Bộ khuếch đại Schonbuch – Giải pháp xử lý tín hiệu sợi quang cho vị trí lắp đặt khó

Trong nhiều máy tự động, cảm biến quang thông thường không thể tiếp cận vị trí cần kiểm tra. Không gian quá hẹp, nhiệt độ cao hoặc chi tiết quá nhỏ đều làm việc lắp cảm biến trở nên khó khăn. Bộ khuếch đại Schonbuch kết hợp cùng sợi quang giúp giải quyết hiệu quả những điều kiện này.

Thiết bị đảm nhận việc phát ánh sáng, tiếp nhận tín hiệu phản hồi và chuyển kết quả thành tín hiệu điện. Đầu ra sau xử lý được truyền về PLC để đếm sản phẩm, xác nhận vị trí hoặc điều khiển chu trình máy.

Khác với bộ chuyển đổi tín hiệu analog, Bộ khuếch đại Schonbuch được thiết kế chủ yếu cho hệ thống cảm biến sợi quang. Sản phẩm phù hợp với máy đóng gói, máy lắp ráp, thiết bị điện tử và dây chuyền kiểm tra tốc độ cao.

Bộ khuếch đại Schonbuch đảm nhận chức năng gì?

Một hệ thống sợi quang thường gồm hai thành phần chính. Đầu sợi quang tiếp cận khu vực cần phát hiện. Bộ khuếch đại được lắp tại vị trí thuận tiện hơn để xử lý tín hiệu.

Ánh sáng từ bộ khuếch đại được truyền đến đầu dò qua sợi quang. Khi vật thể xuất hiện, lượng ánh sáng thu về sẽ thay đổi. Mạch điện bên trong phân tích sự thay đổi này và chuyển trạng thái đầu ra.

PLC nhận tín hiệu để thực hiện các tác vụ như:

Đếm linh kiện đi qua vị trí kiểm tra.

Xác nhận sản phẩm đã vào đúng khuôn.

Kiểm tra nhãn, cạnh hoặc chi tiết nhỏ.

Điều khiển cơ cấu cắt, ép hoặc đóng gói.

Phát cảnh báo khi thiếu sản phẩm.

Nhờ tách phần đầu dò khỏi mạch xử lý, hệ thống có thể hoạt động tại những khu vực khó bố trí cảm biến thông thường.

Khi nào nên sử dụng Bộ khuếch đại Schonbuch?

Bộ khuếch đại Schonbuch phù hợp khi ứng dụng cần khả năng phát hiện chính xác nhưng bị giới hạn về không gian lắp đặt.

Khu vực có khe lắp rất nhỏ

Đầu sợi quang có kích thước gọn hơn thân cảm biến quang. Nó có thể được đưa vào khe máy, khuôn hoặc cụm cơ khí nhỏ.

Giải pháp này thường dùng để kiểm tra chân linh kiện, chốt định vị và chi tiết lắp ráp có kích thước nhỏ.

Khu vực có nhiệt độ cao

Mạch điện tử của cảm biến thường bị giới hạn nhiệt độ. Với hệ thống sợi quang, chỉ phần đầu dò tiếp cận khu vực nóng.

Bộ khuếch đại được đặt cách xa nguồn nhiệt. Cách bố trí này giúp tăng độ ổn định và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Dây chuyền hoạt động với tốc độ cao

Đếm nhãn, nắp chai hoặc linh kiện điện tử đòi hỏi tốc độ phản hồi nhanh. Bộ khuếch đại phù hợp sẽ tạo tín hiệu rõ ràng trong từng chu kỳ.

Điều này giúp PLC hạn chế bỏ sót sản phẩm khi băng tải vận hành liên tục.

Vật thể có kích thước rất nhỏ

Một số chi tiết quá nhỏ để cảm biến quang tiêu chuẩn phát hiện ổn định. Sợi quang có thể tập trung ánh sáng vào vùng kiểm tra hẹp hơn.

Thiết bị phù hợp với ngành điện tử, cơ khí chính xác và sản xuất linh kiện.

Nguyên lý xử lý tín hiệu của Bộ khuếch đại Schonbuch

Hoạt động của thiết bị có thể chia thành bốn giai đoạn.

