Sélectionner un capteur à fibres (en fonction de ses caractéristiques)
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Lors de l’utilisation de plusieurs capteurs à fibre optique, vous pouvez perdre du temps à rechercher la fibre optique associée à l’amplificateur utilisé. Le mode de couplage fait clignoter le voyant situé à l’extrémité de la fibre optique, de sorte que les utilisateurs puissent vérifier en un coup d’œil quelles sont les unités reliées entre elles.
GAIN DE PLACE
Le capteur et le boîtier forment une surface plane, sans ouvertures dans lesquelles la poussière et d’autres corps étrangers pourraient s’accumuler.
L’âme des modèles à tête hexagonale et à tête plate possède un rayon de courbure de 2 mm.
L’extrémité de ces fibres est courbée comme un périscope.
Afin d’orienter la lumière à 90°, il est également possible de couper l’extrémité de la fibre à un angle de 45°. La forme de périscope offre cependant une atténuation de la lumière plus faible et donc une plus forte puissance.
Type à coupe à 45°
L’atténuation de la lumière est considérable.
Type périscope
L’atténuation de la lumière est très faible.
FU-77TZ
FU-77TG
Blindage en acier inoxydable robuste
Les capteurs à tête hexagonale permettent une disposition propre du câble.
Tout problème d’arrachement est ainsi évité.
Modèle classique
Les problèmes de rupture par arrachement de la fibre étaient fréquents.
TÊTE HEXAGONALE
La fibre est parfaitement verticale, réduisant ainsi le risque de rupture.
FU-52TZ / FU-44TZ
Illustration de l’intégration de la fibre dans le boîtier
Ces capteurs peuvent être directement fixés à l’équipement, rendant inutile toute installation de supports, pour un gain de place considérable.
La fibre change de direction à l’intérieur du boîtier, permettant ainsi une disposition propre.
*Excepté le FU-L50Z.
FU-L51Z
L’espace d’installation requis est encore plus restreint.
L’intégration du support au capteur élimine toute tâche d’assemblage complexe.
Le grand nombre de pièces nécessaires au montage peut engendrer de nombreux problèmes.
SIMPLIFICATION DE L’INSTALLATION
Le support de fixation est intégré au capteur, simplifiant ainsi l’installation.
À distance égale, la fibre optique à faisceau barrage dont la portée est plus longue, permet la réception d’une intensité lumineuse plus élevée, assurant ainsi une meilleure stabilité de détection.
Aussi, en, offrant un faisceau plus puissant, ce type de fibre peut être installé même en environnement agressif.
F-4 / F-5
Lentilles dotées d’un angle d’ouverture d’environ 8°
En plus de l’angle d’ouverture réduit, un revêtement spécial, appliqué sur la surface intérieure de la lentille, contribue à limiter l’atténuation de la lumière spéculaire causée par cette surface.*
Les fibres optiques projettent ainsi efficacement la lumière, pour une plus forte puissance.
*L’angle d’ouverture correspond à l’angle auquel la lumière émise par le capteur se propage.
FU-50
Microlentille intégrée dotée d’un angle d’ouverture d’environ 6°
L’intégration de la lentille a permis une miniaturisation de la fibre optique.
Tout problème de desserrement ou de détachement de l’objectif dû aux vibrations est ainsi évité.
Protégée par un boîtier carré, cette fibre optique peut être installée aisément grâce à l’utilisation d’un support de fixation dédié.
FU-L50Z
Lentille intégrée dotée d’un angle d’ouverture d’environ 15°
La lentille intégrée élimine tout problème de desserrement ou de détachement de l’objectif dû aux vibrations.
En outre, tout risque de desserrement de boulons ou de rondelles dû aux vibrations est également évité grâce à l’intégration du support de fixation.
FU-70TU
50 millions de pliages
La lentille sphérique intégrée permet à la fibre optique high-flex d’offrir forte puissance et grande stabilité même en environnement agressif.
