Sensor Instruments
Entwicklungs- und Vertriebs GmbH
Schlinding 15
D-94169 Thurmansbang
Telefon +49 8544 9719-0
Telefax +49 8544 9719-13
info@sensorinstruments.de

Перевести эту страницу:

Что такое обнаружение края?


  
В качестве края обозначается обычно геометрическая неравномерность напр. начало какого-либо объекта или резкое увеличение высоты предмета.

 
 

В определенных случаях очень важно максимально точно определить позицию края, что достигается напр. с помощью линейных датчиков изображений (режим проходящего света, режим отраженного света см. также Серии L-LAS-TB или L-LAS-RL), а также с системами 2D- и 3D-камер. Если же требуется очень точно обнаружить края или сосчитать их, то используется совсем другой принцип, который очень хорошо подходит даже при сильных изменениях удаления края от датчика. В качестве примера можно привести следующие области применения:
  • в полиграфической промышленности (счетчик экземпляров, счетчик каскадов)
  • в металлообрабатывающей промышленности (обнаружение неровностей, обнаружение сварного шва, обнаружение перекрывания металлических листов)
  • в упаковочной промышленности (счет складной упаковки)
  • в бумажной промышленности (счет отдельных листов)
  • в полимерной промышленности (счет пленки, обнаружение пленки)
  • в электротехнической промышленности (счет проволоки на намоточных станках)
  • в автомобильной промышленности (счет краев сложенного полотна воздушных фильтров)

 

 Обнаружение краев по триангуляционному методу

Излучатель, приемник и объект образуют здесь треугольник, при этом дополнительно на стороне излучателя находится еще один приемник! У детекторов края фирмы Sensor Instruments используется фокусированный лазерный диод, чтобы лазерное пятно в месте падения света (объект) было маленьким. От объекта это лазерное пятно - в зависимости от характера поверхности объекта - рассеивается прямо или диффузно или поглощается.
 

Часть этого, направленного вперед, рассеянного излучения попадает на приемник B (телесный угол зрения SLB), в то время как часть обратного рассеяния улавливается приемником A (телесный угол зрения SLA). В зависимости от угла здесь реализуется относительно большой диапазон обнаружения! Если рассмотреть нормированное значение из приемника A (сигнал A) и приемника B (сигнал B) то получается следующая связь:
 
 
 
С помощью NORM-значения мы получаем измеряемую величину, которая на практике почти не зависит от колебаний яркости или изменений цвета поверхности объекта. Что получается с NORM-значением, если один край перемещается к лазерному пятну?
 
 
Ι:
Край в это время еще так удален от лазерного пятна, что ни зона лазерного света SLB ни SLA не подвергаются какому-либо воздействию.
 
 
ΙΙ:
Объект пересекает поле обзора приемника B. Зона лазерного света B становится меньше, в то время как A не меняется, вместе с тем NORM-значение также уменьшается, так как ослабевает СИГНАЛ B, в то время как СИГНАЛ A не меняется.

 
III:
Край объекта пересекает уже значительную часть поля обзора B на лазерном пятне, из-за этого NORM-значение уменьшается дальше! A остается неизменным.  
IV:
Край объекта полностью прерывает визуальный контакт от приемника B на лазерное пятно. СИГНАЛ B переходит таким образом в нуль и NORM также достигает минимума!
 
NORM->Ø!
 
Кроме этого, сигнал A от приемника A слегка усиливается, так как из-за края объекта рассеянный сначала вперед свет рассеивается обратно и частично попадает на приемник A .

V:
Край объекта между тем прошел лазерное пятно и визуальный контакт между световым пятном и приемником B снова восстановлен. NORM-значение достигает почти той же величины, что и под I.
 

