Em certos casos, a posição de uma extremidade deve ser detectada com a melhor precisão possível, a qual, por exemplo, pode ser feita com sensores de linha (modo barreira, modo luz refletida – veja as séries L-LAS-TB e L-LAS-RL) ou com sistemas de câmera 2D ou 3D. Se, entretanto, as extremidades tenham de ser detectadas em alta velocidade, ou se as extremidades devem ser contatas, é usado um princípio completamente diferente que também é excelentemente adequado em caso de variações grandes de distância entre a extremidade e o sensor.

Exemplos para tal aplicação:

• na indústria de impressão (contagem de chapa, contagem de cópias)
• na indústria metalúrgica (detecção de marca de oscilação, detecção de solda, detecção de sobreposição de chapas)
• na indústria de embalagem (contagem de embalagens dobradas)
• na indústria de papel (contagem de chapas únicas)
• na indústria de plástico (contagem e detecção de filme)
• na industria elétrica (contagem de fios na máquina de enrolamento)
• na indústria automotiva (contagem de extremidades de dobras do filtro de ar)

Transmissor, receptor e objeto são colocados em forma de um triângulo. Um receptor adicional fica ao lado do transmissor. Os detectores de extremidades da SI usam um laser de diodo focado para garantir um ponto pequeno de laser bem no ponto do incidente (objeto). Dependendo das propriedades da superfície do objeto, este ponto de laser é direta ou difusamente disperso e também é absorvido pelo objeto.

Um pouco da radiação dispersa para frente chega ao receptor B (ângulo sólido SLB), desde que um tanto da radiação dispersa para trás seja detectada pelo receptor A (ângulo sólido SLA). Dependendo do ângulo uma faixa operacional relativamente grande pode ser feita aqui! Considerando o valor padrão do receptor A (sinal A) e receptor B (sinal B) a relação é a seguinte:

O valor NORM é uma medida que na prática é quase independente de flutuações de brilho ou mudanças de core da superfície do objeto. Então o que acontece com o valor NORM quando uma extremidade passa pelo ponto do laser?

Ι: Neste momento, a extremidade ainda está muito longe do ponto do laser onde a luz do laser influencia SLB e onde não influencia SLA.

ΙΙ: O objeto agora entra na zona de visão do receptor B, a zona de influência ΩB da luz laser se torna menor, enquanto a ΩA continua inalterada. O valor NORM se torna menor também, pois o SINAL B diminui, enquanto o SINAL A continua inalterado.

III: Agora a extremidade do objeto já cobre uma parte considerável do campo de visão ΩB no ponto do laser, o valor NORM então diminui! ΩA continua inalterado.

IV: A extremidade do objeto interrompe completamente o contato visual do receptor B ao ponto do laser. SINAL B então chega a zero e o valor NORM também chega ao mínimo!

NORM->Ø!

O sinal A do receptor A aumenta levemente, pelo fato de a luz inicialmente dispersa para frente pela extremidade do objeto ser refletida para trás e também chega parcialmente ao receptor A.

V: A extremidade do objeto agora passou o ponto do laser e o contato visual entre o ponto de laser a o receptor B é restabelecido. O valor NORM chega quase ao mesmo valor de I.

Na prática, as extremidades dos objetos na maioria dos casos não é claramente definida, por isso o valor NORM não chega a Ø. O valor NORM mínimo é então uma medida para a “qualidade da extremidade”, ex: um valor NORM pequeno significa uma extremidade mais claramente definida. A qualidade da extremidade é influenciada pela densidade do objeto e pela inclinação da extremidade.

Sabendo que detectores de extremidade são mais usados para a contagem de objetos, apenas um sinal deve ser fornecido com exatidão para toda extremidade, se não o resultado da contagem estaria errado. Além da detecção segura de extremidade, três medições seguras adicionais foram introduzidas para este propósito.

Extremidades na prática infelizmente na maioria dos casos não tem a forma ideal de degrau, uma extremidade consiste, na verdade, em várias extremidades o que pode influenciar o valor NORM.

