Sensori di processo · Ispezione in movimento
Stroboscopio industriale: osservare ferme le parti in movimento
Lo stroboscopio industriale emette lampi di luce brevissimi a frequenza regolabile. Quando la frequenza dei lampi coincide con quella della rotazione, ogni lampo illumina la parte sempre nella stessa posizione e l’occhio la percepisce immobile: da quella stessa frequenza si legge la velocità di rotazione. Serve a ispezionare un ingranaggio, un rotore, una cinghia o un materiale in avanzamento mentre la macchina lavora, senza contatto.
Gli strumenti di questa categoria trasformano un movimento troppo veloce per l’occhio in un’immagine leggibile. Ciò che a occhio nudo è una macchia sfocata, sotto la luce stroboscopica appare fermo, oppure in rotazione lenta avanti o indietro se si sposta la fase dei lampi. La stessa manovra che congela l’immagine restituisce la frequenza del fenomeno, in lampi al minuto o in hertz.
Questa pagina spiega il principio della luce lampeggiante, l’insidia dei sottomultipli, la differenza fra sorgente allo xeno e sorgente a LED e i criteri con cui si sceglie il modello. È rivolta al manutentore, al tecnico di collaudo e al conduttore di linea che deve osservare o misurare parti in movimento. I dati tecnici citati provengono dalla documentazione dei costruttori e sono riportati per esteso nelle schede dei singoli modelli.
Vuoi un aiuto nella scelta del prodotto ?
I modelli
I modelli si dividono in tre famiglie secondo la destinazione d’uso. La postazione fissa raccoglie gli strumenti alimentati da rete, pensati per restare puntati sulla stessa macchina e per essere sincronizzati con un sensore. L’ispezione in mobilità raccoglie i portatili a batteria o a pile, che si portano in giro per l’impianto. Gli impieghi speciali sono i due casi in cui non basta guardare: la misura automatica della velocità e l’osservazione in luce nera. I dati tecnici completi sono nelle schede.
Postazione fissa
SHIMPO DT-311D
Stroboscopio allo xeno in custodia metallica, alimentato da rete, con ingresso di trigger esterno e filettatura per il montaggio su treppiede o fisso.
Postazione fissa
SHIMPO DT-362
Sorgente a LED alimentata da rete con campo di lampeggio esteso, ingresso sensore su USB Type C e sfasamento regolabile per seguire il pezzo lungo il giro.
Ispezione in mobilità
SHIMPO DT-735
La resa dello xeno senza il vincolo della presa: batteria Ni-MH ricaricabile e ingresso di trigger esterno per il giro d’impianto.
Ispezione in mobilità
SHIMPO DT-326
Stroboscopio a LED alimentabile a pile stilo o da alimentatore, con sfasamento a passi di 3°, modo ECO e porta di ingresso e uscita per il trigger.
Ispezione in mobilità
SHIMPO DT-326B
Versione a batteria al litio del DT-326, con dodici ore di autonomia dichiarate, sfasamento sull’intero giro e durata del lampo regolabile.
Ispezione in mobilità
SHIMPO DT-366
Campo di lampeggio esteso, batteria al litio con dodici ore di autonomia dichiarate e ingresso sensore su USB Type C: il portatile per il giro di manutenzione.
Ispezione in mobilità
SHIMPO ST-4000
Forma a pistola con attivazione a grilletto e ventuno LED: si punta e si lampeggia solo quando serve, con batteria al litio da cinque ore dichiarate.
Impieghi speciali
SHIMPO ST-5100
Al lampeggio affianca un laser che rileva automaticamente la velocità: si evita la ricerca manuale della frequenza e il rischio di fermarsi su un sottomultiplo.
Impieghi speciali
SHIMPO ST-320BL
Lampeggio in luce nera, per congelare il movimento su superfici e tracciature che rispondono in fluorescenza. Grado di protezione IP54 dichiarato.
Il principio della luce lampeggiante
L’occhio vede la parte solo negli istanti in cui viene illuminata. Se i lampi si susseguono alla stessa frequenza con cui il pezzo compie il suo giro, ogni lampo lo coglie nella medesima posizione angolare e il movimento sembra arrestarsi. Il metodo vale per fenomeni periodici a velocità costante: una rotazione irregolare non si lascia congelare, e questo è già di per sé un’informazione.
Regolando la frequenza fino a ottenere l’immagine ferma si legge sul display la velocità di rotazione, espressa in lampi al minuto o in hertz, senza contatto e senza applicare tacche o riferimenti riflettenti sul pezzo. Da qui la doppia natura dello strumento: ispezione visiva e misura di frequenza nello stesso gesto.