На практике края объекта, в основном, не настолько четко выражены, так что NORM-значение не достигает Ø. Минимум NORM-значения при этом является мерой для качества края, т.е. чем меньше NORM-значение, тем более четко выраженным является край объекта. На качество края влияют плотность объекта и крутизна края:
 

Так как детекторы края используются в основном для счета объектов, для одного края должен выдаваться точно один сигнал, так как иначе результат счета был бы неверен! Наряду с надежным обнаружением края для этого были введены три дополнительных защитных меры:
 
 
1. Защитная мера ГИСТЕРЕЗИС
На практике края в основном отличаются от идеала ступенчатого изменения, вернее край состоит из нескольких миникраев, которые в свою очередь могут влиять на нормативне значение.
 
 

Край обычно обнаруживается контроллером датчика, когда NORM-значение не достигает определенного THD порога. После пересечения THD-порога (сверху вниз) следует изменение состояния переключения на выходе датчика. Если порог снова пересекается (при отсутствии других защитных мер) переключающий выход, как указано на Рис. 1a, снова возвращается в свое исходное состояние!

Если рассматривать Рис. 1b и 1c, можно заметить, что порог переключения для края был пересечен несколько раз и, тем самым, несколько раз возникали импульсы.


С помощью второго порога HYST эти множественные импульсы могут быть подавлены, при этом переключение, как и раньше, инициируется при пересечении (не достижении) порога переключения THD. Чтобы мог быть выдан следующий импульс на выходе, порог гистерезиса HYST должен быть превышен (см. Рис. 1b, 1c: Переключающий выход с HYST)!
 
 
2. Защитная мера УДЛИНЕНИЕ ИМПУЛЬСА
Другая защитная мера состоит в том, чтобы переключающий выход после процесса переключения (не достижение порога THD) удлинить на определенный, устанавливаемый интервал времени (напр. 1 мс, 2 мс, 5 мс, 10 мс)..
 

 
3. Защитная мера МЕРТВОЕ ВРЕМЯ
Мертвое время является важнейшей защитной мерой. Понятие "мертвое время" было введено, так как анализирующая программа на определенное время отключается, т.е. в это время анализ не проводится! Мертвое время включается после не достижения порога переключения THD. Продолжительность мертвого времени в АБСОЛЮТНОМ режиме определяется введенной продолжительностью, в ОТНОСИТЕЛЬНОМ режиме - временной последовательностью предшествующих краев, при этом может выбираться процентное значение актуального временного расстояния до края.
 
 

 
 Устройство детектора края

Детекторы края фирмы Sensor Instruments имеют модулированный лазерный диод. Лазерный свет фокусируется с помощью оптики так, так что на расстоянии объекта получается лазерное пятно в прим. 20 мкм до 100 мкм: Благодаря проверенным лазерным лучам, а также установленному на стороне приемника интерференционному фильтру датчик этого типа совершенно нечувствителен к постороннему свету! Параметрирование датчиков края осуществляется через интерфейс RS232 под Windows®. С помощью этого пользовательского интерфейса можно провести оптимальную настройку, при этом актуальные NORM-значения (NORM-минимумы) представляются графически.
 

На выходе имеется дискретный сигнал, который может напрямую анализироваться напр. ПЛК, процесс переключения указывается интегрированным желтым светодиодом
 
 

Обнаружение края Аппаратное обеспечение

LCC-30 и LCC-30-MA
Этот тип датчика подходит в первую очередь для счета от сильно блестящих до матовых цветных отдельных листов в виде каскада (надежный счет напр. сильно блестящих листов ламината). Рабочий диапазон составляет при этом от 26 мм до 34 мм. MA-исполнение позволяет установить отдельные параметры, такие как мертвое время, длительность импульса и чувствительность с помощью интегрированного в датчике выключателя.         




