מתח הזנה רחב: החיישן תומך בטווח מתחים רחב מאוד (לרוב 24 עד 240V AC/DC). יש לוודא שמתח ההזנה אינו חורג מהטווח המצוין במפרט כדי למנוע סכנת התחשמלות או שריפת המכשיר.
הארקה וסביבה רועשת: אם החיישן מותקן ליד ציוד המייצר רעש חשמלי חזק (כמו ווסתי מהירות, מנועי אינוורטר או ספקי כוח ממותגים), יש לוודא שטרמינל ההארקה (F.G. – Frame Ground) של אותם מכשירים מחובר להארקה אמיתית באדמה.
חיווט בנפרד: אין להעביר את כבלי החיישן באותן תעלות או בצמוד לכבלי מתח גבוה או כבלי כוח (Power Lines) כדי למנוע הפרעות אלקטרומגנטיות.
מניעת גז סיליקון: אין להשתמש בחומרים המפיקים גז סיליקון בסמוך לחיישן. אם הגז יידבק למגעים הפנימיים של ממסר היציאה (Output Relay), הדבר עלול לגרום לכשל בחיבור החשמלי.
הגנה מפני קצר: חובה להוסיף רכיב הגנה מפני קצר (נתיך/פיוז או מאמ”ת) בכניסת ספק הכוח וביציאות.
2. מבנה המכשיר ונוריות אינדיקציה
החיישן כולל מספר רכיבים על גבי הגוף שלו:
נורית יציאה – Operation Indicator (אדומה): נדלקת כאשר היציאה (המוצא החשמלי) נמצאת במצב פעיל (ON). שים לב: במשדר של דגמי האלומה העוברת NX5-M10R/M30, נורית זו משמשת כאינדיקציית מתח בלבד.
נורית יציבות – Stability Indicator (ירוקה): נדלקת כאשר תנאי קבלת האור (אור חזק ויציב או חושך מוחלט ויציב) הם אופטימליים. היא מסייעת לוודא שהחיישן לא נמצא “על הגבול” של הזיהוי בגלל לכלוך או חוסר כיוונון. (לא קיימת במשדרים של אלומה עוברת).
בורר רגישות (Sensitivity Adjuster): מאפשר להאריך או לקצר את טווח הזיהוי על ידי סיבוב (עם כיוון השעון להגברת הרגישות).
EX-40, NX-5, EQ-30, CX-400) הם כולם סדרות פופולריות מאוד של חיישנים פוטו-אלקטריים (עין אופטית) מבית Panasonic / Sunx. מדובר בחיישנים נקודתיים (קרן בודדת) המיועדים לאוטומציה, זיהוי מוצרים ובקרת קווי ייצור.
בוא נעבור עליהם אחד אחד ונבין מה הייחוד של כל סדרה:
הטריק שלו: החיישן הזה בנוי כך שהקרן המשודרת והעדשה הקולטת נפגשות בנקודה מדויקת מאוד בחלל (למשל, נקודת התכנסות של 40 מ”מ).
למה הוא מעולה: הוא כמעט ולא מושפע מהצבע של המוצר או מהרקע שמאחוריו. הוא מושלם לזיהוי נוכחות של עצמים קטנים, דקים או מבריקים במרחקים קצרים מאוד, מבלי “להתבלבל” מהמסוע שעליו הם עוברים.
הטריק שלו: זהו חיישן “סוס עבודה” קלאסי לתעשייה. הוא מסוגל לעבוד גם במתח AC וגם במתח DC (מולטי-וולטאז’), והיציאה שלו היא ממסר יבש (Relay) ולא טרנזיסטור (NPN/PNP).
למה הוא מעולה: בזכות הממסר הפנימי, הוא יכול למתג ישירות עומסים כבדים יחסית או להתחבר למערכות ישנות שעובדות על מתח רשת (110\text{V}/220\text{V}), מבלי להזדקק לרכיבי תיווך. מגיע בגרסאות משדר-מקלט (טווח ארוך של עד 30 מטר), רפלקטור, או פרוז’קטור.