Đầu tiên, bộ khuếch đại tạo nguồn sáng và truyền ánh sáng vào sợi quang. Nguồn sáng được dẫn đến vị trí cần kiểm tra mà không cần đặt toàn bộ cảm biến tại đó.

Tiếp theo, vật thể làm thay đổi lượng ánh sáng truyền hoặc phản xạ. Mức thay đổi phụ thuộc loại sợi quang và phương pháp lắp đặt.

Bộ thu nhận ánh sáng quay trở lại. Mạch điện so sánh tín hiệu với ngưỡng đã cài đặt.

Cuối cùng, đầu ra chuyển trạng thái và gửi tín hiệu về PLC. Đèn LED trên thiết bị hỗ trợ kiểm tra trạng thái trong quá trình cài đặt.

Đại lý Schonbuch tại Việt Nam

Các model Bộ khuếch đại Schonbuch nổi bật

Danh mục bộ khuếch đại sợi quang Schonbuch có các phiên bản khác nhau về kích thước, kết nối và tốc độ phản hồi.

Bộ khuếch đại Schonbuch TPLI 3021

TPLI 3021 có thiết kế thân ren M30 và sử dụng đầu nối M12. Kiểu kết nối này phù hợp với những dây chuyền cần tháo lắp hoặc thay thế nhanh.

Model được sử dụng trong máy đóng gói, hệ thống băng tải và thiết bị kiểm tra vị trí. Đầu ra PNP hỗ trợ kết nối với nhiều hệ thống PLC công nghiệp.

Thiết kế dạng đầu nối giúp kỹ thuật viên không cần đấu lại dây khi bảo trì. Đây là lợi thế tại các nhà máy thường xuyên thay đổi cụm máy.

Bộ khuếch đại Schönbuch TPCF 3021

TPCF 3021 cũng sử dụng kiểu thân M30 nhưng được trang bị cáp liền. Cấu hình này giảm số lượng điểm kết nối trong hệ thống.

Model phù hợp với khu vực có độ rung hoặc không gian đầu nối hạn chế. Cáp liền cũng giúp giảm nguy cơ lỏng giắc trong quá trình vận hành.

TPCF 3021 thường được lựa chọn cho máy lắp ráp, máy kiểm tra và các cụm thiết bị có đường đi dây cố định.

Bộ khuếch đại Schonbuch THLI 1821

THLI 1821 có thân M18 nhỏ gọn hơn hai phiên bản M30. Thiết kế này phù hợp với bảng máy hoặc cụm cơ khí có diện tích lắp đặt hạn chế.

Model được chú trọng cho các ứng dụng cần tốc độ xử lý nhanh. Thiết bị thích hợp để đếm chi tiết nhỏ hoặc kiểm tra sản phẩm trên băng tải tốc độ cao.

Đầu nối M12 hỗ trợ thay thế thuận tiện. Kích thước M18 cũng giúp tối ưu không gian trong máy.

Bảng so sánh các model Bộ khuếch đại Schonbuch

Thông số chính xác của từng mã cần được đối chiếu theo tài liệu kỹ thuật tại thời điểm đặt hàng.

 Phân loại Bộ khuếch đại Schonbuch phổ biến

Tùy thuộc vào loại cảm biến kết nối và ứng dụng tủ điện, Schönbuch cung cấp các dòng khuếch đại chính sau

Bộ khuếch đại cho Cảm biến Sợi quang (Fiber Optic Amplifiers):

Đặc điểm: Kết nối trực tiếp với dây sợi quang (nhựa hoặc thủy tinh).

Chức năng: Tích hợp màn hình hiển thị số (Digital display) hoặc biến trở tinh chỉnh độ nhạy, giúp phát hiện các chi tiết cực nhỏ hoặc hoạt động ở tốc độ rất cao.

Bộ khuếch đại tín hiệu Namur (Namur Switching Amplifiers / Ex-Amplifiers):

Đặc điểm: Dùng cho các dòng cảm biến tiệm cận chuẩn Namur (2 dây).

Ứng dụng: Khuếch đại tín hiệu dòng điện nhỏ (1 mA - 3 mA) từ cảm biến đặt trong môi trường chống cháy nổ (Zone 0, 1, 2) và cách ly an toàn ra ngõ ra Relay/Transistor.

