光電開關UB究竟代表什么?工業自動化的關鍵術語解析

  • 時間:2025-09-19 00:18:09
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當包裝產線上的紙箱突然停止傳送,或是機械臂精準抓取零件時,看不見的“眼睛”正悄然工作——它們常常就是光電開關。而在查閱技術資料或選型手冊時,“UB” 這個后綴頻繁出現,讓不少工程師和采購人員心生疑惑:光電開關UB是什么意思?它代表某種特殊功能、性能等級,還是一種特定的設計結構?

揭開“UB”的面紗,答案指向了其核心工作模式。光電開關UB,通常指的是采用 “Universal Beam”(通用光束型)工作模式的光電開關。更直白地說,它是一種對射式光電開關。理解UB的含義,關鍵在于掌握光電開關的基本類型及其工作原理的區別。

光電開關的核心工作邏輯是“光-電轉換”:發射器發出特定波長的光束(可見紅光、紅外光或激光),接收器檢測此光束的狀態變化(被遮擋或接收強度改變),并將此光學信號轉化為電信號輸出(開關動作)。根據發射器和接收器的安裝位置關系,主要分為以下幾種類型:

  1. 對射式 (UB - Universal Beam):
  • 結構: 發射器和接收器分立安裝,分別位于檢測路徑的兩端,面對面工作。
  • 原理: 發射器發出的光束直接射向接收器。當被檢測物體進入光束路徑并將其完全遮擋時,接收器接收不到光或光強度驟減,觸發開關信號。
  • 特點:
  • 檢測距離遠: 是所有類型中檢測距離最長的,可達幾米甚至幾十米。
  • 抗干擾強: 檢測精度高,不易受物體顏色、材質、反光性的影響,主要檢測物體是否存在(遮擋)。
  • 安裝要求: 需要在設備兩側留有安裝空間,并精確對準(雖然現代UB型自對準能力已大大增強)。
  • UB含義: “Universal Beam”寓意這種光束可以跨越一定距離(即“U”形路徑),通用性強,適用于需要長距離、高可靠性檢測的場合。這就是“光電開關UB”的直接含義——它標識了這是一款對射型的光電開關。
  1. 漫反射式:
  • 結構: 發射器和接收器集成在同一外殼內。
  • 原理: 發射器發出的光束照射到被測物體上,物體表面將光線漫反射回來一部分,被同一外殼內的接收器接收。當物體進入檢測區域使反射光強度達到設定閾值時,開關動作。
  • 特點:
  • 安裝簡便: 僅需單側安裝,省空間。
  • 受限于物體特性: 檢測效果受物體顏色(深色難檢測)、材質(反光性)、表面粗糙度等影響較大。
  • 檢測距離中等: 一般比對射式短。
  1. 鏡反射式:
  • 結構: 發射器和接收器集成在同一外殼內,同時需要一個配套的反光鏡安裝在對面。
  • 原理: 發射器發出的光束射向反光鏡,經鏡面反射回接收器。當被測物體遮擋住光束(即位于發射器/接收器與反光鏡之間)時,接收器接收不到反射光,開關動作。
  • 特點:
  • 檢測距離較長: 介于對射式和漫反射式之間。
  • 抗干擾較好: 比對射式差,但比漫反射式更穩定,受物體特性影響較小。
  • 需安裝反光鏡: 省去了對側的電線布置和供電,但需要安裝和清潔反光鏡。
  1. 槽型光電開關:
  • 結構: 一個U型槽體,發射器和接收器精準對射,分別固定在U型槽的兩臂內側。
  • 原理: 當被測物體進入U型槽,遮擋住發射器到接收器的光束路徑時,開關動作。
  • 特點:
  • 定位精度高: 檢測位置非常精確,常用于檢測小物體、片狀物、邊緣位置、或作為限位開關。
  • 抗環境光干擾強: U型槽體有效屏蔽了大部分雜散光。
  • 檢測距離短: 槽寬限制了檢測距離。

為何“UB”標識如此重要?

在工業現場選型和采購時,明確光電開關的類型是首要步驟。廠商在型號命名中加入“UB”后綴(或類似標識,如 E3Z-T81-B 中的B通常也指Beam/對射式),具有至關重要的意義:

  1. 快速識別工作模式: 一眼即知這是對射式開關,明確了它的工作原理、優缺點和適用場景。避免了與漫反射型(E3Z-D)、鏡反射型(E3Z-R)等混淆。
  2. 明確安裝需求: UB型意味著需要在對側安裝接收器或反射板(對射式本質上需要成對安裝),采購和技術人員能立刻意識到需要規劃兩側安裝空間和布線。
  3. 預估檢測能力: UB型通常代表它能提供最遠的檢測距離和最強的抗干擾能力(指對物體特性不敏感),為方案設計提供關鍵特性參考。
  4. 型號標準化與過濾篩選: 便于在龐大的光電開關產品庫中快速篩選出對射式產品,提高選型效率。

光電開關UB的典型應用場景

憑借其長距離、高穩定性的特點,UB型光電開關在自動化領域扮演著不可或缺的角色:

  • 長距離物體通過檢測: 流水線上長距離傳輸的包裹、板材、卷材的到位、計數或超限檢測。例如,大型物流分揀線包裹通過檢測。
  • 門/卷簾安全防護: 安裝在自動門、車庫門、工業設備出入口兩側,作為安全光幕的補充或用于檢測高大物體,防止夾傷。
  • 大型設備位置限位: 在沖壓機、注塑機、龍門架等大型設備中,檢測活動部件是否到達指定安全限位。
  • 物體存在性檢測(高要求): 在需要極高可靠性、不受物體表面狀況干擾的環境中,如檢測深色、吸光、無反射或表面復雜的物體是否存在。
  • 自動倉儲系統: 巷道堆垛機高度定位、托盤出入庫檢測等需要穿透較遠距離的場合。
  • 印刷與包裝機械: 檢測紙卷直徑、材料有無、糾偏控制等。

如何正確選用光電開關UB?

確認需要UB型對射式之后,還需考慮以下關鍵參數:

  • 檢測距離: 即發射器與接收器之間能穩定工作的最大距離。選擇時需考慮實際安裝間距并留有余量。
  • 光束類型: 可見紅光(便于對準)、紅外光(抗干擾略好)、激光(高精度點位檢測)。
  • 響應時間: 開關動作的快慢,影響高速流水線的檢測精度。
  • 輸出類型: NPN/PNP晶體管輸出、繼電器輸出等,需匹配控制系統的輸入接口。
  • 電源電壓: DC12-24V或AC/DC通用型等。
  • 防護等級: 根據現場環境(粉塵、水汽、油污)選擇IP等級。
  • 功能特性: 如是否需要背景抑制功能、靈敏度調節、狀態指示燈等。

當您下次再看到“光電開關UB”時,可以立即明確:它標識的是一款對射式光電開關。這種類型利用發射器與接收器分立安裝、光束直接對射

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