sick槽型传感器UFN3-70B113应用原理

SICK UFN3-70B113（订货号：6058960）超声波槽型传感器原理与应用解析

说明：UFN3-70B113属于SICK UF系列U型槽式标签传感器，行业俗称槽型电眼，并非光学透射式，采用超声波穿透检测原理，电缆出线款、NPN/PNP可切换输出，主打不干胶标签检测，是包装自动化针对透明标签检测的经典型号。

一、概述

传统光学槽型传感器（WF2、WFS3）依靠可见光透射/反射识别标签，检测结果受标签颜色、透明度、表面光泽、镀铝层干扰极大，透明PET、BOPP标签经常出现漏检、误跳信号。UFN3-70B113采用超声波声衰减检测机制，依靠底纸与标签叠加后的声学吸收差异来识别标签位置，不受透光性、印刷颜色、高反光影响，专门用于贴标机、打印贴标、复卷分切设备的标签定位。型号区分要点：UFN3-70B113为电缆出线款；前面写的UFN3-70B413是M8插头款，二者检测原理一致，仅出线结构不同。

二、核心检测原理

UFN3-70B113为一体式U型叉槽结构，槽体一侧集成超声波发射晶片，另一侧为超声波接收晶片，标签纸带从3mm槽口中间穿过，声波横向穿透纸带。

1. 当槽内只有离型底纸（标签间隙位置）：介质薄，超声波吸收量小，到达接收端的声压信号强；

2. 当槽内是底纸+标签叠加区域：标签增加了介质厚度，材料对超声波的吸收、衰减变大，接收端收到的声压信号明显变弱；

3. 传感器内部MCU采集接收端声压幅值，结合示教标定好的阈值，判断当前是【标签】还是【标签间隙】，输出开关信号给贴标控制器、PLC，实现追标定位。

✅ 和光学传感器最本质区别：光学看“透光多少"；超声波看“材料对声波的吸收衰减量"。所以透明标签、银色铝箔标签、黑色满版印刷标签都可以稳定识别。

暗通/亮通逻辑（L/D模式）

• 暗通D（出厂默认）：有标签（声波衰减大）→输出导通；

• 亮通L：标签间隙（声波衰减小）→输出导通；可通过示教按键切换，适配不同贴标控制系统逻辑。

三、示教标定原理（信号阈值学习）

UFN3-70B113机身带±调节按键，两种示教模式，本质都是让传感器采集两种状态下的声信号，建立判断门槛：

1. 两点示教（静态示教）先把【标签间隙】放在槽内按+键采样；再把【标签】放到槽内按-键采样。传感器自动计算中间阈值，适合标签材质、厚度长期不变的产线，抗干扰更强。

2. 动态示教（在线示教）纸带连续走带，连续划过至少3组标签+间隙，传感器自动采集信号上下区间，自动生成阈值。适合经常换标签材质、底纸厚度波动的柔性产线，换型调试更快。

示教完成后传感器持续比对实时声信号和阈值，一旦越过阈值就翻转输出信号，同时LED指示灯同步状态。

四、关键硬件与电气参数

• 型号：UFN3-70B113，订货号：6058960

• 原理：超声波穿透式槽型检测

• 输出：NPN/PNP可切换，电缆直出（4芯电缆）

• 供电：DC 10～30V，标准24V工控供电

• 响应时间：≤250 μs，最高开关频率1.5kHz，支持高速贴标

• 槽口宽度：3 mm，叉深69 mm

• 最小识别间隙：2 mm，支持小圆标、窄间距小标签

• 防护等级：IP65，铝合金外壳

• 保护：反极性保护、输出短路保护

五、包装行业典型应用原理落地

1. 不干胶圆瓶/扁瓶贴标机传感器安装在剥标板前端，标签经过槽口时给出同步触发信号，控制伺服在指定位置剥离、贴附；透明日化标、保健品镀铝防伪标是它的主力场景，解决光学电眼“看不见透明标"的痛点。

2. 在线打印贴标系统提供标签到位信号，同步触发打印机打印，保证条码、文字和标签位置对齐，防止空打、打印偏移。

3. 标签复卷、分切、品检机连续采集标签间隙信号，用于计数、缺标报警、断纸检测，小标签计数稳定。

4. 制药、化妆品包装产线复合铝箔标签、多层覆膜标签检测，车间有粉尘、水汽飞溅工况下稳定运行。

六、影响检测原理稳定性的关键因素（现场要点）

1. 纸带必须居中、平直走带，纸带蹭到槽壁会产生额外声波吸收，造成信号漂移误触发；

2. 槽内不要进入水滴、泡沫，液体对超声波衰减强，会直接干扰信号；

3. 更换标签、底纸厚度变化后，必须重新示教，重新标定声衰减阈值；

4. 电缆布线远离伺服、变频器动力线，避免电磁干扰造成内部采样信号抖动；

5. 槽口3mm间隙禁止挤压厚硬质物料，防止损坏两侧超声收发晶片。

七、总结

SICK UFN3-70B113依靠超声波声衰减检测原理，跳出光学传感器对透光、颜色的依赖，是专门针对不干胶标签检测开发的槽型传感器。电缆出线、NPN/PNP可切换的结构，适配国内大量贴标设备布线方案；搭配两点/动态示教，兼顾固定物料量产线和多标签柔性产线，是包装自动化中透明标签检测成熟可靠的传感方案。

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