Оптический концевой выключатель для станков с ЧПУ: принцип работы, конструкция и применение

Как работает оптический концевой выключатель в станках с ЧПУ. Каковы преимущества оптических датчиков перед механическими. Как спроектировать и изготовить оптический концевой выключатель своими руками. Как подключить и настроить оптические концевики на станке с ЧПУ.

Принцип работы оптического концевого выключателя

Оптический концевой выключатель состоит из двух основных компонентов:

• Излучатель (светодиод)
• Приемник (фотодиод или фототранзистор)

Принцип работы основан на прерывании светового луча между излучателем и приемником. Когда луч прерывается, это воспринимается как срабатывание концевика.

В отличие от механических концевых выключателей, оптические датчики не имеют движущихся частей. Это обеспечивает им ряд преимуществ:

• Высокая надежность и долговечность
• Отсутствие дребезга контактов
• Быстродействие
• Бесшумность работы

Конструкция самодельного оптического концевика

Рассмотрим пример конструкции оптического концевого выключателя, который можно изготовить самостоятельно:

1. Корпус из алюминиевой пластины толщиной 15.8 мм (5/8″)
2. Оптический датчик с прорезью
3. Подвижная заслонка (шибер) из алюминия толщиной 6.3 мм (1/4″)
4. Рычаг из стального прутка

Корпус состоит из двух частей — основания и крышки. В основании размещается оптический датчик и крепежные отверстия. Крышка закрывает механизм сверху.

Заслонка перемещается в пазу между излучателем и приемником оптического датчика. В нормальном положении она перекрывает световой луч.

Изготовление деталей оптического концевика

Процесс изготовления основных деталей включает следующие этапы:

Основание:

1. Фрезеровка заготовки до толщины 6.3 мм
2. Фрезеровка монтажных пазов
3. Сверление отверстия под оптический датчик
4. Сверление и нарезание резьбы в крепежных отверстиях

Крышка:

1. Фрезеровка центральной полости
2. Сверление боковых отверстий под рычаг
3. Сверление и зенковка отверстий под крепежные винты

Заслонка:

1. Фрезеровка из алюминиевой пластины
2. Сверление отверстия под рычаг
3. Нарезание резьбы под установочные винты

Рычаг изготавливается из стального прутка нужного диаметра.

Электрическое подключение оптического концевика

Для подключения оптического датчика используется 4-проводная схема:

• Питание (+5В)
• Земля (GND)
• Выход сигнала
• Не используется

Удобно использовать готовый кабель CAT5 (витая пара), обрезав один из разъемов. Это обеспечит надежное экранированное соединение.

Важно защитить места соединений проводов термоусадочной трубкой для предотвращения замыканий.

Настройка оптических концевиков в системе ЧПУ

При настройке оптических концевых выключателей в системе ЧПУ необходимо учитывать следующие моменты:

• Логику срабатывания (нормально замкнутый или нормально разомкнутый)
• Направление срабатывания (положительное или отрицательное)
• Функцию концевика (ограничение хода или поиск нуля)

Для токарного станка с двумя осями (X и Z) потребуется минимум два концевых выключателя — по одному на каждую ось. При этом один концевик может выполнять функцию как ограничителя хода, так и датчика нулевой точки.

Преимущества оптических концевиков для станков с ЧПУ

Использование оптических концевых выключателей в станках с ЧПУ дает ряд существенных преимуществ:

• Высокая точность срабатывания
• Отсутствие механического износа
• Нечувствительность к вибрациям
• Возможность работы в агрессивных средах
• Простота монтажа и настройки

Это делает оптические концевики отличным выбором для модернизации станков и построения новых систем ЧПУ.

Применение оптических концевых выключателей

Оптические концевые выключатели находят широкое применение в различных областях:

• Станки с ЧПУ (фрезерные, токарные, лазерные)
• 3D-принтеры
• Промышленные роботы
• Конвейерные линии
• Системы безопасности

Их использование позволяет повысить надежность и точность работы оборудования, а также улучшить безопасность производственных процессов.

Выбор оптического датчика для концевого выключателя

При выборе оптического датчика для изготовления концевого выключателя следует учитывать несколько параметров:

• Тип выхода (NPN или PNP)
• Напряжение питания
• Дальность срабатывания
• Размеры корпуса
• Степень защиты (IP)

Важно выбрать датчик, совместимый с используемой системой управления ЧПУ. Большинство современных контроллеров работают с датчиками обоих типов выхода — NPN и PNP.

