Sensor Instruments
Entwicklungs- und Vertriebs GmbH
Schlinding 11
D-94169 Thurmansbang
Telefon +49 8544 9719-0
Telefax +49 8544 9719-13
info@sensorinstruments.de

Diese Seite übersetzen:

Ce este detecţia marginilor?


 
O margine este, în general, o discontinuitate geometrică, de exemplu începutul unui obiect sau o creştere bruscă a înălţimii unui obiect.
 
În anumite situaţii, poziţia unei margini trebuie detectată cu cea mai mare precizie posibilă, lucru care se poate realiza, de exemplu, cu ajutorul senzorilor liniari (mod fascicul, mod lumină reflectată  – consultaţi seria L-LAS-TB şi L-LAS-RL) sau cu ajutorul sistemelor cu cameră 2D sau 3D. Totuşi, dacă marginile trebuie detectate cu o viteză ridicată sau dacă marginile trebuie numărate, se utilizează un principiu complet diferit care se potriveşte excelent şi în cazul variaţiilor mari de distanţă între margine şi senzor. Exemple pentru aceste aplicaţii pot fi găsite în:
  • industria imprimărilor (dispozitiv de numărare a foilor, dispozitiv de numărare a copiilor)
  • industria metalică (detecţia semnelor, detecţia bavurilor de sudură, detecţia suprapunerii foilor)
  • industria ambalajelor (numărarea ambalajelor pliate)
  • industria hârtiei (numărarea foilor individuale)
  • industria maselor plastice (numărarea şi detecţia peliculei)
  • industria electrică (numărarea firelor la un utilaj de bobinat)
  • industria construcţiei de maşini (numărarea marginilor la membrana filtrului de aer)

Detecţia marginilor conform principiului triangulaţiei

Transmiţătorul, receptorul şi obiectul sunt aranjate sub forma unui triunghi. Un receptor suplimentar este amplasat pe partea transmiţătorului. Detectoarele de margini SI se folosesc de o diodă cu laser dedicată pentru a asigura un mic punct laser la punctul de incidenţă. În funcţie de proprietăţile suprafeţei obiectului, acest punct laser este distribuit direct sau difuz şi, de asemenea, este absorbit de obiect.
 
Parte din radiaţiile distribuite mai departe ajung la receptorul B (unghi solid SLB), în timp de parte din radiaţiile înapoiate sunt detectate de receptorul A (unghi solid SLA). În funcţie de unghi, aici se poate realiza un interval de funcţionare relativ ridicat! Având în vedere valoarea reglementată a receptorului A (semnal A) şi a receptorului B (semnal B), relaţia este după cum urmează:

 
 
 

 
Valoarea reglementată (NORM) este o măsură care, în practică, este aproximativ independentă de fluctuaţiile de lumină sau modificările de culoare la suprafaţa obiectului. Aşadar, ce se întâmplă cu valoarea NORM când o margine se îndreaptă spre punctul laser?
 
 
 
Ι:
În acest moment, marginea este încă suficient de departe de punctul laser pentru ca zona de influenţă a luminii laser să nu fie influenţată.
 
 
 
 
ΙΙ:
Obiectul intră acum în câmpul vizual al receptorului B, zona de influenţă a luminii laser ΩB devine mai mică, în timp ce ΩA nu se modifică. Valoarea NORM se micşorează, astfel, deoarece SEMNALUL B se reduce, în timp ce SEMNALUL A nu se modifică.
 
 
 
 
III
Marginea obiectului acoperă deja o parte considerabilă a câmpului vizual al ΩB pe punctul laser, iar valoare NORM scade astfel şi mai mult! ΩA nu se modifică.
  
 
IV
Marginea obiectului întrerupe complet contactul vizual între receptorul B şi punctul laser. SEMNALUL B se apropie astfel de zero, iar valoarea NORM ajunge, de asemenea, la minim!
 
 
 
NORM->Ø!
Semnalul A de la receptorul A creşte uşor datorită faptului că lumina distribuită iniţial mai departe este înapoiată şi astfel ajunge parţial la receptorul A.
 
 
 
 
 
V
Marginea obiectului trece acum de punctul laser şi contactul vizual între punctul laser şi receptorul B este restabilit. Valoarea NORM ajunge la aproape aceeaşi valoare ca la punctul I.
 
