Sick NT6-03022 | Контрастный датчик NT6 — 9 мм, красно-зеленый светодиод, 560 нм, пятно 1,5 × 5 мм, 10–30 В пост. тока, IP67, кабель 2 м, аналоговый выход

Обзор

Датчик Sick NT6-03022 — это контрастный датчик из серии NT6 от SICK, предназначенный для обнаружения различий в цвете меток и регистров печати на упаковочных материалах, этикетках и печатных подложках, где индуктивные или стандартные фотоэлектрические датчики не могут различить материалы с одинаковой отражающей способностью, но разным цветом.

При рабочем расстоянии 9 мм с пятном света 1,5 × 5 мм и двухцветной красно-зеленой светодиодной подсветкой на длине волны 560 нм он считывает разницу в контрасте между напечатанной меткой и фоном и выдает аналоговый сигнал, пропорциональный уровню обнаруженного контраста.

Выбор красно-зеленой светодиодной подсветки с эффективной длиной волны 560 нм является намеренным.

Длина волны 560 нм находится на границе между красным и зеленым в видимом спектре, где человеческий глаз наиболее чувствителен и где контраст между печатными цветами часто наиболее выражен.

Для обнаружения этикеток, идентификации регистрационных меток и проверки целостности упаковки, где датчик должен различать желтую метку на белом фоне (чрезвычайно сложная задача обнаружения для одноцветных датчиков), комбинированная красно-зеленая подсветка на 560 нм обеспечивает спектральную чувствительность для разрешения контрастов, которые одноволновой датчик слил бы в единый сигнал.

Эллиптическое пятно света размером 1,5 × 5 мм не является случайным — его размеры соответствуют типичной ширине и высоте регистрационных меток на упаковочной пленке и этикетках.

Слишком большое пятно одновременно анализирует метку и фон, разбавляя сигнал контраста. 

Пятно, идеально соответствующее размеру метки, максимизирует размах сигнала между положениями «на метке» и «вне метки», напрямую повышая надежность обнаружения на высоких скоростях линии.

Основные характеристики

Аналоговый выход: 0,15–6 В — считывание контраста вместо переключения по нему

Большинство фотоэлектрических датчиков выдают бинарный выходной сигнал: вкл. или выкл., в зависимости от того, пересекает ли полученный сигнал фиксированный порог. Аналоговый выход 0,15–6 В датчика NT6-03022 использует другой подход — он обеспечивает непрерывное напряжение, пропорциональное уровню контраста в точке обнаружения.

При минимальном контрасте (метка и фон неотличимы) выход находится около 0,15 В. По мере увеличения разницы в отражающей способности между меткой и фоном выход увеличивается до 6 В.

Эта аналоговая характеристика дает подключенной системе управления две возможности, которые не могут предоставить бинарные датчики. Во-первых, контроллер может считывать сигнал контраста в реальном времени и использовать его для переключения при любом пороге, определенном в программном обеспечении — датчик не накладывает фиксированную точку срабатывания.

Во-вторых, отслеживая уровень сигнала в процессе производства, контроллер может обнаруживать постепенное ухудшение качества печати (выцветание меток, вариации чернил, изменения подложки) как тенденцию в аналоговом выходе, а не ждать, пока бинарный датчик полностью пропустит событие обнаружения.

Для высокоскоростных упаковочных линий, где пропущенные обнаружения меток напрямую приводят к неправильно напечатанной или смещенной продукции, эта возможность непрерывного мониторинга является особенностью, отличающей контрастные датчики от традиционных фотоэлектрических решений.

Корпус из литого цинка — промышленная прочность в зоне печати

Корпус из литого цинка датчика NT6-03022 является намеренным выбором вместо пластика для машинной среды, где используются контрастные датчики: непосредственно рядом с упаковочной пленкой, этикетками, клеевыми покрытиями и случайными брызгами чистящего растворителя или краски, сопровождающими операции печати и маркировки.

Корпус из литого цинка обеспечивает стабильность размеров при температурных циклах, устойчивость к механическим повреждениям от контакта с инструментом или ударов компонентов, а также герметичность IP67, которую пластиковые корпуса с защелками не могут стабильно поддерживать после многократных циклов установки/снятия.