FU-E40
Distribution uniforme de l’intensité lumineuse grâce à un angle d’ouverture réduit
Conçue pour offrir une large zone de détection de 40 mm, cette fibre optique n’est aucunement affectée par la poussière s’accumulant sur une partie de la surface de la lentille.
FU-96T
FU-98
Une forte puissance est atteinte grâce à la lentille intégrée et le revêtement en résine fluorée autorise l’utilisation de ces fibres optiques en environnement agressif.
À distance égale, la fibre optique en réflexion dont la portée est plus longue permet la réception d’une intensité lumineuse plus élevée. La forte puissance permet d’améliorer la stabilité de détection de pièces noires à faible pouvoir réfléchissant et de pièces métalliques brillantes.
FU-40/40G
Distance de détection 2300 mm*
FU-61
Distance de détection 1300 mm*
*En cas de sélection du mode MEGA de la série FS-N10. Les distances de détection correspondent aux valeurs de détection d’une cible en papier blanc (cible standard).
La portée de cette fibre optique à forte puissance atteint 2,3 m. La structure à double lentille assure une détection stable même lorsque de la poussière recouvre la lentille.
L’angle d’ouverture réduit à environ 8° élimine toute dispersion de lumière superflue.
Ces capteurs sont équipés de lentilles dotées d’un angle d’ouverture d’environ 8°. Comparés aux modèles en réflexion standard, ils disposent d’une structure permettant de réduire l’élargissement du spot même lorsque la distance de détection est longue.
Modèle en réflexion standard : FU-6F
Diamètre de spot = 1,155 × distance de réglage + diamètre d’âme
FU-40/40G
Diamètre de spot = 0,14 × distance de réglage + 3,7
1,155 × 100 + 1 = Environ ø117 mm
0,14 × 100 + 3,7 = Environ ø18 mm
La différence est flagrante !
Si la lumière frappe une pièce brillante à angle droit, une grande quantité de lumière est reçue car la lumière réfléchie de façon spéculaire retourne au récepteur sans aucune perte.
En revanche, si la lumière frappe la pièce selon un autre angle, peu de lumière est reçue car la lumière réfléchie de façon spéculaire n’est pas renvoyée au récepteur.
Sur la base de ce phénomène, il est possible d’obtenir de grandes différences d’intensité entre un arrière-plan et une pièce présentant un degré de brillance différent en faisant varier l’angle d’installation du capteur.
FU-40/40G
La lumière réfléchie de façon spéculaire est correctement reçue.
Pratiquement aucune lumière n’est reçue.
Modèle en réflexion standard : FU-6F
FU-61/61Z
Le diamètre de l’âme de la fibre est 1,5 fois plus large que celui des produits classiques.
Cet élargissement facilite le passage de la lumière à travers la fibre, permettant l’utilisation des modes forte puissance.
En outre, une âme plus épaisse assure une meilleure résistance du câble à l’arrachement.
Le boîtier est composé de SUS303.
Le couple de serrage est de 3,0 Nm (environ 30 kgf∙cm), soit environ 3 fois la valeur habituelle.
Le risque d’endommagement dû à l’application d’un couple de serrage excessif lors de l’installation du capteur est ainsi réduit.
Les modèles à faisceau large sont particulièrement adaptés aux applications dans lesquelles la position de la pièce varie ou aux applications de détection de présence de pièces de formes complexes.
Les modèles zone et éventail présentent chacun des avantages différents.
FU-A100/A40
Modèles 100 mm/40 mm
FU-E40
Modèle 40 mm
La lentille intégrée permet une distribution uniforme de l’intensité lumineuse. Les modèles zone à faisceau barrage détectent plus efficacement les infimes variations de l’intensité lumineuse que les modèles éventail.
Il est possible de détecter de petites pièces et de prévenir l’apparition d’un halo en diminuant la largeur de détection et l’épaisseur du faisceau lumineux émis. Comparée aux étiquettes à fente classiques, la plaque fendue est moins sujette à l’arrachement bien que plus facile à fixer et à retirer.
