Применение датчиков в промышленности очень широко. Эти изделия широко используются при операциях упаковки. Задолго до изобретения большого количества промышленных роботов, автоматы успешно справлялись с разрезанием продукции на равные фрагменты без вмешательства человека. Это стало возможно благодаря применению датчиков с фотометкой. Это специализированные устройства, способные распознавать большое количество цветов, которые образуют контраст с основным фоном. Каждый человек видел большое количество цветных квадратиков на запаянном крае тюбика с зубной пастой. Это и есть отметки для того, чтобы промышленный робот мог «увидеть» край, а потом дать команду режущему механизму к действию. Эта технология была изобретена в далеких 1950-х годах. Некоторые ученые склонны полагать, что именно она стала прообразом матриц цифровых фотоаппаратов. Сейчас эти датчики широко применяются в различных отраслях промышленности.
Почему именно датчики фотометки
Эти устройства не зря настолько прочно закрепились в промышленности. Они обладают большим количеством преимуществ, обеспечивающих их повышенную надежность при определенных условиях:
Эти устройства часто применяются в робототехнике, чтобы самоходный робот мог легко находить определенный маршрут. Рядом с меткой находится число или код, дающий сигнал к действию. Сейчас эти методы также используются в многочисленной военной технике. Инфракрасное излучение незаметно для врагов, но даёт возможность распознавать свои танки и солдат в условиях практически полной темноты. Мощного импульса света при этом не требуется.
Как это работает
Каждый датчик фотометки представляет собой инфракрасный или ультрафиолетовый излучатель высокой интенсивности. Рядом находится принимающее устройство, воспринимающее определенный коэффициент отражения. Перед началом работы производственной линии, мастера настраивают систему так, чтобы не было ложных срабатываний на различные элементы упаковки. С целью страховки от неправильного действия также применяется контроллер движения конвейерной ленты с высокой степенью точности. Совпадение пары условий даёт сигнал для совершения отреза. Специально для этого используется контраст на уровне цветного негатива. Если цвета совпадают с дизайном упаковки, то просто придётся потратить больше материала, оставив свободную зону для нанесения меток. При разрезании гладких материалов датчик фотометки устанавливается под наклоном, что даёт возможность не принимать обратно отраженное излучение.
Где ещё используется эта технология
Сейчас она нужна везде, где есть необходимость произведения действий по определенным линиям. И хотя вся резка производится посредством лазерного луча, движущегося по заданной компьютером траектории, всё равно в определенных случаях использование датчиков с фотометкой является незаменимым на производстве. Например, когда каждый новый лист необходимо разрезать по разным линиям. Изготовление компьютерных чертежей для разовой работы будет слишком затратной работой. Особенно это касается мастерских, предоставляющих различные услуги. Запускать станок с ЧПУ ради порезки картона или полиэтилена не выгодно. Стоит отметить, что датчики фотометки годятся только для ровных линий отреза. Фигурное движение с их помощью может быть воспринято машиной неоднозначно.
Некоторые рекомендации при подготовке материала (плёнка, фольга, бумага и т.д.) к работе с датчиками фотометки
Основной цвет
Дополнительный цвет
Красный
Голубой
Жёлтый
Синий
Зелёный
Пурпурный
Расчёт точности останова производится по формуле
Пример: V=2м/с, t=125мкс, S=2*125/1000=0,25 (мм) – при скорости движения материала со скоростью 2м/с и времени реакции датчика 125мкс, точность останова (повторяемость) будет не хуже 0.25мм.
Правильно подготовленный материал для датчика с «пятном контроля» (размер светового пятна датчика) размером 2-3мм.
Для датчиков с «пятном контроля» размером 5-6мм надписи «ГОСТ 19792-2001» и «Год сбора:» необходимо опустить ниже на 2-3мм (не выше нижнего края метки). Высокий контраст между меткой и фоном, метка достаточного размера, рисунок не «наезжает» на фон в зоне контроля.
Рекомендуемый датчик ВИКО-МС-11-М18-ж(желтый)
Не правильно подготовленный материал
Мал контраст между меткой и фоном (тёмно синий фон и чёрная метка), метка достаточного размера, но рисунок наезжает на фон в зоне контроля – для надёжного считывания метки осталась узкая полоска чистого фона шириной
Не правильно подготовленный материал
Достаточный контраст между меткой и фоном (красный фон и чёрная метка), метка достаточного размера, но рисунок наезжает на фон в зоне контроля – для надёжного считывания метки осталась узкая полоска чистого фона шириной
Правильное расположение меток
Применить возможно ВИКО-МС-11-М18-ж (желтый) в обоих случаях, но для левого (метка синеватого цвета).
Рекомендуемый датчик ВИКО-МС-М18-к (красный)
Пример «неправильного» дизайна
Метка черного цвета на темно коричневом фоне. Трудно что-либо посоветовать.
Правильно подготовленный материал
Высокий контраст между меткой и фоном, метка достаточного размера. На правом рисунке в зоне контроля имеются малоконтрастные цветные «пятна» настройку датчика надо производить по метке и самому темному из цветных пятен.
