Erkennung von transparentem Kunststoff

Hallo an alle!

Ich bräuchte eine Möglichkeit transparente Kunststoffzylinder zu erkennen.
Die Kunststoffteile sind mit ca 1mm dünnwandig und haben einen Durchmesser von 10-20 mm.

Meine bisherigen Versuche liefen mit einem IS471 mehr oder minder gut.
Aufgrund der relativ geringen Abschattung der Zylinder, ist eine Erkennung zwar meist möglich, aber zuverlässige Funktion über Jahre hinweg meines Erachtens nicht gegeben.

Zum einen kann es sein das sich im Lauf der Monate eine Staubschicht auf dem Sensor bildet, zum anderen kommt es auch bei minimalsten Änderungen der mechanischen Einstellungen immer mal wieder zu Problemen.

Aufgrund des geringen Gewichts ist eine mechanische Erkennung ebenfalls nicht so einfach.

Hat jemand Ideen wie eine solche Erkennung mit einigermaßen preiswerten Methoden möglich sein könnte.

Babbage

Mit einem SRF05/10 sollte es eigendlich gehen.
Staub sollte eigenlich noch gehen.
Leicht sind sie beide.
Mechanische änderungen sollten im gewissen Maß auch nichts ausmachen.
Wenn sie relativ nah am Zylinder sind sollte es auch noch gehen. Müsst man mal ausprobieren, ob er bei der Gegenstandsgröße noch auf eine Entfernung von mehr als 10 cm anspricht.

jon

Was hälst du denne von ner Laserpointer-Abtastung?
Unmittelbar links und rechts neben dem Pointer hast du zwei Fototransistoren, soweit ich weiss, würde, wenn der Laserstrahl in so einen transparenten Kunststoffkörper zielt, der Strahl reflektiert und gefächert (länglich), nun würden beide Fototransistoren schalten und du erkennst es als dieses Objekt \:D/

Danke Jon, gute Idee, müßte ich wirklich mal testen ob ein Ultraschallsensor dafür geeignet ist.
Allerdings stellt mich dieser Sensor auch vor einige andere Problemchen.
Zum Einen ist er mit 43mm x 20mm schon unangenem groß für unser Platzangebot.
Zum Anderen ist der Minimale Abstand des SRF05/10 von 3cm schon zu weit.
Bei uns liegt oder rutscht das Stückgut bisher direkt am Sensor vorbei (ca 2mm Abstand) An einer Stelle fällt der Zylinder auch durch ein enges Rohr in dem eine Erkennung laufen sollte. Ein Aufbau der 3cm Abstand gewährleistet ist da unpraktisch.

Gibt es den Sensor eigentlich auch bei anderem Distributoren? Ich hab ihn zwar bei www.roboter-teile.de gefunden aber nicht bei unseren Standard Elektronik-Lieferanten RS,Reichelt,Farnell,...

Babbage

Ich habe sie noch nie bei Läden wie Reichelt oder Conrad gesehen.

Ich habe einen SRF05 und der erkennt auch Objekte in einer Entfernung von einem cm.

Der SRF10 wäre kleiner (32 x 15 x 10mm) aber mit dem habe ich keine Erfahrungen.

jon

Kann mir nicht vorstellen, das ein Ultraschallsensor dafür geeignet ist, immerhin ist das Objekt ein Zylinder und das Signal wird seitlich abgelenkt ;)

Zitat:

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Zitat von copious

Kann mir nicht vorstellen, das ein Ultraschallsensor dafür geeignet ist, immerhin ist das Objekt ein Zylinder und das Signal wird seitlich abgelenkt ;)

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Weiß auch nicht ob das klappen könnte, werd mir wohl mal einen bestellen und testen.

Laserpointer-Abtastung? Gibts hier ein Projet dazu?
Oder hast Du zufällig ne Idee für einen Liferanten der mir sowas auch noch in ein paar Jahren liefern kann?

Find den Vorschlag aber klasse auf'n Laser wär ich erstmal nicht gekommen.

Babbage

War ne spontane Idee \:D/

Laserpointermodule und Fototransistoren/ -zellen/- dioden bekommst du bei Conrad, Reichelt, ELV, etca... ;)

Du musst die Lichtschranke nur so anordnen, dass an der Oberfläche des Zylinders Totalreflexion auftritt, also z.B. 30° statt senkrecht zur Zylinderoberfläche.

