Konveyör bandında ilerleyen bir kolinin sayılması, bir paletin istasyona geldiğinin anlaşılması ya da bir şişenin dolum istasyonuna geldiğinin algılanması: bu işlerin çoğunu fotosel yapar. Endüstride optik sensör, fotoelektrik sensör veya kısaca “foto” olarak da anılır. Bu yazıda fotoselin nasıl çalıştığını, çeşitleri arasındaki farkı ve doğru tipin nasıl seçileceğini anlatıyoruz.
Bu yazıda (10 başlık)
Fotosel ne demek?
Fotosel, bir ışık vericisi ve bir ışık alıcısı kullanarak nesnelerin varlığını, yokluğunu veya geçişini temas etmeden algılayan sensördür. Verici genellikle kırmızı, kızılötesi veya lazer ışık gönderir; alıcı bu ışığın kesildiğini ya da geri yansıdığını algılayıp çıkışını değiştirir.
Endüktif sensörün yalnızca metali birkaç milimetreden algılamasına karşılık fotosel; karton, plastik, ahşap ve cam gibi hemen her malzemeyi, santimetrelerden onlarca metreye kadar algılayabilir.
Fotosel çeşitleri
Karşılıklı (verici-alıcı) fotosel
Verici ve alıcı iki ayrı gövdededir ve karşı karşıya monte edilir. Aradaki ışık hüzmesi kesildiğinde nesne algılanır. Genellikle en uzun algılama mesafesine ve en yüksek güvenilirliğe sahip tiptir; toza ve kire karşı da genellikle en dayanıklısıdır. Dezavantajı, iki tarafa da kablo çekilmesi ve hizalamanın dikkat istemesidir.
Reflektörlü fotosel
Verici ve alıcı aynı gövdededir; karşıya bir reflektör (yansıtıcı) konur. Işık reflektörden geri döner, nesne aradan geçince ışık kesilir. Tek tarafa kablo yeterlidir. Parlak nesneler ışığı reflektör gibi geri yansıtıp sensörü yanıltabileceği için bu durumlarda polarize filtreli reflektörlü fotosel seçilir.
Cisimden yansımalı (difüz) fotosel
Reflektör yoktur; sensör, nesnenin kendisinden yansıyan ışığı algılar. Kurulumu en kolay tiptir. Algılama mesafesi nesnenin rengine ve yüzeyine bağlıdır: beyaz bir kutu siyah bir kutudan çok daha uzaktan algılanır.
Arka plan bastırmalı fotosel
Cisimden yansımalı fotoselin gelişmiş halidir. Işığın geri dönüş açısına bakarak yalnızca ayarlanan mesafeye kadar olan nesneleri algılar, arkasındaki duvar veya makine gövdesini görmezden gelir. Farklı renkteki ürünlerin aynı bantta geçtiği uygulamalarda çok kullanılır.
| Tip | Algılama mesafesi | Kurulum | Güçlü yanı | Zayıf yanı |
|---|---|---|---|---|
| Karşılıklı | En uzun | İki gövde, iki kablo | En güvenilir, kire dayanıklı | Hizalama ve kablolama |
| Reflektörlü | Orta | Tek gövde + reflektör | Tek taraftan kablo | Parlak nesneler yanıltabilir |
| Cisimden yansımalı | En kısa | Tek gövde | En kolay kurulum | Renge ve yüzeye bağlı |
| Arka plan bastırmalı | Kısa-orta | Tek gövde | Arka planı görmez, renge daha az duyarlı | Daha pahalı |
Açık çalışma ve karanlık çalışma nedir?
Fotosellerde çıkışın ne zaman aktif olacağı seçilebilir:
- Açık çalışma (light-on): Alıcı ışık gördüğünde çıkış aktif olur.
- Karanlık çalışma (dark-on): Alıcı ışık görmediğinde, yani ışık kesildiğinde çıkış aktif olur.
Karşılıklı ve reflektörlü fotoselde nesne ışığı kestiği için “nesne var” sinyali için genellikle karanlık çalışma seçilir. Cisimden yansımalı fotoselde ise nesne ışığı geri yansıttığı için açık çalışma seçilir. Bu ayar çoğu sensörde bir anahtarla, bir kablo bağlantısıyla veya teach butonuyla yapılır.
Fotosel bağlantısı
DC fotosellerin büyük kısmı endüktif sensörlerle aynı şekilde bağlanır: kahverengi +24 V, mavi 0 V, siyah çıkış. Çıkış PNP veya NPN tipindedir ve PLC girişiyle uyumlu olmalıdır. Karşılıklı fotoselde verici yalnızca beslemeye bağlanır, çıkış alıcıdan alınır. Röle çıkışlı ve AC beslemeli modeller de vardır; bağlantıdan önce etiketteki şemaya bakılmalıdır. PNP ve NPN farkı ile kablo renkleri için: endüktif sensör nedir.
Fotosel nasıl ayarlanır?
