SELECCIÒN DE SENSORES OPTICOS PARA APLICACIÒNES INDUSTRIALES. PARTE I Por: Julio Castillo Sal y Rosas.Alltronics Perú SAC. Es cotidiano encontrar en procesos industriales o en máquinas que forman parte de un proceso industrial, a elementos detectores de cuerpos u objetos en las diversas formas y condiciones físicas existentes en el quehacer diario de un proceso productivo industrial, e inclusive en aparatos de uso cotidiano. Desde aplicaciones tan comunes como los sensores de posición óptica insertos en un mouse de uso doméstico, hasta procesos complejos en los que se detecta el contraste, el color, la forma, el fondo, el desplazamiento. La imagen, El relieve, Etc. A estos detectores se les conoce universalmente como sensores Fotoeléctricos. Estos sensores usan propiedades físicas de elementos sensitivos a la luz, los cuales van cambiando en sus rasgos eléctricos según la intensidad de la luz emitida al objeto sujeto a detección. La variación de intensidad de luz que llega al elemento receptor dependerá de la presencia o ausencia del objeto a ser detectado y de las características físicas del entorno, superficie, contraste, y color en e l que se encuentre el elemento a detectar. Esto crea una señal eléctrica que, activa una fase interna del sensor amplificándola y que finalmente generará un impulso eléctrico hacia una carga externa. con un tipo de polaridad (PNP o NPN ) o una señal lineal estandarizada. (4 – 20 mA, 0 a 10 Vdc). Los sensores foto eléctricos están básicamente divididos en 03 grupos principales, siendo estos: 1. Sensores de detección Barrera, también conocidas como paso de rayo o Through Beam. Sensores de detección Difusa o también conocida como de detección directa. Entre la gama de sensores avanzados que basan su principio en este tipo de sensor encontramos a: Sensores Difusos con supresión de fondo BGS y FGS Sensores Difusos de detección convergente Sensores Difusos detectores de Color RGB Sensores Difusos con dispositivo de detección posicional PSD Sensores Difusos para detección de contrastes Sensores Difusos con emisión Láser, Etc. detectar en un espacio de detección de 30 Mts ( ZT-L3000 OPTEX FA ) Así también en aplicaciones especiales en donde el cuerpo a detectar es pequeño, existe la alternativa de detección tipo barrera mediante el uso de cables de fibra óptica lográndose inclusive alcances de detección de hasta 4 metros. B- Sensor Tipo Difuso Reflectivo. Son los sensores de detección directa que usan un haz de luz, que dirigida hacia el objetivo, es reflejada al elemento receptor. Alojándose así en un solo sensor el elemento transmisor y receptor. En este tipo de sensor no es necesario utilizar dispositivo alguno adicional, siendo por consiguiente de fácil alineación, inclusive algunos modelos OPTEX están provistos de puntero láser o led de alineación que indica al usuario el punto de incidencia del haz de detección, ideal en el caso de detección de cuerpos y de marcas en envolturas de empaque (Modelos BGS, FGS, VGF, BRF. ), Entre otros modelos. Una característica de los sensores Difusos es su corto alcance de detección, en comparación con el alcance que puede obtenerse con los sensores tipo Barrera o Retro Reflectivo. Sin embargo los sensores OPTEX en el tipo Difuso logran detectar objetos en ambientes agresivos hasta un alcance de los 100 Cmts. Series J2D-H100N/P - OPTEX. U objetos delgados con un alcance de detección de 10 Cmts. con haz de luz infrarroja de 1.5mm Ø Series J2D10N/P o series BGS-H OPTEX además de poseer grado de protección IP67G (Water Proof.) Ideales para la detección de objetos pequeños. 2. 