При размерах 80 × 30,4 × 64 мм и весе около 540 г с кабелем NT6-03022 является существенным датчиком по стандартам контрастных датчиков — подходит для стационарной установки на неподвижных рамах машин, а не для монтажа на конце роботизированного инструмента, где действуют ограничения по массе.

Заводской кабель длиной 2 метра упрощает установку в стандартные машинные панели без риска контактного сопротивления разъема, которое может возникнуть у версий с полевым разъемом после многократных отключений.

Преемник и замена

Компания SICK сняла с производства NT6-03022 (номер детали 1005822) и назначила KTX-WB9114125UZZZZ его преемником. Преемник обладает сопоставимой возможностью контрастного обнаружения на современной платформе KTX с обновленной электроникой и вариантами подключения.

Для применений, где NT6-03022 уже установлен и требуется запасной блок для складского обслуживания, NT6-03022 остается совместимым с существующей проводкой и обработкой сигналов, если интерфейс машины принимает диапазон аналогового выхода 0,15–6 В.

Часто задаваемые вопросы

В1: Выход аналоговый 0,15–6 В — к чему он подключается в типичной упаковочной машине?

Аналоговый выход 0,15–6 В подключается к выделенному входу контрастного датчика на регистрационном контроллере машины или к стандартному аналоговому входу ПЛК с настраиваемым пользователем порогом.

Большинство систем контроля регистрации предоставляют вход контраста, специально разработанный для аналоговых датчиков такого типа — вход включает регулируемый компаратор точки срабатывания, который преобразует аналоговый уровень контраста в бинарный импульс регистрации для сервопривода или контроллера оси.

В системах, использующих стандартный аналоговый вход ПЛК, порог устанавливается в программном обеспечении.

В2: Как NT6-03022 обучается различать конкретную метку от фона?

Серия NT6 от SICK предлагает варианты обучения и ручной регулировки чувствительности потенциометром в зависимости от модели.

Для NT6-03022 регулировка чувствительности позволяет оператору оптимизировать порог обнаружения для конкретной комбинации контраста метки/фона. Поместите датчик над фоном, запишите уровень выходного сигнала, затем поместите его над меткой и запишите второй уровень — порог контроллера устанавливается между этими двумя значениями с запасом, учитывающим вариации подложки и вибрацию при транспортировке.

В3: Дистанция обнаружения составляет 9 мм с допуском ±2 мм — что означает допуск на практике?

Допуск ±2 мм означает, что эффективная дистанция обнаружения варьируется от 7 мм до 11 мм из-за производственных вариаций датчика (производственные допуски выходной мощности светодиода и чувствительности приемника).

При установке датчик должен располагаться на таком физическом расстоянии от подложки, которое остается в функциональном диапазоне с учетом этого допуска — обычно на номинальных 9 мм, при этом машина должна быть отрегулирована для поддержания этого зазора при колебаниях подложки и натяжении полотна. 

Уровень аналогового выходного сигнала может быть использован для подтверждения того, что датчик находится в пределах своего эффективного диапазона во время настройки.

В4: Может ли NT6-03022 обнаружить желтую метку на белом фоне — чрезвычайно сложную задачу обнаружения?

Именно для этой задачи обнаружения предназначена 560-нм двухцветная подсветка.

Желтый и белый цвета различаются по своей спектральной отражающей способности наиболее значительно в переходе от зеленого к красному около 560 нм — желтый поглощает синий и сильно отражает в диапазоне 560–620 нм, в то время как белый равномерно отражает все видимые длины волн.

Комбинированная красно-зеленая подсветка NT6 с эффективной длиной волны 560 нм использует это спектральное различие для максимизации сигнала контраста между желтым и белым, обеспечивая обнаружение там, где одноцветный датчик на 660 нм (красный) или 880 нм (инфракрасный) увидел бы минимальный контраст.

В5: Подходит ли NT6-03022 для обнаружения прозрачных этикеток?

Обнаружение прозрачных этикеток — это специфическое применение, требующее датчика, разработанного для очень малого контрастного различия между прозрачной этикеткой на прозрачной подложке и самой подложкой. NT6-03022, как контрастный датчик, полагающийся на различия в отражающей способности, зависящие от цвета, не оптимизирован для обнаружения прозрачных этикеток — контрастное различие на 560 нм между прозрачной этикеткой и ее подложкой минимально.

Для обнаружения прозрачных этикеток правильным выбором технологии является специализированный ультразвуковой или специализированный датчик сквозного типа.