- Hizalayın: Sensörü önce yaklaşık doğrultun, ardından sensörün üzerindeki ışık göstergesinin en kararlı yandığı noktayı bulun. Birçok sensörde ayrıca bir “kararlılık” ledi bulunur.
- Hassasiyeti ayarlayın: Potansiyometreli modellerde, nesne yokken çıkışın gelmediği ve nesne varken kararlı geldiği ayarın ortası seçilir. Teach butonlu modellerde sensöre nesneli ve nesnesiz durum öğretilir.
- Zor ürünle test edin: En koyu, en parlak veya en küçük ürünle ve bant gerçek hızında çalışırken deneyin.
Fotosel seçiminde dikkat edilecekler
- Şeffaf nesneler: Cam şişe ve şeffaf film için özel şeffaf nesne sensörleri gerekir; standart bir reflektörlü fotosel bunları kaçırabilir.
- Küçük nesneler ve hassas konum: Lazer ışıklı fotoseller çok ince bir hüzme verir.
- Ortam: Toz, buhar ve yıkama olan ortamlarda karşılıklı tip ve yüksek IP sınıfı tercih edilir. Güçlü güneş ışığı ve bazı aydınlatmalar alıcıyı etkileyebilir.
- Hız: Hızlı bantlarda sensörün tepki süresi yeterli olmalıdır.
- Renk ve kontrast: Ürünü değil, ürün üzerindeki bir işareti algılamak gerekiyorsa kontrast (renk işareti) sensörü kullanılır.
Uygulamaya göre doğru sensör tipini seçmek için: sensör seçim rehberi.
Fotosel güvenlik sensörü değildir
Bir makinenin tehlikeli bölgesine giren insanı algılayıp makineyi durdurmak için standart bir fotosel kullanılmamalıdır. Bu iş için IEC 61496 standardına göre sertifikalı güvenlik ışık perdeleri ve güvenlik rölesi veya safety PLC gerekir. Ayrıntılar: güvenlik sensörleri ve safety PLC.
Sık görülen fotosel arızaları
- Sensör ara ara kaçırıyor: Lens veya reflektör kirlenmiş, hizalama titreşimle kaymış ya da hassasiyet sınırda ayarlanmış.
- Sensör sürekli algılıyor: Cisimden yansımalı sensör arkadaki parlak bir yüzeyi görüyor; arka plan bastırmalı tipe geçmek veya açıyı değiştirmek gerekir.
- Parlak ürünlerde hata: Reflektörlü sensör ürünün yansımasını reflektör sanıyor; polarize filtreli tip seçilmeli.
- LED yanıyor, PLC görmüyor: PNP-NPN uyumsuzluğu, kopuk çıkış kablosu veya PLC giriş kartının ortak ucu.
Sıkça Sorulan Sorular
Fotosel ne işe yarar?
Nesnelerin varlığını, yokluğunu veya geçişini temas etmeden algılar. Konveyörde ürün sayma ve konumlama, dolum ve paketleme makinelerinde ürün algılama, otomatik kapılarda konfor amaçlı engel algılama gibi işlerde kullanılır; kişi güvenliği için ilgili standartlara uygun güvenlik sensörleri gerekir.
Reflektörlü ve karşılıklı fotosel farkı nedir?
Karşılıklı fotoselde verici ve alıcı ayrı gövdelerdedir ve karşı karşıya monte edilir; en uzun mesafe ve en yüksek güvenilirlik bu tiptedir. Reflektörlü fotoselde verici ve alıcı aynı gövdededir, karşıya yalnızca reflektör konur; kablolama daha kolaydır.
Fotosel ile endüktif sensör arasındaki fark nedir?
Endüktif sensör yalnızca metali, birkaç milimetre ile birkaç on milimetre mesafeden algılar. Fotosel ise metal olmayan malzemeleri de algılar ve tipine göre santimetrelerden metrelere kadar mesafede çalışır.
Fotosel cam şişeyi algılar mı?
Standart fotoseller şeffaf nesneleri güvenilir şekilde algılamayabilir. Cam ve şeffaf ambalaj için şeffaf nesne algılamaya özel sensörler kullanılmalıdır.
Fotosel iş güvenliği için kullanılabilir mi?
Hayır. Makinenin tehlikeli bölgesindeki insanı korumak için IEC 61496’ya göre sertifikalı güvenlik ışık perdeleri ve uygun güvenlik devresi kullanılmalıdır. Standart fotosel bu işe uygun değildir.
Eskişehir’de sensör ve konveyör otomasyonu desteği
AveA Otomasyon olarak Eskişehir ve çevre illerdeki fabrikalarda sensör seçimi ve değişimi, konveyör ve paketleme hatlarının otomasyonu ve makine arızalarının tespitini yapıyoruz. Ayrıntılar: konveyör ve ayrıştırma sistemleri, dolum ve paketleme makinesi otomasyonu ve makine ve otomasyon arıza servisi. Bize 0533 454 52 32 numarasından ulaşabilirsiniz; mesai dışında da arayabilirsiniz.