DE

SCATEC-2
Laser-Exemplarzähler
FLDK 110G1003/S14
FLDK 110G1003/S42
FLDK 110C1003/S42
FLDK 110G1005/S14
FLDK 110G1005/S42
FLDK 110G1006/S14
FLDK 110x10/xxxxxx
Bedienungsanleitung
User manual
Allgemeine Hinweise
Bestimmungsgemässer Gebrauch
Dieses Produkt ist ein Präzisionsmessgerät und dient zur Erfassung von
Objekten, Gegenständen und Aufbereitung bzw. Bereitstellung von
Messwerten als elektrische Grösse für das Folgesystem.
Sofern dieses Produkt nicht speziell gekennzeichnet ist, darf dieses nicht
für den Betrieb in explosionsgefährdeter Umgebung eingesetzt werden.
Inbetriebnahme
Einbau, Montage und Justierung dieses Produktes darf nur durch eine
Fachkraft erfolgen.
Montage
Zur Montage nur die für dieses Produkt vorgesehenen Befestigungen und
Befestigungszubehör verwenden.
Nicht benutzte Ausgänge dürfen nicht beschaltet werden. Bei
Kabelausführungen mit nicht benutzten Adern, müssen diese isoliert
werden. Zulässige Kabel-Biegeradien nicht überschreiten. Vor dem
elektrischen Anschluss des Produktes ist die Anlage spannungsfrei zu
schalten.
Wo geschirmte Kabel vorgeschrieben werden, sind diese zum Schutz vor
elektromagnetischen Störungen einzusetzen. Bei kundenseitiger Konfektion
von Steckverbindungen an geschirmte Kabel, sollen Steckverbindungen in
EMV-Ausführung verwendet und der Kabelschirm muss grossflächig mit
dem Steckergehäuse verbunden werden.
Manual SCATEC-2
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0
Inhaltsverzeichnis
Sondertyp
FLDK 110x10/xxxxxx
Abweichungen von der
Standardbedienungsanleitung sind in Abschnitt
14 zusammen gestellt !
Manual SCATEC-2
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1
1.
Sicherheitshinweis und Zulassungen
2.
Einleitung
3.
Funktionsprinzip
4.
Bezeichnung der Teile
5.
Definitionen und Begriffe
6.
Zeitliche Signalabfolge
7.
Inbetriebnahme
8.
Einstellungen
9.
Anwendungshinweise
10.
Spezifikationen
11.
Zubehör
12.
Wartung
13.
Fehlersuche
14.
Abweichungen bei Sondertyp FLDK 110x10/xxxxxx
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Sicherheitshinweis und Zulassungen
Der im Scatec-2 eingebaute Diodenlaser sendet sichtbares rotes
Licht aus. Gemäss der Norm IEC 60825-1 / 2007 gehört dieser Laser
zur Laserklasse 2.
Nicht längere Zeit direkt in den Strahl blicken! Eine kurz
andauernde (0.25 sec) Bestrahlung des Auges, wie sie bei
zufälligem Hineinblicken eintreten kann, wird nicht als gefährlich
erachtet.
Dennoch sollte der Laser nicht absichtlich auf Personen gerichtet
werden. Ebenso sollte der Laserstrahl am Ende seines
zweckbestimmten Weges abgeblockt werden.
Der Scatec-2 erfüllt die Bedingungen für folgende Zulassungen:
Complies with 21CFR 1040.10 and 1040.11 except for deviations
pursuant to laser notice No.50, dated June 24, 2007
Manual SCATEC-2
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2
Einleitung
Der Scatec-2 ist ein Sensor aus der Scatec-Familie. Ganz generell detektieren die Sensoren aus
dieser Familie Objektkanten. Dadurch können flache Objekte detektiert werden, welche im
Schuppenstrom oder einzeln befördert werden. Diese Sensoren wurden jedoch entwickelt und stark
optimiert im Hinblick auf die speziellen Anforderungen zum berührungslosen Zählen von geschuppten
Papierblättern und Zeitungen. Dadurch ist die Druckindustrie der optimale Einsatzbereich für diese
Sensoren.
Prinzipiell reagiert ein Scatec auf Objektkanten, die dem Laserstrahl entgegengerichtet sind. Fährt eine
solche Kante durch den Laserstrahl, so antwortet der Sensor darauf mit einem elektrischen Puls von
fester Zeitdauer. Eingebaute Software ermöglicht jedoch unter anderem, dass der Sensor bestimmte
Kanten als Störungen identifizieren und in der Folge den Ausgangspuls unterdrücken kann. Dies erlaubt
ein sehr genaues Zählen von Zeitungen bei hoher Transportgeschwindigkeit.
Innerhalb der Scatec-Familie zeichnet sich der Scatec-2 generell durch folgende Eigenschaften aus:
zählt Kanten ab einer Dicke von 0.2 mm
optimaler Arbeitsabstand: 40 mm oder 100mm
intelligente Störpulsunterdrückung
parametrierbar mittels DIP-Schalter
Zählrate bis zu 600'000 Exemplaren pro Stunde
mit Interface für Fernbedienung und Datenanalyse
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Funktionsprinzip
Der SCATEC-2 besteht vereinfacht gesagt aus einer Laser-Lichtquelle und zwei Photodetektoren. Der
Strahl ist schräg auf die zu detektierenden Objekte gerichtet. Der Photodetektor R befindet sich nahe
bei der Laser-Lichtquelle, der Photodetektor V etwas weiter weg. Der Sensor bildet das Verhältnis
zwischen dem Signal v (vorwärts gestreutes Licht), und dem Signal r (rückwärts gestreutes Licht).