Zitat:

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Zitat von Babbage

Bei uns liegt oder rutscht das Stückgut bisher direkt am Sensor vorbei (ca 2mm Abstand) An einer Stelle fällt der Zylinder auch durch ein enges Rohr in dem eine Erkennung laufen sollte.
Babbage

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Kann man nicht einfach in dem Rohr eine Gummirolle befestigen, die dann noch halb nach draußen ragt ? Da kann man dann über Löcher und eine Lichtschranke die Drehung ermitteln. Ist jetzt eher eine mechanische Lösung, aber vllt. ist es ja machbar.

@ogni42
Ist nicht so einfach mit der Anordnung weil dann alles exakt positioniert sein muß aber möglicherweise gehts in die Richtung.

@ProgDom
Ist natürlich möglich und wir haben auch schon in die Richtung überlegt.
Problem ist das die Dinger wirklich nur 2-3 Gramm wiegen und deshalb schnell mal beleidigt sind und hängenbleiben.
Außerdem muß eine Erkennung noch auf ner schiefen Ebene (ca 8Grad) sattfinden, sodass beim Losrollen eigentlich keine Kraft auf das Teil kommen darf sonst bleibts liegen.
Des weiteren haben mechanische Bauteile (insbesondere Eigenentwicklungen) nach 100.000 Zyklen leicht mal die Neigung zu verschleißen. Und das sollte in diesem Fall möglichst nicht passieren.
Deshalb würden wir optoelektronische Lösungen bevorzugen.

Ich bin wirklich begeistert O:) von Euren Lösungsansätzen. Wir haben auch schon einiges getestet, deshalb kann ich teilweise gleich mit Problemen antworten die dabei auftraten. Wir sind halt etwas in Stocken geraten ohne das Problem vollständig gelöst zu haben

Babbage

hi,
wie wäre es mit kamera, da gibt´s schon ziemlich ausgereifte systeme zu kaufen, zb bei neurocheck.
mfg jeffrey

Die Positionierung ist nicht kritisch, da Deine Du von oben auf die Teile schauen kannst. Durch die Wölbung der Kunststoffteile bekommst Du eine Verteilung des Auftreffwinkels für das Licht und somit eine sichere Menge an Licht für die Totalreflexion.

Der Empfängerfototransistor, bzw. die daran hängende Schaltung muss nur entsprechend kalibriert werden, was aber kein grosses Problem sein sollte.

Was spricht gegen eine ganz normale Lichtschranke, die anspricht sobald am Empfänger das Empfangssignal um vielleicht 10% einbricht. Mit Polarisations- oder Farbfiltern ließe sich die Empfindlichkeit wahrscheinlich noch steigern.

MfG

Michael

Ist nicht idR Kunststoff schlecht UV durchlaessig?

Sofern dem so ist, braeuchte die Lichtschranke ja nur im passendem Spektrum arbeiten.

Gruss
Iwo

@jeffrey
Kamerasysteme sind leider teuer und brauchen sehr viel Platz weil man auch einen Mindestabstand brauch.

@ogni42
Werd ich mal testen.

@Excalibur @iwo
An Filter haben wir auch gedacht. Aber noch nichts Konkretes getestet. Meines Wissens ist Kunststoff UV durchlässig. War das mit der UV Undurchlässigkeit nicht bei Glas? Habe dazu leider keine Angaben.

Babbage

Es ist völlig unerheblich ob der Kunstoff UV-Durchlässig ist oder nicht. Es wird bei jedem Material auf jeden Fall eine Dämpfung des Signals erfolgen. ob durch Reflexion oder Absorbtion ist dabei irrelevant.

MfG

Michael

@Excalibur
Ja das stimmt schon.
Aber. Wenn man nur eine Verdunklung von ca 6-8% hat dann muß eine Lichtschranke schon extrem genau eingestellt sein um zuverlässig zu erkennen. Wäre das Material UV-undurchlässig (90%) dann könnte man ausschleißlich in diesem Bereich arbeiten und hätte fast keine Probleme.

Mit ner "normalen" Lichtschranke hat man sowieso das Problem von Fremdlicht. Schon bei normalem Zimmerlicht ist eine Erkennung von transparentem Kunststoff schon fast nicht zu machen. Da brauch man blos die Maschine um 5Grad zu drehen oder sich vor das Deckenlicht zu stellen und nix geht mehr weil das schon eine Änderung des Lichtseinfalls um locker 10-20% ist.