Добро пожаловать в NIOZ.RU

Сортировать по

Название товара +/-

Цена товара

Выделенные товары

Наличие товара

Показано 1 — 60 из 659
153060150

Товары

3D Сканер Ciclop

8500,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

400 мл

1940,00 руб

Описание товара

390,00 руб

Описание товара

350 мл

850,00 руб

Описание товара

Готов к печати

23700,00 руб

Описание товара

Готов к печати из коробки

14500,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

Готов к печати

19900,00 руб

Описание товара

Готов к печати

20900,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

Готов к печати

23900,00 руб

Описание товара

Готов к печати из коробки

43500,00 руб

Описание товара

Готов к печати

39000,00 руб

Описание товара

LCD 0. 7/1.75 мм

1550,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

OLED, 0.6/1.75мм, USB

2150,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

650,00 руб

Описание товара

Wiznet W5100 Arduino Shield

650,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

550,00 руб

Описание товара

Комплект для сборки

2500,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

Объем:1 л.

3100,00 руб

Описание товара

Boscam 200мВт, 5,8Ггц

4550,00 руб

Описание товара

Химера, e3d

1700,00 руб

Описание товара

Печатающая головка 1,75мм 0,4мм

1100,00 руб

Описание товара

Двойная печатающая головка 1,75мм 0,4мм

2500,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

Длинный

750,00 руб

Описание товара

Короткий

700,00 руб

Описание товара

100,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

LERDGE 2IN1

Позвонить для запроса цены

Сообщить о поступлении

Описание товара

Позвонить для запроса цены

Сообщить о поступлении

Описание товара

Количество: 1 комплект Вес: 10 г

100,00 руб

Описание товара

1900,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

APM2. 6 mavlink

1350,00 руб

Описание товара

ESP8266-это высокоинтегрированный чип

650,00 руб

Описание товара

250,00 руб

Описание товара

Позвонить для запроса цены

Сообщить о поступлении

Описание товара

11.1V, 20C

1900,00 руб

Описание товара

11.1V, 25C

1250,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

11.1V, 25C

2100,00 руб

Описание товара

Heat block v6

150,00 руб

Описание товара

картриджный тип термистора

190,00 руб

Описание товара

Heat block Volcano

170,00 руб

Описание товара

Выходные параметры: 24 В, 600 Вт.

3300,00 руб

Описание товара

12В 20А

1550,00 руб

Описание товара

12В 30А

1950,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

12В 5А

450,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

24В 15А

2100,00 руб

Сообщить о поступлении

Описание товара

250,00 руб

Описание товара

Hobbed bolt

150,00 руб

Описание товара

Цена за 10мм (резка бесплатная)

13,00 руб

Описание товара

Цена за 10мм (резка бесплатная)

17,00 руб

Описание товара

Отрезок 400мм

650,00 руб

Описание товара

Цена за 10мм (резка бесплатная)

25,00 руб

Описание товара

10мм (резка в размер)

70,00 руб

Описание товара

10мм (резка в размер)

90,00 руб

Описание товара

Цена за 10мм (резка бесплатная)

7,00 руб

Описание товара

Цена за 10мм (резка бесплатная)

10,00 руб

Описание товара

Отрезок 400мм

400,00 руб

Описание товара

2х400мм, 2х350мм, 2х325мм

2100,00 руб

Описание товара

2х420мм, 2х405мм, 2х350мм, 1х20мм

2200,00 руб

Описание товара

25х25×10мм

150,00 руб

Описание товара

25х25×10мм

150,00 руб

Описание товара

30х30х10мм

150,00 руб

Описание товара

Оптический концевик в Пятигорске: 500-товаров: бесплатная доставка [перейти]