הטריק שלו: חיישן בעל טווח ארוך (עד 2 מטרים) המבוסס על מדידת זווית האור החוזר (טכנולוגיית דיודה בעלת 2 מקטעים), ולא על עוצמת האור.
למה הוא מעולה: הוא יודע להתעלם לחלוטין מהרקע. אם כיוונת אותו לזהות עצם במרחק של 1 מטר, והרקע שמאחוריו הוא קיר לבן ומבריק במרחק 1.5 מטר – החיישן יתעלם מהקיר לחלוטין. הוא גם עמיד מאוד לסביבות עבודה מלוכלכות (אבק, אדים או עשן) בזכות שיטת המדידה הגיאומטרית שלו.
הטריק שלו: זוהי סדרת הדגל של פנסוניק לחיישנים קומפקטיים (צורת קוביה סטנדרטית). מדובר בחיישנים בעלי צריכת חשמל נמוכה מאוד (חיסכון של עד 60%) ועמידות פנומנלית לרעשים חשמליים.
למה הוא מעולה: פנסוניק שילבו פה מעגלי הגנה מתקדמים נגד תדרי השראה של מנועים (Inverters) ונורות פלורסנט. בנוסף, הגוף שלהם עמיד מאוד לשמנים, חומרי קירור של מכונות עיבוד שבבי (קולאנט) או דטרגנטים מבוססי אלכוהול בתעשיית המזון.
⚠️ אזהרת בטיחות חשובה (מתוך המדריכים של פנסוניק):
בדומה למה שציינו לגבי חיישני השטח, היצרן מדגיש באותיות קידוש לבנה לגבי כל ארבע הסדרות האלו: “Never use this product as a sensing device for personnel protection.” (אין להשתמש במוצרים אלו כהתקני חישה להגנת אדם). הם מיועדים למכונות בלבד. להגנת אדם, חובה להשתמש בווילונות בטיחות ייעודיים כמו ה-SF4D.
אם אתה מנסה לחוoutput (למשל, מתלבט בין דגם NPN לדגם PNP בסדרת ה-CX-400) או צריך עזרה בפענוח חוטים של ה-NX-5 (שם יש חוטים נפרדים למתח וחוטים לממסר), רשום לי ואשמח לעזור!
ארבע סדרות אלו של סנסורים פוטואלקטריים מבית Panasonic (לשעבר SUNX) מוגדרות במבנה מלבני קומפקטי (Rectangular), אך כל סדרה מתאפיינת בטכנולוגיית חישה ייעודית, טווחים שונים וייעוד תעשייתי שונה לחלוטין.
להלן ניתוח מפורט של הסדרות, הדגמים המרכזיים, ההבדלים, יתרונות השימוש והיישומים שלהן.
סדרה זו מתאפיינת בנקודת מיקוד (Convergence point) קבועה מראש. אלומת האור מתכנסת לנקודה מדויקת במרחק קצר מהעדשה, מה שאומר שהם מתעלמים מעצמים או מהרקע הנמצאים מעבר לטווח המוגדר.
דגמים עיקריים:
EX-42: טווח חישה של 5 עד 38 מ”מ (נקודת התכנסות ב-20 מ”מ), מתאים לזיהוי מדויק של עצמים קטנים או חוטים (מזהה חוטי נחושת בעובי 0.2 מ”מ).
EX-43: טווח חישה של 20 עד 35 מ”מ (נקודת התכנסות ב-30 מ”מ), מגיע עם נורית LED אדומה בולטת ורזולוציה/חזרתיות גבוהה במיוחד (0.05 מ”מ).
יתרונות ומה שונה: אינם מושפעים מצבע הרקע, מהחזרת אור של משטחים מאחור, או מחורים קטנים וחוסר אחידות במשטח המטרה.
יישומים עיקריים: מיקום מדויק של רכיבי אלקטרוניקה (PCB), בדיקת נוכחות של חלקים זעירים ברובוטיקה וקווי ייצור צפופים, זיהוי פחיות או חומרים מבריקים בטווח קרוב מבלי להיות מושפעים מהרקע שמאחוריהם.