3. Sensores de detección Retro Reflectiva, la cual se sub. divide actualmente en otra gama de sensores avanzados que basan su principio en este tipo de sensor. Sensores retro reflectivos Polarizados. Sensores retro reflectivos Laser Sensores retro reflectivos Led B.1 SENSORES CON SUPRESION DE FONDO (BGS) Los sensores del tipo difuso han evolucionado de tal forma, que entre ellas también encontramos a los sensores con supresión de fondo” Back Ground Suppressión” (BGS) A continuación exponemos una breve explicación sobre estos tipos de sensores. A- Sensores Tipo Barrera. Los sensores del tipo Through Beam usan la interrupción de un haz de luz, causado por el objetivo a detectar emitido desde el transmisor y normalmente dirigido hacia el receptor por un sistema óptico. Los sensores del Through Beam se caracterizan por estar dispuestos en componentes separados, siendo estos el elemento emisor y el otro el elemento receptor, así también este tipo de sensores se caracterizan por ser aplicados en procesos en los que se requiere detectar a un objeto o cuerpo dentro de un espacio amplio, del margen de los 10 metros hasta los 200 metros dependiendo del modelo y uso. Otra característica de los sensores tipo barrera es que no se ven afectados por el color, el fondo, la forma, la textura, el contraste, excepto cuando el objeto que se desea detectar es transparente o semi-transparente. Entre otra característica de los sensores tipo barrera es que su haz de detección es de forma cónica y por ende este haz de luz se va ampliando a medida que la distancia entre el emisor y el receptor es mayor, en consecuencia objetos pequeños serán difíciles de detectar siendo en algunos casos 30mm Ø mínimo del objetivo a Los sensores de haz directo se activan cuando el nivel de luz reflejado al elemento receptor sobrepasa el umbral de conmutación, un objeto oscuro será en algunos casos difícil de detectar pues la dispersión de luz será menor al que se presenta en un objeto claro o brillante. Los sensores de supresión de fondo BGS no solo detectan el nivel de la luz devuelta al elemento receptor, sino que también determinan la distancia del objeto situado a una distancia gracias a que estos sensores están provistos del dispositivo de sensibilidad de desplazamiento (PSD) de manera que le permitirá mantener en memoria el rango de medición aceptable, ignorando cualquier objeto ubicado detrás del objetivo a detectar. ¡Sensores Difusos para aplicaciones especiales! líneas más abajo en detalle. B.2 SENSORES DETECTORES DE MARCAS (RGB) Otra variedad de sensores avanzados dentro del tipo Difuso, son los sensores RGB Sensores que permiten leer los diversos colores de marcas o comúnmente llamados en nuestro país como TACAS, los cuales sirven de referencia para el punto de sellado o de corte en envolturas de diversos productos. OPTEX FA ha desarrollado para esta aplicación al sensor RGB series DMT-18M el cual contiene internamente un micro computador, el cual detecta el fondo y la Taca y de forma autónoma, decide la selección del haz de luz para la detección de la taca, siendo así que la fuente de luz puede cambiar de Led Rojo a Led Verde o a Led Azul. Aplicaciones de sensores de DESPLAZAMIENTO OPTEX FA: El sensor monitorea el contraste entre el fondo y el objetivo, y es capaz de censar la diferencia entre los colores que usualmente son dificultosos de seleccionar por sensores convencionales. Para seleccionar el color específico, un Led láser de 3 colores tipo RGB es usado como el elemento principal, el sensor computa el ratio de color entre los tres colores de emisión, y con ello la detección del color es asegurada aún con productos en movimiento en una banda transportadora, o rodillos de arrastre y/o de tracción de laminados. Este sensor también esta habilitado para detectar en dos modos; Modo detección de Taca, o Modo detección de Color. Esta variedad de sensores inteligentes minimiza las posibles paradas de máquina para cambiar el tipo de ajuste de sensor o inclusive para evitar el cambiar sensores durante el proceso de empaque. B.3 SENSORES DETECTORES DE DESPLAZAMIENTO. Otra variedad de alta tecnología del tipo difuso, son los sensores de desplazamiento láser. La aplicación de estos sensores generalmente son para la medición y control de desplazamiento, la diferencia de alturas, lo relieves, y la detección de superficies es importante. tales como detección de superficie perfecta en la elaboración de cristales, la detección del relieve perfecto al fabricar piezas mecánicas