Партнерская программаПомощь

Пятигорск

Каталог

Каталог Товаров

Одежда и обувь

Одежда и обувь

Стройматериалы

Стройматериалы

Текстиль и кожа

Текстиль и кожа

Здоровье и красота

Здоровье и красота

Детские товары

Детские товары

Продукты и напитки

Продукты и напитки

Электротехника

Электротехника

Дом и сад

Дом и сад

Сельское хозяйство

Сельское хозяйство

Мебель и интерьер

Мебель и интерьер

Торговля и склад

Торговля и склад

Все категории

ВходИзбранное

Оптический концевик

Концевые выключатели IP65 MTB4-LZ

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Датчик концевой оптический Omron EE-SX4235AP2 Производитель: Omron

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

17 400

HONEYWELL 3LS1-4PG, концевой выключатель Производитель: Honeywell

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Оптический концевой выключатель EndStop Lerdge

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Оптический концевой выключатель (концевик) EndStop TCST2103 для 3D принтера, 2 штуки

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Концевик оптический LERDGE для 3D принтера, провод 1м Назначение: оптический

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Оптический концевик EndStop TCST2103 арду Категория кабеля: CAT6, Тип кабеля: оптический

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Оптический концевой выключатель (разъем сзади)

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Концевой выключатель 1НО1НЗ С кабелем 2М Количество нормально разомкнутых (НО) контактов: 1

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

LSE-11 Концевой выключатель с электронным модулем , 1НО +1 НЗ Eaton Производитель: EATON,

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Оптический концевой выключатель для 3D-принтера, с кабелем

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

0311003 Концевой выключатель оси Z Wanhao D9/i3plus

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Концевой выключатель 1НО1НЗ C кабелем 1М Количество нормально разомкнутых (НО) контактов: 1

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Модуль датчика оптического концевика с кабелем 1м Тип: датчик

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Датчик концевой оптический Omron EE-SX4009-P1 / Sharp GP1A05 Roland 1000006689

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

14 880

Концевой выключатель 1НО2НЗ С кабелем 5М Количество нормально разомкнутых (НО) контактов: 2

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

63 830

Outpost Датчик оптоволоконный концевой (КОД) Назначение сигнализации: охранная

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Оптический концевик RAMPS 1. 4 Вид прицела: оптический

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Оптический Концевой Упор 3D-Принтер Разделяет Датчик Оптического Переключателя С Кабелем длиной 1 М

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Выключатель концевой SZL-WLC-B для Optima L

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Модуль датчика оптического концевика с кабелем 50см Тип: датчик

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Концевик — концевой выключатель Endstop для Ramps 1.4

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

16 912

Концевой выключатель HONEYWELL 91SE3-N52 (91SE3-N52) Производитель: Honeywell

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

LX-ME/8104 C-lin Концевой выключатель

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

TCST2103 концевик (датчик) оптический оптрон

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Выключатель оптический E3F-DS30Y2 NC 90-250VAC 400MA Тип: автоматический выключатель, Количество

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Оптический концевик (Endstop)

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

Концевик (Микропереключатель, EndStop) механический на плате с проводом 70 см Тип запчастей:

ПОДРОБНЕЕЕще цены и похожие товары

2 страница из 18

Руководство по концевым выключателям | Оптоэлектронные компоненты | Соединенное Королевство

Цепи датчиков концевых выключателей
 
 
 

Использование оптических датчиков вместо механических выключателей является важной особенностью современных методов автоматизации. Механический переключатель подвержен поломкам после относительно короткого срока службы. Твердотельные датчики не имеют движущихся частей, которые могут изнашиваться, заклинивать или заедать, и, следовательно, имеют гораздо более длительный срок службы.
 
 

Оптические датчики бесшумны и не требуют приложения усилий для работы. Они могут быть активированы паутиной бумаги или крыльчаткой из фольги, прикрепленной к механизму счетчика. Никаких открытых механических контактов не задействовано. Механические контакты изнашиваются, заедают и заедают. Известно, что даже слаботочные герконовые реле залипают в самый неподходящий момент.

Light in Motion предлагает два семейства оптических концевых выключателей: семейство с прорезями и выводами h31BX, рис. 1, и семейство прорезей без выступов, h32BX, рис. 2. Оба типа используют фотодарлингтон в качестве детектора и инфракрасный светодиод в качестве источника света. источник. Детектор видит инфракрасный свет и обеспечивает ток коллектора, пропорциональный яркости света, падающего на детектор, рис. 3. Имеется 3 диапазона чувствительности, B1, B2 и B3 в порядке возрастания. В следующих разработках мы будем использовать h31B1 .