Rapport entre la quantité de lumière bloquée et la quantité de lumière reçue (exemple type)
[Conditions de mesure]
Amplificateur : FS-N11N (mode HSP, APC désactivée)
Distance entre transmetteur et récepteur : 100 mm
Pièce : objet opaque
Les âmes sont disposées en ligne pour offrir un large axe optique.
Ce large axe optique facilite la tâche d’alignement des fibres, simplifiant ainsi l’installation.
Le boîtier est rempli de résine, évitant ainsi toute pénétration de poussière et d’humidité provenant de l’extérieur du capteur.
Indice de protection IP67
Caractéristiques du mouvement parallèle du FU-A10 (exemple type)
[Conditions de mesure]
Amplificateur : FS-N11N (mode FINE, APC désactivée)
Configuration de la sensibilité maximale, puis mesure de la position à laquelle la détection est possible avec toute la lumière bloquée/toute la lumière entrante.
Les trous de vis ont été remplacés par des fentes facilitant ainsi l’alignement de l’axe optique.
Il est possible de chercher la position offrant la valeur la plus élevée en vérifiant l’intensité lumineuse reçue à l’aide d’un amplificateur.
FU-A05 (D)/A10 (D)
Le câble des modèles éventail peut être tiré dans n’importe quelle direction.
FU-10 : Fibre optique à lentille intégrée
Le filetage de la lentille et la vis du capteur sont utilisés afin de fixer les composants. Tout problème de perte d’une lentille qui se serait détachée en raison de vibrations sans qu’on ne le remarque, est ainsi éliminé.
La lentille se détache à cause des vibrations.
Le diamètre du spot du transmetteur peut être réglé (0,9 à 3,5 mm) afin de l’adapter à la taille de la pièce, sans modifier la position du capteur. Le réglage du diamètre du spot ne nécessite aucun outil. Il suffit de jouer sur la position de la fibre dans le boîtier.
Variation du diamètre du spot
Le diamètre du spot est réglable.
F-5HA : Lentille à diamètre de spot réglable et visée latérale
![[FIBRES PRISES EN CHARGE] FU-35FZ R2 ToughFlex / FU-35FG R10 Acier inoxydable / FU-35FA R25](/frfr/Images/small-beam-spot_img_05_1997600.png)
Longueur de fibre insérée et diamètre du spot
La lentille est fixée par son pas de vis (ø3,2 mm).
Tout problème de détachement est ainsi éliminé.
La longueur de fibre insérée dans le boîtier de la lentille fait varier le diamètre du spot de 0,5 à 3 mm.
La visée latérale permet d’installer le capteur en espace restreint.
Environ 1/7 de l’espace habituellement nécessaire pour un produit classique
FU-20
Le diamètre ultra-compact du boîtier est de seulement 3 mm. Le FU-20 peut être installé plus près de la pièce que les capteurs à faisceau concentré classiques.
L’application d’un revêtement limitant la réflexion diffuse a permis une diminution des réflexions à l’intérieur de l’objectif.
Résistant aux rayures, la lentille en verre est dotée d’un revêtement non réfléchissant minimisant la quantité de lumière réfléchie à l’intérieur du boîtier.
Ces facteurs contribuent à la stabilisation de la détection et à la différenciation de l’intensité lumineuse reçue en cas de présence ou d’absence de pièces (cible) microscopiques.
Résistant aux pliages répétés, les fibres high-flex conviennent parfaitement à une installation sur pièce mobile.
En outre, le rayon de courbure des fibres de la série FU-U est de seulement 2 mm, pour un cheminement de fibre simplifié.
La fibre pouvant être coupée librement, son utilisation se voit ainsi simplifiée.
Nous recommandons l’usage de ces fibres optiques sur pièce mobile ou en espace restreint.
*FU-48U, FU-49U, FU-58U, FU-59U, FU-69U, FU-70TU, FU-70U, FU79U
Tout nouveau matériau, la fibre de nylon garantit une durée de vie environ 50 fois plus longue que celle des produits classiques.
La résistance accrue du revêtement permet de réduire la contrainte exercée sur les âmes internes.
