Come funzionano i tasteggi diretti ottici per il rilevamento degli oggetti?
Tasteggi diretti con soppressione dello sfondo
I tasteggi diretti con soppressione dello sfondo rilevano gli oggetti senza contatto con l’ausilio del principio di triangolazione o del principio del tempo di volo (tecnologia Time-of-Flight). Colore, forma e superficie dell’oggetto non hanno praticamente alcuna influenza sul comportamento di commutazione dei sensori.
Quali tecnologie vengono utilizzate nei tasteggi diretti?
Tasteggi diretti con soppressione dello sfondo
Controllare con i tasteggi diretti con soppressione dello sfondo se l’oggetto si trova al di sotto della distanza di commutazione impostata. Gli oggetti più lontani dal sensore vengono nascosti come sfondo. Il punto di commutazione nei tasteggi diretti con soppressione dello sfondo è pressoché indipendente dalle caratteristiche di remissione dell’oggetto. La gamma wenglor comprende tasteggi diretti con soppressione dello sfondo che funzionano secondo il principio della triangolazione o del tempo di transito:Meccanica
Triangolazione
Nei sensori a triangolazione con regolazione meccanica del punto di commutazione, la distanza di commutazione desiderata viene definita tramite la posizione dell’elemento o della lente ricevente. La regolazione avviene manualmente tramite un elemento di comando esterno a rotazione singola o multipla.
Elettronica
Triangolazione
Nei sensori a triangolazione con regolazione elettronica del punto di commutazione, la luce riflessa dall’oggetto viene riprodotta su un elemento ricevente nel sensore, ad esempio un PSD (Position Sensitive Device). La posizione del punto luce sull’elemento ricevente viene valutata elettronicamente. A seconda della variante, il punto di commutazione può essere impostato tramite un potenziometro, un tasto teach-in o tramite IO-Link.
Tempo di volo
Per i tasteggi diretti con soppressione dello sfondo e tecnologia a tempo di volo viene utilizzata la velocità della luce costante. A tal fine il sensore emette luce modulata e rileva il segnale riflesso dall’oggetto. Sulla base dello spostamento di fase tra la luce emessa e quella ricevuta viene determinato se l’oggetto si trova entro la distanza di commutazione impostata. In presenza di un punto luce più grande viene inoltre calcolato un valore medio dei segnali ricevuti. A seconda della versione, il punto di commutazione può essere impostato tramite un potenziometro o IO-Link.
Energetico
I tasteggi diretti energetici utilizzano l’intensità della luce riflessa da un oggetto come segnale. La soglia di commutazione viene impostata di conseguenza su un valore di segnale desiderato. Oltre alla distanza, il punto di commutazione dipende anche dalle caratteristiche di emissione dell’oggetto. Infatti, i fattori dell’intensità luminosa ricevuta sono determinati da materiale, colore, lucentezza o struttura.
Quale principio è più adatto a quale scopo?
Soppressione dello sfondo con principio di triangolazione
| Riconoscimento preciso degli oggetti anche a distanza ridotta dallo sfondo |
| Riconoscimento di piccoli oggetti |
| Rilevamento oggetti fino a 1.200 mm |
| Elevata frequenza di commutazione e tempi di risposta brevi |
| Diversi tipi di luce, forme costruttive, concetti di comando |
Soppressione dello sfondo secondo il principio del tempo di volo (ToF)
| Controllo presenza oggetti a portata elevata |
| Riconoscimento indipendente dal materiale, anche oggetti neri e lucidi |
| Rilevamento oggetti fino a 2.500 mm |
| Elevata sicurezza contro la luce estranea |
| Insensibile agli influssi dirompenti come polvere e sporcizia |
Riconoscimento degli oggetti tramite il principio energetico
| Controllo di presenza per applicazioni standard |
| Campo di rilevamento in base alle caratteristiche di remissione dell’oggetto |
| Rilevamento oggetti fino a 700 mm |
| Attività di selezione, come distinguere gli oggetti chiari da quelli scuri |
| Dimensioni speciali del punto luminoso, ad es. tasteggio diretto con linea |
Oltre ai tasteggi diretti per il rilevamento degli oggetti, wenglor offre un’ampia gamma di sensori laser per la misurazione della distanza.
Ampie possibilità di impiego per ogni principio di funzionamento
Soppressione accurata dello sfondo con triangolazione
Riconoscimento di presenza di confezioni su nastri trasportatori tramite tasteggi diretti con soppressione dello sfondo
Gli imballaggi realizzati con materiali diversi devono essere rilevati in modo affidabile dal bordo anteriore sulle linee di trasporto prima e dopo il riempimento. A tale scopo, in più punti sopra il nastro trasportatore vengono applicati tasteggi diretti con soppressione dello sfondo. Grazie ai sensori laser con elevata frequenza di commutazione e piccolo punto luminoso, i bordi degli oggetti vengono riconosciuti in modo rapido e preciso. La soppressione dello sfondo garantisce un comportamento di commutazione affidabile anche in presenza di sfondi diversi.
Gli imballaggi realizzati con materiali diversi devono essere rilevati in modo affidabile dal bordo anteriore sulle linee di trasporto prima e dopo il riempimento. A tale scopo, in più punti sopra il nastro trasportatore vengono applicati tasteggi diretti con soppressione dello sfondo. Grazie ai sensori laser con elevata frequenza di commutazione e piccolo punto luminoso, i bordi degli oggetti vengono riconosciuti in modo rapido e preciso. La soppressione dello sfondo garantisce un comportamento di commutazione affidabile anche in presenza di sfondi diversi.