Рисунок 1. Датчик с разрезом объекта H31BX Рисунок 2. H32BX Slotted Object Sensor
с вкладками без вкладок


Рисунок 3. Схема схемы схемы H31B1

Электронные схемы, используемые с оптическими датчиками Детектор способен к насыщению при I _C = 2 мА при нормальном токе привода светодиодов (см. спецификации). Сопротивление нагрузки должно соответствовать этому току. Типичное подключение h31B1 показано на рисунке 4, а передаточная функция схемы показана на графике рисунка 5. Обратите внимание, что при сопротивлении нагрузки выше 10 кОм детектор очень чувствителен и будет хорошо работать только при значении I _F менее 5 мА или с полностью непрозрачной прерывающей заслонкой.

 
                                                                                  
Рисунок 4. Типичное соединение схемы H31B1

Рисунок 5. Площадь нагрузки для трансферной функции для H31B1

, так как H31B1 CAN CAN CONGIN I _C = 2MA AT V _C = 0,7V I _C = 2MA AT V _C = 0,7V I _C = 2MA AT V _C = 0,7V I _C = 2MA AT V _C = 0,7V I _C = 2MA AT V _C = 0,7V. его можно подключить непосредственно ко входу логики TTL, как показано на рисунке 6. Однако, поскольку частотная характеристика довольно медленная по сравнению с требованиями переключения TTL, рекомендуется сначала подключить h31B1 к триггеру Шмитта, как показано, для улучшения время подъема и падения. Частотная характеристика 1 кГц достаточна для обнаружения большинства механических движений.

Рисунок 6. Посчет тока для управления TTL Schmitt Trigger

Типичная трехпроводная цепь для использования H31B1 показана на рисунке 7. , а R _L определяет линию нагрузки и чувствительность.

Рисунок 7. 3-проводная цепь для H31B1

Схема рисунка 8 иллюстрирует один метод получения 2-проводного зондирования, поскольку R _L и EO-терминал может быть удален от датчика. При V _cc = 20В, R _L = R _D = 1K и коэффициенте передачи тока или 100% дельта сигнала 2В получается при е ₀ при отключении светодиодного освещения.

Рисунок 8. 2-проводная цепь для H31B1

Более сложная схема показана на рисунке 9, где тока усилителя усилителя используется для шунтирования датчика PhotoDarlington. Стабилитрон включен для поддержания ПЧ, когда свет прерывается. Опять же, возможно 2-проводное дистанционное зондирование и сигнал ̴ V _z получается. Возможны другие вариации.

Рисунок 9. Улучшенная 2-проводная цепь H31B1

Цепь тока на рисунке 9 может быть использована в полной цепей аварийной аварийной сигнализации в целом твердотельном состоянии, как показано на рисунке 10. ряд оптоизоляторов SCR установлен на каждом из сегментов датчика, показанных как ленты или переключатели. Пока ленты или переключатели замкнуты, соответствующий светодиод не запитывается от источника постоянного тока. Если какая-либо из лент или переключателей разомкнута, соответствующий SCR срабатывает с помощью светодиода и включает индикатор тревоги. Если цепь разомкнута, срабатывает сигнал тревоги превышения напряжения, а также звучит сигнал тревоги наличия тока. h31B1 и его усилитель поддерживают напряжение на светодиоде ниже порогового значения, пока свет не прерывается. Если свет прерывается только на мгновение, срабатывает SCR. Лопасть для слота h31B1 может быть всегда на месте с отверстием, через которое проходит свет. Если лопасть перемещается или удаляется из паза, свет прерывается. В этом методе h31B1 может заменить все механические дверные выключатели, магнитные оконные выключатели и т. д., где небольшое движение активирует систему сигнализации.

Рисунок 10. Схема детектора проникновения тревоги

Скачать PDF

Оптический концевой выключатель для станков с ЧПУ

Дизайн

Итак, вот концепция. Я получил пакет из 100 таких оптических переключателей с прорезями на eBay почти даром. Это нормально разомкнутые переключатели NPN. Мы хотим, чтобы ограничитель вел себя как нормально закрытый, чтобы ограничитель срабатывал при обрыве провода. По этой причине мы просто блокируем луч (тем самым замыкая переключатель) до тех пор, пока не будет достигнут предел, который разблокирует луч и размыкает переключатель. Mach 3 может позаботиться о любой полярности (нормально открытая или нормально закрытая), которую мы хотим отключить.

