50 mm cần được tính đến khi lựa chọn.

Máy đóng gói

BW40-08 có thể dùng để xác nhận kiện hoặc sản phẩm đã đi vào vùng xử lý trước khi PLC thực hiện bước đóng gói, đẩy hoặc chuyển sản phẩm.

Kiểm tra cửa chuyển sản phẩm

Vùng phát hiện 280 mm phù hợp với các cửa chuyển phôi hoặc sản phẩm có kích thước vừa, trong khi thân cảm biến chỉ dài 320 mm.

BW40-08 có đo được chiều cao sản phẩm không?

Không nên xem BW40-08 là cảm biến đo chiều cao hoặc mapping sensor. Autonics phân loại BW Series là General Purpose Area Sensors.

Nếu ứng dụng cần biết:

• Tia nào đang bị che.
• Bao nhiêu tia đang bị che.
• Chiều cao chính xác của sản phẩm.
• Vị trí mép trên/mép dưới.
• Biên dạng vật thể.

thì cần lựa chọn mapping/measuring sensor chuyên dụng. Autonics có các dòng mapping sensor riêng như BWM/BWML với chức năng khác BW Series.

BW40-08 có phải rèm quang an toàn không?

Không. BW40-08 thuộc BW Series – General Purpose Area Sensors, tức cảm biến vùng đa năng dùng cho phát hiện thông thường.

Không sử dụng BW40-08 làm thiết bị duy nhất để:

• Bảo vệ người tại máy dập.
• Bảo vệ vùng robot.
• Bảo vệ máy ép.
• Thay safety light curtain.
• Thay safety relay.
• Thay safety PLC.
• Thực hiện Emergency Stop.

Các chức năng liên quan trực tiếp đến an toàn con người cần sử dụng thiết bị safety chuyên dụng phù hợp với đánh giá rủi ro của máy.

Lưu ý khi lắp đặt BW40-08

Căn chỉnh Emitter và Receiver chính xác

Hai thanh cần song song và hướng chính xác vào nhau, đặc biệt khi khoảng cách lắp lớn.

Không lắp gần hơn 0,1 m

Phạm vi phát hiện chính thức bắt đầu từ 0,1 m.

Giữ mặt acrylic sạch

Mặt trước của cảm biến bằng acrylic. Bụi, dầu và cặn bẩn có thể làm giảm lượng ánh sáng tới Receiver.

Giá đỡ phải chắc chắn

Rung hoặc dịch chuyển giá đỡ có thể làm mất căn chỉnh giữa các trục quang.

Tách dây khỏi nguồn nhiễu

Nên hạn chế đi cáp tín hiệu cảm biến song song với dây motor, đầu ra biến tần, servo hoặc đường công suất lớn trong khoảng dài.

Dùng Master/Slave khi nhiều bộ đặt gần nhau

Autonics cung cấp chức năng chống giao thoa bằng kết nối Master/Slave cho BW Series.

Kiểm tra cáp trong BOM

Trên cảm biến chỉ có đoạn cáp 300 mm và connector M12. Cần kiểm tra chiều dài cáp Emitter và Receiver cần mua thêm trước khi đặt hàng.

Khi nào nên chọn BW40-08?

• Cần vùng phát hiện khoảng 280 mm.
• Cần 8 trục quang.
• Vật thể tương đối lớn, từ khoảng Ø50 mm.
• Pitch 40 mm đáp ứng yêu cầu.
• Vật cần phát hiện là vật không trong suốt.
• Khoảng cách hai thanh từ 0,1 đến 7 m.
• Sử dụng nguồn 12–24 VDC.
• PLC tương thích NPN.
• Thời gian đáp ứng 10 ms phù hợp với máy.
• Cần cấp bảo vệ IP65.
• Không yêu cầu chức năng an toàn bảo vệ người.

Các điều kiện lựa chọn trên xuất phát từ thông số chính thức của BW40-08.

Khi nào không nên chọn BW40-08?

• Cần phát hiện vật nhỏ hơn Ø50 mm.
• Cần mật độ trục 20 mm.
• Cần phát hiện ổn định vật trong suốt.
• Cần đo chính xác chiều cao hoặc profile sản phẩm.
• Cần trạng thái riêng từng trục.
• Cần vùng phát hiện cao hơn 280 mm.
• Cần khoảng cách trên 7 m.
• Cần thiết bị safety bảo vệ người.
• PLC yêu cầu PNP nhưng đang chọn bản NPN.

Câu hỏi thường gặp về BW40-08

BW40-08 có bao nhiêu trục quang?

BW40-08 có 8 trục quang.

Pitch của BW40-08 là bao nhiêu?

Khoảng cách giữa các trục quang là 40 mm.