desde un torno CNC, inspección de calidad de las cocadas de un neumático para autos, ETC. Entre otras múltiples aplicaciones del quehacer industrial. Sensores de desplazamiento convencionales utilizan el sistema PSD dispositivo de sensibilidad de desplazamiento (aplicado en Sensores BGS Optex Fa ), sin embargo para aplicaciones especiales OPTEX FA hace uso de la tecnología CCD. …“El CCD, es un chip de estado sólido que transforma la luz en señales C- Sensores Tipo Retro Reflectivo. Son los sensores cuyo principio y operación es el resultado de la combinación del sensor difuso y el sensor barrera. El sensor retro reflectivo contiene a los elementos emisor y receptor en un mismo dispositivo que los aloja (carcasa). Al suministrarle de energía a este sensor, un haz de luz luminoso se establecerá entre el emisor y el elemento retro reflectivo comúnmente llamado espejo en nuestro país. (Reflector). Una de las características de este sensor es que se pueden realizar detección de objetos en distancias mayores a los que puede efectuar un sensor difuso, pero a la vez menores a los que puede efectuar un sensor del tipo barrera. Otra característica ideal de este sensor es que se pueden detectar objetos sin importar el color, la forma, el contraste, la superficie, inclusive objetivos de color negro o transparente que son generalmente difíciles de detectar con sensores del tipo difuso, y que sin embargo son fáciles de detectar con este tipo de sensor. Algunas Aplicaciones del sensor retro reflectivo OPTEX FA: eléctricas. Desde 1974, el programa tecnológico de instrumentación y sensores de la NASA estuvo investigando en la nueva tecnología CCD el cual fue aplicado para su uso en el telescopio de rayos-x Yohkoh que se encuentra en órbita terrestre, operando con total éxito. Los esfuerzos más recientes en la tecnología CDD se dirigen a la compresión de la exactitud radio métrica en medidas muy exactas y la respuesta de los CCDs en la región de los ultravioletas”…. Haciendo uso de esta tecnología OPTEX FA desarrolló sensores con alta velocidad de muestreo lo cual permite captar las variaciones de la superficie sometida a detección con respuesta de 100 Segundos (CD4 Series) ello permite obtener un amplio rango de detección e integración de valores con resoluciones desde 0,1µ y linealidad de +/- 0,1 %. A continuación, algunas aplicaciones: Entre las aplicaciones más comunes de detección del tipo RetroReflectiva existen los sensores especiales para botellas transparentes Series OPTEX JR-Q los cuales están provistos del dispositivo KH que monitorea el nivel de luz del entorno y mantiene al sensor en el nivel de ajuste de auto ganancia apropiado y activo en diversas condiciones de vapor, polvo y chorro de agua que comúnmente afectan a sensores convencionales en aplicaciones de embotelladoras, adicionalmente este sensor posee para este tipo de procesos grado de protección IP67G que lo hace inmune a la humedad, salpicaduras y chorros de agua. APLICACIÒN: Detección de tapas de distintos colores. EL SENSOR EN DETALLE: B.1 SENSORES CON SUPRESION DE FONDO (BGS) Los sensores del tipo difuso han evolucionado de tal forma, que entre ellas también encontramos a los sensores con supresión de fondo” Back Ground Suppressión” (BGS) En muchas aplicaciones industriales ha ocurrido que un sensor estándar puede detectar algunos objetos de color pero no a todos como lo es en el caso de la detección de tapas de botellas o la detección de galletas, caramelos, piezas mecánicas, o cualquier otro objeto. Así también tal vez haya tenido aplicaciones en las que desea detectar algún objeto o producto sobre una faja transportadora y de pronto ha tenido el inconveniente de que el sensor no solo detecta al producto sobre la faja transportadora; si no también, el sensor le detecta a la faja transportadora y al producto. Para evitar este inconveniente usted se ha visto obligado a ajustar la sensibilidad e inclusive tuvo que alejar al sensor con el riesgo, de que el ajuste no sea el más adecuado y por consiguiente no detecte correctamente