Bộ khuếch đại & Khối nguồn tủ điện (Power Supply & Signal Processing Units):

Kiểu dáng: Lắp trên thanh DIN-rail trong tủ điện.

Chức năng: Cấp nguồn cho cảm biến (ví dụ đổi nguồn 230 VAC sang 24VDC đồng thời khuếch đại ngõ ra điều khiển thiết bị công suất lớn.

Bộ khuếch đại cho Cảm biến Chịu nhiệt / Môi trường đặc biệt:

Đặc điểm: Đầu cảm biến đặt trong lò nhiệt (>200 độ C), dây dẫn đưa tín hiệu ra bộ khuếch đại Schönbuch đặt ngoài vùng nhiệt độ cao để xử lý.

Bộ khuếch đại Schonbuch và cảm biến quang thông thường khác nhau thế nào?

Cảm biến quang Schonbuch thông thường tích hợp nguồn sáng, bộ thu và mạch xử lý trong cùng một thân. Thiết kế này đơn giản nhưng cần đủ không gian lắp đặt tại vị trí phát hiện.

Bộ khuếch đại Schonbuch tách mạch điện tử khỏi đầu dò. Ánh sáng được truyền qua sợi quang đến khu vực kiểm tra.

Việc lựa chọn phụ thuộc vào không gian, nhiệt độ và kích thước vật thể.

Các loại sợi quang có thể kết hợp

Hiệu quả của Bộ khuếch đại Schonbuch phụ thuộc lớn vào đầu sợi quang. Không nên chọn bộ khuếch đại riêng mà bỏ qua cấu hình đầu dò.

Sợi quang thu phát đối diện

Một đầu phát và một đầu thu được lắp đối diện nhau. Vật thể đi qua sẽ chắn tia sáng.

Cấu hình này có độ ổn định cao. Nó phù hợp với đếm sản phẩm hoặc kiểm tra vật thể có bề mặt khó phản xạ.

Sợi quang phản xạ

Đầu phát và đầu thu được bố trí gần nhau. Ánh sáng phản xạ từ vật thể trở lại đầu dò.

Kiểu này thuận tiện khi chỉ có thể tiếp cận vật thể từ một phía. Khoảng cách phát hiện phụ thuộc màu sắc và bề mặt sản phẩm.

Sợi quang chịu nhiệt

Đầu dò được chế tạo để làm việc gần khu vực có nhiệt độ cao. Bộ khuếch đại vẫn được đặt tại vùng nhiệt độ an toàn.

Giải pháp này phù hợp với máy ép nhựa, khuôn nóng và thiết bị xử lý nhiệt.

Sợi quang phát hiện chi tiết nhỏ

Loại đầu dò này tạo vùng sáng tập trung. Nó được sử dụng để kiểm tra linh kiện điện tử, dây dẫn hoặc chi tiết cơ khí nhỏ.

Ứng dụng thực tế của Bộ khuếch đại Schonbuch

Máy đóng gói và dán nhãn

Thiết bị kiểm tra mép bao bì, vị trí nhãn hoặc sự hiện diện của sản phẩm. Tín hiệu giúp đồng bộ cơ cấu cắt và hàn.

Trong các máy có không gian chật, đầu sợi quang dễ bố trí hơn cảm biến nguyên khối.

Ngành điện tử

Bộ khuếch đại Schonbuch có thể hỗ trợ phát hiện chân linh kiện, bo mạch và chi tiết nhỏ. Đầu dò gọn giúp kiểm tra tại những vị trí phức tạp.

Tốc độ phản hồi phù hợp còn giúp thiết bị theo kịp dây chuyền lắp ráp tự động.

Máy lắp ráp cơ khí

Thiết bị xác nhận vòng đệm, chốt hoặc lò xo đã được cấp đúng vị trí. Nếu thiếu chi tiết, PLC có thể dừng công đoạn tiếp theo.

Giải pháp này góp phần giảm sản phẩm lỗi và hạn chế hư hỏng đồ gá.

Hệ thống băng tải

Bộ khuếch đại tiếp nhận tín hiệu từ sợi quang để đếm sản phẩm. Thiết bị cũng có thể kiểm tra khoảng trống giữa các vật thể.

Tín hiệu đầu ra được dùng để điều khiển cơ cấu phân loại hoặc đóng gói.