 
 
În practică, marginile obiectelor nu sunt, în majoritatea cazurilor, atât de clar definite, de aceea valoarea NORM nu ajunge la Ø. Un minim al valorii NORM este astfel o măsură pentru "calitatea marginii", adică o valoare mai mică a valorii NORM înseamnă o margine mai clar definită. Calitatea marginii este influenţată de densitatea obiectului şi de cât de abruptă este marginea.
 
Deoarece detectoarele de margini sunt utilizate adesea pentru numărarea obiectelor, pentru fiecare margine trebuie asigurat un singur semnal precis, deoarece, în caz contrar, rezultatul numărătorii ar fi greşit. În afară de detecţia precisă a marginilor, au fost introduse trei măsuri suplimentare de siguranţă pentru acest scop:
 
  
1. Măsuri de siguranţă HISTEREZĂ
În practică, din păcate, în majoritatea cazurilor, marginile nu au forma ideală a unei trepte, ci constau mai degrabă în mai multe margini care, la rândul lor, pot influenţa valoarea NORM.

 
 

 
De obicei, o margine este detectată de controlerul senzorului când valoarea NORM scade sub un anumit prag THD. Când pragul THD este depăşit (de la mare la mic), starea de comutare la ieşirea senzorului se schimbă. Când valoarea NORM creşte din nou peste valoarea de prag (şi nu există alte măsuri de siguranţă), ieşirea de comutare, după cum este indicat în fig. 1a, revine la starea iniţială.
 
În figurile 1b şi 1c, pragul de comutare este depăşit de mai multe ori pe fiecare margine, ceea ce acţionează mai multe pulsuri.
Pentru a elimina aceste pulsuri multiple, se foloseşte un al doilea prag HYST (histereză). Procesul de comutare este încă acţionat prin depăşirea (scăderea sub) pragului de comutare THD. Pentru ca un alt puls să fie transmis la ieşire, totuşi, valoarea trebuie să depăşească pragul de histereză HYST (consultaţi fig. 1b, 1c: Ieşire de comutare cu HYST).
 
 
2. Măsură de siguranţă PRELUNGIRE PULS
O altă măsură de siguranţă este reprezentată de prelungirea ieşirii de comutare după procesul de comutare (scăderea sub pragul THD) cu un interval de timp ajustabil (de exemplu, 1 ms, 2 ms, 5 ms, 10 ms).
 
 


 
3. Măsură de siguranţă TIMP DE AŞTEPTARE
Timpul de aşteptare este cea mai importantă măsură de siguranţă. Termenul de timp de aşteptare a fost introdus deoarece programul de evaluare este mai mult sau mai puţin "adormit" pentru o anumită perioadă de timp, adică în acest timp nu se realizează nicio evaluare. Timpul de aşteptare este acţionat când valoarea scade sub pragul de comutare THD. În modul ABSOLUT, durata timpului de aşteptare este definită prin perioada de timp setată, iar în modul RELATIV de secvenţa de timp a marginilor anterioare. Aici se poate alege o valoare procentuală a distanţei curente în timp a marginii.
 
 

Principiu de bază pentru un detector de margini

Detectoarele de margini pentru Instrumentele cu senzori sunt dotate cu o diodă laser cu modulaţie. Pentru a direcţiona lumina laser se foloseşte o unitate optică, astfel încât la distanţa obiectului va exista un punct laser de aproximativ 20 µm până la 100 µ. Cu ajutorul luminii laser testate şi al filtrului de interferenţe pe partea receptorului, acest tip de senzor este extrem de insensibil la lumina externă. Detectoarele de margini sunt parametrizate prin interfaţa RS-232 folosind o interfaţă de utilizator Windows®. Această interfaţă de utilizator permite setarea uşoară şi optimă deoarece valorile curente NORM (minim NORM) sun afişate grafic. Ieşirea oferă un semnal digital care poate fi evaluat direct, de exemplu cu ajutorul unui PLC. Procesul de comutare este, de asemenea. vizualizat cu ajutorul lămpii LED galbene integrate.

 
 
Hardware pentru detecţia marginilor

LCC-30 şi LCC-30-MA

Acest tip este potrivit în principal pentru numărarea plăcilor individuale lustruite sau colorate sub formă suprapusă (numărare eficientă, de exemplu, a plăcilor laminate lustruite). Intervalul de funcţionare este cuprins între 26 mm şi 34 mm. Versiunea MA permite setarea mai multor parametri, cum ar fi timpul de aşteptare, lungimea pulsului şi sensibilitatea prin intermediul comutatoarelor integrate în senzor.