Chiều cao vùng phát hiện là bao nhiêu?

Chiều cao vùng phát hiện là 280 mm; tổng chiều dài cơ khí là 320 mm.

Tại sao 8 tia lại tạo vùng 280 mm?

8 trục tạo ra 7 khoảng, mỗi khoảng 40 mm nên:

7 × 40 = 280 mm.

Khoảng cách phát hiện bao nhiêu?

Từ 0,1 đến 7 m.

BW40-08 dùng nguồn bao nhiêu?

Nguồn cấp là 12–24 VDC ±10%, ripple tối đa 10% P-P.

BW40-08 là NPN hay PNP?

BW40-08 là NPN open collector. Phiên bản PNP là BW40-08P.

Vật nhỏ nhất phát hiện được là bao nhiêu?

Autonics công bố vật liệu không trong suốt từ khoảng Ø50 mm.

Thời gian đáp ứng là bao nhiêu?

Tối đa 10 ms.

BW40-08 có phát hiện chai trong không?

Không nên chọn model này làm giải pháp tiêu chuẩn cho chai trong vì hãng công bố mục tiêu là vật liệu không trong suốt.

BW40-08 chịu ánh sáng môi trường bao nhiêu?

Trang model và series hiện hành công bố tối đa 100.000 lx tại Receiver. Một số trang khu vực cũ vẫn hiển thị 10.000 lx, vì vậy đối với thiết bị đời cũ nên kiểm tra đúng tài liệu đi kèm sản phẩm.

Cấp bảo vệ là bao nhiêu?

BW40-08 đạt IP65 theo IEC.

Cáp trên cảm biến dài bao nhiêu?

Cáp tích hợp dài 300 mm, Ø5 mm, 4 dây và sử dụng connector M12.

Cáp 3 m dùng mã nào?

CID4-3T là cáp 3 m dành cho Emitter; CID4-3R là cáp 3 m dành cho Receiver.

BW40-08 nặng bao nhiêu?

Không nên sử dụng giá trị 2,1 kg hoặc 1,4 kg đang hiển thị trên trang BW40-08 làm trọng lượng model này, vì Autonics ghi rõ hàng Weight đó áp dụng cho BW40-24.

BW40-08 có phải safety light curtain không?

Không. Đây là cảm biến vùng đa năng thuộc BW Series.

Tài liệu cần kiểm tra trước khi sử dụng

• Trang thông số đúng model BW40-08.
• Trang BW Series.
• Instruction Manual BW Series.
• CAD đúng BW40-08.
• Sơ đồ ngõ ra NPN.
• Sơ đồ connector M12.
• Sơ đồ Master/Slave.
• Cáp Emitter.
• Cáp Receiver.
• Manual module input của PLC.

Autonics cung cấp mục CAD trực tiếp trên trang BW40-08. Khi gia công khung hoặc giá đỡ nên dùng dữ liệu của đúng model thay vì lấy bản vẽ BW40-06, BW40-10 hoặc BW20-16 dù hình dạng ngoài tương tự.

Thông tin đặt hàng Autonics BW40-08

• Tên sản phẩm: Cảm biến vùng Autonics.
• Mã sản phẩm: BW40-08.
• Dòng: BW Series.
• Nguyên lý: Through-beam.
• Số trục: 8.
• Pitch: 40 mm.
• Chiều cao phát hiện: 280 mm.
• Tổng chiều dài: 320 mm.
• Khoảng cách phát hiện: 0,1–7 m.
• Nguồn sáng: LED hồng ngoại 850 nm.
• Vật thể tối thiểu: vật không trong suốt Ø50 mm.
• Nguồn cấp: 12–24 VDC ±10%.
• Ngõ ra: NPN open collector.
• Chế độ: Light ON.
• Thời gian đáp ứng: tối đa 10 ms.
• Ánh sáng môi trường: tối đa 100.000 lx theo trang hiện hành.
• Cấp bảo vệ: IP65.
• Vật liệu thân: nhôm.
• Mặt trước: acrylic.
• Đầu nối: M12.
• Cáp trên cảm biến: Ø5 mm, 4 dây, dài 300 mm.
• Phụ kiện: Bracket A ×4, Bracket B ×4, fixing bolt ×8.
• Phiên bản PNP: BW40-08P.
• Cáp Emitter 3 m: CID4-3T.
• Cáp Receiver 3 m: CID4-3R.

Kích thước BW40-08

Sơ đồ đấu nối BW40-08

Liên hệ

Công ty Hải Phòng Tech chuyên cung cấp các sản phẩm AUTONICS. Quý khách vui lòng liên hệ Hải Phòng Tech để nhận được báo giá ưu đãi nhất.