Sensor Instruments
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Reflex-Farbsensoren
SI-COLO Serie




Die Farbsensoren der SI-COLO3 Serie und SI-COLO4 Serie arbeiten nach dem 3-Farbbereichs-Verfahren. Als Lichtquelle werden getaktete Weißlicht-LEDs bzw. bei den Lumineszenz-Farbsensoren UV-LEDs verwendet. Dabei wird mit 30 kHz bzw. 100 kHz moduliert und mit Hilfe der Lock-in-Technik eine extrem hohe Fremdlichtunabhängigkeit erreicht. Als Empfänger wird ein integrierter 3-fach-Empfänger für den ROT-, GRÜN- und BLAU-Anteil des vom Messobjekt zurückreflektierten Lichtes verwendet.

Dem SI-COLO3 Farbsensor können bis zu 15 Farben und dem SI-COLO4 Farbsensor bis zu 31 Farben „angelernt“ werden. Für jede angelernte Farbe können Toleranzen vergeben werden. Im X/Y INT oder s/i M Modus bilden die Toleranzen einen Farb-Zylinder im Raum ab. Im X/Y/INT oder s/i/M Modus bildet die Toleranz eine Farb-Kugel im Raum ab. Die Farbauswertung nach s/i M lehnt sich an die Lab Berechnungsmethode an.

Die Farberkennung arbeitet entweder kontinuierlich oder sie wird durch ein externes SPS-Trigger-Signal gestartet. Die jeweils erkannte Farbe liegt entweder als Binärcode an den 4 Digitalausgängen (SI-COLO3) bzw. 5 Digitalausgängen (SI-COLO4) an oder kann direkt auf die Ausgänge ausgegeben werden, wenn nur bis zu 4 Farben (SI-COLO3) bzw. 5 Farben (SI-COLO4) erkannt werden sollen. Gleichzeitig wird der erkannte Farbcode mit Hilfe von 4 LEDs am Gehäuse des SI-COLO3 bzw. 5 LEDs am Gehäuse des SI-COLO4 visualisiert. Es besteht außerdem die Möglichkeit, die Farben über eine am Sensorgehäuse angebrachte TEACH Taste zu lernen.

Verschiedene Typen von Farbsensoren wurden speziell für die jeweiligen Applikationen designt, sodass z.B. auch bei hochglänzenden Objekten die Farbe durch den Einsatz von Polarisationsfiltern (Typ -POL) mit hoher Zuverlässigkeit erfasst werden kann. Steht nur wenig Einbauraum für die Sensorik zur Verfügung, so kann auf die kompakten Lichtleitervarianten mit den entsprechenden Optikaufsätzen zurückgegriffen werden (Typ -FIO). Ist hingegen ein Arbeitsabstand von 1000 mm gefordert, so ist wiederum eine Variante mit integrierter Optik und superheller Ringbeleuchtung verfügbar (Typ -FCL).

SI-COLO-GD: Spezielle Sensorik für die Farbglanz-Detektion

Der SI-COLO-GD Farbglanzsensor erkennt sowohl die Farbe als auch den Glanz eines Objektes. Die Information aus Farbe und Glanz eines Objektes wir im Folgenden als Vektor bezeichnet. Eine Oberfläche ist erst dann wiedererkannt, wenn ihre Vektordaten mit einem bestimmten zuvor eingelernten Lernvektor übereinstimmen.

Parametriesierung über Windows® PC Software
Information zur Typenauswahl
Messprinzip SI-COLO3 mit SI-COLO3-Scope
Messprinzip SI-COLO4 mit SI-COLO4-Scope




Parametrisierung über Windows®-PC Software

Mit Hilfe der Windows®-PC-Software SI-COLO3-Scope bzw. SI-COLO4-Scope können bei den Farbsensoren der SI-COLO3 bzw. SI-COLO4  Serie auf einfache Weise verschiedene Auswerteverfahren angewählt werden. Dabei werden sowohl die Rohdaten als auch die errechneten Farbwerte grafisch und numerisch dargestellt. Die Farben können entweder mittels Software oder über SPS oder direkt über den im Sensor integrierten Taster eingelernt werden.