Deshalb verwende ich den IS471, der umgeht das Problem mit dem Fremdlicht etwas.
Bei diesem Baustein habe ich allerdings nur eine digitale Ausgabe. Ich kann zwar vorher so ne Art Schwellwert angeben aber einen Analogwert habe ich nicht.

Babbage

Hmm...

Die Tatsache, dass viele Kunststoffe durch UV-Strahlen zerstoert werden, laesst mich raten, dass genau diese nicht/schlecht durchlaessig sind dafuer.

Wenn ich wuesste, von welchem Material Du sprichst, koennte ich das uU nachforschen :-)

Gruss
Iwo

Klingt zwar unlogisch in diesem Zusammenhang mit der Zerstörung aber ich glaube UV Strahlen werden davon kaum absorbiert.
Wäre gut wenn diese absorbiert würden.
Falls ich das Material herausfinde sag ich bescheid, allerdings kann es durchaus sein das nächstes Jahr ein anderes verwendet wird.

Babbage

Evtl hab ich eine Möglichkeit gefunden.
Ihr habt mich auf die Idee gebracht das Licht zu fokussieren.

wie wärs mit einem anderen messverfahren, entweder kapazitiv oder über ultraschall. wobei mit dem kapaizitiven sensor würde es probleme mit der 1mm wandstärke bekommen, denke ich mal, aber man kanns probieren.

gruß Michi

Hi,
ich wär auch für Ultraschall- Sender auf der einen/ Empfänger auf der anderen Seite...
MfG Lutz

Babbage wie wäre es mit einem einfachen Mikroschalter, der so angeordnet ist das ein verlängerter Arm in den Raum der Röhre ragt? Wenn ein Zylinder da ist, ist der Schalter geschlossen, wenn nicht offen, sehr einfach, vielleicht etwas größer als deine paar mm. Und sehr einfach und damit recht sicher. Alle paar Jahre vielleicht mal ein neuer Schalter für 1 Euro *hüstel* geht auch noch.

Das Problem mit mechanischen Lösungen ist das das Ding extrem leicht ist (2-3 gramm) und auch einmal an einer schiefen Ebene leigenbleibt dort erkannt wird und wieder losrollen muß.
Setzt mach dort im statischem Zustand mit einem Schalter an das rollt das Ding kaum noch los.

Babbage

Okay, das ist ein Argument. Dann muss echt eine Lösung mit Licht. Sind die den komplett durchsichtig? Laser durchscheinen lassen, und auf der anderen Seite mit Fotozelle/transistor ausmessen, ändert sich der Wert ist ein Zylinder davor.

Für eine industrielle Anwendung ist das Durchleuchten nicht sinnvoll, da mindestens ein Element mit der Zeit verschmutzen wird. Daher mein Vorschlag mit Reflexion zu arbeiten.

Was aus welchem Grund bitte nicht verschmutzen kann?


MfG

Michael

Zitat:

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Zitat von Grusim

Sind die den komplett durchsichtig? Laser durchscheinen lassen, und auf der anderen Seite mit Fotozelle/transistor ausmessen, ändert sich der Wert ist ein Zylinder davor.

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Komplett durchlässig sind die nicht. Eine verdunkelung 6-8% tritt auf.
Ich hatte gestern Kontakt zu einer Firma welche die Erkennung mittels Laser und LWL bewerkstelligen kann. Allerdings liegt da der Stückpreis bei über 200€. Da ich mehrere dieser Sensoren brauch würde das die Produktionskosten spregen.

@ogni42
Verschmutzung ist kein Problem. Es sich zwar um größere Mengen die damit erkannt werden sollen, das passiert aber alles in relativ sauberen Büroräumen oder Laboren.

Babbage

Kannst du nicht eine einfache Laserdiode oder eine fokussierte LED nehmen damit etwas rumprobieren? Wenn du das ganze in einer dunklen Box machst müsste das doch gehen?

@michael: Es kann so angebracht werden, das es per Lufstrom sauber gehalten wird. Im industriellen Umfeld sind Rutschen über die Teile Laufen schnell verschmutzt zumal eine Lichtschranke wahrscheinlich nicht plan eingebaut, sondern in einer Nut eingelassen wird.

Bei optischem Messeinrichtungen arbeitet man daher häufig in der Aufsicht, z.T. mit Belüftung bzw. Überdruck.