Рекомендуемый датчик ВИКО-МС-11-М18-ж (желтый)
Правильно подготовленный материал
Высокий контраст между меткой и фоном, метка достаточного размера. Рекомендуемый датчик ВИКО-МС-11-М18-ж (желтый)
Правильно подготовленный материал
Для левого рисунка предпочтительно метку иметь черного цвета, но т.к. контраст в данном случае (желтый-белый) недостаточен, то рекомендуемый датчик ВИКО-МС-11-М18-с (синий).
Для правого рисунка ВИКО-МС-11-М18-ж (желтый)
Правильно подготовленный материал
Рекомендуемый датчик ВИКО-МС-11-М18-ж (желтый)
Данные материалы образцов несут ознакомительный характер и ни при каких условиях не могут использоваться в качестве рекламных материалов.
Датчики фотометки применяются, пожалуй, во всех видах промышленности, и фармацевтическая – не исключения. Давайте кратко разберем, что же это за датчики и с чем их «едят».
Фотоэлектрические датчики применяются на этапе упаковки продукции. Они распознают полиграфические метки, обеспечивая точность при разрезании упаковки (или этикетки) на равные фрагменты. Процесс не только точен, но и полностью автоматизирован. Датчики фотометки особенно актуальны к использованию на автоматических упаковочных линиях.
В основе датчика – инфракрасный или ультрафиолетовый излучатель. Рядом с ним расположено принимающее устройство. Оно фиксирует определенный коэффициент отражения, и датчик подает сигнал для совершения отреза. Очень важно, чтобы сама метка максимально контрастно отличалась от общего фона упаковки.
Как раз вопроса создания «правильных» фотометок мы и хотели коснуться в этой статье. Зачастую, случается так, что дизайнеры обращают недостаточно внимания на этот элемент при создании макета упаковки. Это, в свою очередь, приводит к серьезным ошибкам в работе упаковочной линии, ведь фотоэлектрический датчик не может точно распознать метку.
Итак, какие условия необходимо соблюдать для верной работы датчика?
Фотометка должна максимально отличаться от фона, быть контрастной
Вокруг метки не должно быть посторонних изображений
Если используются блестящий материал, датчик устанавливают под небольшим наклоном, чтобы избежать бликов и, соответственно, сбоев в работе
Лучшим вариантом считается черный или белый цвет фотометки.
В зависимости от цвета фотометки должен применяться датчик с соответствующим LED излучением (и наоборот).
Как подобрать цвет фотоэлектрического датчика в зависимости от цвета фотометки и фона?
Как говорилось ранее, главное, чтобы цвета были контрастны. Но здесь есть свои особенности.
Если фотометка черная, а фон цветной. В этом случае следует использовать цвет датчика такой же, как и фон.
Пример. На желтом фоне черная фотометка. Должен быть использован желтый цвет датчика.
Если фотометка белая, а фон цветной. Здесь следует использовать цвет датчика, дополнительный к цвету фона.
Пример. На зеленом фоне белая фотометка. Тут нужно использовать пурпурный цвет датчика (см. таблицу ниже).
Для ясности, приведем стандартную таблицу этих дополнительных цветов.
Основной цвет
Дополнительный цвет
Красный
Голубой
Желтый
Синий
Зеленый
Пурпурный
Все эти правила не такие сложные, как может показаться на первый взгляд, но имеют решающее значение в процессе упаковки продукта. Несоблюдение этих требований может привести к некорректному отрезу упаковки и, соответственно, дополнительным финансовым и временным затратам.
Датчик фотометки п редназначен для обнаружения цветных полиграфических фотометок при производстве мягкой пластиковой упаковки, п/э пакетов и пр. в составе различного упаковочного оборудования, а также для обнаружения мелких объектов.
Некоторые рекомендации при подготовке материала (плёнка, фольга, бумага и т.д.) к работе с датчиками фотометки
Основной цвет
Дополнительный цвет
Красный
Голубой
Жёлтый
Синий
Зелёный
Пурпурный
Расчёт точности останова производится по формуле
Пример: V=2м/с, t=125мкс, S=2*125/1000=0,25 (мм) – при скорости движения материала со скоростью 2м/с и времени реакции датчика 125мкс, точность останова (повторяемость) будет не хуже 0.25мм.
Правильно подготовленный материал для датчика с «пятном контроля» (размер светового пятна датчика) размером 2-3мм.
Для датчиков с «пятном контроля» размером 5-6мм надписи «ГОСТ 19792-2001» и «Год сбора:» необходимо опустить ниже на 2-3мм (не выше нижнего края метки). Высокий контраст между меткой и фоном, метка достаточного размера, рисунок не «наезжает» на фон в зоне контроля.
Рекомендуемый датчик ВИКО-МС-11-М18-ж(желтый)
Не правильно подготовленный материал
Мал контраст между меткой и фоном (тёмно синий фон и чёрная метка), метка достаточного размера, но рисунок наезжает на фон в зоне контроля – для надёжного считывания метки осталась узкая полоска чистого фона шириной
Не правильно подготовленный материал
Достаточный контраст между меткой и фоном (красный фон и чёрная метка), метка достаточного размера, но рисунок наезжает на фон в зоне контроля – для надёжного считывания метки осталась узкая полоска чистого фона шириной
Правильное расположение меток
Применить возможно ВИКО-МС-11-М18-ж (желтый) в обоих случаях, но для левого (метка синеватого цвета).