Information zur Typenauswahl


–d... (integrierte Optik mit verschiedenen großem Lichtspotdurchmesser)
Schnelle Farberkennung von kleinen Objekten

Die Farbsensoren der SI-COLO3-d… bzw. SI-COLO4-d… Reihe projizieren je nach Typ einen Weißlichtspot ab einem Durchmesser von ca. 1,5 mm bis ca. 50 mm auf das zu detektierende Objekt. Die Sendeoptik ist hierbei mittig zur Empfangsoptik angebracht was zu einer sehr kompakten Bauform führt. Damit wird ermöglicht, dass kleine Objekte wie z.B. Farbmarken oder Drähte aus großem Abstand präzise und schnell erfasst werden.
 
–DIL (diffuses Licht mittels Oberflächenstreuscheibe)
Farbkontrolle von strukturierten und inhomogenen Oberflächen

Bei vielen Objekten, an denen eine Farbkontrolle durchgeführt werden muss, bereitet deren inhomogene Oberflächen Probleme bei der Farbermittlung. So trägt z.B. eine strukturierte Oberfläche zu Glanzschwankungen bei, bei denen herkömmliche Farbsensoren Schwierigkeiten haben, da die Farbe je nach Glanzgrad mal mehr, mal weniger intensiv erfasst wird.
 
Die eigentliche Farbe wird durch die Direktreflexion, die vom jeweiligen Glanzgrad der Oberfläche abhängt, aufgehellt bzw. "aufgeweicht". Bei den Farbsensoren der SI-COLO-...-DIL Reihe sorgt die diffuse Beleuchtung für eine erhebliche Reduzierung des Glanzeffektes. Desweiteren wird durch den großen Detektionsbereich über strukturelle Schwankungen optisch integriert, die Farbe wird dadurch stabil und zuverlässig erfasst.
 
–FCL (gerichtetes Licht durch den Einsatz einer Klarglasscheibe)
Sichere und schnelle Farberkennung aus großem Abstand

Objekte aus großer Distanz nach Farbe zu unterscheiden wird mittels der SI-COLO-..-FCL Reihe ermöglicht. Je nach Ausführung und Objekt kann ein Abstand bis zu 400 mm realisiert werden. Die FCL-Reihe verfügt unter anderem über superhelle Weißlicht-LEDs. Die Sensoren dieser Reihe können in idealer Weise eingesetzt werden, um zwischen glänzenden und nicht glänzenden Objekten gleicher Farbe zu unterscheiden (z.B. Objekt ohne und mit Klarsichtfolie).

–LUMI (Einsatz von UV-LEDs)
Farbkontrolle von glänzenden Objekten

Mit dem Lumineszenz-Farbsensor SI-COLO3-20-LUMI kann neben einer Helligkeitsunterscheidung auch eine Farbunterscheidung durchgeführt werden. Die fluoreszierenden Objekte können entweder mit der Windows® PC-Software SI-COLO3-Scope oder aber über den im Sensor integrierten Teach-Taster bzw. über den Digitaleingang IN0 geteacht werden.
 
–POL (polarisiertes Licht mittels Polarisationsfilter)
Farbkontrolle von glänzenden Objekten

Die sichere Erfassung der Farbe von glänzenden Objekten gestaltet sich in der Praxis in der Regel als äußerst schwierig, vermischt sich doch die eigentliche Farbinformation mit der direkten Reflexion infolge des Glanzeffektes. Aus kräftigen Farben werden somit "softe" Farben. Mit Hilfe der im Farbsensor SI-COLO-...-POL integriertem Polarisationsfilter wird die direkte Reflexion verhindert, die eigentliche Farbe kommt somit deutlich zum Vorschein und kann somit sicher erfasst werden. Spiegelnde Oberflächen wie z.B. hochglänzende Lacke auf Automotive-Komponenten sehr deutlich erkannt werden. 
 