Das Verhältnis v/r unterscheidet sich nun markant, je nach dem, ob der Strahl auf eine ebene Fläche
fällt oder auf eine Kante. Fährt eine Kante in den Laserstrahl, wird einerseits die direkte Sicht vom
Detektor V zum Laserauftreffpunkt behindert, was das
Signals v reduziert, andererseits verstärkt die Kante die
Rückwärtsstreuung, was das Signal r ansteigen lässt. Beide
Effekte lassen das Verhältnis v/r bei einer Kante markant
kleiner werden als bei einer ebenen Fläche. Fällt das
Verhältnis v/r unter eine bestimmte Schwelle, so wird dies
vom Sensor als Kante interpretiert.
Aus diesem Funktionsprinzip wird sofort verständlich, dass
•
•
Manual SCATEC-2
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die Orientierung des Objektes zum Strahl hin
wesentlich ist. Eine zum Strahl hin gerichtete Kante
bewirkt ein kleines Verhältnis v/r, im Gegensatz zu
einer vom Strahl weggewandten Kante.
die Kantenerkennung farbunabhängig ist, da nur das
Verhältnis der Lichtmengen und nicht der Absolutwert
zur Auswertung verwendet wird.
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Bezeichnung der Teile
DIP-Schalter-Abdeckung
mit Schraube
Betriebs-LED (grün)
Ausrichthilfe
Frontfenster
Sensorstecker
Sensorunterkante
O-Ring
DIP-Schalter
Sensorstecker: .../S42
DIP-Schalter
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Kanten-LED (gelb)
.../S14
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Definitionen und Begriffe
Die in diesem Abschnitt definierten Begriffe werden im weiteren Verlauf der Betriebsanleitung ohne
weitere Erklärungen verwendet.
Laufrichtung
h
Vorderkante
d
k
a
Strahlstopp
Endkante
Förderebene
Montagehöhe h
Abstand zwischen Sensorunterkante und Förderebene
Arbeitsebene
Auf der Arbeitsebene liegt die Kante auf. Bei dicken geschuppten
Exemplaren liegt die Arbeitsebene etwas näher bei der Sensorunterkante als die Oberseite der Förderebene, auf welcher die
Exemplare transportiert werden.
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Arbeitsabstand d
Abstand zwischen Sensorunterkante und Arbeitsebene. Der Abstand d
wird senkrecht zur Sensorunterkante gemessen.
Schuppenabstand a
Distanz zwischen zwei aufeinander folgenden Kanten, gemessen
entlang der Förderebene. (auch Objektfolgeabstand genannt)
Kantendicke k
Dicke des Exemplars an der Stelle, wo die Kante detektiert werden soll
Vorderkante
Die dem Laserstrahl zugewandte Kante eines Objekts. Vorderkanten
werden vom Sensor erkannt.
Hinterkante
Die vom Laserstrahl weggewandte Kante eines Objekts. Hinterkanten
werden vom Sensor nicht als Kanten erkannt, ausser sie sind aufstehend.
Laufrichtung
Die bevorzugte Laufrichtung ist in der obenstehenden Figur dargestellt. Beim Scatec-2 ist die entgegengesetzte Richtung auch erlaubt.
Totzeit t
Der Sensor antwortet auf eine Kante
mit
einem
Ausgangspuls
der
t
Zeitdauer p. Gleichzeitig mit der
Pulsausgabe startet auch die
p
Totzeit. Den nächsten Puls kann der
Sensor frühestens nach Ablauf der
Totzeit t und der Pulsdauer p
ausgeben. Das heisst: eine während
der Totzeit oder der Pulsausgabe
Ausgangspuls
vom Strahl erfasste Kante bewirkt
keinen Ausgangspuls und wird somit unterdrückt.
Störpuls
Generell eine vom Sensor erfasste Kante, die aber nicht gezählt
werden dürfte.
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Totzeit
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Zeitliche Signalabfolge
Die gelbe Kantenanzeige-LED leuchtet, solange sich eine Kante im Strahl befindet. Am Ende einer
Kante wird der Ausgangs-Puls ausgegeben. Gleichzeitig mit der Ausgabe des Ausgangs-Puls startet
die Totzeit. Während der Totzeit und der Pulsausgabe ist der SCATEC-2 inaktiv, das heisst, eine Kante,
deren Ende noch vor Ablauf des Ausgangspulses oder der Totzeit der vorangehenden Kante eintrifft,
erzeugt keinen Ausgangspuls und wird somit unterdrückt. Der nachfolgende Ausgangs-Puls kann also
frühestens nach Ablauf sowohl der Totzeit als auch des Ausgangspulses ausgegeben werden.
