Bei Bedingungen, in denen eine Einweglichtschranke ungeeignet ist, kann sich ein Reflexions-Lichttaster mit Hintergrundausblendung eignen.

Bei Bedingungen, in denen eine Einweglichtschranke ungeeignet ist, kann sich ein Reflexions-Lichttaster mit Hintergrundausblendung eignen. Baumer

Viele Situationen erfordern lediglich die Erkennung eines Objekts, beispielsweise auf einem Förderband, einem Tisch oder einem Transportwagen. Allerdings gibt es Faktoren, die verhindern einen einfachen Reflektor in Verbindung mit einer Reflexionslichtschranke oder der Empfängerseite einer Einweglichtschranke zu verwenden. Wenn das zu erkennende Objekt beispielsweise vor einem störenden Hintergrund liegt, kann ein Reflexions-Lichttaster mit Hintergrundausblendung das Problem lösen.

Solche Sensoren verwenden das Triangulationsprinzip zum Messen der Lichtintensität, die vom gewünschten Zielobjekt reflektiert wird sowie der Entfernung, in der es sich befindet. Die Mindestgröße des Objekts ergibt sich aus den Abmessungen des verwendeten Lichtstrahls. Dabei konfigurieren Anwender den Abstand zum Objekt durch Einstellschrauben, obwohl es auch fortgeschrittene Lösungen mit „Teach-in“ auf dem Markt sind.

Unabhängig von Material und Farbe

Das Verwenden von Lichtquellen im sichtbaren Rotlicht-Bereich erleichtert die Einstellung des Sensors – auch bei kleinen Objekten. Lasersensoren können beispielsweise Objekte mit einer Größe von nur 0,1 mm erkennen, während der Lichtpunkt von Diodensensoren im besten Fall einen Durchmesser von 2 mm hat. Diese Sensoren sind so gebaut, dass das Objekt sowohl vom Material als auch von der Farbe her variieren kann, ohne die Detektionsfähigkeit zu beeinträchtigen. Zudem lösen bewegliche Elemente im Hintergrund keine unerwünschte Erkennung aus.

Der Reflexions-Lichttaster FHDK 14P5104 verwendet gepulste rote LED.

Der Reflexions-Lichttaster FHDK 14P5104 verwendet gepulste rote LED. Baumer

Ein Beispiel für eine robuste Lösung ist die FHDK 14P5104-Serie photoelektrischer Sensoren von Baumer mit einer Erfassungsreichweite von 30 bis 500 mm, deren Gehäuse in Schutzklasse IP67 nur 14,8 x 43 mm messen. Mit Kurzschluss- und Verpolungsschutz sind die Sensoren elektrisch robust, wobei es die vierpoligen Zuleitungen sowohl mit M8- oder M12-Steckverbindern gibt. Der PNP-Ausgang unterstützt 100 mA Ausgangsstrom im Hell- und Dunkelmodus und die vordere Optik ist aus PMMA. Eine gelbe LED zeigt mögliche Probleme mit der Ausrichtung oder eine verschmutzten Linse an.

Bildverarbeitungssysteme im Kleinformat

Einige visuelle Erkennungslösungen erfordern eine genauere Beurteilung der erkannten Objekte, beispielsweise ob ein Etikett richtig platziert wurde, oder ob das Produkt unbeschädigt ist. Ein möglicher Ansatz sind industrielle Bildverarbeitungssysteme mit einer IP-basierten Netzwerkkamera in Kombination mit einem Industrie-PC. Dank kontinuierlicher Steigerung der Verarbeitungsleistung und Speicherkapazität gibt es inzwischen Bildverarbeitungssysteme im Gehäuse einer Standard-Videokamera, die eine solide Erkennungsleistung bieten.

Die ZFV-Serie ist ein Bildverarbeitungssystem, das die korrekte Ausrichtung und Position der Objekte erkennt.

Die ZFV-Serie ist ein Bildverarbeitungssystem, das die korrekte Ausrichtung und Position der Objekte erkennt. Omron

Eine solche Lösung ist das ZFV-Bildverarbeitungssystem von Omron. Diese extrem schnellen CCD-Kameras im IP65-Gehäuse lassen sich an einer festen Position oder auf einem Roboterarm-System montieren. Je nach Anwendung unterstützt das Kamera-Line-Up einen Erkennungsbereich von 5 x 4,6 mm bis 50 x 46 mm. Jede Kamera besitzt eine Lichtquelle in Form acht roter LEDs, die ein gepulstes Licht aussenden. Die Kameras werden in Kombination mit einem Verstärker (IP20) verwendet, wobei auch mehrere in Serie gekoppelt werden können. Dies ermöglicht die Verwendung von zwei oder mehr Kameras für die Analyse der angrenzenden Objekte, etwa eine integrierte Schaltung, das Überprüfen der Ausrichtung des Produkts oder der Positionierung von Flaschen, sodass der Strichcode in die richtige Richtung zeigt. Nach Abschluss der Anlernphase liefert das System eine positive Erkennung innerhalb von 4 bis 15 ms – abhängig von der Art des erkannten Bildes. Dabei kann eine erfolgreiche Detektion eine NPN- oder PNP-Ausgabe auslösen. Außerdem lassen sich die Bilder zusätzlich auf einer Karte speichern.

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