Les capteurs de contraste sont des capteurs optoélectroniques qui fonctionnent selon le principe d’un capteur reflex : la lumière émise est réfléchie par l’objet, puis réabsorbée et évaluée.
La lumière blanche est utilisée pour détecter les marques imprimées et de contraste de différentes couleurs. La lumière laser est utilisée pour différencier différents objets en fonction de leurs différences de contraste.
Les capteurs de contraste utilisant la lumière blanche fonctionnent à des fréquences de commutation très élevées et produisent un spot lumineux rectangulaire. Grâce à la lumière blanche, toutes les couleurs peuvent être détectées de manière optimale.
La lumière laser permet de travailler à des distances plus élevées jusqu’à 150 mm. Le petit spot lumineux focalisé est idéal pour les objets très petits et fins.
La lumière blanche est créée dans le modèle de couleur RVB par mélange additif des couleurs, c’est-à-dire en mélangeant les lumières rouge, verte et bleue.
La photodiode RVB est composée de trois zones correspondant à l’espace colorimétrique RVB. Selon la couleur réfléchie, la lumière est évaluée à travers les trois canaux en fonction des propriétés de réflexion.
La photodiode monochrome est composée d’une seule surface continue. Elle évalue la luminosité reçue et la classe dans une échelle de gris.
La gigue désigne la variation temporelle lors de la détection d’un objet. Il s’agit donc de la variance du temps de réponse. Une faible gigue garantit une grande précision de positionnement à des vitesses de machine élevées.
Les capteurs de contraste à lumière blanche atteignent des fréquences de commutation maximales de 50 kHz, tandis que ceux à lumière laser atteignent des fréquences de commutation jusqu’à 20 kHz.
La plage de température est comprise entre min. –25 °C et max. 60 °C. La dérive en température des capteurs est faible. Ils offrent ainsi des performances de mesure constantes dans des conditions de température variables.
Les capteurs de contraste à lumière blanche conviennent aux applications avec des marques de contraste à courte distance jusqu’à 40 mm. Les capteurs de contraste à lumière laser peuvent être utilisés pour différencier les contrastes jusqu’à 150 mm.
Pour les objets brillants, le montage du capteur de contraste s’effectue en biais, à un angle d’environ 10 degrés.
Pour les matériaux avec un motif imprimé, une marque de contraste noire est recommandée si le motif du matériau d’arrière-plan ne contient pas de noir. Cela signifie que seules les marques très sombres sont détectées et que les motifs de couleurs différentes sont masqués. En règle générale : plus le contraste entre la marque et l’arrière-plan est élevé, mieux c’est.
Pour les films transparents, il est important de prendre en compte le matériau situé derrière le film lui-même. Si le matériau est clair, nous pouvons utiliser soit un marquage foncé, soit un marquage clair sur le film transparent. Si le matériau derrière le film est sombre ou s’il n’y a rien derrière, l’application fonctionnera mieux avec un marquage clair qu’avec un marquage sombre.
Les surfaces brillantes agissent comme des miroirs, elles reflètent beaucoup de lumière vers le capteur. Dans ce cas, une marque sombre serait la mieux adaptée. En outre, pour les applications impliquant des objets brillants, la disposition inclinée du capteur est cruciale pour obtenir des informations de couleur plus précises et une meilleure résistance aux vibrations.
Les capteurs de contraste fonctionnent dans une plage de travail définie. Il est essentiel de garantir que les objets à détecter se situent à l’intérieur de la plage de travail spécifiée. Les variations de distance affectent les intensités lumineuses reçues et peuvent réduire les performances de détection.
Pour les marquages sur un arrière-plan constant et monochrome, il est recommandé d’utiliser le mode de détection de marques imprimées. Pour les marques noires sur un fond à motifs, le mode contraste est recommandé. Si seules des marques de couleurs spécifiques doivent être détectées, le mode couleur peut être utilisé. La détection de saut peut être utilisée à la fois en mode marques imprimées et en mode contraste pour des applications impliquant l’utilisation de différents matériaux, et dans lesquelles la marque ne correspond pas toujours au motif le plus sombre ou le plus clair.
De fortes vibrations, une lumière ambiante excessive ou des perturbations électriques élevées peuvent affecter les performances des capteurs de contraste.
Un montage incorrect peut affecter la précision d’un capteur de contraste. Dans ce cas, il est important de prendre en compte la direction du mouvement par rapport au côté du capteur, ainsi que l’inclinaison et la distance de travail spécifiées. Les matériaux froissés ou brillants peuvent également affecter la précision.
Les capteurs de contraste à lumière blanche disposent d’un spot lumineux rectangulaire. Ils sont donc particulièrement adaptés à la détection de marques rectangulaires dans les processus dynamiques. Cependant, d’autres objets peuvent également être détectés tant que le spot lumineux peut être projeté sur l’objet.
L’éclairage peut influencer la réflexion lumineuse des objets. Pour optimiser les performances d’un capteur de contraste, il est donc important que les conditions d’éclairage restent stables.