Laufrichtung
ein
gelbe Kanten-LED
aus
hoch
Ausgangs-Puls (Pulslänge: p)
p
tief
ein
aus
Totzeit (Dauer: t )
t
Zeit
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7
7.1
Inbetriebnahme
Elektrischer Anschluss
Elektrischer Anschluss gemäss Abschnitt 10.2 elektrische Daten und 10.3 Steckerbelegung
7.2
Montage
(1)
Sensor in der nominalen Arbeitsdistanz (+/-3
mm) mit dem Frontfenster parallel zur
Förderebene montieren.
(2)
Sensor so orientieren, dass der Laserstrahl
gegen die zu zählenden Kanten hin gerichtet
ist. (bei korrekter Montage zeigt Schuppung
der Exemplare in die gleiche Richtung wie
auf der Ausrichthilfe skizziert!) Beachte: der
Laserstrahl ist in eine quer zum Gehäuse
verlaufende Linie fokussiert. Der Linienfokus
muss parallel zur Objektkante liegen.
(3)
Wenn immer möglich Laserstrahl nach den
Objekten stoppen.
(4)
Fenster sauber halten (keine Fingerabdrücke! nach Montage reinigen !)
(5)
direkte Sicht vom Laserauftreffpunkt zum
gesamten Frontfenster muss in jedem Fall
gewährleistet sein !
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2
+/- 3°
1
4
5
1
h
2
saubere Fenster
3
Strahlstopp
Linienfokus quer zum Gehäuse
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nominale Arbeitsdistanz h FLDK 110x1003/Sxx
40 mm über der Förderebene
FLDK 110x1005/Sxx; FLDK 110G1006/S14 100 mm über der Förderebene
Das Auflösungsvermögen ist distanzabhängig. Die höchste Auflösung wird
in der nominalen Arbeitsdistanz erreicht. (siehe auch Abschnitt 10.6
Anwendungsspezifische Daten)
Neigungstoleranz
max. +/- 3°
Schuppenorientierung
Die Exemplare werden gezählt, wenn sich die dem Laserstrahl zugewandte
Kante durch den Strahl bewegt. Ist eine Kante vom Strahl weggerichtet, so
wird sie nicht erfasst. Deshalb werden Endkanten nicht gezählt, solange sie
nicht aufgerichtet sind. Die Schuppe soll möglichst parallel zum Linienfokus
des Laserstrahls verlaufen.
Laufrichtung
Beim SCATEC-2 sind beide Laufrichtungen erlaubt. Vom Sensor erkannt
werden unabhängig von der Laufrichtung die dem Laserstrahl zugewandten
Kanten.
Frontfenster
In den folgenden Abstandsbereichen darf
vom Laserauftreffpunkt aus gesehen die
direkte Sicht auf das gesamte Frontfenster
durch nichts behindert werden!
d = 0 – 80 mm
FLDK 110x1003/Sxx
d = 0 – 120 mm
FLDK 110x1005/Sxx
FLDK 110x1006/Sxx
Falls irgendwelche Bauteile nahe an diese
Zone herankommen könnten, so sollte dies
mit einem Techniker der Baumer Electric
AG besprochen werden.
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7.3
Strahlstopp
Unkontrollierte Reflexionen des Laserstrahls können zu Fehlfunktionen des Sensors führen oder auch
Personen blenden. Deshalb ist wenn immer möglich ein Strahlstopp anzubringen, um den Strahl
abzublocken solange sich kein Objekt im Strahl befindet. Als Strahlstopp wird eine ebene Fläche
(minimal etwa 25x25 mm) aus einem matten, nicht glänzenden Material empfohlen. Der Strahlstopp ist
parallel zum Sensor zu montieren. Während der Laserstrahl auf den Strahlstopp fällt, darf die gelbe
Kantenanzeige nicht leuchten.
7.4
Reinigung der Frontfenster
Fingerabdrücke, Staub oder sonstige Verunreinigungen auf dem Frontfenster können die Funktion des
Sensors beeinträchtigen. Die Gefahr ist gross, dass bei der Montage auf den Frontfenstern Fingerabdrücke hinterlassen wurden. Die müssen unbedingt entfernt werden! Normalerweise genügt es, die
Glasscheiben mit einem sauberen (!), weichen Tuch trocken abzureiben. Bei stärkerer Verschmutzung
kann Alkohol verwendet werden.
7.5
Checkliste für korrekte Montage
ist der SCATEC-2 korrekt montiert, so
•
•
•
•
•
•
leuchtet die grüne Betriebs-LED, solange die elektrische Stromversorgung angeschlossen ist.
zeigt die Produktschuppung in die gleiche Richtung wie auf der Sensoretikette skizziert.
ist der Laserstrahl auf der Förderebene in eine 2 mm lange Linie fokussiert, die parallel zur
Objektkante verläuft.
leuchtet die gelbe Kantenanzeige-LED nicht, solange der Strahl auf den Strahlstopp fällt.
leuchtet die gelbe Kantenanzeige-LED, solange sich eine Kante im Strahl befindet.
sind die Frontfenster gereinigt worden.
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Einstellungen
Grundsätzlich können beim SCATEC-2 folgende Parameter oder Betriebsarten eingestellt werden:
•
Ausgangspulsdauer
•
Störpulsunterdrückung
•
Empfindlichkeit
Die Parametrierung kann über 2 Arten erfolgen: via Schnittstelle oder via DIP-Schalter.
