접촉기,회로 차단기,태양광 인버터,전기 계량기,태양 전지
KEYENCE LR-TB5000은 증폭기 내장형 TOF 레이저 거리입니다. 감지기 KEYENCE LR-T 시리즈. 장거리 검출을 위한 확산반사형 모델입니다., 표준 직선 케이블이 장착되어 있으며 레이저 등급으로 분류됩니다. 2. Time-of-Flight 측정 원리 채택, 60mm~5000mm 범위 내에서 안정적인 거리 측정 및 물체 존재 감지 기능을 제공합니다.. 성능은 색상에 거의 영향을 받지 않습니다., 타겟의 재질 또는 표면 각도. IP65/IP67 높은 침투 보호 기능 제공, 산업 자동화 생산 라인과 같은 복잡한 작업 조건에 널리 적용됩니다., 기호 논리학 & 창고 및 건설 기계. 산업 현장에서 장거리 및 고신뢰성 감지를 위한 주류 선택입니다..
- 모델 코드 분석
모델: LR-TB5000
| 코드 세그먼트 | 설명 |
| LR-T | 제품 시리즈: 증폭기 내장 TOF 레이저 센서 일반 시리즈 |
| 비 | 감지 유형: 확산반사형 (반사경이 필요하지 않습니다, 대상 표면을 직접 감지) |
| 5000 | 최대 표준 감지 거리: 5000mm (5중), 참고용으로 흰색 무광택 용지를 사용해 테스트했습니다. |
| 접미사 없음 | 케이블 콘센트: 스트레이트 케이블 타입; 레이저 클래스: 수업 2 (IEC60825-1 및 FDA 준수(CDRH) 표준) |
동일한 시리즈의 접미사에 대한 보충 규칙: 접미사 'C'는 M12 커넥터 유형을 나타냅니다.; 접미사 'CL'은 저전력 레이저 등급의 M12 커넥터를 나타냅니다. 1.
- 핵심 기술 사양
2.1 탐지 성능
| 매개변수 | 사양 | 비고 |
| 표준 감지 범위 | 60 ~ 5000 mm | 표시 범위: 50~5200mm; 흰색 무광택 용지에서 테스트됨 |
| 광원 | 적색 반도체 레이저, 파장: 660nm | 레이저 클래스 2, 맥스. 출력 전력 ≤1mW |
| 스폿 직경 | 변하기 쉬운, ≤ 40mm | 스폿 크기는 감지 거리에 따라 선형적으로 달라집니다. |
| 응답 시간 | 5 선택 가능한 레벨: 1ms / 10ms / 25ms / 100ms / 1000ms | 필요에 따라 응답 속도와 감지 정확도의 균형을 유지하세요. |
| 상호 간섭 거부 | 최대 4 동일한 모델의 장치를 그룹으로 밀접하게 설치할 수 있습니다. | 간섭 방지가 활성화된 후에 기능이 적용됩니다. |
| 탐지 논리 | 다양한 모드: 임계값 판단, 창 비교, 피크 홀드, 밸리 홀드, 등. | 온보드 버튼을 통한 가시적 구성 |
| 타이머 기능 | 끄다 / 온 딜레이 / OFF 지연 / 원샷 펄스 (선택 과목) | 매개변수를 통해 지연 시간을 맞춤 설정할 수 있습니다. |
2.2 전기적 특성
| 매개변수 | 사양 |
| 공급 전압 | 12~24VDC (피크-피크 리플 ≤10%) |
| 현재 소비 | 45mA 이하 (24VDC 공급, 무부하) |
| 스위치 출력 | 전환 가능한 NPN/PNP 오픈 콜렉터; 30VDC 미만 정격, 50엄마; NO/NC 선택 가능 |
| 아날로그 출력 | 4~20mA 전류 선택 가능 / 0~10V 전압; 외부 입력과 공유 핀 |