Normalmente uma extremidade é detectada pelo controlador do sensor quando o valor NORM cai a baixo de um certo limite THD. Quando o limite THD é passado (de alto para baixo) o estado de chaveamento na saída do sensor muda. Quando o valor NORM aumenta acima do limite de novo (e não existiria nenhuma outra medida de segurança), a saída de chaveamento, como mostra na fig. 1a, volta ao seu estado inicial.

Nas figuras 1b e 1c, o limite de ativação é passado várias vezes por extremidade, o que vai emitir vários pulsos. Um segundo limite HYST é usado para suprimir estes pulsos múltiplos. O processo de comutação ainda é acionado pela passagem (caindo abaixo) do limite de comutação THD. Para outro pulso ser fornecido à saída, de qualquer forma, o valor deve exceder o limite de histerese HYST (veja a fig. 1b, 1c: Saída de comutação com HYST).

Outra medida de segurança é alongar a saída de comutação depois de comutar um processo (caindo abaixo do limite THD) por um certo intervalo de tempo ajustável (ex: 1 ms, 2 ms, 5 ms, 10 ms).

O tempo ocioso é a medida de segurança mais importante. O termo “tempo ocioso” foi introduzido pelo fato de o software de avaliação ser, mais ou menos, “colocado para descansar” por um certo tempo, ex: nenhuma avaliação é feita neste tempo. O tempo ocioso inicia quando o valor fica abaixo do limite de comutação THD. No modo ABSOLUTO a duração do tempo ocioso é definida pelo período de tempo ajustado, no modo RELATIVO é pela sequência temporizada de extremidades anteriores. Pode ser escolhido um valor de porcentagem da distância atual temporizada das extremidades.

Este modelo é adequado principalmente para a contagem de chapas com alto brilho a chapas coloridas opacas em forma imbricada (contagem segura. ex: de placas laminadas de alto brilho). A faixa de operação é 26 mm a 34 mm. A versão MA permite o ajuste de vários parâmetros como “tempo ocioso”, “duração de pulso” e sensibilidade por meio de chaves que são integradas ao sensor.

Os modelos LCC-40 e LCC-40-MA são usados principalmente para aplicações com extremidades extremamente pequenas. Por exemplo: o sensor detecta perfeitamente chapas homogêneas em forma imbricada, começando de uma espessura de 40 g/m2, mesmo em altas velocidades. O sensor além disso é excelentemente adequado para detecção de filmes plásticos (também transparente) em forma imbricada. A posição de sobreposição de cores de metais finos também pode ser detectada com segurança neste modelo. Aqui, o sensor tem uma área de operação de 35 mm a 45 mm. Com a versão MA o “tempo ocioso”, “sensibilidade” e “duração do pulso” podem ser ajustadas diretamente no sensor.

A versão LCC-40-CYL conta com um ponto de luz laser em forma de linha (a uma distância de 40 mm aprox. 3 mm x 0.1 mm). Possíveis falhas de posição do objeto podem inclusive serem melhor compensadas. Este modelo por exemplo também é usado para a detecção de marcas de oscilação (recuos em forma de linha) em faixas de bi-metal.

Os detectores de extremidades LCC-80 e LCC-80-MA, por exemplo, são usados como contadores de cópias em empilhadeiras compensadoras. Estes modelos também são usados para detecção de solda em chapas de metal ou canos. A área de operação do sensor fica entre 60 mm e 100 mm. Com o modelo MA a sensibilidade, “tempo ocioso” e o tempo de espera da saída (duração do pulso) podem ser ajustados diretamente no sensor com chaves DIP e rotacionais.

O modelo CYL tem um ponto de luz laser em formato de linha que tem um tamanho aproximado de 3 mm x 0.1 mm a uma distância de 80 mm. Isto permite a compensação de possíveis desigualdade de produção das superfícies.

