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CKD GPS3 Series Instruction Manual

Digital gap switch
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ＩＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＭＡＮＵＡＬ
DIGITAL GAP SWITCH
GPS3 Series
● Please read this instruction manual carefully before using
    this product, particularly the section describing safety．
● Retain this instruction manual with the product for
    further consultation whenever necessary．
SM-P00143-A

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Summary of Contents for CKD GPS3 Series

  • Page 1 SM-P00143-A ＩＮＳＴＲＵＣＴＩＯＮ ＭＡＮＵＡＬ DIGITAL GAP SWITCH GPS3 Series ● Please read this instruction manual carefully before using     this product, particularly the section describing safety． ● Retain this instruction manual with the product for     further consultation whenever necessary．...
  • Page 2 １．This product is designed and manufactured as a general industrial machine part It must be handled by someone having sufficient knowledge and experience.  ２．Use this product within its specifications. Consult with CKD for details when using the product beyond the unique specification range, outdoors, or in the following conditions or environment: Additionally, the product must not be modified or machined. ① Use for special applications requiring safety including nuclear energy, railroad, aviation,...
  • Page 3 If any failure for which CKD CORPORATION is recognized to be responsible occurs within the above warranty period, a substitute or necessary replacement parts shall be provided free of charge, or the product shall be repaired free of charge at the plant of CKD CORPORATION. However, the guarantee excludes following cases:   ①...

  • Page 4: Table Of Contents

    【 INDEX 】 １．UNPACKING ………………………………………………… ２．INSTALLATION ２．１ Installation environment ………………………………………………… ２．２ Installation ………………………………………………… ２．３ Piping ………………………………………………… ２．４ Wiring ………………………………………………… ３．PROPER OPERATION ３．１ Important safety instructions ………………………………………… ４．ＯPERATION ４．１ Names and functions of display / operation section 13 ４．２ Setting ………………………………………………… ４．３ RUN mode ………………………………………………… ４．４ Easy setting ………………………………………… 15 ４．５ ES mode ………………………………………………… ４．６ OS mode ………………………………………………… ４．７...

  • Page 5: １．Unpacking

    １ UNPACKING １．UNPACKING To prevent foreign matter from entering the product, unpack the product  CAUTION just before piping starts. (1) Check the model number imprinted on the product to make sure that the product you received is exactly the       product you ordered. (2) Check the exterior of the product for any damage. (3) Before using the product, read the supplied documentation. [SM-P00143-A] − 4 −...

  • Page 6: ２．Installation

    ２ INSTALLATION ２．INSTALLATION ２．１ Installation environment a） Avoid installing this product where it is subject to ultraviolet rays. CAUTION b） Prevent installation where the product is exposed to a direct sunlight. c） Avoid installation at places where there is excessive vibration or impact. d） Large drainage     Install the air dryer and drain separator before the air filter.     If there is a large drainage from the compressor. Hot and highly humid air could     shorten the device life or result in corrosion. e） For compressor circuit of water lubrication method     Take measures to prevent chlorine-based substances from entering the     compressed air. (1) Avoid using this product  under the following conditions. ・ Where ambient temperature and product temperature may fall outside the range of 0 to 50℃. ・ The air may be frozen. ・ The humidity is high and the temperature changes largely, causing dew condensation. ・ Sea breeze or seawater is splashed onto the product. ・ Avoid using the product in an atmosphere containing corrosive gas. ・ Avoid using the product in an atmosphere where ozone is produced. ２．２ Installation a) Securing maintenance space CAUTION   Please secure enough space for maintenance and inspection. b） Observe the following items when installing:  ・Install this product so the detection port faces downward.  ・Install this product at a position higher than the seating surface to prevent coolant     from entering.  ・Provide enough space for adjustment, monitoring, and maintenance.  ・When installing this product on a device, check that no load is applied to the device.  ・Do not strike or bump this product.  ・When welding near this product, cover it to prevent spatter from coming in contact.  ・When housing this product in a box, provide an exhaust port so atmospheric    pressure is maintained in the box. − 5 − [SM-P00143-A]...