Schnittstellen-Parametrierung erlaubt eine stufenlose Wahl der Parameter, während bei der DIPSchalter-Parametrierung aus einem vorgegebenen Set von Werten gewählt wird. Die Parametrierung
mit einem Computer über die Schnittstelle ist im Benutzerhandbuch zur Software ScaDiag beschrieben.
Achtung:
•
Sensor ist nur im DIP-Schalter-Modus, wenn die Betriebs-LED grün leuchtet !
Leuchtet die Betriebs-LED gelb statt grün, so wurde der Sensor vorgängig über die Schnittstelle
parametriert. In diesem Fall haben die DIP-Schalter keinen Einfluss mehr auf den Sensor und ihre
Einstellung ist bedeutungslos. Der Sensor kann auf zwei Arten wieder in den DIP-Schalter-Modus
zurückversetzt werden, in welchem die Parametrierung durch die DIP-Schalter definiert ist:
a)
über die Schnittstelle (siehe Benutzerhandbuch zur Software ScaDiag)
b)
durch Verstellen der DIP-Schalter in folgenden Schritten:
1.
2.
3.
4.
•
alle Schalter auf OFF stellen (zuvor muss mindestens einer auf ON sein)
innerhalb ca. 16 Sekunden alle Schalter auf ON setzen
innerhalb ca. 16 Sekunden wieder alle Schalter auf OFF setzen
jetzt sollte nach kurzer Verzögerung die Betriebs-LED grün leuchten. Damit ist der
Sensor wieder über die DIP-Schalter parametriert.
Zum Öffnen der DIP-Schalter-Abdeckung soll die Schraube nicht vollständig aus der DIP-SchalterAbdeckung herausgedreht werden, um die Spezial-Schraube nicht zu verlieren!
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DIP-Schalter – Einstellungen :
Die Auswirkungen der verschiedenen DIPSchalterstellungen auf den Betrieb sind im folgenden
Abschnitt „9 Anwendungshinweise“ beschrieben.
DIP-Schalter-Abdeckung zusammen mit
O-Ring nach dem Einstellen sogleich wieder gut
anschrauben, um das Eindringen von Staub zu
vermeiden!
FLDK 110x1003/Sxx
FLDK 110x1005/Sxx
Parameter
Ausgangspulsdauer
DIPSchalter
1/2
Störpulsunterdrückung
3
Empfindlichkeit
4
Werkseinstellung
FLDK 110x1006/Sxx
Stellung
Wert
off / off
off / on
on / off
on / on
off
on
on
off
5 ms
10 ms
15 ms
20 ms
inaktiv
aktiv
reduziert
maximal
Parameter
DIPSchalter
Laufrichtung
1
Ausgangspulsdauer
Störpulsunterdrückung
Empfindlichkeit
2
3
4
Stellung
off
on
off
on
off
on
on
off
Wert
vorlaufend
nachlaufend
5 ms
10 ms
inaktiv
aktiv
reduziert
maximal
Werkseinstellungen
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9
9.1
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Anwendungshinweise
Ausgangspulslänge und maximale Zählrate
Die Dauer des Ausgangspulses muss einerseits gross genug sein, damit die Steuerung den Puls
verarbeiten kann, andererseits begrenzt die Ausgabepulsdauer die maximale Zählrate. Ausgangspulse
können sich nicht überlappen. Folglich muss der zeitliche Abstand zwischen Kanten mindestens eine
Ausgangspulslänge betragen. Ist der Abstand kürzer, wird diese Kante unterdrückt, das heisst, auf
diese Kante wird nicht mit einem Ausgangspuls reagiert.
Nebenstehende
Figur
zeigt, wie wegen zu gross
gewählter Ausgangspulsdauer jede zweite Kante
unterdrückt wird.
Scatec-2
a
a
ein
gelbe Kanten-LED
aus
hoch
Ausgangs-Puls
Pulslänge p < Schuppenabstand a
p
tief
hoch
p
tief
Ausgangs-Puls
Pulslänge p > Schuppenabstand a
Kanten werden teilweise unterdrückt !
Zeit
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Als Faustregel gilt:
Die Ausgangs-Pulslänge p in Millisekunden muss kleiner sein als 1.2 Millionen
dividiert durch die angestrebte Zählrate in Exemplaren pro Stunde.
Der durch die Faustregel gegebene Wert ist 3 mal kleiner als das theoretische Maximum der
Produktionsrate, bei der sich die Ausgangspulse lückenlos aufeinanderfolgen würden. In der
nachfolgenden Tabelle sind für einige Ausgangspulslängen die gemäss der Faustregel empfohlene
Produktionsrate angegeben. Mit dem Überschreiten der empfohlenen maximalen Produktionsrate steigt
das Risiko, dass bei unregelmässiger Schuppung einzelne Exemplare unterdrückt werden. Zählt der
Scatec bei Steigerung der Produktionsrate plötzlich zu wenig Exemplare, ist der Grund sehr oft eine für
die jeweilige Produktionsrate zu lange Ausgangspulsdauer in Kombination mit Fluktuationen im
Schuppenabstand.
eingestellte
Ausgangspulsdauer
maximale empfohlene
Produktionsrate
[Millisekunden]
1
2
5
10
15
20
[Exemplare/Stunde]
1’200’000
600’000
240’000
120’000
80’000
60’000
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9.2
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Störpulsunterdrückung
Generell wird empfohlen, den SCATEC-2 mit aktiver Störpulsunterdrückung zu betreiben. Dadurch
können vor allem bei dickeren Exemplaren (Zeitungen, gefalteten Kartonschachteln usw.) oder bei
einem kleinen Vorfalz eventuell an der Kante auftretende Mehrfachpulse unterdrückt werden.