–FIO (für den Anschluss von Lichtleitern und Aufsatzoptiken der FIO Serie)
Farbkontrolle auch bei schwierigen Aufgabenstellungen durch flexible Anwendungen

Die FIO-Reihe ist wohl die am flexibelsten einsetzbare Farbsensorreihe. Neben mehr als 50 verschiedenen Tastkopfvarianten jeweils für den Durchlicht- und Auflichtbetrieb stehen nahezu 70 verschiedene Aufsatzoptiken (Frontends) zur Auswahl. Der Dynamikbereich kann mit Hilfe einer externen Lichtquelle erheblich vergrößert werden. Infolge des Lichtleitereinsatzes findet diese Reihe auch im Ex-Bereich Einsatz.

Farbmessung von Selbstleuchtern mit dem SI-COLO-...-FIO:
Der SI-COLO-...-FIO ermöglicht in Verbindung mit einem Reflexlichtleiter sowie einem Neutral-Abserber-Aufsatz eine Farbkontrolle von verschiedenen Selbstleuchtern.



Messprinzip SI-COLO3
mit Software SI-COLO3-Scope (Windows® PC-Software)


Der SI-COLO3 Farbsensor detektiert die am Messobjekt diffus zurückreflektierte Strahlung. Als Lichtquelle wird am SI-COLO3 Farbsensor eine Weißlicht-LED mit einstellbarer Sendeleistung eingesetzt. Als Empfänger wird ein integrierter 3-fach-Empfänger für den ROT-, GRÜN- und BLAU-Anteil des vom Messobjekt zurückreflektierten Lichtes verwendet. Die stufenlose Einstellmöglichkeit der integrierten Lichtquelle sowie eine INTEGRAL Funktion ermöglichen eine Einstellung des Sensors auf nahezu jede Oberfläche.

Dem SI-COLO3 Farbsensor können bis zu 15 Farben "angelernt" werden. Für jede angelernte Farbe können Toleranzen vergeben werden. Im X/Y INT oder s/i M Modus bilden die Toleranzen einen Farb-Zylinder im Raum ab. Im X/Y/INT oder s/i/M Modus bildet die Toleranz eine Farb-Kugel im Raum ab.
Die Farbauswertung nach s/i M lehnt sich an die Lab Berechnungsmethode an. Alle Modi können in Verbindung mit mehreren Betriebsarten, u.a. "FIRST HIT" und "BEST HIT", benutzt werden.

Die Darstellung der Rohdaten erfolgt mit einer 12 Bit Auflösung. Die Farberkennung arbeitet entweder kontinuierlich oder sie wird durch ein externes SPS-Trigger-Signal gestartet. Die jeweils erkannte Farbe liegt entweder als Binärcode an den 4 Digitalausgängen an oder kann direkt auf die Ausgänge ausgegeben werden, wenn nur bis zu 4 Farben erkannt werden sollen. Gleichzeitig wird der erkannte Farbcode mit Hilfe von 4 LEDs am Gehäuse des SI-COLO3 visualisiert.

Über eine am Sensorgehäuse angebrachte TEACH Taste können dem Farbsensor bis zu 15 Farben gelernt werden. Dazu muss der entsprechende Auswertemodus per Software eingestellt werden. Die TEACH Taste ist dem Eingang IN0 (grüne Litze am Kabel cab-las8/SPS) parallel geschaltet.

Über die RS232-Schnittstelle können Parameter und Messwerte zwischen PC und dem SI-COLO3 Farbsensor ausgetauscht werden. Sämtliche Parameter zur Farberkennung können über die serielle Schnittstelle RS232 im nichtflüchtigen EEPROM des SI-COLO3 Farbsensors gespeichert werden. Nach erfolgter Parametrisierung arbeitet der Farbsensor im STAND-ALONE Betrieb mit den aktuellen Parametern ohne PC weiter.