  • Page 7: Piping

    ２ INSTALLATION (1) To install the bracket (model number: GPS3-B), please use the included mounting screws and install from       the back of the product.      Mounting screw tightening torque should be 1.2±0.12 N · m. Mounting screw (2) After mounting bracket (model number: GPS3-B), please attach it to the wall.   Install with M5 equivalent screws (2). ２．３ Piping a） Flush the air piping to be used sufficiently before connecting the regulator. CAUTION     If dust or sealant enters the product during piping work, this may     cause the product to malfunction or operate incorrectly. b） If dust or sealant enters the product during piping work, this may     cause the product to decline in performance. c） When connecting the piping, tighten with proper tightening torque. d） Use rust-resistant material such as nylon tubes or stainless steel pipes for piping      material. e)  When using steel pipes, securely fix the pipe to prevent excessive bending force      from being applied to the connection. [SM-P00143-A] − 6 −...

  • Page 8: Wiring

    ２ INSTALLATION (1) Flush air into the pipe to blow out foreign      substances and chips before piping. (2) When using seal material, take care to avoid getting it in the pipes or overflowing on the exterior surface      of the pipes.     When applying fluororesin sealing tape to the screw threads, wind the tape two or three times around      the threads but leave the one or two threads at the pipe end uncovered.      Firmly press the tape against the threads using the tip of your fingernail.      When applying liquid type seal material,apply the material to all the threads except one or two threads      at the pipe end and take care not to apply too much of it.     Never apply the seal material to the female threads in the device side piping port. (3) Use appropriate torque to tighten the pipes when connecting them. The purpose is to prevent air leakage and damage to bolts. First tighten the bolts by hand to ensure that the threads are not damaged, then use a tool. Port thread Tightening torque N·m Rc1/8 3 to 5 ２．４ Wiring a) Use with power supply voltage and output in the specified range. DANGER   Applying a voltage that is outside of the specified range may cause malfunction,   damage to the sensor, electrical shock, and/or fire.   Do not use any load that exceeds the rated output.   Using such a load may result in damage to the output part or fire. b） When carrying out electrica connections,please perform disassembling and    assembling work after reading the Instruction Manual carefully and with full    understanding of its contents. − 7 − [SM-P00143-A]...
  • Page 9 ２ INSTALLATION a） Check the line color and terminal number when connecting wires. WARNING   While an overcurrent protection circuit for the output transistor and a protection    circuit for erroneous wiring,using diodes for preventing reverse connection, are   implemented,these do not protect against all incorrect wiring.Incorrect wiring can    result in malfunction, failure, or damage to the sensor.Check the instruction manual   for line colors and terminal numbers in order to ensure correct wiring. b） Ensure that wires are properly insulated.   Check that wires do not come into contact with other circuits, that no ground    faults occur, and that the insulator between terminals is not defective.   Otherwise, overcurrent may flow into the sensor, causing damage. a） Observe the following items when wiring: CAUTION  ・When using a switching regulator for the power supply,   ground the F.G. (frame ground).  ・Avoid using in the transient state, 1s after power is turned ON.  ・Take special care to prevent load short-circuits or incorrect wiring.    The protective circuit is activated.  ・M12 connector pins are arranged as shown in lower figure.   Take special care to prevent incorrect wiring. Connector pin array (body side)  ・When using a load with a large rush current, such as a motor, the protection circuit   will activate. In this case, use a relay.  ・If there is a device (motor, welder) that generates a large surge near this product,   insert a surge suppressor, such as a varistor, at the source of the surge.  ・If this product's lead wire is wired with the drive cable or power cable,   it is affected by surge and noise deteriorating or damaging the sensor element    in the switch. Use separate wiring. b） Keep unused wires from coming into contact with other wires. c） Do not apply load to the cable. It may cause breakage or breakage.   Also, Use cable ties to fix the cable in place. d） Do not bind the sensor cable together with AC power wiring. [SM-P00143-A] − 8 −...
  • Page 10 ２ INSTALLATION (1) Connect the cable side connector to the M12 connector part of the product.   Turn the knurled portion of the cable side connector clockwise.   Connection is completed when the knurled part got out. Please check whether there is looseness. M12 connector part Cable side M12 connector (2) NPN output type and PNP output type are available.      Wire the switch based on the output as shown in lower figure.      Use the load current of 100 mA or less. − 9 − [SM-P00143-A]...