סדרת NX-5 ייחודית בכך שהיא כוללת ספק כוח מובנה רחב במיוחד (AC וגם DC באותו חייז) ויציאת ממסר (Relay) המאפשרת חיבור ישירות לעומסים כבדים מבלי להזדקק לממסר חיצוני.
דגמים עיקריים לפי טכנולוגיה:
Thru-beam (משדר-מקלט): דגמי NX-M10RA/B (טווח 10 מטר) ודגמי NX-M30A/B (טווח ארוך של עד 30 מטר).
Retroreflective (מחזיר אור): דגמים עם פילتر פולריזציה או טווח ארוך (עד 5-7 מטר).
Diffuse reflective (מחזיר חיישן החזרה עצמית ): דגם NX5-D700 (טווח חישה עד 700 מ”מ).
יתרונות ומה שונה: עובדים עם מתחים גבוהים משתנים (24 עד 240 וולט AC, ו-12 עד 240 וולט DC), בעלי דרגת אטימה גבוהה IP66, ויציאת מגע ממסר חזקה (עד 1A או 2A).
יישומים עיקריים: שערי חניה אוטומטיים, דלתות תעשליות רחבות, מערכות שינוע כבדות, ומכונות ישנות שבהן זמין מתח רשת של 230V AC ישירות לחיישן.
סדרת EQ30 מתאפיינת בטכנולוגיית חישה אופטית המבוססת על דיודה בעלת 2 מקטעים (2-segment photodiode), המודדת את זווית פגיעת האור החוזר. המשמעות היא שהחיישן יודע להתעלם לחלוטין ממה שנמצא מעבר למרחק מוגדר מראש.
דגמים עיקריים:
EQ-34 / EQ-34-J (גרסת כבל או מחבר M12): סנכרון NPN.
EQ-34-PN / EQ-34-PN-J: סנכרון PNP.
(הערה: טווח החישה מתכוונן פיזית באמצעות בורג מכני עד למקסימום של 2 מטרים).
יתרונות ומה שונה: חסינים לחלוטין לצבע, ברק או זווית של המטרה. עצם שחור לחלוטין או עצם לבן מבריק באותו מרחק יזוהו בדיוק באותה נקודה. בנוסף, הם כוללים בורג כוונון מרחק נוח בן 2 סיבובים עם חיווי.
יישומים עיקריים: בקרת מפלס במיכלים (כולל גרסאות עם יציאות כפולות לרמה גבוהה/נמוכה), זיהוי מוצרים על גבי מסועים שבהם צבע המוצר משתנה תדיר, מעקב אחר קרטונים או חבילות במחסנים אוטומטיים שבהם הרקע מאחורי המסוע בעייתי.
סדרת הדגל של פנסוניק לחיישנים מלבניים קומפקטיים (גרסת Ver.2). זוהי סדרה עצומה הכוללת מעל 140 דגמים שונים המכסים את כל סוגי האופטיקה האפשריים תוך חיסכון ניכר בצריכת החשמל (עד 60% פחות) ועמידות גבוהה לרעשים חשמליים (כגון מנועי אינוורטר).
קבוצות דגמים מרכזיות בסדרה:
CX-411 / CX-412 / CX-413 (Thru-beam): טווחים ארוכים במיוחד (עד 30 מטר בדגם 413) עם אלומת אינפרא-אדום חזקים במיוחד כנגד אבק ולכלוך.
CX-421 / CX-422 / CX-423 (Diffuse / Spot): כוללים נקודת אור אדומה בולטת לכיוון קל ויעיל.
CX-441 / CX-443 (Narrow-beam / Adjustable): חיישני החזר פזור עם מיקוד מדויקים המסוגלים לזהות הפרשים של עד 0.4 מ”מ.
CX-481 / CX-482 (Transparent Object): מיועדים לזיהוי עצמים שקופים (בקבוקי זכוכית, פלסטיק שקוף, סרטים דקים).