LCC-40, LCC-40-MA и LCC-40-CYL

Датчики LCC-40 и LCC-40-MA используются в основном там, где края экстремально малые: Так датчик легко распознает напр. однородные отдельные листы толщиной в 40 г/м2 даже при высокой скорости (несколько м/с) в виде каскада. Этот датчик прекрасно подходит для распознавания пластиковой пленки (даже прозрачной) в виде каскада; также этот тип датчика может надежно распознавать место перекрывания тонких слоев металлических красок. Рабочий диапазон составляет при этом от 35 мм до 45 мм. Также и здесь, версия MA делает возможной настройку мертвого времени, а также чувствительности и длительности импульса прямо на датчике.
Версия LCC-40-CYL имеет лазерное пятно линейной формы (при 40 мм расстоянии прим. 3 мм x 0,1 мм). Тем самым, можно лучше компенсировать возм. ошибочные места на объекте. Этот тип датчика используется также для обнаружения неровностей (линейные углубления) на биметаллических полосах.
 



LCC-80, LCC-80-CYL и LCC-80-MA
Детекторы края LCC-80 и LCC-80-MA используются в качестве счетчиков экземпляров на стеккере. Также датчики этого типа используются для распознавания сварных швов на листовом металле и трубах. Рабочий диапазон датчиков лежит между 60 мм и 100 мм. Тип MA позволяет установить чувствительность, мертвое время и время выдержки переключающего выхода (длительность импульса) с помощью DIP- и поворотного выключателя прямо на датчике.                     
Версия CYL имеет лазерное пятно линейной формы, которое на удалении в 80 мм имеет размер в прим. 3 мм x 0,1 мм, тем самым можно компенсировать возможные неровности продукта или шероховатость поверхности.     

 


LCC-90, LCC-90-MA
Благодаря большому рабочему диапазону, данный тип датчика подходит прежде всего для каскада с сильно меняющимся расстоянием до датчика,а также для обнаружения сварных швов на трубах и стальных листах с сильно меняющимся расстоянием до детектора края. Также датчик этого типа идеально подходит для счета сложенной упаковки.
Кроме того, в соединении с двумя бесконтактными переключателями этот датчик прекрасно подходит для счета печатных экземпляров на подвесных транспортерах (в режиме EXTERN TRIGGER MODUS). Тип MA делает возможной настройку датчика (мертвое время, чувствительность, длительность импульса) с помощью интегрированных в корпусе DIP- и поворотного выключателей. Рабочий диапазон датчиков -между 70 мм и 130 мм.
 


LCC-130, LCC-130-MA
С рабочим диапазоном в 80 мм - 160 мм этот тип датчика используется, главным образом, там, где продукт, который следует сосчитать, громоздится, как это бывает при упаковке сложенных картонных коробок. При этом необходимо надежно обнаружить край толщиной в 1 мм при изменении расстояния до 80 мм. С помощью типа MA можно провести настройку параметров (мертвое время, длительность импульса, чувствительность) на датчике.
 


LCC-CON1 + LCC-FE-TR + LCC-FE-R
У этой версии собственно сенсорная часть (насадка) была отделена от управляющей электроники. Тем самым предлагаются чрезвычайно гибко настраиваемые варианты детекторов края. Изменяться могут как расстояние, так и угол излучения и приема. Насадка дополнительно снабжена потенциометром для изменения коэффициента усиления, чем достигается оптимальная настройка NORM-значения..
 

 
LCC-200, LBC-200
Датчик подкупает своим большим рабочим диапазоном от 150 мм до 250 мм. Кроме этого, предлагается версия (LBC-200), которая наряду с дискретным выходом имеет еще аналоговый выход (0В+10В), поэтому прибор может использоваться напр. для измерения частоты вращения лопастей в турбонагнетателях или вентиляторах. Аналоговый сигнал при этом пропорционален частоте края (напр. края лопастей).
 
 

 

Аппаратное обеспечение Обзор

Для чего лучше всего подходит каждый из датчиков?