  • Page 11: ３．Proper Operation

    ３ PROPER  OPERATION ３．PROPER OPERATION ３．１ Important safety instructions a） Use the product in the range of conditions specified for the product. WARNING     Contact CKD when using the product outside specifications or for special   applications.Use of the product outside the specifications range may result    in insufficient performance,and its safety cannot be guaranteed. b） This product is for industrial use. Must not be used in components or circuits    for medical equipment or components that involve human lives. c） Confirm before use that the product will withstand the working environment.     ・This product cannot be used in environments where functional obstacles could occur.   ・The main material of this product is resin.    Do not use in atmospheres where corrosive gases are generated.    Such environments include high temperatures, chemical atmospheres,where     chemical liquids, vibration, moisture,water dripping, coolant, or gas is present;    where ozone is generated; chemical plants, semiconductor pre-processing,    outdoors, etc.   ・Compressed air quality must satisfy JIS 1.4.1, "oilless clean dry air." d） This product cannot be used to display the absolute distance from the reference   surface to the workpiece. It is a pressure sensor for calculating the detection    output and displaying a reference value (dimensionless number).   Refer to the characteristics data in the technical data for information about the      relationship between reference value and distance. e） Check that the piping load or torque above 10 N · m is not applied to the body or    piping sections. f） Working fluid must be clean air from which solids, water and oil have been    sufficiently removed using a dryer, filter and oil mist filter.Never supply oiled air.     ・This product has a small orifice, so to prevent the entry of foreign matter,       use an air filter for clean air (5 μm or less) with the recommended circuit shown      below. [SM-P00143-A] − 10 −...
  • Page 12 ３ PROPER  OPERATION g） Do not use the following air circuits when blowing air from the detection nozzle. WARNING     ・Circuit with check valve    The check valve acts as exhaust resistance, and limits the adjustable range.     ・Circuit with shuttle valve and 2-way valve    Residual pressure in the OUT side of the 2-way valve prevents correct detection.    Even if a 3-way valve is used,the shuttle valve may vibrate excessively. a） The entry of compressor oil and tarry substances may obstruct the flow of air and  CAUTION     result in problems. Regularly inspect the compressor and discharge drainage. b） Keep the air flow constant so coolant and oil do not flow back from the detection     nozzle, or use a solenoid valve with needle and let in a small amount of air from the     bypass as shown in the recommended circuit. − 11 − [SM-P00143-A]...
  • Page 13 ３ PROPER  OPERATION c） Swarf and grinder chips, etc., could clog the nozzle.Switch the supply pressure  CAUTION   (max. 600 kPa) when transporting the workpiece during machining processes to    prevent the detection nozzle from becoming clogged. d） Select an output format (NPN, PNP) matching the input unit of the programmable    controller being used. e） Operation may be disabled if a capacitance load such as an AC/DC buzzer is    connected to the load.A protection circuit is provided to prevent damage from    incorrect wiring or overcurrent. A relay must be used when connecting a    capacitance load. f) Using the master gauge and gap gauge     ・Be careful not to be dangerous as it will be adjusted while operating the machine.      Adjustment is 1) gauge set, 2) machine operation, 3) adjustment of this product,       a total of 3 people are required.     ・Clearance cannot be set unless the master gauge or gap gauge is accurately      pressed against the detection nozzle. g) One detection nozzle can be used for one of these product units. h） Immediately after work is started, the coolant from the nozzle may accumulate in    the pipe and cause the sensor to turn ON for a short time. Wait for coolant to be    discharged by the detection air before starting the machine. i） If the nozzle becomes blocked, remove the pipe on this product's side and blow out   stuck foreign matter with an air gun. If foreign matter cannot be removed,   poke a needle, etc., through the detection nozzle on the end. j） If the output setting value is changed, control system devices could operate   unintentionally.   Stop devices before changing settings. k） Ensure proper operation through periodic inspections. [SM-P00143-A] − 12 −...

