Autonics BJ1M-DDT-P Fotoelektrischer Sensor

Diffuse Reflexion der BJ-Serie fotoelektrischer Sensor, PNP-Ausgang, Typ mit Kabelausgang

Erklärung des Modellcodes

Hauptspezifikationen

Verdrahtung (3-Drahtsystem)

Braun: DC12–24 V positiv

Blau: 0V Negativ

Schwarz: PNP-Signalausgang

Notiz: Keine Hintergrundunterdrückung (BGS). Hintergrundobjekte in der Nähe können zu Fehlauslösungen führen. Geeignet für undurchsichtige und halbtransparente Ziele. Bei dunkel gefärbten Objekten verringert sich der tatsächliche Erfassungsabstand.

Austauschbare Modelle derselben Serie

1. BJ1M-DDT: NPN-Ausgang, alle anderen Parameter identisch
2. BJ1M-DDT-C-P: PNP-Ausgang, M8 4-poliger Stecker, kein fliegendes Kabel
3. BJ300-DDT-P: PNP diffuse Reflexion, 300 mm Schaltabstand

Typische Anwendungen

Erkennung von Objekten auf Förderbändern, Station-in-Place-Erkennung, Materialanwesenheitserkennung, Teilezählung in der allgemeinen Automatisierung.

Inländische alternative Referenz

Kompatible Alternativen: E3Z-D61 (PNP-Version), EE-SX-Serie, 1-Meter-PNP-Modelle der FS-N-Serie mit diffuser Reflexion. Überprüfen Sie die Reaktionszeit, Abmessungen der Verkabelung und der Montagelöcher.

Funktionsprinzip von fotoelektrischen Sensoren mit diffuser Reflexion (Nehmen Autonics BJ1M-DDT-P als Beispiel)

Diffuse Reflexion (Diffusion-Reflexion) Lichtschranken gehören zum Direktreflexionstyp. Es ist kein separater Reflektor erforderlich; Sender und Empfänger sind in einem Gehäuse integriert.

Grundprinzip

1. Emission: Die interne Infrarot-LED sendet einen Infrarotstrahl in Richtung der Zieloberfläche.
2. Diffuse Reflexion: Wenn Licht auf die Zieloberfläche trifft, es zerstreut sich in alle Richtungen. Ein Teil des Streulichts wird zum Empfangsfenster des Sensors zurückgeworfen.
3. Signalurteil: Das interne lichtempfindliche Element empfängt das zurückkehrende Licht. Sobald die Lichtintensität den Schwellenwert erreicht, Der Sensor gibt ein Schaltsignal aus.
4. Kein Zielzustand: Es wird kein Licht zurück zum Empfänger reflektiert, und der Ausgangszustand kehrt sich um.

⚠️ Kernpunkt: Dies ist keine Spiegelreflexion. Es beruht auf diffuser Streuung von der Zieloberfläche. Die Farbe des Zielobjekts und die Oberflächenrauheit wirken sich direkt auf den effektiven Schaltabstand aus.

Zwei Betriebsmodi (Auswahl über eingebauten Schiebeschalter bei der BJ-Serie)

Licht an (Lichtbetrieb)

Der Ausgang schaltet sich ein, wenn reflektiertes Licht empfangen wird; Keine Ausgabe, wenn kein Ziel vorhanden ist.

Der Ausgang wird aktiviert, wenn ein Ziel ankommt, und reflektiert Licht zurück.

Dunkel-EIN (Dunkelbetrieb)

Der Ausgang schaltet sich ein, wenn kein reflektiertes Licht empfangen wird; Der Ausgang wird deaktiviert, wenn reflektiertes Licht eintrifft.

Der Ausgang wird aktiviert, wenn sich das Ziel entfernt, und entfernt das reflektierte Licht.