Soppressione dello sfondo a prova di disturbi a lunga distanza con time-of-flight
Monitoraggio della presenza di pannelli in legno mediante tasteggi diretti con soppressione dello sfondo
Nell’industria del legno, i pannelli in legno di colori, forme e superfici diversi vengono trasportati da una fase di lavorazione all’altra tramite trasportatori a catena. Diversi tasteggi diretti con soppressione dello sfondo montati sopra il percorso di trasporto assicurano la presenza delle lastre. Grazie alla loro ampia portata e al punto luce ingrandito, i sensori rilevano pannelli di legno di vario tipo, anche pannelli con punti scuri, venature o danni vengono rilevati in modo affidabile.
Nell’industria del legno, i pannelli in legno di colori, forme e superfici diversi vengono trasportati da una fase di lavorazione all’altra tramite trasportatori a catena. Diversi tasteggi diretti con soppressione dello sfondo montati sopra il percorso di trasporto assicurano la presenza delle lastre. Grazie alla loro ampia portata e al punto luce ingrandito, i sensori rilevano pannelli di legno di vario tipo, anche pannelli con punti scuri, venature o danni vengono rilevati in modo affidabile.
Controllo di presenza di oggetti con il principio energetico
Controllo di presenza, controllo dell’altezza delle pile o attività di conteggio con tasteggi diretti energetici
Affinché l’acqua calda possa essere spinta uniformemente attraverso le capsule di caffè nelle macchine del caffè, garantendo così un sapore uniforme, è necessario inserire nelle capsule dei sottilissimi pezzi di tessuto non tessuto bianco. Dopo aver versato la polvere di caffè nelle capsule e posizionato sopra i pezzi di tessuto non tessuto, i tasteggi diretti energetici controllano la presenza del tessuto non tessuto. Montati sopra il nastro trasportatore, rilevano in modo affidabile la differenza tra la polvere di caffè più scura e il tessuto non tessuto bianco, anche ad alte velocità del nastro.
Affinché l’acqua calda possa essere spinta uniformemente attraverso le capsule di caffè nelle macchine del caffè, garantendo così un sapore uniforme, è necessario inserire nelle capsule dei sottilissimi pezzi di tessuto non tessuto bianco. Dopo aver versato la polvere di caffè nelle capsule e posizionato sopra i pezzi di tessuto non tessuto, i tasteggi diretti energetici controllano la presenza del tessuto non tessuto. Montati sopra il nastro trasportatore, rilevano in modo affidabile la differenza tra la polvere di caffè più scura e il tessuto non tessuto bianco, anche ad alte velocità del nastro.
Settori in cui vengono impiegati preferibilmente tasteggi diretti
Industria del legno
Nell’industria del legno vengono impiegati preferibilmente tasteggi diretti con soppressione dello sfondo secondo il principio del tempo di percorrenza, ad es. i sensori P1PH9.
Industria automobilistica
Nell’industria automobilistica vengono impiegati tasteggi diretti con soppressione dello sfondo con il principio della misurazione angolare (triangolazione), come i sensori P1PH.
Industria dell’imballaggio
I tasteggi diretti con soppressione dello sfondo secondo il principio della triangolazione, come la serie P1KH, risolvono le applicazioni nell’industria dell’imballaggio.
Industria elettronica
Nel settore dell’elettronica vengono impiegati sensori P1KT, cioè tasteggi diretti energetici.
Logistica
I tasteggi diretti con soppressione dello sfondo secondo il principio della triangolazione, come la serie P1KH, vengono utilizzati nella logistica.
Industria alimentare
I tasteggi diretti energetici, come la serie OTII dal design igienico, vengono utilizzati nell’industria alimentare.
Avvertenze per il montaggio corretto dei tasteggi diretti
Oggetti altamente lucidi, riflettenti e irregolari
In caso di superfici molto riflettenti, lucide o irregolari, occorre prestare attenzione che non si verifichino riflessioni dirette sull’ottica di ricezione, in quanto possono compromettere il riconoscimento dell’oggetto.
Suggerimento: Evitare riflessioni dirette dovute al posizionamento.
Gradini, bordi e incavi
Per garantire un rilevamento affidabile, lo spot luminoso deve essere puntato direttamente sull’oggetto. In caso di varianti con grande punto luce, è necessario prestare attenzione a una dimensione sufficiente dell’oggetto.
Suggerimento: Allineare completamente il punto luce sull’oggetto.
Movimento oggetto
In caso di oggetti in movimento, il movimento deve essere perpendicolare all’asse del trasmettitore o del ricevitore del sensore, per evitare riflessioni dirette sul ricevitore.
Suggerimento: Montare il sensore in posizione ortogonale.
Sfondo
Se possibile, allineare i tasteggi diretti con soppressione dello sfondo a uno sfondo statico definito. Prestare attenzione a una distanza sufficiente dell’oggetto dallo sfondo in base all’isteresi di commutazione del sensore.
Suggerimento: Allineare il sensore su uno sfondo definito, ad esempio una parte statica della macchina.