al producto deseado. Para solucionar este inconveniente OPTEX FA ha desarrollado los sensores BGS (Supresor de Fondo) y los sensores FGS (Supresión del Primer Plano). B.1.1 SENSORES DETECTORES CON SUPRESION DE FONDO (BGS). Son los sensores que permiten detectar Cajas, Tapas plásticas, Planchas de Metal, Empaques alimenticios, Pernos, Botellas opacas, Botellas transparente, Objetos de diversas formas y colores. B.1.2 SENSORES DETECTORES CON SUPRESION DE PRIMER PLANO. Los sensores Supresores del Primer Plano (FGS). Permiten detectar Cajas, Tapas plásticas, Planchas de Metal, Empaques alimenticios, Pernos, Botellas opacas, Botellas transparente, Galletas, Chocolates, Empaques plásticos de diversas formas y colores pero sobre bandas transportadoras o sobre superficies. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO (FGS). El sensor emite un haz de luz dirigido sobre el objetivo sometido a detección el cual de acuerdo a sus características reflejará la luz emitida al sensor variando de ángulo y comparándose con el valor de ángulo de luz programado. En condiciones normales y sin el objeto que intercepte el haz de luz, hará que el sensor calcula la distancia entre la superficie (faja transportadora) de fondo, entonces el ángulo de luz incidirá sobre el elemento receptor en el interior del sensor de manera que al estar sin producto el sensor detecta a la superficie de fondo. Al presentarse un objeto sobre la superficie de fondo, el ángulo de incidencia calculado cambiará y por consiguiente el haz de luz no retornará al elemento receptor y con ello se activará la salida del sensor como indicativo de que algún objeto ha sido detectado. APLICACIONES: El uso de este sensor se presenta en diversos procesos industriales y entre ellas: Los sensores con supresión de fondo BGS no solo detectan el nivel de la luz devuelta al elemento receptor, sino que también determinan la distancia del objeto situado a una distancia gracias a que estos sensores están provistos del dispositivo de sensibilidad de desplazamiento (PSD) de manera que le permitirá mantener en memoria el rango de medición de distancia aceptable, ignorando cualquier objeto ubicado detrás del objetivo a detectar PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO (BGS). El sensor está contenido en su interior por un arreglo óptico que emite un haz de luz dirigido sobre el objetivo sometido a detección el cual de acuerdo a sus características reflejará la luz emitida al sensor, variando de ángulo y comparándose con el valor de ángulo de luz programada. Cualquier objeto que intercepte el haz de luz, hará que el ángulo de luz reflejada se dirigirá al elemento receptor y con ello se activará la salida del sensor como indicativo de que algún cuerpo, u objeto ha sido detectado Por lo tanto no se verá afectado por el color, el brillo, el tamaño o la forma del objetivo, excepto por las características de rugosidad en la superficie, que en algunos casos podrían mínimamente afectarlo. Detección de botellas y tapas. Detección de galletas y golosinas. Detección de envases de platina para lácteos Detección de tapas para pastas dentales Detección de envases para medicamentos Entre muchas otras aplicaciones, Etc. Esta variedad de sensores posibilita la detección de un sin numero de aplicaciones industriales alcanzando altas velocidades en la detección de objetivos desde el margen de los 500 µ Seg. (Series BGS-Y) entre otras alternativas tales como: BGS-S, BGS-D, BGS3J , etc. que OPTEX FA puede ofrecerle. Clic sobre la imagen para ver el video http://www.alltronicsperu.com/catalog/aplicaciones.php EL SENSOR EN DETALLE: Conector retráctil de 90º que permite instalar el sensor de modo vertical u horizontal ( solo en modelos con conector ) B.2 SENSORES DETECTORES DE MARCAS (RGB) Otra variedad de sensores avanzados dentro del tipo Difuso, son los sensores RGB. Sensores que permiten leer los diversos colores de marcas o comúnmente llamados en nuestro país como TACAS, los cuales sirven de referencia para el punto de sellado o de corte en envolturas, envases