Die Sensoren der SI-COLO3 V6.4 Serie können kalibriert werden (Weißlichtabgleich). Der Abgleich kann dabei auf eine beliebige weiße Oberfläche erfolgen. Alternativ dazu ist eine ColorCheckerTM Tabelle erhältlich. Diese verfügt über 24 Farbfelder nach der CIE-NORM. Der Weißlichtabgleich bzw. die Kalibrierung kann auf eines der weißen Felder erfolgen.



Messprinzip SI-COLO4
mit Software SI-COLO4-Scope (Windows® PC-Software)

Der SI-COLO4 Farbsensor detektiert die am Messobjekt diffus zurückreflektierte Strahlung. Als Lichtquelle wird am SI-COLO4 Farbsensor eine Weißlicht-LED mit einstellbarer Sendeleistung eingesetzt. Als Empfänger wird ein integrierter 3-fach-Empfänger für den ROT-, GRÜN- und BLAU-Anteil des vom Messobjekt zurückreflektierten Lichtes verwendet. Die stufenlose Einstellmöglichkeit der integrierten Lichtquelle sowie eine INTEGRAL Funktion ermöglichen eine Einstellung des Sensors auf nahezu jede Oberfläche.

Dem SI-COLO4 Farbsensor können bis zu 31 Farben "angelernt" werden. Für jede angelernte Farbe können Toleranzen vergeben werden. Im X/Y INT oder s/i M Modus bilden die Toleranzen einen Farb-Zylinder im Raum ab. Im X/Y/INT oder s/i/M Modus bildet die Toleranz eine Farb-Kugel im Raum ab. Die Farbauswertung nach s/i M lehnt sich an die Lab Berechnungsmethode an. Alle Modi können in Verbindung mit mehreren Betriebsarten, u.a. "FIRST HIT" und "BEST HIT", benutzt werden.

Die Darstellung der Rohdaten erfolgt mit einer 12 Bit Auflösung. Die Farberkennung arbeitet entweder kontinuierlich oder sie wird durch ein externes SPS-Trigger-Signal gestartet. Die jeweils erkannte Farbe liegt entweder als Binärcode an den 5 Digitalausgängen an oder kann direkt auf die Ausgänge ausgegeben werden, wenn nur bis zu 5 Farben erkannt werden sollen. Gleichzeitig wird der erkannte Farbcode mit Hilfe von 5 LEDs am Gehäuse des SI-COLO4 visualisiert.

Über eine am Sensorgehäuse angebrachte TEACH Taste können dem Farbsensor bis zu 31 Farben gelernt werden. Dazu muss der entsprechende Auswertemodus per Software eingestellt werden. Die TEACH Taste ist dem Eingang IN0 (grüne Litze am Kabel cab-las8/SPS) parallel geschaltet.

Über die RS232-Schnittstelle können Parameter und Messwerte zwischen PC und dem SI-COLO4 Farbsensor ausgetauscht werden. Sämtliche Parameter zur Farberkennung können über die serielle Schnittstelle RS232 im nichtflüchtigen EEPROM des SI-COLO4 Farbsensors gespeichert werden. Nach erfolgter Parametrisierung arbeitet der Farbsensor im STAND-ALONE Betrieb mit den aktuellen Parametern ohne PC weiter.

Die Sensoren der SI-COLO4 V6.4 Serie können kalibriert werden (Weißlichtabgleich). Der Abgleich kann dabei auf eine beliebige weiße Oberfläche erfolgen. Alternativ dazu ist eine ColorCheckerTM Tabelle erhältlich. Diese verfügt über 24 Farbfelder nach der CIE-NORM. Der Weißlichtabgleich bzw. die Kalibrierung kann auf eines der weißen Felder erfolgen.


AKTUELLES

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Neue Sensoren:
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