Détection à partir de pièces mobiles telles qu’un bras robotisé
Installation gain de place adaptée à diverses configurations
| Angle | 90° vers la gauche et la droite |
|---|---|
| Rayon de pliage | R = 30 mm |
| Poids | P = 20 g |
| Vitesse | 30 pliages/minute (1 pliage correspond à un aller-retour de la gauche vers la droite) |
| Fibre test | Fibre de la série FU-U |
*FU-48U, FU-49U, FU-58U, FU-59U, FU-69U, FU-70TU, FU-70U, FU79U
La nouvelle fibre optique peut être installée dans n’importe quelle configuration sans se soucier du risque de rupture dû aux pliages.
Fibre high-flex classique
Quatre âmes étaient utilisées. Le rayon de courbure de la fibre était de 4 mm.
Nouvelle fibre high-flex
Une fibre à âmes multiples est utilisée. Le rayon de courbure de la fibre est de seulement 2 mm.
Ce modèle de fibre en coupe libre présente un diamètre de seulement 1 mm.
Bien qu’ultra-compact, il offre une distance de détection de 590 mm (en mode MEGA).
Son rayon de courbure de 2 mm lui permet de se plier très facilement, facilitant son installation dans diverses configurations.
La lentille sphérique intégrée à ces modèles permet une longue distance de détection allant jusqu’à 3500 mm (FU-70TU).
Elle leur offre à la fois forte puissance, résistance à la poussière, et un faible angle d’ouverture d’environ 24° évitant l’apparition d’un halo. Avec les capteurs classiques, les vibrations entraînaient fréquemment le desserrement et le détachement de la lentille.
La lentille intégrée permet une utilisation dans des environnements soumis aux vibrations et nécessitant une haute flexibilité.
Le revêtement en résine fluorée protège les modèles résistant aux huiles et aux produits chimiques de la pénétration de liquides.
Détection du bris d’un foret dans un environnement dans lequel du liquide de refroidissement est utilisé
Comparé aux autres matériaux, le revêtement en résine fluorée résiste parfaitement à un grand nombre de produits chimiques.
: Bonne
: Selon certaines conditions
: Impossible
| Matériau | Nom du produit chimique | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Acétone | Méthyléthylcétone | Benzène | Méthanol | Toluène | Acide chlorhydrique | Acide sulfurique (98 %) | |
| Résine fluorée |
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| ABS |
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| Polycarbonate |
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Le FU-92, le FU-96, le FU-96T et le FU-98 intègrent une lentille.
En mode FINE, mode par défaut, leur portée atteint 3600 mm. Ces modèles fonctionnant par barrage, la différence d’intensité lumineuse reçue en cas de présence ou d’absence d’une pièce est très marquée.
Par conséquent, la présence de poussière ou de saletés ne gêne en aucune manière leur fonctionnement.
FU-96T
Les trous de fixation de la tête de capteur permettent de l’installer sans support. La visée latérale permet une installation en espace restreint.
FU-98
Un support de fixation dédié (OP-87095, matériau : SUS316) est disponible. L’unité principale comporte des saillies permettant de fixer le support en toute sécurité sans risque de glissement.
Le transmetteur et le récepteur sont séparés et placés dans une configuration inclinée.
Les dysfonctionnements causés par la stagnation de liquide, fréquents avec les modèles en réflexion classiques, sont ainsi réduits.
De plus, leur extrémité étant courbe, les gouttelettes d’eau glissent aisément sur la surface de détection.
![Un modèle en SUS est aussi disponible. / [FU-97P] Modèle à fixation de blocage en PVC / Modèle fin 9,6 mm / [FU-97S] Modèle à fixation de blocage en SUS316L](/frfr/Images/oil_chemical-resistant_img_07_1997581.jpg)
Les modèles à faible diamètre sont des fibres optiques dont l’axe optique est très étroit, rendant ainsi possible la détection de pièces microscopiques.