| 외부 입력 | 원격 튜닝 및 모드 전환 지원; 아날로그 출력이 있는 공유 핀 |
| 통신 프로토콜 | 원격 매개변수 구성 및 데이터 수집을 위해 IO-Link v1.1 지원 |
2.3 환경 & 물리적 매개변수
| 매개변수 | 사양 |
| 유입 방지 | IP65 / IP67 (IEC60529 준수) |
| 작동 온도 | -20 ~ +55℃ (결빙이나 결로가 없을 것) |
| 작동 습도 | 35 ~ 85% RH |
| 주변광 저항 | 백열등 / 일광: ≤100000럭스 |
| 진동 저항 | 10~55Hz, 복진폭 1.5mm, 2 X/Y/Z 축당 시간 |
| 충격 저항 | 1000 m/s², 6 X/Y/Z 축 각각에 대한 시간 |
| 주요재료 | 주택: 니켈-크롬 도금 아연 주조; 렌즈 커버: 긁힘 방지 코팅 PMMA; 케이블: PVC |
| 무게 | 대략. 125g (표준 케이블 포함) |
| 인증 | UL, CSA |
- 시리즈 내 모델 간 비교
| 모델 | 감지 범위 | 케이블 콘센트 | 레이저 클래스 |
| LR-TB5000 | 60~5000mm | 스트레이트 케이블 | 수업 2 |
| LR-TB5000C | 60~5000mm | M12 커넥터 | 수업 2 |
| LR-TB5000CL | 60~5000mm | M12 커넥터 | 수업 1 |
| LR-TB2000 | 60~2000mm | 스트레이트 케이블 | 수업 2 |
- 케이블 버전에 대한 핀 정의
LR-TB5000에는 멀티 코어 스트레이트 케이블이 장착되어 있습니다.. 표준 와이어 정의는 다음과 같습니다:
| 와이어 색상 | 기능 | 설명 |
| 갈색 | 파워 포지티브 (+다섯) | 12~24VDC 전원 입력 |
| 파란색 | 전력 네거티브 (0V/GND) | 전원 및 신호용 공통 접지 |
| 검은색 | 스위치 제어 출력 | NPN/PNP 선택 가능, 기본적으로 일반적으로 열려 있음 |
| 하얀색 | 아날로그 출력 / 외부입력 | 구성 가능: 4-20mA/0-10V 아날로그 출력 또는 외부 트리거 입력 |
메모: 8코어 확장 케이블의 경우 핀 정의가 다릅니다.. 아날로그 출력과 외부 입력을 동시에 사용할 수 없습니다.; 메뉴 설정을 통한 스위치 기능.
- 일반적인 응용 분야
- 기호 논리학 & 창고: 자동화된 창고 위치에 대한 점유 감지, AGV의 장애물 거리 측정, 분류 라인에서 제품 유무 확인. 장거리 기능은 대규모 창고 공간에 적합합니다..
- 자동차 제조: 차체 컨베이어 라인의 워크스테이션 포지셔닝, 툴링 고정 장치 감지, 대형 스탬핑 부품의 위치 판단. 내유성 및 주변광 저항성은 가혹한 작업장 조건에 맞게 조정됩니다..
- 건설기계: 리프팅 플랫폼의 높이 제한, 기계 팔의 위치 감지, 자재 더미의 높이 측정. 넓은 온도 내성과 높은 보호 수준은 실외의 열악한 환경에 적합합니다..
- 3기음 & 포장 산업: 생산 라인 부품 계산, 롤 재료 잔류 감지, 포장 물품의 높이 검사. 컴팩트한 바디로 좁은 설치 공간에 적합.
- 지능형 장비: 원형 컨베이어에서의 공작물 포지셔닝, 리프팅 장치의 스트로크 제어, 다중 스테이션에서 물체 감지. 여러 센서의 간섭 없는 네트워킹 지원.