        







 
LCC-40, LCC-40-MA şi LCC-40-CYL

Tipurile LCC-40 şi LCC-40-MA sunt în principal utilizate pentru aplicaţii cu margini extrem de mici. Senzorul detectează perfect, de exemplu, foile individuale omogene suprapuse, pornind de la o grosime de 40 g/m2, chiar şi la o viteză mare (mai mulţi m/s). Mai mult, senzorul se potriveşte excelent pentru detecţia peliculei din plastic (şi transparentă) suprapuse. Suprapunerea culorilor metalizate subţiri poate fi, de asemenea, detectată eficient cu acest tip. Senzorul are un interval de funcţionare cuprins aici între 35 mm şi 45 mm. La versiunea MA, timpul de aşteptare, sensibilitatea şi lungimea pulsului pot fi setate direct la senzor.

Versiunea LCC-40-CYL dispune de un punct laser liniar (la o distanţă de 40 mm, aproximativ 3 mm x 0,1 mm). Eventualele poziţii greşite ale obiectului pot fi astfel compensate mai bine. Acest tip este de asemenea utilizat, de exemplu, pentru detecţia semnelor (indentaţii liniare) la benzilor bi-metalice.

 

 



LCC-80, LCC-80-CYL şi LCC-80-MA
Detectoarele de margini LCC-80 şi LCC-80-MA sunt utilizate, de exemplu, ca dispozitive pentru numărarea copiilor la receptoarele de compensare. Aceste tipuri sunt, de asemenea, utilizate pentru detecţia bavurilor de sudură pentru foile de metal sau conducte. Intervalul de funcţionare al seriei este cuprins între 60 mm şi 100 mm. La tipul MA, sensibilitatea, timpul de aşteptare şi timpul de aşteptare la ieşire (lungimea pulsului) pot fi setate direct la senzor cu ajutorul comutatoarelor rotative de tip DIP.
Versiunea CYL este dotată cu un punct laser liniar cu dimensiunea de aproximativ 3 mm x 0,1 mm la o distanţă de 80 mm. Acest lucru permite compensarea posibilelor denivelări ale suprafeţelor.


 



LCC-90 şi LCC-90-MA
Cu intervalul mare de funcţionare, acest tip de senzor este în special potrivit pentru numărarea copiilor cu distanţă fluctuantă de la senzor sau pentru detecţia bavurilor de sudură la conducte şi foi metalice cu distanţă foarte variabilă faţă de senzor. Acest tip de senzor este, de asemenea, ideal pentru numărarea ambalajelor pliate.
În combinaţie cu două dispozitive de acţionare, acest senzor este excelent pentru numărarea copiilor imprimare la aplicaţii de transport suspendat )în modul TRIGGER extern). La tipul MA, senzorul poate fi setat (timp de aşteptare, sensibilitate, lungime puls) cu ajutorul comutatoarelor rotative şi de tip de tip DIP integrate în carcasă. Intervalul de funcţionare este cuprins între 70 mm şi 130 mm.
 



LCC-130 şi LCC-130-MA
Cu un interval de funcţionare de 80 mm până la 160 mm, acest tip de senzor este în principal utilizat la aplicaţii în care produsul numărat se construieşte efectiv, adică la ambalarea cutiilor din carton pliate. O margine cu grosimea de un milimetru trebuie detectată precis la o variaţie a distanţei de până la 80 mm. La tipul MA, parametrii (timp de aşteptare, lungime puls, sensibilitate) pot fi setaţi direct la senzor.
 



LCC-CON1 + LCC-FE-TR + LCC-FE-R
La această versiune, unitatea senzorului (frontală) este separată de unitatea de control. Aceste detectoare de margini pot fi astfel ajustate cu o flexibilitate extraordinară deoarece distanţa şi unghiul transmiţătorului / receptorului pot fi variate. Partea frontală este prevăzută suplimentar cu un potenţiometru pentru setarea factorului de putere, ceea ce permite setarea optimă a valorii NORM.
 
 

 
 
LCC-200 şi LBC-200
Acest senzor este prevăzut cu un interval mare de funcţionare cuprins între 150 mm şi 250 mm. Este, de asemenea, disponibil într-o versiune (LBC-200) care, pe lângă ieşirea digitală, este dotată cu o ieşire analogă (0V…+10V). Astfel, senzorul poate fi, de exemplu, utilizat pentru măsurarea frecvenţei la paletele rotorului pentru încărcătoare turbo sau ventilatoare. Semnalul analog este proporţional cu frecvenţa marginilor (de exemplu, viteza paletelor rotorului).