LCC-30
  • Рабочая зона 30 мм ± 4 мм
  • Обнаружение краев сильно блестящих плит ламината
  • Обнаружение краев цветных, матовых и блестящих листов толщиной в прим. 0,1 мм
  LCC-40
  • Рабочая зона 40 мм ± 5 мм
  • Обнаружение краев одноцветных, равномерных листов бумаги или пленки от сильно блестящих до матовых, а также прозрачных толщиной от 0,05 мм
  • Обнаружение неровностей стальных полос
  LCC-80
  • Рабочая зона 80 мм ± 20 мм
  • Обнаружение края сложенных приложений к газетам или журналам на стеккерах
  • Обнаружение краев при перекрывании листов металла
  • Распознавание сварного шва на стальном листе
    LCC-90
  • Рабочая зона 70 мм ± 130 мм
  • Распознавание сварных швов труб
  • Счет экземпляров на подвесных транспортерах
  • Счет сложенных коробок
  LCC-130
  • Рабочая зона 80 мм ± 160 мм
  • Счет сложенных картонных коробок
  • Обнаружение на расстоянии от датчика сильно колеблющегося материала
  LCC-200, LBL-200
  • Рабочая зона 20 мм ± 50 мм
  • Измерение частоты лопастей напр. турбонагнетателей или вентиляторов
  • Обнаружение краев на большом расстоянии
  LCC-CON1 + LCC-FE-TR + LCC-FE-R
  • Очень гибкое распределение и, поэтому, разнообразное применение
  • Разделенная сенсорика (Излучатель + Приемник A/Приемник B)
  • Очень компактная насадка
  FIO-80
  • Рабочее расстояние 80 мм ± 20 мм
  • Контроль обрыва проволоки

Обнаружение края Программное обеспечение

Windows® программа SI-LCC-Scope V1.0
С помощью пользовательского интерфейса ПК обеспечивается удобное параметрирование датчиков LCC. Датчики LCC соединяются с ПК с помощью интерфейсного кабеля для последовательного интерфейса (RS232- или USB-шина). При этом, после проведенного параметрирования детектор края можно снова отсоединить от ПК.

PMOD + POWER [%]: Здесь устанавливается мощность лазерного излучения или режим мощности лазерного излучения. При DYN режиме активируется регулирование мощности излучения света. Программа определяет при этом оптимальную световую энергию, в то время как при выбранном FIX-режиме мощность лазерного излучения может вводиться через поле POWER[%].
 
HOLD [мс]: Делает возможным ввод длительности выходного импульса по распознанному краю.

 

Если NORM-значение не достигает THRESHOLD-значения, активируется переключающий выход и одновременно деактивируется обнаружение края до превышения порога ГИСТЕРЕЗИСА.

THRESHOLD: 
С помощью этого поля ввода можно установить чувствительность детектора края. Датчик становится нечувствительным, если порог перемещается вниз.

HYSTERESIS:
 
Чтобы предотвратить многократное включение после обнаружения края, вводится второй порог. Датчик активируется только после превышения этого порога.

TRIGGER: ADJ EXT

Чтобы облегчить нахождение подходящей позиции триггера в операционном программном обеспечении Windows® введена специальная диаграмма, которая под SOURCE: может открыть EXT. В этой диаграмме отображается актуальная позиция обоих входных сигналов триггера ING и INØ, а также актуальная позиция края. INØ достигает тогда Ø, а следующий INØ-подъем у 100%. IN1 должен быть около 60%, край - посередине между INØ и IN1, то есть у 30%!

BACKLIM:

Здесь может устанавливаться предел интенсивности, при не достижении которого обнаружение края прерывается. (DATØ=сигнал от приемника A, см. "Обнаружение края по триангуляционному методу")
 

TRIGGER:
При TRIGGER=CONT проводится непрерывное измерение. Если триггер установлен на EXT, то через оба дискретных выхода INØ и IN1 задается активное окно и только в это активное время проводится обнаружение края. Если в активный промежуток времени обнаруживается один или несколько краев, то по окончании активного времени переключающий выход устанавливается с помощью заданного с HOLD [мс] промежутка времени, благодаря чему можно предотвратить многократный счет во время триггерного интервала (АКТИВНОЕ ОКНО)!