Molti modelli aggiungono lo sfasamento: spostando di qualche grado il momento del lampo, l’immagine non resta ferma ma avanza o retrocede lentamente. È il modo per portare sotto osservazione tutte le posizioni angolari di un ingranaggio senza inseguirlo con lo sguardo.
L’insidia dei sottomultipli
L’immagine appare ferma non solo quando la frequenza dei lampi coincide con quella della rotazione, ma anche ai suoi sottomultipli: a metà frequenza il pezzo viene illuminato una volta ogni due giri e sembra ugualmente immobile. Chi legge quel valore come velocità sbaglia di un fattore due. È l’errore classico nell’uso dello stroboscopio, e non lo segnala nessuna spia.
La contromisura è di metodo: si parte da una frequenza alta e la si abbassa fino alla prima immagine singola e stabile. Un secondo controllo consiste nel raddoppiare la frequenza trovata: se l’immagine resta singola e ferma, il valore precedente era un sottomultiplo. Per questo i modelli portano tasti dedicati alla moltiplicazione e alla divisione per due.
| Che cosa si vede | Che cosa significa | Che cosa fare |
|---|---|---|
| Immagine singola e ferma, la prima scendendo dall’alto | Frequenza dei lampi uguale alla velocità | Leggere il valore |
| Immagine ferma ma con più figure sovrapposte | Frequenza pari a un multiplo della velocità | Abbassare fino alla figura singola |
| Immagine ferma trovata partendo dal basso | Possibile sottomultiplo | Raddoppiare e verificare |
| Immagine che deriva lentamente | Frequenza vicina ma non uguale | Ritoccare finemente, oppure usare lo sfasamento |
| Immagine che non si stabilizza mai | Movimento non periodico o velocità variabile | Verificare la macchina prima della misura |
Xeno o LED: due modi di fare luce
Il tubo allo xeno produce un lampo molto intenso e molto breve. È la sorgente storica dello stroboscopio industriale e resta la scelta quando la parte da osservare è grande, lontana o poco riflettente, o quando l’ambiente attorno è illuminato. In cambio il tubo è un consumabile, con una vita dichiarata dal costruttore in numero di lampi.
I LED hanno cambiato il quadro: consumano meno, non hanno tubo da sostituire, permettono batterie con molte ore di autonomia e arrivano a frequenze di lampeggio molto più alte, utili sulle macchine veloci. Nella maggior parte dei modelli a LED la durata del lampo è regolabile, ed è ciò che decide la nitidezza dell’immagine ferma: un lampo più corto congela meglio, ma illumina meno.
Il criterio pratico non è quale tecnologia sia migliore, ma quanta luce serve alla distanza di lavoro. Illuminamento e diametro del fascio a distanze definite sono dichiarati dal costruttore e riportati nelle schede dei singoli modelli.
Frequenza interna o sincronizzazione con la macchina
In modo interno la frequenza dei lampi la stabilisce l’operatore, con la manopola o con i tasti, e va inseguita a mano ogni volta che la macchina cambia regime. È il modo con cui si lavora durante un sopralluogo.
In modo a trigger esterno il ritmo lo detta la macchina: un sensore collegato allo stroboscopio invia un impulso a ogni giro e i lampi lo seguono. L’immagine resta ferma anche se la velocità varia, e si può introdurre un ritardo per spostare il punto del ciclo che si vuole guardare. È il modo con cui si lavora su una postazione fissa, e richiede un ingresso dedicato: non tutti i modelli lo hanno.
Alcuni strumenti offrono anche un’uscita del segnale di lampeggio, per portare la frequenza a un altro apparecchio. Le caratteristiche elettriche degli ingressi e delle uscite — livelli, larghezza dell’impulso, alimentazione disponibile per il sensore — sono indicate nelle schede.
Impieghi tipici
In manutenzione lo stroboscopio serve a guardare in funzione ciò che a macchina ferma non si vede: il gioco di un accoppiamento, il comportamento di una cinghia, l’ingranamento di una dentatura, l’oscillazione di una ventola. Nella stampa, nel converting e nel tessile congela il materiale in avanzamento e rende leggibile un difetto ricorrente. In collaudo restituisce la velocità di rotazione senza contatto, su alberi dove non si può appoggiare nulla.
- Ispezionare organi rotanti o alternativi mentre la macchina lavora.
- Congelare un processo ciclico veloce per controllarlo visivamente.
- Misurare la velocità di rotazione senza contatto e senza tacche riflettenti.
- Seguire un dettaglio lungo tutto il giro grazie allo sfasamento.
