سنسور نوری آتونیکس BC یا Autonics BC Color Mark Sensor یک سنسور تخصصی برای تشخیص تفاوت رنگ و علائم رنگی روی سطح محصولات است. برخلاف سنسور نوری عمومی که حضور یا عدم حضور جسم را بر اساس مقدار نور تشخیص می دهد، سری BC نور قرمز، سبز و آبی را به سطح Target می تاباند و نسبت نور بازتاب شده RGB را برای مقایسه با رنگ مرجع پردازش می کند. این قابلیت در ماشین آلات بسته بندی، چاپ، لیبلینگ، کنترل موقعیت فیلم بسته بندی، مرتب سازی محصولات و خطوطی که تشخیص یک Color Mark مشخص اهمیت دارد کاربرد دارد. مدل اصلی این خانواده BC15-LDT-C است و نسخه های خروجی NPN و PNP ارائه می شوند. فاصله تشخیص 15mm، Response Time برابر 500µs، Spot مستطیلی 1.24×6.7mm، Teaching، تنظیم حساسیت سه مرحله ای، OFF Delay و درجه حفاظت IP67 از ویژگی های مهم این سری هستند.
سنسور BC آتونیکس چیست؟
BC در گروه Color Mark Sensors آتونیکس قرار دارد. این خانواده برای تشخیص رنگ سطح و مقایسه آن با یک رنگ مرجع آموزش داده شده طراحی شده است.
سنسور از سه منبع نور Red، Green و Blue استفاده می کند. نور بازتاب شده از Target تحلیل می شود و نسبت RGB با Reference Color مقایسه می شود.
بنابراین BC انتخاب مناسبی برای Detection ساده حضور جسم از فاصله چند متر نیست. کاربرد اصلی آن تشخیص دقیق رنگ در فاصله کوتاه و کنترل شده است.
مدل های BC15-LDT-C
ساختار اصلی خانواده با کد BC15-LDT-C شناخته می شود. نسخه خروجی NPN و مدل BC15-LDT-C-P با خروجی PNP Open Collector در بازار و منابع سازنده دیده می شوند.
| مشخصه |
سری BC15-LDT-C |
| روش تشخیص | Convergent Reflective |
| فاصله تشخیص | 15mm، محدوده مرجع ±2mm |
| منبع نور | Full Color RGB LED |
| زمان پاسخ | حداکثر 500µs |
| Spot | 1.24×6.7mm مستطیلی |
| تغذیه | 12–24VDC ±10% |
| خروجی | NPN یا PNP Open Collector بسته به مدل |
| اتصال | کانکتور M12 چهار پین |
| حفاظت | IP67 |
تشخیص رنگ با LEDهای RGB
سنسور BC به صورت متوالی نور قرمز، سبز و آبی را روی سطح هدف می تاباند. مقدار هر مؤلفه از نور بازتابی اندازه گیری می شود.
پردازش داخلی 12-bit امکان تفکیک نسبت های رنگی نزدیک به یکدیگر را فراهم می کند. Autonics برای این خانواده دقت بالای Color Matching را از مزیت های اصلی معرفی می کند.
در صفحه رسمی سری، میانگین دقت تفکیک رنگ حدود 99.2% در شرایط اعلام شده سازنده ذکر شده است. عملکرد واقعی به Target، نور محیط و Teaching صحیح وابسته است.
حالت C یا Color Only
در حالت C، سنسور بیشتر بر نسبت مؤلفه های RGB تمرکز می کند و شدت کلی روشنایی نقش کمتری در تصمیم دارد.
این Mode زمانی مفید است که یک رنگ مشخص باید روی سطوحی با تغییر محدود در روشنایی تشخیص داده شود.
برای مثال اگر مارک قرمز روی بسته بندی با تغییر جزئی شدت چاپ ظاهر شود، Color Only می تواند نسبت رنگ را معیار اصلی قرار دهد.
حالت C+I یا Color + Intensity
در حالت C+I علاوه بر نسبت RGB، شدت نور بازتابی نیز در تصمیم گیری دخالت داده می شود.
این Mode برای تفکیک Targetهایی مناسب است که رنگ نزدیک دارند اما روشنایی یا تیرگی آن ها متفاوت است.
انتخاب C یا C+I باید با نمونه واقعی محصول انجام شود. یک Mode ثابت برای تمام کاربردهای تشخیص رنگ بهترین نتیجه را ایجاد نمی کند.
تنظیم حساسیت سه مرحله ای
برای هر دو Detection Mode امکان انتخاب سه سطح Sensitivity وجود دارد. این سطوح شامل Fine، Normal و Rough هستند.