de diversos productos. B.2.1 OPTEX FA ha desarrollado para esta aplicación al sensor RGB series DM18-T el cual contiene internamente un micro computador, el cual detecta el fondo, el contraste y el objetivo o taca del laminado, o del envase, y de forma automática selecciona el haz de luz que emitirá para la detección de la taca o del color deseado. APLICACIONES: El uso de este sensor se presenta en diversos procesos industriales y entre ellas: Industria del envasado de arroz, azúcar y granos Industria del envasado de productos de limpieza Industria del envasado de galletas y golosinas. Industria del envasado de productos lácteos Industria del envasado de fideos y/o pastas Industria del envasado de pastas dentales Industria del envasado de medicamentos Industria del etiquetado de bebidas Etc. PRINCIO DE FUNCIONAMIENTO: El sensor monitorea el contraste entre el fondo y el objetivo, y es capaz de sensar la diferencia entre los colores que usualmente son dificultosos de detectar por sensores convencionales. Para seleccionar el color específico, un led láser de 3 colores tipo RGB es usado como el elemento principal, el sensor computa el ratio de color entre los tres colores de emisión, y con ello la detección del color es asegurada aún con productos en movimiento en una banda transportadora, o rodillos de arrastre y/o de tracción de laminados a alta velocidad. Así también este sensor esta provisto del sistema de posicionamiento PSD el cual guarda en memoria la distancia entre el emisor del sensor y el objetivo con la que fue ajustada, aceptando una pequeña histéresis de variación en la distancia existente entre el objetivo y el sensor, siendo recomendable su instalación en la detección de marcas o colores de laminados desplazados sobre rodillos o guías de laminados. MODOS DE OPERACIÓN: Este sensor esta desarrollado para detectar en dos modos, siendo estos, el modo detección de marcas o tacas, y el modo detección de colores.. Con estas características el sensor puede trabajar detectando un color específico entre una gama de diversos colores impresos sobre un laminado, envase o envoltura. FUNCIONES: Entre las funciones disponibles en este sensor encontramos las siguientes opciones: Modos de salida temporizada, On delay, Off delay, y One Shot. Selección de Objetivo Light o Dark. (claros y oscuros) Velocidad de Respuesta Alta, Media, Baja, siendo su velocidad de muestreo desde 0.25 mili segundos hasta 4 mili segundos. Modo de detección de colores y modo de detección de marcas Banco de memoria para 08 objetivos, de libre selección de modo local y remoto. (acceso remoto a 08 memorias en modelo cable y a 02 memorias en modelo conector) Habilitación o des habilitación del display LED. Función de reseteo rápido de los 08 bancos de memoria. Función de bloqueo de acceso, desde teclado. Función Autotuning. ( Auto ajuste ) Esta variedad de sensores inteligentes minimiza las posibles paradas de máquina para cambiar el tipo de ajuste de sensor o inclusive para evitar el cambiar sensores durante el proceso de empaque. Gracias a su función de almacenamiento de 08 objetivos en memoria de libre ajuste y de fácil acceso local o remoto. Logrando detectar hasta 1,180.00 tonalidades de color, un amplio rango de color para todo propósito industrial Clic sobre la imagen para ver el video http://www.alltronicsperu.com/catalog/aplicaciones.php EL SENSOR EN DETALLE: B.3 SENSORES DE DESPLAZAMIENTO LASER EL SENSORES LASER, SU USO Y EVOLUCION. El uso de sensores es hoy por hoy ampliamente reconocido y no existe proceso productivo que de alguna u otra forma prescinda de ello. Entre los sensores que encontramos en aplicaciones industriales tenemos a los sensores fotoeléctricos los cuales parten de la premisa esencial del captar la luz emitida desde un elemento emisor la cual al ser recibida emitirá una señal en respuesta al evento físico que acontece. La evolución de los sensores fotoeléctricos ha sido tal que desde los primeros sensores fabricados en base al uso de los LRD (resistencia dependiente de luz), los sensores infrarrojos, hasta los actuales sensores láser. Los cuales son ampliamente usados en casi todas las aplicaciones en las que el ser humano desea obtener perfección y precisión. ¿QUÉ ES UN LÁSER? El láser es un elemento muy útil para la vida actual, existen láser que realizan muchas tareas distintas, desde medicina hasta trabajos industriales. Un láser es un aparato (o dispositivo) que produce un tipo muy especial de luz. Podemos imaginárnoslo como una súper linterna. Sin embargo, la luz procedente de un láser se diferencia de la de una linterna en cuatro aspectos básicos: 1. 