CX-491 / CX-493 (Retroreflective with Polarizer): מחזירי אור עם פילטר פולריזציה לזיהוי עצמים מבריקים.
יתרונות ומה שונה: מגוון עצום של אפשרויות (כולל דגמים עמידים לשמני חיתוך בתעשיית המתכת ברמת אטימה IP67, אפשרויות חיבור בכבלים באורכים שונים או מחברי M8/M12 מהירים).
יישומים עיקריים: פתרון “הכל כלול” לכל קווי האריזה, תעשיית המזון והמשקאות (זיהוי בקבוקים שקופים), מכונות עיבוד שבבי (עמידות לשמן), מעקב אחר מוצרים על גבי מסועים כלליים.
| סדרה | עיקרון פעולה בולט | יתרון מרכזי בולט | שימוש טיפוסי אופייני |
| EX-40 | החזרה ממוקדת (Convergent) | התעלמות מוחלטת מרקע קרוב/רחוק | זיהוי רכיבי אלקטרוניקה ומיקום מדויק במיקרו-אוטומציה |
| NX-5 | משדר-מקלט / מחזיר אור / פזור | עבודה במתחי רשת (AC/DC) ויציאת ממסר חזקה | שערים אוטומטיים, מנועים ומכונות תעשייתיות כבדות |
| EQ30 | דיכוי רקע אופטי (Background Suppression) | אי מושפעות מצבע, ברק או זווית המטרה | בקרת מפלס במיכלים וזיהוי מוצרים משתנים על מסועים |
| CX400 | מגוון עצום (הכל מהכל) | חיסכון בחשמל, עמידות לשמנים ורעשים, מבחר עצום של עדשות | קווי אריזה, זיהוי שקופים, מכונות כלליות ותעשיית המזון |
להלן הדגמים המובילים והנפוצים ביותר בסדרות החיישנים הפוטו-אלקטריים התעשייתיים של פנסוניק (Panasonic / SUNX): EX-40, NX-5, EQ30, CX-400.
סדרת EX-40 מציעה טווחים ארוכים במיוחד בגוף מלבני חסון ושטוח, המיועד לתנאי תעשייה קשים ודרישות אמינות גבוהות בקווי שינוע.
הדגמים המובילים:
EX-42 / EX-42A / EX-42B: דגמי מעבר (Thrubeam) המגיעים לטווחים ארוכים של עד 10 מטרים, אידיאליים למסועים ארוכים ושערי בטיחות/זיהוי.
EX-41 / EX-41A / EX-41B: דגמי החזרה ישירה (Diffuse) חזקים במיוחד לזיהוי עצמים ממרחקים גדולים.
סדרת NX-5 היא משפחה ותיקה, אמינה ופופולרית מאוד המאופיינת בגוף מלבני גדול וחזק, עם יכולת עבודה מול מגוון רחב של מתחי חשמל (גם DC וגם AC).
הדגמים המובילים:
NX-5EA: דגם מעבר (Thrubeam) לטווחים ארוכים של עד 30 מטרים, בעל עמידות גבוהה לאבק ותנאי חוץ.
NX-5RM: דגם רפלקשן (Retroreflective) הכולל פילטר קיטובי (Polarizing filter) המאפשר זיהוי אמין גם של עצמים מבריקים ומשטחי מתכת מחזירים.
NX-5D: דגם החזרה ישירה (Diffuse) עוצמתי לזיהוי כללי של עצמים בקווי ייצור ואריזה.
סדרת EQ-30 משתמשת בטכנולוגיית מדידת זווית מתקדמת (Background Suppression), המאפשרת לחיישן להתעלם לחלוטין מרקעים מרוחקים ולזהות אך ורק עצמים הנמצאים בטווח מוגדר מראש, ללא תלות בצבע או בברק שלהם.
הדגמים המובילים:
EQ-34: הדגם הפופולרי והנפוץ ביותר בסדרה, הכולל אפשרות כוונון טווח עבודה גמיש של עד 2 מטרים, עם יציאה כפולה (Light-ON / Dark-ON).
