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 Version 2011-05 2 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 0 Inhaltsverzeichnis Sondertyp FLDK 110x10/xxxxxx Abweichungen von der Standardbedienungsanleitung sind in Abschnitt 14 zusammen gestellt ! Manual SCATEC-2 Version 2011-05 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 3 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Version 2011-05 4 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 3 5 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Version 2011-05 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. 6 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 4 Bezeichnung der Teile DIP-Schalter-Abdeckung mit Schraube Betriebs-LED (grün) Ausrichthilfe Frontfenster Sensorstecker Sensorunterkante O-Ring DIP-Schalter Sensorstecker: .../S42 DIP-Schalter Manual SCATEC-2 Version 2011-05 5 Kanten-LED (gelb) .../S14 7 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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. Manual SCATEC-2 Version 2011-05 8 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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. Manual SCATEC-2 Version 2011-05 6 Totzeit 9 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 10 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 ! Manual SCATEC-2 Version 2011-05 2 +/- 3° 1 4 5 1 h 2 saubere Fenster 3 Strahlstopp Linienfokus quer zum Gehäuse 11 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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. Manual SCATEC-2 Version 2011-05 12 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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. Manual SCATEC-2 Version 2011-05 8 13 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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! Manual SCATEC-2 Version 2011-05 14 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 9 9.1 15 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 16 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 9.2 17 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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. Manual SCATEC-2 Version 2011-05 18 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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. Manual SCATEC-2 Version 2011-05 9.3 19 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 20 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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. Manual SCATEC-2 Version 2011-05 21 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Version 2011-05 22 www.baumer.com 65° 81° 81° Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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/ Manual SCATEC-2 Version 2011-05 10.3 5, 10, 15, 20 ms wählbar mittels DIP-Schalter 5, 10ms wählbar mittels DIP-Schalter 23 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Version 2011-05 24 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 10.4.2 max. 4.5 V GND 25 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 V2 Vout V1 typ. Vout min. Vout - 4V typ. 0V GND 26 www.baumer.com max. 4V GND Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 10.6 27 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 am Ende der Kante zu Beginn der Kante abhängig von der gewählten Transportrichtung 28 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 29 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 Manual SCATEC-2 Version 2011-05 Kabellänge 30 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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. Manual SCATEC-2 Version 2011-05 Fehler 1 Scatec zählt weniger Exemplare als tatsächlich am Sensor vorbeigehen Manual SCATEC-2 Version 2011-05 31 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 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 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland Fehler 2 Scatec zählt mehr Exemplare als tatsächlich am Sensor vorbeigehen Manual SCATEC-2 Version 2011-05 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 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland 14 Abweichungen bei Sondertyp FLDK 110x10/xxxxxx Manual SCATEC-2 Version 2011-05 34 www.baumer.com Baumer Electric AG Frauenfeld, Switzerland Manual SCATEC-2 Version 2011-05 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 www.baumer.com 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 Manual Scatec-2 Version 2011-05 Printed in Switzerland No. 10153594