Fährt eine Kante in den Strahl während immer noch ein Ausgangspuls oder eine Totzeit ansteht, wird
diese Kante nicht zu einem Ausgangspuls führen. Mittels Totzeit können demzufolge Störpulse
unterdrückt werden.
Das Aktivieren der Störpulsunterdrückung bewirkt, dass der Sensor automatisch mit jeder Pulsausgabe
eine Totzeit startet, deren Dauer 18% des mittleren zeitlichen Schuppenabstandes entspricht. Sollte
also auf einen Ausgangspuls ein nächster Puls nach weniger als etwa 1/6 des mittleren momentanen
zeitlichen Schuppenabstandes folgen, so wird dieser Puls unterdrückt, da er noch in die Totzeit des
vorgehenden Pulses fällt. Der mittlere zeitliche Schuppenabstand wird vom SCATEC-2 laufend neu
berechnet. Dadurch ist eine automatische, schnelle Anpassung der Totzeit an Änderungen der
Transportgeschwindigkeit gewährleistet. Bei sehr schneller Beschleunigung der Transportgeschwindigkeit könnte in gewissen Fällen eine einzelne Kante zuviel unterdrückt werden, während bei
sehr schnellem Abbremsen eventuell ein Störpuls zuwenig unterdrückt wird. Durch Entnahme einzelner
Exemplare oder durch kurzzeitiges Umlenken des Schuppenstroms entstehende Lücken im
Schuppenstrom hingegen stören nicht. Die Störpulsunterdrückung hat keinen Einfluss auf die maximale
Zählrate.
Da der Abstand zwischen Exemplaren normalerweise bekannt und auch von der Transportgeschwindigkeit unabhängigund ist, sollte der Scatec idealerweise nach einem erkannten Exemplar
nicht für eine bestimmte Zeit, sondern für eine bestimmte Strecke allfällige weiter Kanten unterdrücken..
Um Pulse während einer definierten Transportstrecke unabhängig von der Transportgeschwindigkeit
unterdrücken zu können, muss der Sensor jedoch mit der Fördergeschwindigkeit synchronisiert werden.
Diese Möglichkeit besteht beim Scatec-10 und Scatec-15.
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Generell Störpulsunterdrückung einschalten, ausser bei stark unregelmässiger
Schuppung. Bei abrupter Beschleunigung oder sprunghafter starker Verkleinerung des Schuppenabstandes können einzelne Exemplare übersehen werden.
aktiv
inaktiv
Störpulsunterdrückung
Die folgende Figur zeigt die Pulsabfolge bei aktiver und inaktiver Störpulsunterdrückung bei sonst
identischem Schuppenstrom.
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9.3
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Empfindlichkeit
Da der Scatec prinzipiell nicht unterscheiden kann zwischen einer Anfangskante (die der Kunde
detektieren möchte) und einer kantenähnlichen Störstelle auf dem Objekt (zum Beispiel Wellen oder
Falten im Papier, Falzstellen in einem Karton usw.), sollte die Sensorempfindlichkeit der zu
detektierenden Kantendicke angepasst werden. Das heisst, der Sensor sollte so empfindlich eingestellt
sein, damit er alle Anfangskanten erkennt, aber auch nicht zu empfindlich, um nicht auch auf Störstellen
dünner als die eigentlichen Kanten zu reagieren.
Mit dem DIP-Schalter 4 kann zwischen zwei unterschiedlichen maximalen Empfindlichkeiten gewählt
werden. Eine Darstellung der Empfindlichkeit in Abhängigkeit von der Arbeitsdistanz d und der
Transportgeschwindigkeit v befindet sich im Abschnitt 10.6.
9.4
Variation des Arbeitsabstandes
Wie dick eine Kante mindestens sein muss, damit sie vom SCATEC-2 erkannt werden kann, hängt von
der Arbeitsdistanz ab. Am empfindlichsten ist der SCATEC-2 im nominalen Arbeitsabstand (40mm beim
FLDK 110x1003/Sxx; 100mm beim FLDK 110x1005/Sxx und FLDK 110x1006/Sxx). Der Zusammenhang zwischen Empfindlichkeit und Arbeitsabstand ist in den Spezifikationen im Abschnitt 10.6
aufgeführt.
die Empfindlichkeit des Sensors variiert mit dem Arbeitsabstand
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9.5
Zeitliche Signalabfolge
Vor einer Pulsausgabe muss die gelbe Kanten-LED kurz aufgeleuchtet haben. Hingegen folgt nicht
zwangsläufig jedem Aufleuchten der gelben Kanten-LED ein Ausgangspuls! Die gelbe Kanten-LED
leuchtet solange der Laserstrahl auf eine Kante fällt. Ob eine Kante jedoch zu einem Ausgangspuls
führt oder nicht hängt von der momentan herrschenden Einstellung ab. Der Puls könnte immer noch
unterdrückt werden wegen Totzeit- oder Ausgangspulsdauer-Beschränkungen (siehe Abschnitt 6).