Ces capteurs conviennent aux applications de confirmation d’insertion et de détection de pliage de broches de connecteur faiblement espacées, de détection de minuscules éclats ou encore de positionnement de pièces.
Le diamètre de l’axe optique et celui de l’âme de la fibre (diamètre de la lentille) sont identiques.
L’angle d’ouverture indique l’amplitude d’étalement de la lumière par rapport à l’axe optique.
FU-51TZ
FU-53TZ
FU-57TZ
Les modèles à tête plate peuvent être installés directement sans support supplémentaire.
(Exemple) Détection d’un fil de 0,5 mm de diamètre
Avec le FU-58 (ø0,265 mm) la totalité de l’axe optique est bloquée.
Avec le FU-7F (ø1 mm) seule la moitié de l’axe optique est bloquée.
Il est plus facile d’obtenir une différence d’intensité avec une fibre dont l’axe optique présente un diamètre plus faible que celui de la pièce !
FU-58U
FU-59U
FU-79U
Ces capteurs combinent résistance au pliage, grâce à leur rayon de courbure de 2 mm, et grande flexibilité, supportant 50 millions de pliages. Nous recommandons leur utilisation à des emplacements rendant tout cheminement de câble complexe et sur des pièces mobiles, telles que des mandrins de transfert.
FU-75F
*La gaine ne peut être pliée.
La gaine fine (0,82 mm de diamètre) est longue de 15 mm.
Ce capteur peut être installé même en espace restreint, dans le cadre, par exemple, d’applications de vérification du passage de composants électroniques microscopiques, tant que cet espace est suffisant pour laisser passer la gaine.
L’angle d’ouverture d’une fibre optique standard est d’environ 60°.
En cas d’installation du capteur dans un espace restreint ou en cas de risque d’apparition d’un halo, nous recommandons l’utilisation de fibres optiques à faisceau focalisé, offrant un angle d’ouverture réduit.
FU-18M
Le réflecteur intégré, faisant dévier l’axe optique de 90° et la lentille convergente, réduisant l’angle d’ouverture, améliorent la stabilité de la lumière projetée.
Composants séparés
Composants intégrés (FU-18M)
Grâce au boîtier prismatique du FU-18M, seul un alignement dans le sens perpendiculaire à l’axe optique est nécessaire.
FU-16/16Z
FU-50
Positionnez la fibre optique, côté rainuré vers le haut et côté lisse sur la surface de référence.
Insérez une pièce ou un objet similaire dans la fente du support de fixation. Tournez votre objet vers la gauche et la droite pour aligner l’axe optique.
F-4
F-5
FU-96T
Les fibres optiques à faisceau focalisé limitent la diffusion de la lumière grâce à leur lentille, permettant de limiter les réflexions parasites.
Un faible angle d’ouverture contribue à éviter la génération de réflexion parasite. La prévention de la réflexion parasite est nécessaire dans les cas suivants.
Détection erronée due à la lumière parasite
Bien que la pièce bloque l’axe optique, une réflexion parasite entraîne une détection erronée.
Avec un angle d’ouverture faible...
Les réflexions parasites sont éliminées !
FU-40S
Distance de détection
MEGA : 15 à 70 mm, FINE : 15 à 30 mm
Une lentille asphérique est une lentille présentant une surface courbe qui n’est ni sphérique ni plane.
L’atout majeur de cette lentille réside dans la faible aberration produite, un défaut fréquent des lentilles sphériques.
La lentille asphérique reçoit donc plus efficacement la lumière.
Même si l’ouverture est élargie afin d’augmenter la quantité de lumière reçue, l’aberration demeure faible.
LENTILLE SPHÉRIQUE
Différents points focaux ; aberration.
LENTILLE ASPHÉRIQUE
Même point focal ; absence d’aberration.
L’aberration se produit lorsque la lumière converge en différents points focaux selon qu’elle pénètre au centre ou sur le pourtour de la lentille. La lentille asphérique permet de détecter des pièces noires, brillantes et transparentes à des distances élevées.