Com sua grande área de operação este sensor é especialmente adequado para contagem de cópias com uma forte distância flutuante do sensor ou para a detecção de soldas em canos e chapas de metal com uma variação grande de distância do sensor. Este modelo de sensor também é ideal para contar embalagens dobradas.

Em conjunto com dois iniciadores, este sensor é excelentemente adequado para a contagem de cópias impressas em aplicações com transmissões flutuantes (em MODO DE ATIVAÇÃO EXTERNA). Com o modelo MA o sensor pode ser ajustado (“tempo ocioso”, “sensibilidade”, “duração do pulso”) via chaves DIP e rotacional que são integradas a carcaça. A área de operação fica entre 70 mm e 130 mm.

Com uma área de operação de 80 mm a 160 mm este sensor é usado principalmente em aplicações onde o produto a ser contado ergue uma estrutura, ex: na embalagem de caixas de papelão dobradas. Uma extremidade com uma espessura de um milímetro deve continuar sendo detectada seguramente com uma variação de distância de até 80 mm. Com os parâmetros do modelo MA (“tempo ocioso”, “duração de pulso”, “sensibilidade”) podem ser ajustados diretamente no sensor.

Nesta versão o sensor atual (“FrontEnd”) é separado do controlador. Estes detectores de extremidade podem também serem ajustados com flexibilidade incrível, pois tanto a distância como o ângulo do transmissor/receptor podem variar aqui. Um “FrontEnd” adicional conta com um potenciômetro para ajustar o ganho, o que permite um ajuste melhor do valor NORM.

Este sensor conta com um grande alcance operacional de 150 mm a 250 mm. Esta disponível também em uma versão (LBC-200) que além da saída digital também tem uma saída analógica (0V…+10V). O sensor também pode ser usado para medição de frequência de pás de rotores em ventiladores ou em compressores de turbo, por exemplo. O sinal analógico é proporcional a frequência das extremidades (ex: extremidades de pás rodando).

LCC-30

• Área operacional 30 mm ± 4 mm
• Detecção de extremidades de piso laminado de alto brilho
• Detecção de extremidades de chapas coloridas, opacas e com brilho iniciando com uma espessura de aprox. 0.1 mm

LCC-40

• Área operacional 40 mm ± 5 mm
• Detecção de extremidades de cor única, folhas de papel homogêneas ou filmes plásticos de alto brilho até opacos assim como
• oticamente transparente, iniciando de uma espessura de 0.05 mm
• Detecção de marcas de oscilação em faixas de chapas metálicas

LCC-80

• Área operacional 80 mm ± 20 mm
• Detecção de extremidades de suplementos de jornais dobrados ou revistas em empilhadeiras de compensação
• Detecção de extremidades de chapas de metal sobrepostas, detecção de solda em chapas de metal

LCC-90

• Área operacional 70 mm ± 130 mm
• Detecção de solda em canos
• Contagem de cópia em aplicações de transmissão flutuante
• Contagem de caixas dobradas

LCC-130

• Área operacional 80 mm ± 160 mm
• Contagem de caixas de papelão dobradas
• Detecção de material a uma distância fortemente variada do sensor

LCC-200, LBL-200

• Área operacional 20 mm ± 50mm
• Medição de frequência de pás de rotores, ex: de supressores de turbo ou ventiladores
• Detecção de extremidades a uma distância grande

LCC-CON1 + LCC-FE-TR + LCC-FE-R

• Combinação altamente flexível para uso versátil
• Sensor FrontEnd separado (transmissor + receptor A/receptor B)
• FrontEnd altamente compacto

FIO-80

• Distância de operação 80 mm ± 20 mm
• Inspeção de fio quebrado

A interface de usuário PC permite uma parametrização confortável dos sensores LCC. Para este propósito o sensor LCC é conectado ao PC por meio de cabo de interface serial (RS232 bus ou USB bus). Quando a parametrização termina, o detector de extremidade pode ser descontinuado do PC de novo.