  • Page 14: ４．Ｏperation

    ４ OPERATION ４．OPERATION ４．１ Names and functions of display / operation section ４．２ Setting − 13 − [SM-P00143-A]...

  • Page 15: Run Mode

    ４ OPERATION ４．３ RUN mode （normal operation） ● RUN mode is the regular display and output operation mode which succeeds the startup display      when the power is turned on. ４．３．１ Startup display The following startup display appears when the power is turned on. ４．３．２ Normal screen ４．３．３ Detecting abnormalities At error detection, the main screen displays an error code indicating the content of the abnormality. (Error code display remains until the error is canceled.) [SM-P00143-A] − 14 −...

  • Page 16: Easy Setting

    ４ OPERATION ４．３．４ Initializing With the power supply OFF, press SET + △ + ▽ buttons simultaneously and turn the power ON. Note 1) When initializing, make a note in advance of any of the current settings you wish to preserve. Note 2) Display OFF at shipping (option code: T) products will switch to display ON when initialized. ４．４ Easy setting （in RUN mode） ● Frequently used settings can be configured during regular operation. ４．４．１ Sub screen selection ● △ or ▽ can be used to switch to the sub screen. When option "KA" is selected, detection side pressure unit can be switched to bar, psi display  and when "L" is selected, seating ON / OFF display can be switched. ４．４．２ CH1 auto threshold setting ● Display value can be set to the threshold of CH1. Press and hold SET + △ (2 seconds or more) to set the current displayed value to the CH1 threshold. Note) Er3 will be displayed on the sub screen if this is outside the configurable range. Display value Set to CH1 threshold ４．４．３ CH2 auto threshold setting ● Display value can be set to the threshold of CH2. Press and hold SET + ▽ (2 seconds or more) to set the current displayed value to the CH1 threshold. Note) Er3 will be displayed on the sub screen if this is outside the configurable range. Display value Set to CH2 threshold − 15 − [SM-P00143-A]...
  • Page 17 ４ OPERATION ４．４．４ 0-point calibration △ + ▽ (2 seconds or more) to set the detection side pressure 0-point calibration. 0-point drift can be calibrated. Set the supply pressure to OFF before making this setting. Note) Er2 will be displayed on the main screen if this is outside the configurable range. ４．４．５ Key lock Press and hold SET+ △ + ▽ (2 seconds or more) to configure key lock and release settings. Take care during button operation to ensure that each setting is not modified incorrectly. [SM-P00143-A] − 16 −...

  • Page 18: Mode

    ４ OPERATION ４．５ ES mode ● Sets the threshold and hysteresis.   Regular operation is halted when entering ES mode.   Note) Outputs retain their status as of when the mode was entered. (1) ES mode list (2) Moving to ES mode   Press and hold SET (2 seconds or more) to move from the normal screen to ES mode.   After moving to ES mode, use △ or ▽ to switch among setting items. (3) Returning to the normal screen   Press and hold SET (2 seconds or more) to move to RUN mode. ４．５．１ CH1 threshold setting （Factory default: 50） CH1 threshold should be set to no display or to a value in the table below. ４．５．２ Setting CH1 hysteresis （Factory default: 10） CH1 hysteresis can be set from 1 to 20. − 17 − [SM-P00143-A]...