FU-38L
Distance de détection
MEGA : 8 à 38 mm, FINE : 8 à 32 mm
Grâce à la conception optique unique de KEYENCE, le capteur n’est que peu affecté par l’inclinaison de la pièce.
Direction horizontale
Direction verticale
Une précision de positionnement de l’ordre de 0,2 mm max. est atteinte à une distance de 8 à 30 mm.*
* Détection d’un substrat en verre (recherche menée par KEYENCE)
Ancien modèle en réflexion définie (image)
FU-38L (image)
Réduction de l’ouverture pour limiter le champ de vision
FU-38S
Distance de détection
MEGA : 0 à 25 mm, FINE : 0 à 25 mm
Deux paires de transmetteur/récepteur sont intégrées au capteur.
Une paire est dédiée aux longues distances et l’autre aux courtes distances.
Cette structure permet au capteur de réaliser la détection dans une plage s’étalant de 0 mm à 25 mm.
Même en cas de variation de la distance entre le capteur et la pièce, une détection stable est garantie.
Deux paires de transmetteur/récepteur sont intégrées, l’une côté extérieur (longues distances) et l’autre côté intérieur (courtes distances). L’utilisation d’un prisme pour réfléchir la lumière a permis l’obtention d’un capteur compact.
Images du spot du transmetteur et de la détection
Images de la détection en cas d’inclinaison de la pièce
La paire de transmetteur/récepteur dédiée aux longues distances est utilisée lorsque la pièce est éloignée et la paire de transmetteur/récepteur dédiée aux courtes distances lorsque la pièce est assez proche.
FU-95S
La présence de bulles d’air ne gêne pas la détection.
Le FU-95S est doté d’une série de 16 axes optiques.
Ainsi, en cas de blocage de certains axes par des bulles d’air ou des gouttelettes d’eau, la détection est réalisée par les axes restants.
Il peut être installé sur un tube de 4 à 26 mm de diamètre et le rayon de courbure R5 de son câble à coupe libre offre une grande liberté de cheminement.
Réglage de la position Verrouillage simple
La graduation de 12 mm permet de vérifier facilement la position de détection souhaitée. En outre, il est possible de réaliser la détection à n’importe quelle position comprise dans cette plage en apportant de légers ajustements à la sensibilité.
FU-95W
Pour tubes d’un diamètre de 26 mm min.
Le rayon de courbure R5 du câble à coupe libre facilite l’intégration.
[OP-82177, kit disponible en option pour le FU-95W ; vendu séparément] Collier pour câble × 2,
caoutchouc antiglisse × 2 Le kit convient aux tubes d’un diamètre de 26 à 80 mm.
En cas d’absence de liquide dans le tube, il existe une différence importante d’indice de réfraction entre le tube et l’air.
La lumière est donc réfléchie par l’intérieur du tube et renvoyée au récepteur.
En revanche, en cas de présence de liquide, la différence d’indice de réfraction entre le tube et le liquide est plus faible.
Une grande partie de la lumière se disperse dans l’eau et n’est pas renvoyée au récepteur.
Cette caractéristique est utilisée afin de détecter la présence de liquide.
Absence de liquide
Présence de liquide
Présence de bulles
FU-93Z / FU-93
| Modèle | Résistance à la chaleur | Résine fluorée | Fibre |
|---|---|---|---|
| FU-93Z | - 40 à + 50 °C | R40* | R0,5 |
| FU-93 | - 40 à + 70 °C | R25 |
*La fibre ne peut être pliée à moins de 80 mm de son extrémité.
Il existe une différence importante d’indice de réfraction entre la résine fluorée et l’air lorsque l’extrémité est dans l’air.
Toute la lumière est donc réfléchie dans la direction d’incidence (vers le récepteur).
En revanche, lorsque l’extrémité est plongée dans le liquide, la différence d’indice de réfraction entre la résine fluorée et le liquide est plus faible.
Une grande partie de la lumière se disperse dans l’eau et n’est pas renvoyée au récepteur.
Cette caractéristique est utilisée afin de détecter la présence de liquide.