Рекомендуемый датчик ВИКО-МС-М18-к (красный)
Пример «неправильного» дизайна
Метка черного цвета на темно коричневом фоне. Трудно что-либо посоветовать.
Правильно подготовленный материал
Высокий контраст между меткой и фоном, метка достаточного размера. На правом рисунке в зоне контроля имеются малоконтрастные цветные «пятна» настройку датчика надо производить по метке и самому темному из цветных пятен.
Рекомендуемый датчик ВИКО-МС-11-М18-ж (желтый)
Правильно подготовленный материал
Высокий контраст между меткой и фоном, метка достаточного размера. Рекомендуемый датчик ВИКО-МС-11-М18-ж (желтый)
Правильно подготовленный материал
Для левого рисунка предпочтительно метку иметь черного цвета, но т.к. контраст в данном случае (желтый-белый) недостаточен, то рекомендуемый датчик ВИКО-МС-11-М18-с (синий).
Каталог одно-, двух- и трехцветных оптических датчиков фотометки (контрастной метки) в различных корпусах для разнообразных сочетаний метка/фон для самых скоростных задач на линиях упаковки и печатных машинах.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 18. 22 мм. Пятно: вертикальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP/NPN (универсальный). Материал линз: пластмасса. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 36 V DC. Подключение: разъём M12 4 pin.
Источник света: LED белый. Расстояние сканирования: 10 мм (±2 мм). Пятно: круглое Ø 4,5 мм. Выход: PNP NO/NC. Материал линз: пластмасса. Частота переключений: 5000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: кабель PVC, 2 м.
Источник света: LED белый. Расстояние сканирования: 10 мм (±2 мм). Пятно: круглое Ø 4,5 мм. Выход: PNP NO/NC. Материал линз: пластмасса. Частота переключений: 5000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъем М12 4 pin.
Источник света: LED белый. Расстояние сканирования: 10 мм (±2 мм). Пятно: круглое Ø 4,5 мм. Выход: NPN NO/NC. Материал линз: пластмасса. Частота переключений: 5000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъем М12 4 pin.
Источник света: LED белый. Расстояние сканирования: 10 мм (±2 мм). Пятно: круглое Ø 4,5 мм. Выход: NPN NO/NC. Материал линз: пластмасса. Частота переключений: 5000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: кабель PVC, 2 м.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP/NPN (универсальный). Материал линз: PMMA. Частота переключений: 15000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M12 5 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: горизонтальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP/NPN (универсальный). Материал линз: PMMA. Частота переключений: 15000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M12 5 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP/NPN (универсальный). Материал линз: стекло. Частота переключений: 20000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M12 5 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: горизонтальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP/NPN (универсальный). Материал линз: стекло. Частота переключений: 20000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M12 5 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP/NPN (универсальный). Материал линз: стекло. Частота переключений: 30000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M12 5 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: горизонтальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP/NPN (универсальный). Материал линз: стекло. Частота переключений: 30000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M12 5 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP/NPN (универсальный). Материал линз: PMMA. Частота переключений: 15000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M12 4 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 13 мм (±2 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×6,5 мм. Выход: NPN NO/NC. Материал линз: PMMA. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: кабель 0,2 м с разъёмом M12 4 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 13 мм (±2 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×6,5 мм. Выход: NPN NO/NC. Материал линз: PMMA. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M8 4 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 13 мм (±2 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×6,5 мм. Выход: PNP NO/NC. Материал линз: PMMA. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: кабель 0,2 м с разъёмом M12 4 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 13 мм (±2 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×6,5 мм. Выход: PNP NO/NC. Материал линз: PMMA. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M8 4 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 13 мм (±2 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×6,5 мм. Выход: PNP NO/NC. Материал линз: PMMA. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: кабель, 5 м.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 13 мм (±2 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×6,5 мм. Выход: PNP NO/NC. Материал линз: PMMA. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: кабель 0,2 м с разъёмом M12 4 pin.
Источник света: LED красный, зеленый, синий. Расстояние сканирования: 13 мм (±2 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×6,5 мм. Выход: PNP NO/NC. Материал линз: PMMA. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъём M8 4 pin.
Источник света: LED красный, зеленый. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×5 мм. Выход: NPN. Материал линз: стекло. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: кабель, 2 м.
Источник света: LED красный, зеленый. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×5 мм. Выход: NPN. Материал линз: стекло. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: разъем М12 4 pin.
Источник света: LED красный, зеленый. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: вертикальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP. Материал линз: стекло. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: кабель, 2 м.
Источник света: LED красный, зеленый. Расстояние сканирования: 9 мм (±3 мм). Пятно: горизонтальное, размер 1,5×5 мм. Выход: PNP. Материал линз: стекло. Частота переключений: 10000 Гц. Питание: 10. 30 V DC. Подключение: кабель, 2 м.