- 문제 해결 매트릭스
| 결함 현상 | 근본 원인 | 솔루션 |
| 표시등 없음 및 출력 없음 | 1. 잘못된 배선 또는 비정상적인 공급 전압 | 1. 갈색선과 파란색선 사이의 전압을 측정하여 12~24VDC 확인 |
| 2. 과도한 부하 풀다운 전압 | 2. 역방향 연결을 방지하려면 극성을 확인하세요. | |
| 3. 하드웨어 오류 | 3. 단락을 배제하기 위한 독립적인 테스트를 위해 외부 부하를 분리합니다. | |
| 4. 응답이 없으면 교체하거나 수리를 위해 반품하십시오. | ||
| 불안정한 감지 & 빈번한 거짓 트리거 | 1. 극도의 반사율 (순수한 검정색 / 거울 표면) | 1. 정반사를 방지하려면 장착 각도를 조정하세요. |
| 2. 안정적인 감지 범위를 벗어난 대상 | 2. 타겟이 60~5000mm 범위 내에 있는지 확인하세요. | |
| 3. 강한 빛을 렌즈에 직접 조사 | 3. 직사광선이나 강한 빛을 차단할 수 있도록 후드를 설치하세요. | |
| 4. 여러 센서 간의 신호 간섭 | 4. 간섭 방지 및 센서 위치 엇갈림 활성화 | |
| 큰 검출 편차 & 낮은 정확도 | 1. 벤치마크 튜닝이 완료되지 않았습니다. | 1. 기준면을 사용하여 자동 튜닝 수행 |
| 2. 지나치게 짧은 응답 시간 | 2. 안정성 향상을 위해 응답 시간을 적절하게 연장 | |
| 3. 대상 표면의 과도한 경사각 | 3. 레이저가 대상에 수직이 되도록 설치를 조정합니다. | |
| 비정상적인 아날로그 출력 | 1. 잘못된 핀 기능 구성 | 1. I/O 메뉴 진입 및 아날로그 출력 모드 확인 |
| 2. 불일치 부하 임피던스 | 2. 임피던스 요구사항 준수: 전류 출력의 경우 500Ω 이하, 전압 출력의 경우 ≥10kΩ | |
| 3. 교정되지 않은 아날로그 범위 | 3. 아날로그 출력에 대한 완벽한 2점 교정 | |
| 오류 코드가 표시됨 | 1. 일시적인 내부 시스템 오류 | 1. 일시적인 이상 현상을 제거하기 위한 전원 사이클 |
| 2. 잘못된 매개변수 설정 | 2. 공장 기본 매개변수 복원 | |
| 3. 레이저 모듈 하드웨어 오류 | 3. 오류가 지속되면 A/S 서비스에 문의하세요. |
- 금지된 작업 & 안전 규칙
- 레이저 안전: 레이저 방출기를 직접 쳐다보거나 레이저 빔을 사람의 눈에 겨냥하지 마십시오.. 클래스에 대한 장기간 노출 2 레이저는 눈 손상을 일으킬 수 있습니다.
- 환경 요구 사항: 폭발성 가스 분위기에서는 사용하지 마십시오.. 장기간 액체에 장치를 담그지 마십시오.. IP67은 일시적인 물 튀김 및 먼지 보호용입니다..
- 전기적 요구 사항: 12~24VDC 이상의 전압을 가하지 마십시오.. 스위치 출력을 AC 전원에 직접 연결하지 마십시오.. 전자기 간섭을 방지하려면 전원 케이블과 함께 배선하지 마십시오..
- 설치 요구 사항: 사양을 초과하는 진동이나 충격이 가해지는 장소에는 설치하지 마십시오.. 렌즈나 방열 구조를 막지 마십시오.. 렌즈에 스티커나 커버를 부착하지 마세요..
KEYENCE LR-TB5000 확산반사형 센서의 검출 원리
LR-TB5000은 확산 반사형 펄스 ToF(Time-of-Flight)입니다. (TOF) 레이저 센서. 감지 원리는 두 가지 핵심 부분으로 구성됩니다.: 확산반사 광경로 구조 (빛의 전파 및 감지 모드를 결정합니다.) 펄스형 TOF 거리 측정 알고리즘 (거리 계산의 핵심 로직). 결합 설계로 반사판 없이 장거리에서도 안정적인 검출이 가능, 대상 특성의 영향을 최소화하면서.
7.1 확산 반사 광학 경로의 작동 메커니즘
이 통합 센서는 송신기와 수신기가 결합된 설계를 채택합니다.. 작업과정은 아래와 같습니다:
- 내부 레이저 송신기는 렌즈를 통해 전방으로 시준된 적색 레이저 펄스를 방출합니다..
- 레이저가 대상 표면에 닿을 때, 빛이 모든 방향으로 흩어진다 (확산 반사) 대부분의 산업용 공작물의 거친 표면으로 인해.
- 산란된 빛의 일부는 원래 경로를 따라 다시 이동합니다., 수신 렌즈로 들어가서 내부 광전 수신기에 의해 포착됩니다..