 
 

 
Rezumat hardware
Care tip se potriveşte pentru ce?


LCC-30
  • Interval de funcţionare 30 mm ± 4 mm
  • Detecţie margine pentru pardoseli laminate lustruite
  • Detecţia marginilor pentru foi colorate, mate şi lucioase, cu o grosime începând de la 0,1 mm.  
  LCC-40

    • Interval de funcţionare 40 mm ± 5 mm
    • Detecţia marginilor foilor de hârtie sau a peliculelor din plastic monocolore, omogene, de la lucioase la mare, precum şi transparente, cu o grosime începând de la 0,05 mm.
    • Detecţia semnelor pe benzile metalice ale foilor.
  LCC-80

    • Interval de funcţionare 80 mm ± 20 mm
    • Detecţia marginilor pentru suplimente pliate ale ziarelor sau revistelor la receptoarele de compensare.
    • Detecţia marginilor la foile metalice suprapuse, detecţia bavurilor de sudură la foi metalice.
    LCC-90

    • Interval de funcţionare 70 mm ± 130 mm
    • Detecţia bavurilor de sudură la conducte
    • Numărarea copiilor la aplicaţii de transport suspendate.
    • Numărarea cutiilor pliate
  LCC-130

    • Interval de funcţionare 80 mm ± 160 mm
    • Numărarea cutiilor din carton pliate
    • Detecţia materialului la distanţe cu variaţii mari faţă de senzor
  LCC-200, LBL-200
    • Interval de funcţionare 20 mm ± 50mm
    • Măsurarea frecvenţei paletelor rotorului, de exemplu la încărcătoare turbo sau ventilatoare.
    • Detecţia marginilor de la distanţe mari
  LCC-CON1 + LCC-FE-TR + LCC-FE-R
    • Dispunere foarte flexibilă pentru utilizare versatilă
    • Parte frontală cu senzor separat (transmiţător + receptor A / receptor B)
    • Carcasă compactă
  FIO-80
    • Distanţă de funcţionare 80 mm ± 20 mm
    • Inspecţia firelor rupte

 

Programe software pentru detecţia marginilor

 
Software Windows® SI-LCC-Scope V1.0
Interfaţa de utilizator PC permite parametrizarea confortabiă a senzorilor LCC. În acest scop, senzorul LCC este conectat la PC prin cablul de interfaţă serială (conexiune RS232 sau conexiune USB). La finalul procesului de parametrizare, detectorul de margini poate fi deconectat de la PC.
 
PMOD + POWER [%]: Acest element este utilizat pentru setarea puterii luminii laser şi a modului de putere pentru lumina laser. În modul DYN, adaptarea automată a luminii laser este activată, iar programul stabileşte cantitatea optimă de lumină. În modul FIX, puterea luminii laser poate fi introdusă în câmpul POWER[%].
 
HOLD [ms]: Permite introducerea lungimii pulsului la ieşire după detecţia unei margini.

Când valoarea NORM scade sub prag, ieşirea de comutare este activată. În acelaşi timp, detecţia marginilor este dezactivată până când se depăşeşte pragul de HISTEREZĂ.
  
 
PRAG
Acest câmp de intrare este utilizat pentru a seta sensibilitatea detectorului de margini. Senzorul devine mai puţin sensibil când pragul este redus.  
 
 
HISTEREZĂ
Un al doilea prag este utilizat pentru a elimina comutarea multiplă după detectarea unei margini.  Senzorul este activat din nou numai după ce este depăşit acest prag.
 
 
TRIGGER: ADJ EXT
Pentru a facilita stabilirea unei poziţii potrivite de acţionare, în programul utilizatorului Windows® a fost introdusă o diagramă specială care poate fi deschisă din SOURCE (sursă): EXT
 
 
SOURCE: EXT
Această diagramă indică poziţia curentă a celor două semnale la intrare ING şi IN1, precum şi poziţia marginii curente. INØ este la Ø şi ING-Pub următor la 100. IN1 trebuie să fie la aproximativ 60, marginea aproximativ la mijlocul distanţei dintre INØ şi IN1, dar la aproximativ 30.
 