Fine برای تفکیک اختلاف رنگ کم مناسب است. Rough تلرانس بیشتری نسبت به تغییرات رنگ ایجاد می کند و Normal بین این دو قرار می گیرد.
اگر کیفیت چاپ محصول دارای نوسان طبیعی است، استفاده از حساسیت بیش از حد می تواند تعداد Reject اشتباه را افزایش دهد.
Teaching رنگ مرجع
برای شروع کار، رنگ مرجع به Sensor آموزش داده می شود. Teaching از طریق کلید SET روی دستگاه یا External SET Input قابل انجام است.
پس از Teaching، سنسور رنگ های بعدی را با Reference ذخیره شده مقایسه می کند و بر اساس Match یا Mismatch خروجی ایجاد می شود.
Teaching Indicator نیز رنگی نزدیک به Reference Color را نمایش می دهد تا اپراتور بتواند وضعیت رنگ ثبت شده را سریع تر تشخیص دهد.
Color Match و Color Mismatch
خروجی سنسور می تواند بر مبنای تطابق یا عدم تطابق رنگ تنظیم شود. در حالت Color Match، رنگ مطابق Reference باعث فعال شدن خروجی می شود.
در Color Mismatch، خروجی هنگام تفاوت با رنگ مرجع فعال می شود. این حالت برای Reject محصول اشتباه یا تشخیص Label نامعتبر کاربرد دارد.
این عملکرد از نظر مفهومی مشابه انتخاب Normally Open یا Normally Closed برای نتیجه تشخیص رنگ است.
فاصله تشخیص ثابت 15mm
BC15-LDT-C از روش Convergent Reflective استفاده می کند و فاصله نامی Detection آن 15mm است.
کاتالوگ رسمی محدوده مرجع فاصله را 15mm ±2mm بیان می کند. بنابراین نصب مکانیکی Target اهمیت زیادی دارد.
این Sensor برای Detection از فاصله های چند ده سانتی متر یا متر طراحی نشده است. هدف اصلی آن تشخیص دقیق Color Mark در فاصله نزدیک است.
Spot مستطیلی 1.24×6.7mm
اندازه Spot سری BC برابر 1.24×6.7mm و به شکل مستطیلی است. این Spot باریک امکان خواندن Color Markهای کوچک را فراهم می کند.
برای تشخیص صحیح، Mark باید از نظر ابعاد و مسیر حرکت طوری باشد که Spot در هنگام عبور به اندازه کافی روی رنگ مورد نظر قرار بگیرد.
در فیلم بسته بندی سریع، جهت Spot نسبت به جهت حرکت نیز می تواند روی زمان حضور Mark مقابل Sensor اثر بگذارد.
زمان پاسخ 500µs
Response Time رسمی BC حداکثر 500µs است. این سرعت برای تشخیص Color Mark روی بسیاری از ماشین های بسته بندی و چاپ مناسب است.
با این حال سرعت نوار به تنهایی کافی نیست. عرض Mark و زمان حضور آن در Spot نیز باید با Response Sensor مقایسه شوند.
برای مثال یک Mark بسیار باریک روی فیلمی با سرعت بالا ممکن است فقط مدت کوتاهی داخل Spot باقی بماند و نیازمند تنظیم مکانیکی دقیق باشد.
OFF Delay داخلی
سری BC دارای OFF Delay برابر 40ms است. این Timer کمک می کند Pulse خروجی پس از Detection مدت بیشتری حفظ شود.
این قابلیت برای PLCهای کندتر یا Markهای بسیار کوتاه می تواند مفید باشد. فعال یا غیرفعال بودن Timer بر اساس تنظیم دستگاه انجام می شود.
خروجی NPN و PNP
سری BC در نسخه های NPN و PNP Open Collector عرضه شده است. BC15-LDT-C-P مدل PNP این خانواده است.
مدل PNP رسمی حداکثر Load Voltage برابر 30VDC و Load Current تا 100mA دارد. Residual Voltage در PNP حداکثر 2.5VDC است.
در نسخه NPN نیز ساختار Open Collector استفاده می شود و Residual Voltage رسمی حداکثر 1VDC اعلام شده است.
انتخاب NPN یا PNP باید بر اساس ورودی PLC و استاندارد سیم بندی ماشین انجام شود.
تغذیه و مصرف جریان
ولتاژ تغذیه BC برابر 12–24VDC ±10% است و Ripple مجاز حداکثر 10% P-P اعلام شده است.
مصرف جریان سنسور حداکثر 30mA است. مدار حفاظت Reverse Polarity و Output Short Overcurrent نیز در خانواده وجود دارد.
کانکتور M12 چهار پین
BC از اتصال Connector Type با Plug استاند