REG CNT: 
Эта устанавливаемое значение влияет на скорость регулирования мощности лазерного излучения.

AVERAGE: 

Здесь можно определить среднее значение многих NORM-значений.

OUTMODE: 

При выборе DIRECT состояние переключения после обнаруженного края меняется с LOW (0В) на HIGH (+24В) и по окончании времени HOLD снова возвращается в исходное состояние. При INVERSE состояние переключения после обнаруженного края меняется с HIGH (+24В) на LOW (0В) и по окончании времени HOLD снова возвращается в исходное состояние.

DT MODE: 
Режим мертвого времени (DEAD TIME MODE) показывает, с каким РЕЖИМОМ МЕРТВОГО ВРЕМЕНИ проводится работа (см. защитная мера МЕРТВОЕ ВРЕМЯ). В это время поиск края не проводится. При настройке FIX работы проводятся с установленным мертвым временем. Ввод мертвого времени осуществляется в миллисекундах под DEAD TIME [мс]. При настройке DYN работы проводятся с динамическим мертвым временем, а ввод осуществляется в процентах под DEAD TIME [%]. При этом время между двумя обнаруженными краями оценивается как 100%. В зависимости от установленного значения мертвого времени, необходимо сначала дождаться его процентного значения, до того, как снова активировать обнаружение края.


SOURCE: 
RAW + сигналы приемника A (DATØ), а также B (DAT1) визуализируются на графической поверхности. Кроме того, данные вместе с NORM-значением указываются в цифровой форме.
 
 

После нажатия GETBUFF последние 16 минимальных значений NORM-сигнала (минимальный край) указываются после обнаруженного края. Дополнительно в графике указывается недостигнутый порог THRESHOLD). После обнаружения края программа датчика во время МЕРТВОГО ВРЕМЕНИ и HOLD-времени начинает поиск самого маленького NORM-значения (минимум) и его фиксацию.
 

С помощью GETBUFF можно оптимально установить необходимый для соответственного применения порог чувствительности (TRESHOLD), что значительно облегчает настройку датчика.


АКТУАЛЬНО СЕГОДНЯ

Участие в выставках:

 •   R-24
 •   Automation World AIMEX 2024
 •   IFAT Munich 2024
 •   FIP 2024
 •   PRS Europe 2024
 •   SKZ Innovation Day Recycling
 •   SKZ Network Day
 •   SKZ Technology Day
 •   PRS Middle East & Africa 2024
 •   Plastics Recycling World Expo
     
Europe 2024
 •   Plastics Recycling World Expo
     
North America 2024
 •   PRS Asia 2024
 •   PRS India 2024

подробнее...


Пресс-релизые:

Встроенная калибровка цвета на пластиковые рециклаты
(Системы измерения цвета Inline)

 
Test report on Inline color measurement of recyclates ()
(Система измерения цвета Inline)

подробнее...


Whitepapers:

Sensor systems for recyclate control in the plastics industry for laboratory and inline use ()
Checking the plastic type of recyclates and virgin material using NIR technology ()

подробнее...


Новые применения:

Обнаружение вмятин и неровностей на металлических полосах для перфорации
(№ 801)
Определение различия между кожаными, текстильными и синтетическими компонентами салона автомобиля
(№ 802)
Измерение цвета пластиковых крышек
(№ 803

подробнее...


Что такое ...
... поверхностное натяжение?
... испарение масла?
... измерение толщины
    масляной пленки?

подробнее...


Новые версии программ:

SPECTRO3-MSM-DIG-Scope V1.5 (2021.10.20)
V1.5.2


подробнее...



FIND US ON ....

Facebook X (Twitter) Instagram Youtube in

 








TOP