기존의 확산형 광전 센서와의 본질적인 차이점:
기존의 확산 센서는 수광 강도를 통해 물체 유무를 판단합니다.. 어두운 흡수성 물체는 쉽게 감지되지 않습니다., 반사광이 부족하거나 과도하여 고광택 거울 또는 장거리 표적.
LR-TB5000은 반사광의 시간 신호만을 기준으로 거리를 계산합니다.. 반사광이 타이밍을 트리거하는 최소 임계값에 도달하는 한 정상적으로 작동합니다., 그래서 목표색상에 거의 영향을 받지 않습니다., 재료와 표면 각도.
7.2 펄스 TOF 범위 측정의 핵심 원리
TOF (비행 시간) 핵심기술이다. 센서와 대상 사이의 레이저 빔의 왕복 이동 시간을 측정하여 절대 거리를 계산합니다..
공식:
$$ d = \frac{c \times \Delta t}{2} $$
$d$: 센서와 대상 사이의 실제 거리
$c$: 공기 중 빛의 속도 (대략. $3\times10^8\ \text{밀리미터/초}$)
$\델타 t$: 방출에서 수신까지 레이저 펄스의 왕복 시간
다음으로 나눈다 2: 레이저는 원형 경로를 따라 이동합니다. (방출 → 반사 → 수신)
작업 절차:
- 구동 회로는 레이저 다이오드를 제어하여 나노초의 좁은 펄스를 방출합니다., 그 사이 고속 타이밍 회로가 계산을 시작합니다..
- 반사된 레이저는 고감도 포토다이오드에 의해 전기 신호로 변환됩니다., 타이밍 회로를 멈추는 것.
- 내장된 MCU는 온도 보상 및 주변광 보정을 통해 시차 데이터를 처리합니다., 그런 다음 데이터를 실시간 거리 값으로 변환합니다..
- 계산된 거리는 미리 설정된 임계값 및 감지 창과 비교됩니다.. 센서는 해당 스위치/아날로그 신호를 출력합니다., 원시 거리 데이터는 IO-Link를 통해 전송될 수 있습니다..
7.3 주요 기술 최적화
Class를 준수하면서 안정적인 5m 확산 감지를 구현합니다. 2 레이저 안전 표준, 센서는 여러 가지 최적화된 디자인을 채택합니다.:
- 좁은 펄스 & 높은 피크 파워 레이저
나노초 초협폭 펄스 구동 기술로 높은 순시 전력과 낮은 평균 전력 제공. 클래스를 충족합니다 2 눈 안전 요구 사항을 충족하고 약한 장거리 반사광에서도 식별 가능한 신호를 보장합니다..
- 높은 SNR 수신 회로
대역 통과 광학 필터 및 전용 신호 처리 칩 장착, 일치하는 레이저 펄스에만 반응합니다.. 백열등 및 일광의 간섭을 효과적으로 억제합니다., 주변 조명 아래에서도 안정적으로 작동합니다. 100,000 럭스.
- 온도 드리프트 보상 알고리즘
내장된 온도 센서는 광속 및 타이밍 회로의 온도 변화로 인한 편차를 보정합니다., -20~55℃ 내에서 일관된 검출 정확도 유지.
- 상호 간섭 억제
여러 개의 센서가 밀접하게 설치된 경우, 간섭 방지 기능 활성화. 교차 신호 오판을 방지하기 위해 레이저 펄스가 자동으로 엇갈리게 됩니다.. 최대 4 센서는 그룹으로 작동할 수 있습니다..
7.4 확산 반사 감지의 적용 한계
작동 원리에 따른 제한 사항:
안정적인 검출: 가장 무광택, 거친 가공물과 반광택 가공물, 색깔에 상관없이 (검정/흰색/컬러) 그리고 재료 (금속/플라스틱/목재).
제한된 감지: 가파르게 기울어진 전체 거울 표면 (모든 빛은 수신기에서 반사되어), 두꺼운 검은 색 몰려있는 재료 (임계값 이하의 반사광), 투명/반투명 개체 (레이저는 침투하거나 굴절합니다.).
최소 사각지대: 60mm. 60mm 이내의 타겟은 정상적으로 감지되지 않습니다..