Da die gelbe Kanten-LED nur während der Zeitdauer aufleuchtet wo der Laserstrahl auf eine Kante fällt,
kann es sein, dass bei hoher Transportgeschwindigkeit und/oder dünnen Kanten das Aufleuchten der
gelben LED von Auge kaum noch erkennbar ist. Vermeintlich fehlendes Blinken der gelben Kanten-LED
bei hoher Transportgeschwindigkeit oder dünnen Kanten bedeutet also nicht unbedingt fehlerhaftes
Funktionieren des Sensors.
nicht jedem Aufleuchten der gelben Kanten- LED folgt zwangsläufig ein Ausgangspuls
bei hoher Transportgeschwindigkeit kann das kurze Aufleuchten der gelben LED eventuell
nur noch schwach sichtbar werden
9.6
Anwendungen ausserhalb der papierverarbeitenden Industrie
Durch das dem SCATEC-2 zugrundeliegende Arbeitsprinzip der Kantendetektion ist der Anwendungsbereich des Sensors nicht auf die papierverarbeitende Industrie beschränkt. Bei Anwendungen im
Zusammenhang mit stark glänzenden Oberflächen (zum Beispiel Metallblechen) empfiehlt es sich, die
Anwendung mit einem Techniker der Baumer Electric AG zu besprechen.
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10 Spezifikationen
10.1
Mechanische und thermische Daten
Sensorgrösse
Gehäusematerial
Frontfenster
Gewicht
Schutzklasse
Arbeitstemperaturbereich
Lagertemperatur
110 x 50 x 30 mm
Kunststoff (PA6.6)
Glas
ca. 130 g
IP 54
0°C bis +50°C (nicht konde nsierend)
-20°C bis +60°C
Sensor-Typ
FLDK .../S14
FLDK .../S42
A
M12x1
M16x0.75
B
8.5
11.8
Strahlwinkel α
FLDK 110x1003/Sxx
FLDK 110G1005/Sxx
FLDK 110G1006/Sxx
Manual SCATEC-2
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65°
81°
81°
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10.2
Elektrische Daten
Betriebsspannung VS
Grenzwerte:
verpolsicher
+10 VDC bis +30VDC (UL-Class 2)
ja
Restwelligkeit VS
10% innerhalb der Grenzwerte von VS
Leistungsaufnahme
<2W
Stromaufnahme
Mittelwert:
Spitzenwert (nach Einschalten):
< 170 mA
< 180 mA
Steckerausgang
FLDK.../S14
FLDK.../S42
FLDK110x10/xxxxxx
M12-Stecker, 5-Pol
DIN 45322, 6-Pol
siehe Abschnitt 14
Ausgangsschaltung
FLDK 110G...
Normalzustand:
FLDK 110C...
schaltbare Spannung
Lastwiderstand
Laststrom:
kurzschlussfest
Gegentakt
tief
Optokoppler
max. 40 V
max. 50 kOhm
max. 100 mA
ja
Ausgangspulsdauer
FLDK...1003/… und FLDK...1005/…
FLDK...1006/
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10.3
5, 10, 15, 20 ms wählbar mittels DIP-Schalter
5, 10ms wählbar mittels DIP-Schalter
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Steckerbelegung
FLDK.../S14
4
1
5
M12-Stecker, 5-Pol
Pin
Belegung
1
2
3
4
5
Betriebsspannung +Vs
seriell TxD (Sensor)
GND (0V)
Signalausgang +Vout
seriell RxD (Sensor)
3
2
FLDK.../S42
1
5
6
4
2
DIN 45322, 6-Pol
Pin
Belegung
1
2
Signalausgang +Vout
nicht angeschlossen
Signalausgang -Vout
Betriebsspannung +Vs
seriell RxD (Sensor)
seriell TxD (Sensor)
GND (0V)
3
4
5
6
(FLDK 110G...)
(FLDK 110C...)
3
Manual SCATEC-2
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24
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10.4
Ausgangs-Beschaltung
10.4.1
Gegentaktausgang (FLDK 110G...)
Ausgang geschaltet als
Pin #
S42 S14
Sensor
Stromquelle
Signal
V
(3)
(1)
+VS
(1)
(4)
+Vout
(6)
(3)
GND
Stromsenke
+VS
V
+VS
Last
Polyfuse
Last
Spannungspegel bei V S = 24V
Vout
+VS
+Vout
GND
Betriebsspannung (+10VDC ... +30VDC)
Signalausgang
0V
ILast
maximal 100 mA
Vout
24 V
min. 23 V
24 V
min. 19 V
max. 1 V
GND
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10.4.2
max. 4.5 V
GND
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Optokopplerausgang (FLDK 110C...)