Теперь представьте маленькие ворота, которые прерывают луч внутри оптического переключателя. Примерно так:

Оптический переключатель (синий), раздвижные ворота (фиолетовый), рычаг (зеленый)… с любой стороны крышки:

Концевой выключатель в сборе. Обратите внимание на плунжеры с обеих сторон — они работают двумя способами…

Выключатель жестко закреплен через отверстия в нижней части. На подвижной части машины установлен кронштейн, который будет прижиматься к плунжеру, открывать затвор и активировать луч при достижении предела:

Предел срабатывает, когда затвор открывает оптический луч …

Со снятой крышкой. Хочу ли я сделать основание выше и использовать тонкую крышку? Я выбрал этот дизайн, потому что мой переключатель (синяя штука) стоит довольно высоко, и я хотел выточить верх и низ из чего-то доступного и легко обрабатываемого — в данном случае 5/8-дюймового алюминия.

 

Чертежи с размерами

Top View…

Front View…

Gate Detail, Top View…

Gate Detail, Right Посмотреть…

Ступени обработки

Обработка может показаться простой:

Нижняя часть

1. Начните с куска алюминиевой пластины толщиной 5/8″. Подровняйте его мухоловкой со всех сторон.

2. Отфрезеруйте нижнюю часть крышки до толщины 0,25 дюйма и вырежьте прорези для монтажных болтов. Вероятно, просверлите эти пазы сверлом 1/4 дюйма, а затем возьмите фрезу меньшего размера, чтобы сгладить края. Можно также использовать продольную пилу, чтобы отрезать большое количество материала, которое необходимо удалить над монтажным кронштейном, а затем очистить его легким фрезерным проходом.

3. Просверлите полость, в которой находится оптический переключатель.

4. Просверлите монтажные отверстия оптического переключателя и нарежьте резьбу.

5. Просверлите отверстие под оптическим переключателем для проводов и просверлите снизу соединительное отверстие для ввода и вывода проводов.

6. Просверлите и нарежьте отверстия для болтов, удерживающих крышку на месте.

Верх

1. Начните с куска 5/8″ алюминиевой пластины. Подровняйте его мухоловкой со всех сторон.

2. Просверлите центральную полость.

3. Просверлите боковые отверстия, в которые будет входить толкающий рычаг.

4. Просверлите и раззенкуйте отверстия для болтов, удерживающих крышку на месте.

Ворота

1. Начните с куска алюминиевой пластины толщиной 1/4″.

2. Просверлите отверстие для рычага.

3. Отфрезеруйте края, чтобы получились тонкие ворота.

4. Просверлите и нарежьте отверстия для установочных винтов с обеих сторон шибера.

Рычаг

1. Начните с куска предварительно обработанного стального стержня, отрезанного по длине. Закруглите или скосите концы по желанию.

Электропроводка

Оптический переключатель занимает 4 провода, поэтому я планирую использовать кабель CAT5. Это то же самое, что вы используете для подключения к локальной сети. Вы можете купить готовые кабели CAT5 различной длины. Просто отрежьте один разъем, зачистите провода и припаяйте к оптическому переключателю. Используйте небольшую термоусадочную трубку, чтобы убедиться, что между проводами нет коротких замыканий.

Для токарного станка мне нужны 2 концевых выключателя и 2 контура. Мы будем использовать по 1 контуру для каждой оси – X и Z. X – левый (-) и правый (+), Z – вход (-) и выход (+). Итак, мы хотим установить исходные положения станка, чтобы они были крайними положительными для обеих осей — крайне справа и далеко (круто!). Я буду устанавливать оптические концевые выключатели на фартук и монтировать стопорные блоки на станину токарного станка (X слева и X справа) и на поперечных салазках (Z вход и Z выход). Таким образом, мы будем использовать только 2 входа от GRex для системы Home/Limit. Станок знает, следует ли рассматривать остановку как исходную или предельную, в зависимости от того, была ли ей дана команда вернуться в исходное положение или нет, а также в зависимости от того, в каком направлении она двигалась, когда натолкнулась на остановку, и на каком контуре (оси) она получила остановку.