- Agganciare i lampi al ciclo macchina con un sensore e un ingresso di trigger.
Come scegliere
| Se il vostro lavoro è… | La scelta ragionevole |
|---|---|
| Tenere uno strumento puntato sulla stessa macchina, alimentato da rete e sincronizzato con un sensore | SHIMPO DT-311D |
| La stessa postazione fissa, ma con sorgente a LED e campo di lampeggio esteso | SHIMPO DT-362 |
| Girare l’impianto con la resa luminosa dello xeno, senza cercare una presa | SHIMPO DT-735 |
| Un portatile a LED da usare saltuariamente, con pile reperibili ovunque | SHIMPO DT-326 |
| Lo stesso strumento, ma usato tutti i giorni e con batteria ricaricabile | SHIMPO DT-326B |
| Un giro di manutenzione lungo, con macchine veloci e un sensore da collegare | SHIMPO DT-366 |
| Controlli rapidi e ripetuti, con lo strumento in una mano sola | SHIMPO ST-4000 |
| Ottenere la velocità senza cercarla a mano, evitando l’errore del sottomultiplo | SHIMPO ST-5100 |
| Osservare in movimento superfici o tracciature che rispondono in fluorescenza | SHIMPO ST-320BL |
| Misurare solo la velocità, senza bisogno di guardare la parte in movimento | Tachimetri portatili ottici e a contatto |
Domande frequenti
Emette lampi di luce molto brevi a frequenza regolabile. Quando la frequenza dei lampi coincide con quella della rotazione, ogni lampo illumina la parte sempre nella stessa posizione e l’occhio la percepisce immobile. Regolando la frequenza fino a congelare l’immagine si legge la velocità di rotazione, senza contatto né tacche.
Perché l’immagine appare ferma non solo alla frequenza di rotazione ma anche ai suoi sottomultipli, come metà o un terzo della velocità reale. Si parte da una frequenza alta e la si abbassa fino alla prima immagine singola e stabile; un secondo controllo consiste nel raddoppiare la frequenza trovata, e se l’immagine resta singola e ferma il valore precedente era un sottomultiplo.
A guardare in funzione ciò che a macchina ferma non si vede: il gioco di un accoppiamento, il comportamento di una cinghia, l’ingranamento di una dentatura, l’oscillazione di una ventola. Serve anche a congelare un processo ciclico veloce e a misurare la velocità di rotazione senza contatto, unendo ispezione e misura.
Dipende dalla luce che serve alla distanza di lavoro. Lo xeno dà un lampo molto intenso, adatto a parti grandi, lontane o in ambiente illuminato, ma il tubo è un consumabile con una vita dichiarata in numero di lampi. I LED non hanno tubo da sostituire, consentono batterie con molte ore di autonomia e raggiungono frequenze di lampeggio più alte.
È il modo in cui il ritmo dei lampi lo detta la macchina: un sensore collegato allo stroboscopio invia un impulso a ogni giro e i lampi lo seguono, così l’immagine resta ferma anche se la velocità varia. Richiede un ingresso dedicato, che non tutti i modelli hanno; le caratteristiche elettriche dell’ingresso sono indicate nelle schede dei singoli strumenti.
A far apparire il bersaglio in rotazione lenta avanti o indietro invece che fermo, spostando di qualche grado il momento del lampo. È il modo per portare progressivamente sotto osservazione tutte le posizioni angolari di un ingranaggio o di un albero senza inseguirlo con lo sguardo.
Questa famiglia appartiene alla categoria sensori di processo: velocità, lunghezza, distanza e colore e si collega ai tachimetri portatili ottici e a contatto, con cui condivide la misura della velocità di rotazione: lo stroboscopio la ricava dalla frequenza dei lampi e in più fa vedere il pezzo, il tachimetro la misura e basta.
Maggiori informazioni e contatti
Partner divisione sistemi e integrazione sensori : www.roder.it
Partner divisione visione artificiale : www.rodervision.com
Maggiori informazioni su INNOVACHECK : chi siamo
Contatto per informazioni generali : info@roder.it
Contatto per informazioni su questi prodotti : info@innovacheck.com
Visita la pagina Linkedin
Le informazioni contenute in questa pagina web sono fornite a scopo puramente informativo. Pur essendo state elaborate con la massima cura, non costituiscono un’offerta contrattuale né un impegno vincolante per la fornitura. Possono contenere errori di trascrizione, traduzione o refusi. Per informazioni precise e aggiornate, si invita a contattare direttamente la nostra azienda.
Devi effettuare l'accesso per postare un commento.