Faktoren, die die Leistung beeinflussen

1. Zielfarbe: Hellfarben / Weiße Oberflächen reflektieren stark, Erreichen eines nahezu nominellen Schaltabstands. Dunkel gefärbt / Schwarze Oberflächen absorbieren Licht und verringern die praktische Reichweite erheblich.
2. Hintergrundinterferenz: Modelle ohne BGS wie BJ1M-DDT-P können durch reflektiertes Licht von Rückwänden oder Metalloberflächen fälschlicherweise ausgelöst werden. Dies ist ein häufiger Fehlermodus.
3. Zielneigungswinkel: Ein geneigtes Ziel lenkt das reflektierte Licht vom Empfänger ab und kann zu einer Fehlerkennung führen.
4. Strahlfleck: Der Strahlfleck wird mit der Entfernung größer. Bei kleinen Zielen besteht die Gefahr, dass sie aus großer Entfernung nicht entdeckt werden.

Schneller Vergleich mit anderen fotoelektrischen Typen

Diffuse Reflexion: Sender & Empfänger integriert; erkennt über direkte Zielreflexion, kein Reflektor erforderlich. Anfällig für Hintergrundstörungen.

Retroreflexion: Erfordert einen Reflektor; Der Ausgang wird ausgelöst, wenn ein Objekt den Strahl blockiert.

Einweglichtschranke (dagegen): Separate Sender- und Empfängereinheiten; Die Erkennung erfolgt, wenn ein Objekt den Lichtstrahl unterbricht. Bietet den größten Erfassungsbereich.

Praktische Betriebstipps für BJ1M-DDT-P

Verwenden Sie das Potentiometer auf der Vorderseite, um die Empfindlichkeit einzustellen: Es legt den Empfangslichtschwellenwert fest, um sich an Ziele unterschiedlicher Farbe anzupassen und falsche Auslöser im Hintergrund abzuschwächen.

Vermeiden Sie die Montage des Sensors vor hellen Wänden oder Metallhintergründen.

Anwendungsszenarien für Reflexions-Lichtschranken

Reflexionslichttaster wie Autonics BJ1M-DDT-P sind einfach zu installieren, da kein Reflektor erforderlich ist. Sie erkennen Objekte, indem sie das von Zieloberflächen reflektierte Licht messen. Zu den Einschränkungen zählen die Empfindlichkeit gegenüber Zielfarben und Hintergrundreflexionen. Bestens geeignet für die Anwesenheitserkennung im mittleren bis kurzen Bereich in Automatisierungs- und Fördersystemen.

1. Förderer & Materialtransportlinien (Häufigster Anwendungsfall)
2. Zielerkennung vor Ort: Erkennen Sie die Ankunft von Werkstücken auf Band- oder Rollenförderern, um Zylinder- oder Roboterarmaktionen auszulösen.
3. Teilezählung: Zählen Sie Produkte, indem Sie impulsförmige Ausgangssignale erfassen, die an die SPS gesendet werden.
4. Material-Abwesenheit / Stauerkennung: Erkennen Sie leere Zufuhrkanäle für Alarme bei fehlendem Material; Stoppen Sie die Ausrüstung bei Materialstaus.

Notiz: Dunkle Werkstücke führen zu einem kürzeren effektiven Schaltabstand; reduzieren Sie die Empfindlichkeit entsprechend.

2. Verpackungsmaschinen

Erkennen Sie das Vorhandensein von Beuteln und Kartons, um Fehlverpackungen zu vermeiden.

Erkennen Sie das Vorhandensein von Etiketten und die Positionierung des Beutels; Überprüfen Sie die korrekte Teileladung.

Lösen Sie Versiegelungs- und Etikettiervorgänge aus, sobald die Werkstücke an der Station eintreffen.

3. Logistiksortierung & Lagerausrüstung

Erkennen Sie den Durchgang von Kartons und Behältern.

Erkennung von Förderbandmaterialien zur Betätigung von Sortierschiebern.

Kartons geben eine gute Reflexion; Bei schwarzen Plastiktüten ist die Reichweite deutlich reduziert.