EQ-30 / EQ-35: דגמים נוספים בסדרה המותאמים לטווחי קרובים או בינוניים (החל מ-20 ס”מ ועד מטר אחד) לבקרת מפלס מדויקת ועצירת מלגזות או משטחים.
סדרת CX-400 היא אחת מהסדרות הנפוצות, המגוונות והמוצלחות בעולם לתעשיית האוטומציה. היא משלבת גוף קומפקטי בתקן אטימה גבוה (IP67) עם חיסכון ניכר בצריכת החשמל.
הדגמים המובילים:
CX-491: דגם רפלקשן (Retroreflective) מוביל הכולל פילטר קיטובי לזיהוי אמין של בקבוקים שקופים, אריזות ניילון וחומרים מבריקים.
CX-421: דגם החזרה ישירה (Diffuse) עם פוטנציומטר כוונון מדויק לזיהוי כללי של עצמים קרובים.
CX-441 / CX-444: דגמים מתקדמים המבוססים על טכנולוגיית דיכוי רקע (BGS), מעולים לזיהוי חלקים קטנים על רקע משתצר או מבריק מבלי להיות מושפעים מהרקע.
מכיוון שהחיישן משלב בתוכו ממסר (Relay) יבש, החיווט מתבצע לפי צבעי הכבלים הבאים:
חום (Brown) וכחול (Blue): חיבור מתח ההזנה (Supply Voltage) – תומך ב-24 עד 240V AC או DC.
לבן (White): מוליך ה-COM (המשותף של הממסר).
שחור (Black): מוליך ה-N.O. (Normally Open – פתוח בשגרה).
אפור (Gray): מוליך ה-N.C. (Normally Closed – סגור בשגרה).
הנחיות התקנה וכיוונון
חיישן אלומה עוברת (Thru-beam – דגמי NX5-M10R / NX5-M30):
הצב את המשדר (Emitter) והמקלט (Receiver) בקו ישר אחד מול השני.
הזז את המשדר למעלה, למטה, ימינה ושמאלה כדי למצוא את הטווח שבו נורית הפעולה (האדומה) במקלט דולקת באופן קבוע. קבע את המשדר בדיוק במרכז הטווח הזה.
בצע את אותה בדיקה והתאמה זוויתית גם עבור המקלט.
ודא שנורית היציבות הירוקה דולקת קבוע.
מרחקי התקנה בין חיישנים סמוכים (למניעת הפרעות הדדיות): הדגמים לטווחים ארוכים (כמו NX5-M10R ל-10 מטרים או NX5-M30 ל-30 מטרים) אינם כוללים מנגנון אוטומטי למניעת הפרעות הדדיות.
עבור דגם ה-10 מטרים: יש להרחיק חיישן זוגי אחר מרחק של לפחות 888 מ”מ.
עבור דגם ה-30 מטרים: יש להרחיק חיישן זוגי אחר מרחק של לפחות 2,400 מ”מ.
בחיישני החזרה מהחפץ (NX5-D700□), אם הם מותקנים אחד מול השני, יש להתקין אותם בזווית קלה כדי שאחד לא יקלוט את האלומה של השני ישירות או יזהה את החלק הקדמי שלו בטעות.
מפרט סביבתי
עמידות למים ואבק: בעל דירוג הגנה גבוה (מתאים לסביבות תעשייתיות). עם זאת, אין להשאיר את המוצר תחת תנאי טמפרטורה גבוהה ולחות קיצונית לאורך זמן, שכן הדבר עלול לשחוק את הרכיבים הפנימיים ולפגוע בביצועי הזיהוי.
הגנה מפני אור חיצוני: יש למנוע חשיפה ישירה של עינית החיישן לאור שמש חזק או לנורות פלורסנט הפועלות בתדר גבוה (High-frequency / Rapid-starter), שכן הם עלולים לגרום לקריאות שווא חשמליות.