Ausgang geschaltet als
Stromquelle
Sensor
Pin 3
Stromsenke
+Vout
+VS
+Vout
V
V
Last
polyfuse
Pin 1
Pin 1
+Vout Pin 1
Pin 2
-Vout
Pin 6
GND
Pin 2
Pin 2
Last
+VS
+Vout
-Vout
GND
Betriebsspannung (+10VDC ... +30VDC)
Signalausgang +
Signalausgang 0V
R Last
maximal 50 kOhm
maximal 100 mA
I Last
Schaltspannung (+Vout minus -Vout) maximal 40 V
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V2
Vout
V1
typ. Vout
min. Vout - 4V
typ. 0V
GND
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max. 4V
GND
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10.5
Optische Daten
Laser
Wellenlänge
Pulsfrequenz
Puls-Perioden-Verhältnis
mittlere Leistung
Laserklasse
650nm - 680 nm (rot, sichtbar)
50 kHz
50%
< 0.5 mW
2 (gemäss IEC 60825-1 / 2007)
Strahldurchmesser
FLDK 110x1003/Sxx
bei Austrittsstelle
40 mm unterhalb Sensor
etwa 2.5 mm
Linienfokus, 2 mm lang, quer zum Gehäuse
FLDK 110x1005/Sxx
bei Austrittsstelle
100 mm unterhalb Sensor
etwa 2.5 x 4 mm
Linienfokus, 3 mm lang, quer zum Gehäuse
Fokusposition
FLDK 110x1003/Sxx
40 mm unterhalb Sensor
FLDK 110x1005/Sxx
FLDK 110x1006/Sxx
100 mm unterhalb Sensor
optische Empfänger
ausgerüstet mit NIR-Sperrfilter und Tageslichtsperrfilter
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10.6
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Anwendungsspezifische Daten
Messbereich
FLDK 110x1003/Sxx
FLDK 110x1005/Sxx
FLDK 110x1006/Sxx
0 bis 60 mm unterhalb des Sensors
0 bis 120 mm unterhalb des Sensors
Montagehöhe
FLDK 110x1003/Sxx
FLDK 110x1005/Sxx
FLDK 110x1006/Sxx
40 mm
100 mm
Objektgeschwindigkeit
maximal 2 m/s (bei dickeren Kanten maximal 5 m/s)
minimaler Objektfolgeabstand
10 mm @ v = 1 m/s und Ausgangspulsdauer 10 ms, bzw.
proportional zur Geschwindigkeit und Ausgangspulsdauer
Zählrate
maximal 600’000 Exemplare/h
Produktorientierung
Falz gegen Laserstrahl gerichtet
Ausgangspulsdauer
5, 10, (15, 20) ms wählbar mittels DIP-Schalter
Totzeit
0 ms bei Störpulsunterdrückung inaktiv, sonst 18% des
mittleren zeitlichen Schuppenabstandes
Zeitpunkt der Pulsausgabe
FLDK 110x1003/Sxx
FLDK 110x1005/Sxx
FLDK 110x1006/Sxx
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am Ende der Kante
zu Beginn der Kante
abhängig von der gewählten Transportrichtung
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Empfindlichkeit
Kanten werden erkannt ab einer Dicke von
0.20 mm
FLDK 110x1003/Sxx
0.25 mm
FLDK 110x1005/Sxx; FLDK 110x1006/Sxx
Die Empfindlichkeit ist distanz- und geschwindigkeitsabhängig
Typische Empfindlichkeit siehe Graphik
Scatec-2 FLDK 110x1003/Sxx
Kantendicke k [mm]
1.4
Empfindlichkeit
typischer Kurvenverlauf
Em pfindlichkeit
reduziert
1.2
1.0
v = 1 ... 2 m/s
0.8
Empfindlichkeit
m axim al
0.6
0.4
0.2
v = 2 m /s
v = 1 m /s
0.0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Arbeitsdistanz d [mm]
Lesen der Graphik:
Eine Kante der Dicke k (*) im Abstand d wird erkannt, wenn k in der Graphik
bei der entsprechenden Distanz d oberhalb der Kurve zu liegen kommt.
(*) Testobjekt: sauber geschnittenes weisses Papier oder Karton
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11 Zubehör
Steckerkabel
Artikelnummer
ESW 33AH0200
ESW 33AH0500
ESW 33AH1000
Kabellänge
4-pin
4-pin
4-pin
2m PUR/halogen-frei
5m PUR/halogen-frei
10m PUR/halogen-frei
4-pin
4-pin
4-pin
2m PUR/halogen-frei
5m PUR/halogen-frei
10m PUR/halogen-frei
Artikelnummer
ESG 34AH0200
ESG 34AH0500
ESG 34AH1000
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Kabellänge
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12 Wartung
Der SCATEC-2 benötigt keine Wartung, ausser dass die Frontfenster sauber gehalten werden müssen.
Staub oder Fingerabdrücke können die Sensorfunktion beeinträchtigen. Normalerweise genügt es, die
Fenster mit einem sauberen (!), weichen Tuch trocken abzureiben. Bei stärkerer Verschmutzung kann
Alkohol verwendet werden.
Die DIP-Schalter Abdeckung muss unbedingt befestigt sein, weil sonst Staub in den Sensor eindringt.
Staub im Innern des Sensors kann eine korrekte Funktion verunmöglichen.
13 Fehlersuche: Was tun wenn...
Wenn immer möglich sollte zur Fehlersuche die Diagnosesoftware ScaDiag benutzt werden !
Ansonsten soll versucht werden, das Problem mit Hilfe der folgenden Tabellen zu beheben. Sollte dies
nicht erfolgreich sein, so wenden Sie Sich an Baumer Electric AG (www.baumerelectric.com) für
technische Unterstützung.