2. 3. La luz láser es intensa No obstante, sólo ciertos tipos de láser son potentes Los haces láser son estrechos y no se dispersan como los demás haces de luz. La luz láser es coherente. Esto significa que todas las ondas luminosas procedentes de un láser se acoplan ordenadamente entre sí Los láser producen un haz de luz de un solo color, o para decirlo técnicamente, su luz es monocromática B.3.2 Medición de desplazamiento. Otra variedad de alta tecnología en sensores Láser, son los sensores de desplazamiento. La aplicación de estos sensores generalmente son para la medición y control de desplazamiento, la diferencia de alturas, lo relieves, y la detección de superficies, la detección del relieve perfecto al fabricar productos que requieren de precisión en la fabricación, como lo es en el caso de piezas de uso automotriz o de mecánica de precisión, entre muchas otras múltiples aplicaciones del quehacer industrial. Sensores de desplazamiento convencionales utilizan el sistema PSD dispositivo de sensibilidad de desplazamiento (aplicado generalmente en Sensores del tipo BGS (Back Ground Suppressor) o en sensores de desplazamiento convencionales de baja resolución), OPTEX FA hace uso de la tecnología CCD. El CCD, es un chip de estado sólido que transforma la luz en señales eléctricas desarrollado y actualmente usado para la compresión de la exactitud radio métrica en medidas muy exactas cuya respuesta esta en la región de los ultravioletas En la quinta generación de sensores desarrollados por OPTEX FA, Series CD5. Hace uso su reciente tecnología, el Tri –CORE “Triple sistema de Compensación del Relieve” El Tri-CORE tecnología de avanzada desarrollada íntegramente por OPTEX FA permite compensar los errores en la medición de superficies micrométricamente irregulares. Optimización de tecnología que asegura una medición fiable inclusive en superficies tales como metales, acero inoxidable, caucho negro, espejos y/o objetos translúcidos, Etc. Esta serie se destaca de sus modelos antecesores por las siguientes características: Procesamiento digital de sub. píxel que logra dividir al píxel en 65,536 sub. píxel reproduciendo la forma de onda de la medición con gran precisión Múltiples funciones de cálculo con tres cabezales y control de lazo en simultaneo. Resolución de 0.02 µm en la medición de objetos transparentes y reflectivos (Cristales y/o vidrios). Unidad de procesamiento de alta velocidad desde 100 a 3200 µSegundos. Sensor de imagen lineal de alta sensibilidad ofrece 5 veces mayor precisión y 10 veces mayor velocidad. Función “Cross Talk” que previene interferencia por cruce de halos en mediciones especiales. Protección de grado IP67 que previene y protege al sensor en ambientes húmedos. Controlador de pantalla TFT amplia e intuitiva, con teclado retro iluminado de auto enseñanza. Muestra al usuario las teclas que deberá presionar para efectuar el ajuste del controlador. Capacidad de conexión de sensor a controlador de hasta 50Mts de distancia. 