李季 薛福欣

【摘 要】隨著電子技術(shù)的進步，傳感器系統(tǒng)已經(jīng)成為幾乎所有自動化解決方案的前提，提供連續(xù)的、實時的現(xiàn)場狀態(tài)監(jiān)測和事件信息的反饋。光電傳感器是傳感器系統(tǒng)的一個分支，它無觸點、無機械碰撞、響應(yīng)快、控制精度高，而且能識別色標，使其在各行各業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用。物流傳輸線作為制造系統(tǒng)所需原來和成品的傳送設(shè)備，已成為當今自動化生產(chǎn)中不可缺少的重要組成部分，與前者的完美結(jié)合使其功能更加完善，效率顯著提高。本文就光電傳感器的類型，講述其在物流傳輸線上的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】光電傳感器 物流傳輸線 應(yīng)用

1 光電傳感器的定義

光電傳感器，簡稱光電開關(guān)，是以光束為媒介，通過檢測有無物體遮擋發(fā)光體和受光體之間的光路，或通過產(chǎn)生一個光路，把入射到受光體上的光量變化作為信號進行檢測，從而對物體的位置及存在與否等進行檢測的裝置。它以非接觸方式進行檢測， 對檢測物體的限制少且檢測距離長，因此被廣泛應(yīng)用在各領(lǐng)域。

2 類型

2.1 漫反射型傳感器

射器和接收器同在一個傳感器裝置內(nèi)。發(fā)射器發(fā)射的光由檢測物體反射回到接收器，并由接收器對接收光強大小進行評估。當光強大小超過開關(guān)量閥值，開關(guān)功能觸發(fā)。

作用距離典型值一般最長3米。它的有效作用距離一般是由目標的反射能力決定，如目標大小和顏色；目標物若為黑色或者細小物體，檢測距離會減小。它的額定檢測距離是由發(fā)射率為90%的柯達灰度板為標準測得的。而目前個別先進的傳感器生產(chǎn)廠家采用背景抑制技術(shù)，已經(jīng)使檢測距離不受到物體顏色變化得影響。

2.2 反射板型傳感器

發(fā)射器和接收器在同一個傳感器內(nèi)，原理與漫反射型相近，只是多了一塊反射板，發(fā)射器發(fā)出的光經(jīng)反射板發(fā)射到接收器。 如果在兩者之間有物體擋住了光束，則傳感器的開關(guān)功能觸發(fā)。一般適用于常規(guī)物體檢測，非透明的，非高反光率的物體。

2.3 對射型傳感器

它的發(fā)射器和接收器分別放在兩個裝置中，結(jié)構(gòu)上是兩者相互分離的，發(fā)射器發(fā)射的光被在另一側(cè)的接收器接收。在光束被中斷的情況下會產(chǎn)生一個信號變化，開關(guān)功能觸發(fā)。

2.4 特殊光電傳感器

特殊型光電傳感器包括檢測物體位置、適應(yīng)物體高速變化的槽型傳感器，檢測大型物體體積的光柵，檢測單一背景上標簽的色標傳感器和檢測復(fù)雜背景上標簽的顏色傳感器，它們的基本原理也是依據(jù)對射反射和漫反射。

2.5 光纖傳感器

光纖傳感器主要由光纖放大器和光纖組成，一般用于近距離的小物體檢測。光纖種類有塑料和玻璃兩種，材質(zhì)不同性能也有所不同。塑料光纖可以任意彎曲，長度可以自行切割，玻璃光纖長度固定，不能任意彎曲。

2.6 測距傳感器

測距傳感器顧名思義是檢測被測物體位置的傳感器，它通過接收器上感應(yīng)光源的位置不同，或者發(fā)射光源與接收光源的相位及時間差來測量距離。

3 在物流傳輸線上的典型應(yīng)用

光電傳感器作為自動化設(shè)備上不可缺少的“感覺器官”已經(jīng)在物流傳輸線上得到了廣泛的應(yīng)用，在判斷工件有無尺寸檢測、堆放高度檢測、液位控制、產(chǎn)品計數(shù)、質(zhì)量檢查、定長剪切、小物料檢測等方面起到了相當重要的作用。

3.1 物料有無檢測上的應(yīng)用

光電傳感器被廣泛應(yīng)用在了物料有無檢測上。比如在機床自動加工生產(chǎn)線上，物料在上料輸送線上傳送，漫反射或者對射光電傳感器被固定在上料線出口側(cè)，當物料進入檢測區(qū)域，擋住了發(fā)射器發(fā)出的光束，開關(guān)觸發(fā)，反饋給控制系統(tǒng)一個信號，從而給上料機械手一個有料指令，機械手執(zhí)行上料動作。

3.2 尺寸檢測上的應(yīng)用

反射板型傳感器對經(jīng)過其檢測區(qū)域內(nèi)物料盒子進行計算脈沖持續(xù)時間來判斷盒子的長度。

3.3 物料堆放高度檢測上的應(yīng)用

通過在輸送線兩旁設(shè)置每層物料對應(yīng)高度的對射型光電傳感器，來檢測某層物料的高度。若干個光電傳感器依次疊加放置，檢測距離可達幾米。

3.4 液位控制上的應(yīng)用

在飲料傳輸線的兩側(cè)安裝帶光纖的漫反射光電傳感器，作為對射用來檢測透明瓶體中的液位，如果在設(shè)定的傳感器所在高度沒有液體，開關(guān)不會觸發(fā)。

3.5 產(chǎn)品計數(shù)及質(zhì)量檢驗上的應(yīng)用

在傳感器內(nèi)配上計數(shù)器使得光電傳感器具有了計數(shù)功能，例如在紙張數(shù)量檢測、通過物流線的啤酒數(shù)量檢測等。

結(jié)語

目前物料搬運都在向快速化、準確化、自動化發(fā)展，光電傳感器將會有愈來愈廣泛的前景。隨著電子技術(shù)的進步，光電傳感器檢測精度將會更高，檢測范圍也會更大，應(yīng)用的領(lǐng)域也會更寬，相信在未來的自動化生產(chǎn)中，在物流傳輸線的過程控制中將會發(fā)揮更大的作用。

參考文獻

[1]孫浩凱.光電傳感器的發(fā)展及其應(yīng)用探討.《商情》，2013年20期.