Tecnologia a barriera reflex

Principio di funzionamento e tecnologia delle barriere reflex

Le barriere reflex fanno parte dei sensori optoelettronici e sono adatte al riconoscimento di oggetti senza contatto tramite luce rossa a LED, indipendentemente da colore, forma e natura delle superfici. Il principio di funzionamento delle barriere reflex si basa su un metodo di rilevamento che riunisce in un unico sensore il principio energetico e quello di triangolazione.

Il principio della triangolazione:
il principio della triangolazione è un metodo geometrico per determinare la distanza di un oggetto. Per le barriere reflex, la distanza tra il sensore e lo sfondo di riferimento viene utilizzata come segnale di riferimento.

Il principio energetico:
In base al principio energetico viene valutata l’intensità del segnale ricevuto. Le barriere reflex sfruttano l’intensità della luce rossa a LED diffusamente riflessa su uno sfondo di riferimento come segnale di riferimento.

Funzionamento delle barriere reflex

Le barriere reflex sfruttano le deviazioni dal segnale di riferimento, vale a dire le variazioni della distanza o dell’intensità della luce per rilevare gli oggetti. Il sensore invia o emette luce su uno sfondo statico o mobile, come ad esempio un nastro trasportatore. Se il fascio di luce viene interrotto da un oggetto, viene attivato un ciclo di commutazione nel sensore. L’unico requisito è che qualsiasi sfondo si trovi nel campo di rilevamento del sensore, eliminando così l’uso di un catarifrangente.

Oltre alla distanza, le barriere reflex rilevano anche l’intensità della luce della riflessione diffusa, consentendo il rilevamento indipendentemente dalle caratteristiche dell’oggetto, come il colore o la natura delle superfici.

Qual è la differenza tra la zona cieca e la distanza minima?

La zona cieca si riferisce all’oggetto da rilevare. Se un oggetto si trova nella zona cieca, non è possibile una rivelazione affidabile. La distanza minima, invece, definisce il limite inferiore della portata o la distanza ammissibile dello sfondo di riferimento. Indica la distanza a cui lo sfondo può essere collocato dal sensore. Se lo sfondo di riferimento è posizionato troppo vicino al sensore, la luce non colpisce più l’elemento ricevente. Non è quindi possibile inizializzare correttamente il sensore sullo sfondo di riferimento.

Le barriere reflex hanno una zona cieca?

Le barriere reflex non presentano una zona cieca, poiché, oltre alla distanza, tengono conto anche della variazione dell’intensità luminosa rispetto allo sfondo di riferimento inizializzato. In questo modo è possibile rilevare anche un oggetto che si trova direttamente davanti all’ottica, poiché l’intensità della luce ricevuta dal sensore viene attenuata. Occorre tuttavia considerare che un oggetto che si trova alla stessa distanza dello sfondo di riferimento e presenta una remissione identica non può essere riconosciuto da una barriera reflex.

Esempio barriera reflex P1PM:
Distanza minima dello sfondo di riferimento: 100…1.000 mm su acciaio inox (100 mm è la distanza minima tra sfondo e sensore, ma non la distanza minima tra oggetto e sensore)
Zona cieca: nessuna zona cieca grazie al principio di rilevamento a due fasi

Quali modalità Teach hanno le barriere reflex?

Affinché i sensori riconoscano con sicurezza gli oggetti su uno sfondo statico o mobile, entrambe le modalità operative possono essere impostate tramite IO-Link. In questo modo è possibile testare entrambe le modalità per adattare in modo ottimale il sensore all’applicazione. L’impostazione di due modalità Teach separate offre il vantaggio di consentire un’inizializzazione estremamente flessibile e semplice delle barriere reflex. Inoltre è possibile scegliere una variante già preimpostata.