Thiết bị có nhiệt độ cao

Đầu sợi quang được đặt gần vùng nóng, trong khi bộ khuếch đại nằm bên ngoài. Cách bố trí này bảo vệ mạch điện tử tốt hơn.

Tiêu chí lựa chọn Bộ khuếch đại Schonbuch

Để chọn đúng thiết bị, cần xác định rõ yêu cầu của vị trí đo.

Tốc độ phát hiện

Máy chạy nhanh cần bộ khuếch đại có thời gian đáp ứng ngắn. Tốc độ không phù hợp có thể gây bỏ sót sản phẩm.

Kiểu đầu ra

Đầu ra PNP hoặc NPN phải tương thích với ngõ vào PLC. Trạng thái thường mở hoặc thường đóng cũng cần được kiểm tra.

Kích thước lắp đặt

Thân M18 phù hợp với không gian nhỏ. Thân M30 thuận tiện hơn khi cần điều chỉnh và thao tác trực tiếp.

Kiểu kết nối

Đầu nối M12 hỗ trợ thay thế nhanh. Cáp liền giúp giảm điểm kết nối nhưng cần chọn đúng chiều dài.

Loại sợi quang

Sợi quang phải phù hợp với phương pháp phát hiện. Cần xác định kiểu thu phát, phản xạ, chịu nhiệt hoặc phát hiện chi tiết nhỏ.

Điều kiện môi trường

Nhiệt độ, bụi, dầu và độ rung đều ảnh hưởng đến lựa chọn. Cấp bảo vệ phải phù hợp với khu vực lắp đặt.

Hướng dẫn cài đặt tín hiệu ổn định

Đầu tiên, cần lắp đầu sợi quang đúng vị trí và giữ cố định. Rung động có thể làm thay đổi hướng ánh sáng.

Tiếp theo, đưa sản phẩm mẫu vào vùng phát hiện. Người vận hành điều chỉnh độ nhạy đến khi đầu ra chuyển trạng thái rõ ràng.

Sau đó, lấy sản phẩm ra và kiểm tra trạng thái nền. Khoảng chênh lệch giữa hai trạng thái cần đủ lớn.

Không nên đặt độ nhạy quá cao. Cài đặt này có thể làm thiết bị phản ứng với bụi hoặc ánh sáng nhiễu.

Cuối cùng, cần vận hành thử máy ở tốc độ thực tế. Việc kiểm tra bằng tay chưa thể hiện đầy đủ điều kiện sản xuất.

Một số lỗi thường gặp khi vận hành

Đầu ra luôn ở trạng thái tác động

Nguyên nhân có thể do độ nhạy cài quá cao. Đầu sợi quang bám bụi cũng làm thay đổi tín hiệu phản hồi.

Cần vệ sinh đầu dò và cài đặt lại ngưỡng.

Tín hiệu lúc có, lúc mất

Đầu sợi quang có thể bị rung hoặc lệch vị trí. Cáp cũng cần được kiểm tra tại những đoạn thường xuyên uốn.

Vật thể có bề mặt không đồng đều cũng làm tín hiệu thay đổi.

Không phát hiện được sản phẩm nhỏ

Điểm sáng có thể lớn hơn vật thể cần kiểm tra. Khi đó, cần chọn đầu sợi quang phù hợp hơn.

Khoảng cách lắp đặt cũng phải được giảm theo hướng dẫn kỹ thuật.

PLC không nhận tín hiệu

Cần kiểm tra nguồn cấp, kiểu đầu ra và sơ đồ đấu dây. PNP và NPN không thể thay thế trực tiếp trong mọi hệ thống.

Ngõ vào PLC cũng cần được kiểm tra trước khi kết luận bộ khuếch đại bị lỗi.

Để biết thêm thông itn chi tiết về Bộ khuếch đại Schonbuch, cảm biến Schonbuch tại Việt Nam 

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ HOÀNG THIÊN PHÁT

Địa chỉ: 237/49C Phạm Văn Chiêu , Phường An Hội Tây, TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam

Sales4:  0938.804.977               

Email:  sales4@hoangthienphat.com                  

Trang web : https://dailythietbidietkhuan.com/          

Trang web:  http://cungcapthietbivn.com/