Die Suche nach der Fehlerursache kann wesentlich beschleunigt werden, wenn bereits vor Kontaktaufnahme mit einem Techniker von Baumer Electric AG folgende Punkte durchgegangen werden:
1.
2.
3.
4.
was ist die Typenbezeichnung des Sensors und der P-Code (steht auf der Sensoretikette)?
Genaue Beschreibung des Problems (zählt der Scatec mehr Exemplare als tatsächlich am
Sensor vorbeigehen oder weniger?)
etliche Muster der Zählfehler verursachenden Produkte aufbewahren. (Auf einem Muster
die Laufrichtung einzeichnen sowie die Linie, auf welcher etwa der Laserstrahl durchläuft)
eventuell digitale Bilder vom Sensor in Betrieb und von der näheren Einbauumgebung.
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Fehler
1
Scatec zählt weniger
Exemplare als
tatsächlich am Sensor
vorbeigehen
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mögliche Ursachen
Massnahmen
a) Falsche Empfindlichkeitseinstellung
DIP-Schalter 4 auf off stellen (8; 9.3)
(siehe Manual unter x.x )
b) Exemplare zu nah oder zu weit weg
vom Scatec, sodass die Exemplare in
einem Abstandsbereich sind, wo der
Sensor nicht mehr empfindlich genug ist.
Abstand der Exemplare in einen Bereich
bringen, wo der Sensors empfindlich genug
ist, um die Exemplare zu erkennen. (10.6)
c) Schuppenabstand zeitweise kleiner als
der minimal notwendige Abstand.
Schuppenabstand mechanisch vergrössern
oder Transportgeschwindigkeit reduzieren.
(9.1)
d) einzelne Exemplare liegen verdeckt
unter einem anderen Exemplar.
Komplette Überdeckung eines Exemplars
verhindern.
e) Geschwindigkeit zu hoch
Transportgeschwindigkeit reduzieren (10.6)
f) Störpulsunterdrückung aktiv und
Schuppung stark unregelmässig oder
schnelle Beschleunigungen
Störpulsunterdrückung inaktiv schalten (DIPSchalter 3 off) oder Schuppung
regelmässiger machen und weniger schnell
beschleunigen. (9.2)
32
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Fehler
2
Scatec zählt mehr
Exemplare als
tatsächlich am Sensor
vorbeigehen
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mögliche Ursachen
Massnahmen
a) Es sind ausser den Kanten noch
andere Stellen auf den Exemplaren
vorhanden, welche Störpulse auslösen.
Verhindern, dass Exemplare Störstellen
aufweisen.
Eventuell Empfindlichkeit anpassen und
Störpulsunterdrückung aktivieren (9.2, 9.3)
(siehe Manual unter x.x )
b) Laserstrahl auf Strahlstopp erzeugt
Störpulse
Strahlstopp richtig einstellen. Gelbe KantenLED darf nie leuchten, wenn der Laserstrahl
auf den Strahlstopp fällt. (7.3)
c) nicht abgeblockter Laserstrahl wird
reflektiert und erzeugt Störpulse
Strahlstopp montieren (7.3)
d) Förderband steht still und vibriert,
während Laserstrahl auf eine Kante fällt.
Dieses Problem kann nur mittels
Synchronisierung mit der
Fördergeschwindigkeit gelöst werden (Scatec10 und –15 bieten diese Möglichkeit)
33
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14 Abweichungen bei Sondertyp FLDK 110x10/xxxxxx
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Denmark
Baumer A/S
DK-8210 Aarhus V
Phone +45 (0)450 392 466
Italy
Baumer Italia S.r.l.
IT-20090 Assago, MI
Phone +39 (0)245 70 60 65
United Kingdom
Baumer Ltd.
GB-Watchfield, Swindon, SN6 8TZ
Phone +44 (0)1793 783 839
China
Baumer (China) Co., Ltd.
CN-201612 Shanghai
Phone +86 (0)21 6768 7095
Austria
Baumer GmbH
AT-2514 Traiskirchen
Phone 0800 0700020
35
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Baumer Electric AG
Frauenfeld, Switzerland
France
Baumer SAS
FR-74250 Fillinges
Phone +33 (0)450 392 466
Sweden
Baumer A/S
SE-56122 Huskvarna
Phone +46 (0)36 13 94 30
Canada
Baumer Inc.
CA-Burlington, ON L7M 4B9
Phone +1 (1)905 335-8444
India
Baumer India Private Limited
IN-411038 Pune
Phone +91 20 2528 6833/34
Brasil
Baumer do Brasil Ltda
BR-04726-001 São Paulo-Capital
Phone +55 11 56410204
Germany
Baumer GmbH
DE-61169 Friedberg
Phone +49 (0)6031 60 07 0
Switzerland
Baumer Electric AG
CH-8501 Frauenfeld
Phone +41 (0)52 728 1122
USA
Baumer Ltd.
US-Southington , CT 06489
Phone +1 (1)860 621-2121
Singapore
Baumer (Singapore) Pte. Ltd.
SG-339412 Singapore
Phone +65 6396 4131
www.baumer.com/worldwide
Technische Änderungen und Irrtum vorbehalten
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Printed in Switzerland
No. 10153594
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