Come scegliere il tipo di sensore migliore per il rilevamento di oggetti trasparenti

Lavaggio di bottiglie

Riepilogo: Gli oggetti trasparenti possono risultare difficili da rilevare in quanto consentono il passaggio di luce attraverso i materiali che li costituiscono.  Alcune tecnologie di rilevamento possono essere più efficaci in specifiche condizioni oppure con determinati materiali. 

Questo articolo mette a confronto tre tipi di tecnologie di rilevamento frequentemente utilizzate per applicazioni con oggetti trasparenti: LED, laser e a ultrasuoni.   Scopri come queste tecnologie permettono di rilevare oggetti trasparenti e come scegliere quella più adatta alla tua applicazione.  

Sensori fotoelettrici a LED

I sensori fotoelettrici a LED più comunemente utilizzati per il rilevamento di oggetti trasparenti sono quelli in modalità a riflessione. Ogni sensore integra un emettitore e un ricevitore. L'emettitore dirige un fascio di luce verso un catarifrangente che devia il raggio di nuovo verso il ricevitore. Un oggetto che passa tra il sensore e il catarifrangente blocca o attenua la percentuale di luce emessa.  

Sensori fotoelettrici a LED: come rilevano gli oggetti trasparenti

I sensori fotoelettrici a riflessione con ottica coassiale emettono e ricevono la luce lungo un asse sottile. In questo modo ottimizzano il rilevamento di oggetti trasparenti riducendo sostanzialmente il rischio di falsi rilevamenti della luce riflessa. I sensori basati su questa tecnologia presentano uno spot piccolo e brillante che semplifica l'allineamento e consente un rilevamento molto preciso del bordo iniziale. 

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Inoltre, poiché la luce emessa e ricevuta è costituita da un singolo raggio sottile, i sensori presentano una piccola apertura, che li protegge ad esempio in ambienti di lavaggio e igienici.  I sensori fotoelettrici con filtri polarizzati emettono e rilevano onde luminose con una polarizzazione specifica, scartando tutte le altre onde luminose. Ciò riduce ulteriormente il rischio di falsi rilevamenti causati dalla luce riflessa. Scopri di più sull'ottica coassiale polarizzata per il rilevamento di oggetti trasparenti.

Vantaggi

I sensori elettrici presentano velocità di risposta, portate di rilevamento e livelli di precisione maggiori rispetto ai sensori a ultrasuoni. I sensori a LED sono molto efficaci in applicazioni di uso generico, essendo in grado di rilevare grandi oggetti e grandi spazi tra gli oggetti (rispetto ad altri sensori laser).  

Sensori laser

Un sensore laser rappresenta un'altra opzione disponibile per il rilevamento di oggetti trasparenti.  Si tratta di un dispositivo che utilizza una sorgente laser anziché un LED, che pertanto offre caratteristiche quali un allineamento più facile, una maggiore precisione, la possibilità di rilevare piccoli oggetti e di rilevare spazi più piccoli tra gli oggetti rispetto a un sensore a LED. Alcuni sensori laser, quali il modello Q4X di Banner Engineering,  non richiedono un catarifrangente o un ricevitore. 

Sensori laser: come rilevano gli oggetti trasparenti

Oltre a misurare la distanza, i sensori laser con doppia modalità di funzionamento possono rilevare anche variazioni nell'intensità luminosa rispetto a una condizione stabile (sfondo).   In altre parole, un sensore laser di distanza con doppia modalità può rilevare non solo se è presente il bersaglio entro una certa distanza ma anche quando questo riflette una certa quantità di luce verso il ricevitore. 

Perché questo funzioni, è necessario che il sensore apprenda a riconoscere una superficie di riferimento stabile: la distanza e l'intensità di tale superficie vengono registrate e utilizzate come riferimento. La presenza di un oggetto trasparente nel campo di rilevamento altera la distanza e l'intensità luminosa percepite rispetto alla condizione dello sfondo.  

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Vantaggi

I sensori laser presentano uno spot laser altamente visibile che consente un facile allineamento. Inoltre uno spot piccolo garantisce una precisione maggiore nel rilevamento di piccoli oggetti.  Un sensore laser che non richiede un catarifrangente aumenta la flessibilità di montaggio oltre a ridurre le scorte richieste e i costi di manutenzione. 

Sensori a ultrasuoni

I sensori a ultrasuoni utilizzano onde sonore per rilevare gli oggetti. La maggior parte dei sensori a ultrasuoni individua un oggetto e misura la distanza rilevando l'eco dell'onda sonora riflessa dal bersaglio o dallo sfondo.

I sensori a ultrasuoni in modalità emettitore-ricevitore, quali il modello M25U di Banner Engineering, rilevano un oggetto quando viene bloccato il segnale tra l'emettitore e il ricevitore. Questi sensori sono rapidi e assicurano un maggiore grado di precisione rispetto alla maggior parte dei sensori a ultrasuoni.  

Sensori a ultrasuoni: come rilevano gli oggetti trasparenti

Poiché i sensori a ultrasuoni utilizzano il suono anziché la luce, non risentono di diverse condizioni che normalmente creano problemi ai sensori ottici.

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Vantaggi

I sensori a ultrasuoni non sono sensibili al colore, alla riflettività e alla trasparenza del bersaglio: ciò semplifica i cambi prodotto e riduce i tempi di fermo. Inoltre non sono influenzati dalle condizioni di illuminazione dell'area e offrono buone prestazioni in ambienti con presenza di sporco o liquidi.  


Per maggiori informazioni

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