Sensor Instruments
Entwicklungs- und Vertriebs GmbH
Schlinding 11
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

Даты выставок:

Empack Utrecht 2020
15, 16 и 17 сентябрь 2020 года
Jaarbeurs Utrecht

all about automation 2021
1 и 2 март 2021 года
Messe Friedrichshafen

подробнее...

...............................................................

Новые применения:

Контроль цвета темно-синих пластиковых крышек
(№684)
Контроль слоя клея на пластиковых лентах
(№685)

Разделение кусочков металла по цвету
(№686)

подробнее...

...............................................................

Новый пресс-релиз:

Придайте декоративной пленке нужный блеск!
Серия GLOSS

подробнее...

...............................................................

Новые видео:

Счет прозрачных пластиковых крышек с SPECTRO-1-CONLAS + A-LAS-N-F16-...
Аутентификация изделий с LUMI-STAR-MOBILE-BL/OR-POL-IOS
Маркировка кож с LUMI-INLINE-SL-IR/IR
подробнее...

...............................................................

Указания по
обновлению ПО:
подробнее...




FIND US ON ....

Facebook Youtube in Instagram Twitter

TOP