I sensori di contrasto sono sensori optoelettronici che funzionano secondo il principio di un tasteggio diretto: la luce emessa viene riflessa dall’oggetto, quindi riassorbita e valutata.
La luce bianca viene utilizzata per riconoscere i contrassegni di stampa e di contrasto in colori diversi. La luce laser viene utilizzata per distinguere diversi oggetti in base alle differenze di contrasto.
I sensori di contrasto a luce bianca funzionano con frequenze di commutazione molto elevate e un punto di riferimento rettangolare. Grazie alla luce bianca, tutti i colori possono essere riconosciuti in modo ottimale.
Con la luce laser si lavora a distanze superiori fino a 150 mm. Il piccolo punto luce focalizzato è ideale per oggetti molto piccoli e sottili.
La luce bianca viene generata nel modello a colori RGB tramite miscelazione additiva dei colori. Ciò significa che la luce rossa, verde e blu si mescolano.
Il fotodiodo RGB è composto da tre aree corrispondenti allo spazio cromatico RGB. A seconda del colore riflesso, la luce viene valutata attraverso i tre canali in base alle proprietà di riflessione.
Il fotodiodo monocromatico del ricevitore è costituito da una singola superficie continua. Valuta la luminosità ricevuta e la classifica in scala di grigi.
La fluttuazione è la variazione temporale nel rilevamento di un oggetto. Si tratta quindi della varianza del tempo di reazione. Una bassa deviazione garantisce un’elevata precisione di posizionamento alle alte velocità della macchina.
I sensori di contrasto a luce bianca raggiungono frequenze di commutazione massime di 50 kHz. I sensori di contrasto con luce laser raggiungono frequenze di commutazione fino a 20 kHz.
La fascia di temperatura va da min. da –25 °C a max. 60 °C. La deriva termica dei sensori è bassa. In questo modo, offrono prestazioni di misura costanti anche in condizioni di temperatura variabili.
I sensori di contrasto a luce bianca sono adatti per applicazioni con contrassegni di contrasto a corto raggio fino a 40 mm. I sensori di contrasto con luce laser possono essere utilizzati per la distinzione del contrasto fino a 150 mm.
In caso di oggetti lucidi, il montaggio del sensore di contrasto avviene obliquamente, quindi con un angolo di circa 10 gradi.
Per i materiali con un motivo stampato, si consiglia una marcatura di contrasto nera se il motivo del materiale di sfondo non contiene nero. Ciò significa che vengono riconosciuti solo segni molto scuri e vengono nascosti modelli di colore diverso. In linea di massima vale quanto segue: più alto è il contrasto tra il marchio e lo sfondo, meglio è.
Per le pellicole trasparenti è importante considerare il materiale che si trova dietro la pellicola stessa. Se il materiale è chiaro, possiamo utilizzare un contrassegno scuro o chiaro sulla pellicola trasparente. Se il materiale dietro la pellicola è scuro o non c’è nulla dietro, l’applicazione con una marcatura chiara funzionerà meglio rispetto a quella con una scura.
Le superfici lucide riflettono molta luce verso il sensore, come uno specchio. In questo caso, un marchio scuro sarebbe più adatto. Inoltre, nelle applicazioni con oggetti lucidi, la configurazione inclinata del sensore è fondamentale per ottenere informazioni più accurate sui colori e una maggiore resistenza alle vibrazioni.
I sensori di contrasto hanno un campo di lavoro definito in cui funzionano. Assicurarsi che gli oggetti da rilevare si trovino all’interno dell’area di lavoro specificata. Le variazioni di distanza influiscono sull’intensità della luce ricevuta e possono ridurre le prestazioni di rivelazione.
Per le marcature su uno sfondo monocromatico costante, si consiglia di utilizzare la modalità di marcatura. Per i contrassegni neri su uno sfondo stampato, si consiglia la modalità contrasto. Se si desidera che vengano riconosciuti solo i marchi con determinati colori, è possibile utilizzare la modalità colore. Il rilevamento dei salti può essere utilizzato sia in modalità di marcatura che in modalità di contrasto per applicazioni in cui si utilizzano materiali diversi e il marchio non è sempre il più scuro o chiaro tra i motivi possibili.
Forti vibrazioni, luce ambientale eccessiva o forti interferenze elettriche possono influire sulle prestazioni dei sensori di contrasto.
Un montaggio errato può compromettere la precisione di un sensore di contrasto. In questo caso è necessario rispettare la direzione di movimento verso il lato del sensore e la posizione inclinata nonché la distanza di lavoro indicata. Anche materiali friabili o lucidi possono influenzare la precisione.
I sensori di contrasto con luce bianca hanno un punto luce rettangolare. Ciò li rende particolarmente adatti per il riconoscimento di marchi rettangolari in processi dinamici. Tuttavia possono essere riconosciuti anche altri oggetti, a condizione che sia possibile riprodurre il punto luce sull’oggetto.
L’illuminazione può influenzare la riflessione della luce da parte degli oggetti. Pertanto, per ottimizzare le prestazioni di un sensore di contrasto, la situazione di illuminazione deve essere costante.