4. Werkzeugmaschine & Verarbeitungsausrüstung

Bestätigen Sie das Vorhandensein von Metall / Kunststoffwerkstücke vor Beginn der Bearbeitungszyklen.

Einfache Überwachung auf Behälterebene zur Überprüfung des Status der verbleibenden Werkstücke.

⚠️ Reflektierende Metallhintergründe führen bei Standard-Reflexionssensoren zu Fehlauslösungen. Bevorzugen Sie BGS-Hintergrundunterdrückungsmodelle, wenn Hintergründe nicht vermieden werden können.

5. Drucken & Textilmaschinen

Erkennen Sie das Vorhandensein von Papier und Stoff; Alarm bei fehlendem Papier bei Einzugsfehlern.

Überwachen Sie den Zuführstatus des Bahnmaterials.

Dünnes halbtransparentes Papier kann Infrarotlicht durchlassen. Verwenden Sie Varianten mit kurzer Reichweite und hoher Empfindlichkeit.

6. Robotergestützte Automatisierungswerkzeuge

Erkennung der Anwesenheit von Werkstücken in der Werkstückvorrichtung zur Überprüfung des erfolgreichen Greifens.

Einfache Nahbereichsüberwachung auf das Eindringen von Fremdkörpern.

7. Leichtindustrie & Ausrüstung für die Lebensmittelverarbeitung

Flaschenverschluss- und Flaschenanwesenheitserkennung an Prozessstationen.

Überwachung der Tablett- und Behälterposition.

Wählen Sie für Umgebungen mit Lebensmittelqualität IP65-zertifizierte Geräte wie BJ1M-DDT-P.

8. Zugangskontrolle & Automatische Ausrüstung

Kleine automatische Türerkennung; Erkennung des Offen-Geschlossen-Status der Schranktür.

❗ Auswahl & Anwendungsrichtlinien

1. Standardmäßige diffuse Reflexion (BJ1M-DDT-P)

Geeignet für: Ziele gut vom Hintergrund getrennt; stabile Zielfarben; Vermeiden Sie die Montage vor Wänden oder Metallplatten.

Nicht geeignet für: Ziele, die eng an Wänden oder Metalloberflächen positioniert sind (hohes Risiko falscher Auslöser).

2. BGS Hintergrundunterdrückung, diffuse Reflexion

Geeignet für: Ziele in der Nähe von Metall positioniert / Wandhintergründe. Unterbindet Störungen durch Hintergrundreflexion, höhere Stückkosten.

3. Ungeeignete Anwendungen:

① Hochtransparente Objekte (Glas, klare Filme; Infrarotlicht dringt durch, zuverlässige Erkennung schwierig).

② Große Abweichungen bei den Arbeitsabständen außerhalb des Nennbereichs.

③ Erkennung kleinster Ziele bei großen Erfassungsabständen.

Schnellauswahltabelle

Zusammenhang zwischen der Erfassungsentfernung bei diffuser Reflexion und der Erkennungsgenauigkeit

Basierend auf Autonics BJ1M-DDT-P (nominal 1 m Standard-Diffusreflexion): Die Genauigkeit nimmt mit zunehmendem Erfassungsabstand ab. Ein kürzerer Arbeitsabstand führt zu einer besseren Genauigkeit. Diese beiden Parameter korrelieren stark, sind aber nicht identisch.

Konzeptdefinitionen

1. Erfassungsabstand bei diffuser Reflexion: Maximal zuverlässige Erfassungsreichweite des Sensors (0-1000 mm für BJ1M-DDT-P). Abhängig vom Reflexionsvermögen und der Farbe der Zieloberfläche.
2. Die Erkennungsgenauigkeit umfasst drei Aspekte:

①Wiederholgenauigkeit: Positionsschwankung des Triggerpunkts bei wiederholten Ein- und Ausfahrzyklen des Ziels.

②Mindestgröße des erkennbaren Objekts: Kleinstes Werkstück, das zuverlässig erkannt werden kann.

③Hysterese: Positionsunterschied zwischen dem Einschaltpunkt (Ziel nähert sich) und Abbiegepunkt (Ziel geht zurück).