 
BACKLIM:
Acest element este utilizat pentru a seta limita de intensitate. Când valoarea scade sub această limită, detecţia marginii este întreruptă (DATØ = semnalul receptorului A, consultaţi *detecţia marginii conform principiului triangulaţiei)

 
 

TRIGGER
Cu TRIGGER=CONT, măsurătorile sunt realizate continuu. Cu TRIGGER=EXT , prin cele două intrări digitale INØ şi IN1 este setată o fereastră activă, iar detecţia marginilor se face numai în acest timp activ. Dcă în această perioadă activă sunt detectate una sau mai multe margini, ieşirea de comutare este activată fără perioada definită cu HOLD[ms], şi astfel se evită numărarea multiplă în timpul intervalului de activare (FEREASTRA ACTIVĂ)!
 
REG CNT
Această valoare a setărilor influenţează viteza de control al puterii laserului.
 
AVERAGE
Acest element poate fi utilizate pentru a calcula media mai multor valori NORM.
 
 
OUTMODE
În modul DIRECT, ieşirea de comutare se modifică după detectarea unei margini de la LOW (MIC) (0V) la HIGH (MARE) (+24V) şi, ulterior, timpul de aşteptare HOLD revine la starea iniţială. În modul INVERS, ieşirea de comutare se modifică după detectarea unei margini de la HIGH (+24V) la LOW (0V) şi, ulterior, timpul de aşteptare HOLD revine la starea iniţială.

MOD DT
Acest element indică MODUL pentru TIMPUL DE AŞTEPTARE utilizat (consultaţi măsura de siguranţă – TIMP DE AŞTEPTARE din CE ESTE DETECŢIA MARGINILOR?). În acest timp de aşteptare nu se realizează nicio detecţie. FIX înseamnă că se utilizează un timp de aşteptare fix. Timpul de aşteptare poate fi introdus în milisecunde în câmpul TIMP DE AŞTEPTARE (DEAD TIME)[ms]. DYN înseamnă că se utilizează un timp dinamic, care poate fi introdus în procente în câmpul TIMP DE AŞTEPTARE (DEAD TIME)[%]. Timpul dintre două margini detectate este evaluat la 100%. În funcţie de timpul de aşteptare setat, valoarea procentuală trebuie să expire înainte ca detecţia marginilor să fie din nou activată.
 

SOURCE
RAW + semnalele receptorului A (DATØ) şi B (DAT1) sunt vizualizate în interfaţa de utilizator grafică. Datele sunt, de asemenea, afişate numeric, împreună cu valoarea NORM.
 
 
 
 
Apăsarea butonului GETBUFF afişează ultimele 16 valori pentru semnalul NORM (o margine cu valoare minimă) după o margine detectată. PRAGUL sub care trebuie să scadă valoarea este, de asemenea, afişat în fereastra grafică. După detecţia unei margini, programul senzorului în timpul de aşteptare şi timpul de aşteptare HOLD începe să caute cea mai mică valoare NORM (minimă) şi menţine această valoare.
 
Astfel, cu ajutorul butonului GETBUFF, este posibil să setaţi optim pragul de sensibilitate necesar pentru aplicaţia respectivă, ceea ce face ca setarea senzorului să fie mult mai uşoară.
 


AKTUELLES

Messetermine:

all about automation 2021
9.-10. März 2021
Messe Friedrichshafen

mehr...



Neue Applikationen:

Farbunterscheidung von lackierten Kunststoffkomponenten
(N°708)
Vorderseite-Rückseite Farbunterscheidung von Lederinterieur-Komponenten
(N°709)
Zählen von gestapelten Kunststoffdeckeln
(N°710)

mehr...



Neue Pressemitteilung:

Nachhaltig versus jungfräulich!
Der Einzug der Kunststoff-Rezyklate.
SPECTRO-3-MSM-ANA Serie
 
mehr ...



Neue Videos:

Software SensorFinder V1.1 in Verbindung mit cab-4/USB bzw. cab-5/USB
Software SensorFinder V1.1 in Verbindung mit cab-4/ETH bzw. cab-5/ETH
Schulungsvideo L-LAS-Spray-Control-Scope V2.0 Software

mehr ...



Software-Neuheiten:

SPECTRO1-Scope V3.1
Änderungen nach Software-Update von V3.0 auf V3.1

mehr...



FIND US ON ....

Facebook Youtube in Instagram Twitter

TOP