Teach-in su uno sfondo di riferimento statico

Riconoscimento di un oggetto davanti a uno sfondo di riferimento statico, come ad esempio un componente di una macchina in acciaio inox
L’inizializzazione sullo sfondo avviene premendo un tasto
Conferma visiva tramite LED di stato in caso di Teach-in riuscito

Teach-in su uno sfondo di riferimento spostato

Riconoscimento dell’oggetto davanti allo sfondo di riferimento mobile, come ad esempio nastri trasportatori in movimento
Inizializzazione su sfondo mobile premendo un tasto per una sequenza Teach-in specifica per l’applicazione
Compensazione di vibrazioni, sporco e irregolarità grazie all'adattamento automatico del sensore durante il teach-in

Possibilità di impiego di barriere reflex per il riconoscimento dell’oggetto

Controllo di presenza

Riconoscimento contrasto

Verifica del livello di riempimento

Controllo dell’espulsione

Questo deve essere osservato quando si installano le barriere reflex

Colori di sfondo

Per un rilevamento affidabile, tra l’oggetto e lo sfondo di riferimento acquisito come riferimento deve sussistere un netto contrasto.

Suggerimento: se la differenza di contrasto è minima, scegliere una distanza ampia tra oggetto e sfondo!

Sfondo molto lucido, riflettente e irregolare

In caso di superfici fortemente riflettenti, lucide o irregolari, prestare attenzione a non far cadere riflessi diretti sull’ottica di ricezione, poiché potrebbero pregiudicare il riconoscimento dell’oggetto.

Suggerimento: posizionare il sensore con un angolo leggermente inclinato!

Gradini, bordi e incavi

Per garantire un rilevamento affidabile, il punto luce deve essere orientato direttamente sullo sfondo di riferimento.

Suggerimento: orientare il sensore su uno sfondo definito!

Sfondo in movimento

In caso di sfondi di riferimento in movimento, come ad esempio nastri trasportatori, il movimento dovrebbe avvenire ad angolo retto rispetto all’asse trasmettitore/ricevitore del sensore, per evitare riflessi diretti sul ricevitore.

Suggerimento: montare il sensore in posizione ortogonale!

Come si inseriscono le barriere reflex nel portafoglio?

Tasteggi diretti energetici
I tasteggi diretti energetici vengono utilizzati per il riconoscimento dell’oggetto senza sfondo. Controllano la presenza di oggetti, controllano l’altezza delle pile o eseguono operazioni di conteggio.

Tasteggi diretti con soppressione dello sfondo
Indipendentemente dalle caratteristiche dell’oggetto, come forma, colore o lucentezza, i tasteggi diretti con soppressione dello sfondo rilevano e misurano oggetti su uno sfondo definito.

Barriere catarifrangenti universali
Grazie al filtro di polarizzazione integrato, le barriere catarifrangenti universali sono adatte anche per il rilevamento di superfici lucide, cromate o riflettenti.

Riquadro barriere catarifrangenti per oggetti trasparenti

Barriere catarifrangenti per oggetti trasparenti
Oltre alle superfici lucide, cromate o riflettenti, le barriere catarifrangenti per oggetti trasparenti rilevano e contano anche vetro, PET o pellicole mediante luce rossa.

Barriere unidirezionali
Grazie all’elevata portata, le barriere unidirezionali garantiscono un rilevamento affidabile anche in ambienti molto sporchi. Le varianti con luce laser sono in grado di riconoscere anche gli oggetti più piccoli.

Barriere reflex
Le barriere reflex sono adatte per il riconoscimento senza contatto di oggetti senza catarifrangente tramite luce rossa a LED, indipendentemente dal colore, dalla forma e dalla superficie dell’oggetto.

Applicazioni tipiche dei sensori con principio a barriera e a contatto

Le barriere reflex possono essere utilizzate in molti modi. Grazie all’affidabile principio a barriera e tasteggio, sono in grado di riconoscere oggetti di qualsiasi colore, forma e superficie:

	Campo di rilevamento	Tempo di risposta	Riconoscimento di oggetti dallo sfondo	Riconoscimento oggetti semitrasparenti	Riconoscimento di oggetti lucidi e scuri
Barriere reflex
Tasteggi diretti energetici
Tasteggi diretti con soppressione dello sfondo
Barriere catarifrangenti universali
Barriere catarifrangenti per oggetti trasparenti
Barriere unidirezionali