Este item é usado para ajustar a energia da luz laser e o modo de energia da luz laser. No modo DYN, é ativada a adaptação automática do laser e o software determina a quantidade de luz perfeita. No modo FIX, a energia do laser pode ser digitada no campo POWER[%].

Permite inserir a duração do pulso de saída após uma extremidade ser detectada.

Quando o valor NORM cair abaixo do valor THRESHOLD (LIMITE), a saída de comutação é ativada. Ao mesmo tempo, a detecção de extremidades é desativada até que o limite de HYSTERESIS (HISTERÉSE) é excedido.

Este campo de inserção é usado para ajustar a sensibilidade do detector de extremidade. O sensor se torna mais insensível quando o limite diminui.

Um segundo limite é usado com o intuito de suprimir a comutação múltipla após uma extremidade ser detectada. O sensor é ativado de novo apenas quando este limite é excedido.

Para tornar mais fácil achar uma posição de acionamento adequada, uma tabela especial foi introduzida no software do usuário Windows® que pode ser aberta em SOURCE: EXT

Esta tabela mostra a posição atual dos dois sinais de entrada de acionador ING e IN1, assim como a posição da extremidade. INØ fica em Ø e os seguintes ING-Pub em 100. IN1 deve ficar aprox. em 60, a extremidade aprox. no meio entre INØ e IN1, mas aproximadamente em 30.

Este item é usado para ajustar um limite de intensidade. Quando o valor cai abaixo deste limite, a detecção de extremidade é interrompida (DATØ=sinal do receptor A, veja *detecção de extremidade de acordo com o princípio de triangulação *)

RAW + os sinais do receptor A (DATØ) e B (DAT1) são visualizados na interface gráfica do usuário. Os dados também são mostrados numericamente, junto com o valor NORM.

Este valor de ajuste influencia na velocidade do controle da energia do laser.

Este item pode ser usado para tirar a média de vários valores NORM.

Com DIRECT a saída de comutação após detectar uma extremidade muda de BAIXA(0V) para ALTA (+24V) e depois o tempo de HOLD voltar ao seu estado inicial. Com INVERSE a saída de comutação após detectar uma extremidade muda de ALTA (+24V) para BAIXA (0V) e depois o tempo de HOLD volta ao seu estado inicial.

Com TRIGGER=CONT a medição é feita continuamente. Com TRIGGER=EXT uma janela ativa é ajustada pelas duas entradas digitais INØ e IN1 e a detecção de extremidades só é feita durante este tempo de ativo. Se uma ou várias extremidades são detectadas durante este período ativo, a saída de comutação é ativada sem um período definido para HOLD[ms], o que evita contagem múltipla durante um intervalo de ativação (JANELA ATIVA)!

Este item mostra o DEAD TIME MODE (MODO DE TEMPO OCIOSO) que é usado (veja medidas de segurança – TEMPO OCIOSO em O QUE É DETECÇÃO DE EXTREMIDADES?). Nenhuma detecção é feita durante o tempo ocioso. FIX significa que é usado um tempo ocioso fixo. O tempo ocioso pode ser inserido em milissegundos em DEAD TIME [ms]. DYN significa que é usado um tempo ocioso dinâmico, o qual pode ser inserido em porcentagem em DEAD TIME [%]. O tempo entre duas extremidades detectadas é considerado como 100%. Dependendo do tempo ocioso ajustado, este percentual deve transcorrer antes que a detecção de extremidade seja ativada de novo.

Um clique em GETBUFF mostra os últimos 16 valores mínimos de sinal NORM (uma extremidade de valor mínimo) após detectar uma extremidade. O THRESHOLD (LIMITE) qual o valor deve cair abaixo também é mostrado na janela do gráfico. Após detectar uma extremidade, o software do sensor durante o TEMPO OCIOSO e TEMPO DE ESPERA começa a procurar pelo menor valor NORM (mínimo) e segura este valor.

Com a ajuda do GETBUFF é possível melhorar o ajuste do limite de sensibilidade que é necessário para a respectiva aplicação, o que faz configurar o sensor muito mais fácil.