  • Page 19: Os Mode

    ４ OPERATION ４．５．３ CH2 threshold setting （Factory default: 50） CH2 threshold should be set to no display or to a value in the table below. ４．５．４ Setting CH2 hysteresis （Factory default: 10） CH2 hysteresis can be set from 1 to 20. ４．６ OS mode ● Sets other settings.   Regular operation is halted when entering OS mode.   Note) Outputs retain their status as of when the mode was entered. (1) OS mode list (2) Moving to OS mode   Press and hold SET (4 seconds or more) to move from the normal screen to OS mode.   After moving to OS mode, use △ or ▽ to switch among setting items. (3) Returning to the normal screen   Press and hold SET (2 seconds or more) to move to RUN mode. [SM-P00143-A] − 18 −...
  • Page 20 ４ OPERATION ４．６．１ Actual measurement calibration Displays the newly converted reference value based on the master setting and open setting pressure. Setting order [1] → [2] Note) The threshold must be reconfigured after conducting actual measurement calibration. [1] Master setting: After installing the reference master gauge, enter the reference value numerically  and record the pressure with the master gauge installed. [2] Open setting: Record the pressure with the nozzle open. Note) Fully open the nozzle when using this setting. ４．６．２ Setting of display color （Factory default: Goo） Sets the CH1/2 ON/OFF display colors. Display color Setting contents No output CH1：ON CH2：ON green orange orange orange green green ４．６．３ Setting of screen non-display （Factory default: OFF） Sets the main/sub screen non-display settings. Non-display for all except output display and notification display. (With this setting ON and 3 minutes without key operation) − 19 − [SM-P00143-A]...
  • Page 21 ４ OPERATION ４．６．４ Setting of notification display （Factory default: OFF） ● You can set the indication of a blockage in the detector air flow path. Configure the variation in detection side pressure (%) required to activate this function. ・If the detection side pressure exceeds the set ratio:   → Display blinks slowly (nozzle may be blocked). (Note1） ・If the detection side pressure falls below the set ratio:  → Display blinks rapidly (internal orifice may be blocked) Note1) If blinking with no workpiece present.          (Blinking also occurs during regular contact due to the detection structure) Set the supply pressure to ON and set the nozzle to the open state. Note2) Er3 will be displayed on the main screen if this is outside the supply range. ４．６．５ Setting of PIN （Factory default: OFF） Sets the PIN (000 to 999) required to release the key lock. Note) Er3 will be displayed on the main screen if this is outside the supply range. [SM-P00143-A] − 20 −...

  • Page 22: Io-Link Parameter Specification

    ４ OPERATION ４．７ IO-Link parameter specification When selecting IO-Link communication compatible option, please use IO-Link compatible control equipment (PLC etc.) and IO-Link master. For the parameter specification of IO-Link, refer to the next section. IODD file can be downloaded from the CKD website （https://www.ckd.co.jp）. ４．７．１ General − 21 − [SM-P00143-A]...
  • Page 23 ４ OPERATION ４．７．２ On demand data ①Indentification Vendor ID：855（Dec）/ Ox357（Hex） Device ID：See table below ※1  R：Read only、R/W：Read/Write ※2 Reference example (GPS3-EL-KA Type) [SM-P00143-A] − 22 −...
  • Page 24 ４ OPERATION ②Parameter and commands Common Specifications ※1 R：Read only、W:Write only、R/W：Read/Write ※2 [●] means that the value of the Index is saved in Data Storage. System Command − 23 − [SM-P00143-A]...
  • Page 25 ４ OPERATION Individual Specifications ※1 R：Read only、W：Write only、R/W：Read/Write ※2 [●] means that the value of the Index is saved in Data Storage. ※3    area：Factory Settings ※4 This value is able to be set only in option  KA . ※5 This value is able to be set only in model number of GPS3-L-□. ※6 This value is able to be set only in model number of GPS3-EL-□. [SM-P00143-A] − 24 −...
  • Page 26 ４ OPERATION ４．７．３ Process data IN ※1 This value is able to be set only in model number of GPS3-L-□. ※2 This value is able to be set only in model number of GPS3-EL-□. − 25 − [SM-P00143-A]...
  • Page 27 ４ OPERATION ４．７．４ Observation ※1 R：Read only ※2 This value is able to be set only in option  KA . ４．７．５ Diagnosis [SM-P00143-A] − 26 −...