Hysterese ist ein kritischer Leistungsindex. Für Sensoren der BJ-Serie, Hysterese = 20 % des maximalen Schaltabstands.

Wie die Entfernung die Genauigkeit beeinflusst

1. Vergrößerung des Strahlflecks bei größerer Reichweite

Der Infrarotstrahl divergiert auf seinem Weg.

Kurze Distanz: Kleine Spotgröße. Die Auslösung ist nur dann stabil, wenn der Strahl auf das Werkstück trifft. Hohe Wiederholgenauigkeit; Erkennung kleiner Objekte möglich.

Nahezu maximale Reichweite (~1m): Großer Strahlfleck. Eine teilweise Beleuchtung von Hintergrundflächen führt zu Fehlauslösungen. Kleinere Positionsänderungen führen nur zu geringen Schwankungen der Lichtintensität. Große Triggerpunktdrift, schlechte Genauigkeit, hohes Risiko, kleine Gegenstände zu übersehen.

2. Die Hysterese nimmt mit zunehmendem Betriebsabstand zu

Für BJ1M-DDT-P, Hysterese = 20 % vom max. Distanz. Nahe der 1-m-Grenze, Die Hysterese kann 200 mm erreichen.

Praxisbeispiel: Der Ausgang wird bei einer Zielentfernung von 900 mm aktiviert, wird jedoch erst deaktiviert, wenn sich das Ziel auf 700 mm zurückzieht. Große Schaltpositionsdrift auf große Distanz. Es ist nur eine Anwesenheitserkennung möglich; Positionsmessung ist nicht.

3. Lichtsignaldämpfung

Die Intensität des zurückgesandten Signals wird bei größeren Entfernungen schwächer. Störungen durch Umgebungslicht oder geringfügige Oberflächenschwankungen verursachen leicht Ausgangsjitter und verringern die Stabilität.

✅ Fazit: Standard-Reflextaster sind für die Anwesenheitserkennung konzipiert, keine Entfernungsmessung oder genaue Positionsbestimmung.

Verhalten von BGS-Hintergrundausblendungs-Reflexionssensoren

BGS-Sensoren verfügen über ein spezielles optisches Pfaddesign, um die Strahlpunkteigenschaften einzuschränken. Innerhalb des Nennarbeitsfensters, Hysterese bleibt gering, und die Genauigkeit hängt weitaus weniger von der Entfernung ab. Selbst bei nahegelegenen Hintergründen ist eine zuverlässige Erkennung kleiner Ziele möglich. Die Leistung lässt nach, sobald Ziele den festgelegten Erkennungsbereich überschreiten.

Praktische Inbetriebnahmehinweise für BJ1M-DDT-P

1. Vermeiden Sie den Betrieb in der Nähe der 1-m-Grenze für die gesamte Reichweite. Empfohlenes Arbeitsfenster: 30-60 % des Nennbereichs (300-600 mm) für ausgewogene Distanz und Wiederholungsleistung.
2. Zur hochpräzisen Erkennung kleiner Objekte: Reduzieren Sie den Montageabstand und verringern Sie die Empfindlichkeit des Potentiometers, um den effektiven Erfassungsbereich zu komprimieren und die Stabilität zu verbessern.
3. Wenn eine enge Wiederholbarkeit der Position erforderlich ist: Vermeiden Sie die übliche diffuse Reflexion. Wählen Sie BGS-Hintergrundausblendungssensoren. Für höchste Präzision wählen Sie fotoelektrische Lasersensoren.

Leistungsvergleichstabelle

Häufiges Missverständnis

❌ Missverständnis: Der 1-m-Nennwert bedeutet eine gute Genauigkeitsleistung bei 1 m.

✅ Fakt: 1 m ist die maximal erkennbare Entfernung, nicht der optimale Betriebspunkt. Stabilität und Genauigkeit nehmen in der Nähe des vollen Bereichs erheblich ab.