  • Page 28: ５．Maintenance

    ５ MAINTENANCE ５．MAINTENANCE ５．１ Periodic inspection (1) Daily inspection     ・Before operating the product, confirm proper operation.     ・Before using this product, it is operating correctly, please perform the operation confirmation. (2） Periodic inspection     ・To operate the product in its optimal operating state, carry out the periodic inspection       normally once every six months.     ・Check that no leak occurs in the piping. ５．２ Disassembly and reassembly a） Before disassembling or cleaning the orifice,turn the power OFF, stop the supply  WARNING     of compressed air and make sure that there is no residual pressure. b） Do not disassembly the product as it will affect performance. Read instructions and precautions enclosed with the product before starting use  CAUTION or disassembly. ５．２．１ Orifice cleaning It is possible to clean foreign matter accumulated in the internal orifice.  ■ Disassembly procedure 1) Please remove the pin from the product body with a thin tool such as a flathead screwdriver. 2) Pull the cartridge fitting and pull it out from the product body. Cartridge fitting − 27 − [SM-P00143-A]...
  • Page 29 ５ MAINTENANCE  ■ Cleaning procedure 1) Remove the O-ring from the cartridge fitting. 2) Please clean the orifice section of the cartridge fitting. Note)Wipe off the internal orifice with air blow or a soft cloth.         If the orifice is scratched, it will not be able to detect normally. Orifice Push-in fitting for tubing O-ring  ■ Assembly procedure 1) Fit the O-ring into the orifice section. 2) Insert the cartridge fitting into the product body. 3) Please insert the pin all the way from the front of the product. Note)After disassembly / cleaning, please re-set threshold value. [SM-P00143-A] − 28 −...

  • Page 30: ６．Trouble Shooting

    ６ TROUBLE SHOOTING ６．TROUBLE SHOOTING  Trouble symptom Major Causes  Remedies  Supply rated pressure. Supply pressure error (50 kPa to 200 kPa) Output does not turn ON Setting is not correct Perform setting correctly. Connect piping correctly and Air leakage eliminate any air leakage. Setting is not correct Perform setting correctly. Output stays ON Apply pressure lower than the (Does not turn OFF) Clogged piping withstand pressure to eliminate the cause of clogging of piping. Incorrect wiring Connect wires correctly. The indicator LED operates correctly. Output does not turn ON Check if the output specification Selected product is not correct (NPN / PNP) is correct. − 29 − [SM-P00143-A]...

  • Page 31: ７．Product Specifications

    ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ７．PRODUCT SPECIFICATIONS ７．１ Product specifications *1: Values in ( ) are when communication support option L is selected  *2: Refer to page 15 for communication specifications.  ７．２ How to order ●Discrete [SM-P00143-A] − 30 −...
  • Page 32 ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ●Manifold ●Unit − 31 − [SM-P00143-A]...

  • Page 33: Dimensions

    ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ７．３  Dimensions ●Discrete [SM-P00143-A] − 32 −...
  • Page 34 ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ●Manifold ●Unit − 33 − [SM-P00143-A]...

  • Page 35: Peripheral Devices

    ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ７．４  Peripheral devices ● Bracket Weight：10g ● Connector cable         GPS3-C：148g Weight：GPS3-D：156g ● Joiner set Weight：11g [SM-P00143-A] − 34 −...
  • Page 36 ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ● Gasket The sales unit 5 pieces/set. Used with a joiner when connecting GPS3 units together. ● T type bracket set Weight：24g ● Filter Weight：87g ● Regulator Weight：150g − 35 − [SM-P00143-A]...
  • Page 37 ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ● Pressure gauge with safety mark Weight：85g ● Solenoid valve with needle Weight：280g [SM-P00143-A] − 36 −...

  • Page 38: Technical Data

    ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ７．５  Technical data ７．５．１ Characteristics data (short range) − 37 − [SM-P00143-A]...
  • Page 39 ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ７．５．２ Characteristics data (wide range) [SM-P00143-A] − 38 −...
  • Page 40 ７ PRODUCT SPECIFICATIONS ７．５．３ Characteristics data − 39 − [SM-P00143-A]...

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