16 bancos de memoria de activación local o remota 06 salida ( 03 análogas y 03 discretas PNP / NPN) Posibilidad de trabajar sin controlador, directamente a PLC (ver condiciones en catalogo técnico) 4. ALGUNAS APLICACIONES INDUSTRIALES: El uso del sensor láser se presenta en diversos procesos industriales y entre ellas: Detección de botellas transparentes con o sin contenido. Detección de objetos a larga distancia con halo estrecho. Detección y medición de distancias y/o desplazamientos. Detección de cuerpos pequeños y/o milimétricos. Detección de circuitos impresos. Detección de hebras de lana en la industria textil o de hilandería. Detección de color en marcas, tacas o impresiones en laminados. Etc. Ante estas necesidades Industriales, OPTEX FA pone a su disposición una variedad de sensores fotoeléctrico tipo láser. ALGUNAS ALTERNATIVAS INNOVADORAS: B.3.1 Medición de piezas en línea. Mantener la certeza de que el diámetro de un producto producido en línea a altas velocidades era imposible de lograr, Hoy en día el sensor láser series DS2A con Cabezal DSTA-200 le permite lograr ello. Su salida análoga de 4-20mA y su salida discreta PNP o NPN se activaran al ser seleccionado el modo medición. Clic sobre la imagen para ver el video http://www.youtube.com/watch?feature=player_profilepage&v=Z-iOhsVVHiQ EL SENSOR EN DETALLE: C- Sensores Tipo Retro Reflectivo Existen muchas aplicaciones industriales en las que detectar envases transparentes es una necesidad cotidiana, ello implican contar con el sensor adecuado capaz de detectar a el envase a altas velocidades, como lo es en el caso de líneas de embotellado, de fabricación de botellas de Vidrio o PET, e inclusive en las líneas de fabricación de preformas PET. Así también es necesario tener en consideración la capacidad de robustez y la fiabilidad del sensor para este tipo de aplicaciones pues detectar envases transparentes tiene entre sus características, la compleja gama de diseños que pueda tener el envase sea de Vidrio o de PET y el entorno en el que trabajara el sensor siendo inclusive ambientes muy húmedos. Otra condición importante a tener en consideración al usar sensores de tipo Difuso para la detección de envases transparentes es, la capacidad de detectar sin problemas envases con rugosidad, brillo, las formas estilizadas del envase sujeto a detección, lo que generalmente hace difícil la detección de botellas en sensores convencionales pues el haz de luz emitida desde el sensor se dispersa en distintos ángulos siendo necesario ajustes constantes en la sensibilidad o inclusive teniendo que colocar al sensor de manera tal que detecte la parte mas opaca del envase, en algunos casos en el pico de botella o en la base de la misma, con la posibilidad de tener error en la detección por efectos de oscilaciones causados por la faja que las transporta. Para solucionar este inconveniente OPTEX FA ha desarrollado los sensores JR-Q, K-RQ, S-RQ, D-RQ, YR-Q, ZR-QX. (Retro reflectivos) y JD, S2D (Difusos) ALGUNAS CARACTERISTICAS DE LAS SERIES R-Q: Las series R-Q con la finalidad de evitar todos los inconvenientes antes señalados cuentan con: 1. Sistema de auto ganancia (HK) series JR-Q50N/50P los cuales no se ven afectados por el polvo, el vapor, la humedad, pues su sistema interno monitorea el nivel de ganancia del sensor y compensa el nivel de salida para mantener una operación libre de fallos. Los sensores de las series R-Q no tiene filtro polarizante pues las botellas PET polarizan la luz a diferencia de las botella de Vidrio. Las series R-Q tiene un campo visual estrecho pues las botellas PET tienen un campo visual menor a diferencia de la botella de Vidrio, los cuales refractan la luz mucho más que las de PET. El campo de visión estrecha de las series R-Q optimizan los resultados de detectar objetos transparentes. Los sensores de las serie JR-Q son especialmente diseñados para ambientes húmedos pues poseen grado de protección IP67G (JEM) los cuales los hacen inmunes a chorros de agua, salpicaduras e inclusive a la inmersiones a una determinada presión hidrostática 100G(1000m/s) y tiempo. Que facilitan el lavado en sistema de llenado y envasado. 2. 3. 4. APLICACIONES: El uso de este sensor se presenta en diversos procesos industriales y entre ellas: 1.- SENSORES DETECTORES DE ENVASES TRANSPARENTES. Son los sensores provistos del sistema “Q” diseñado especialmente para detectar a cualquier envase transparente existente en el que hacer industrial. Siendo estos, Botellas PET, Botellas de Vidrio, Planchas acrílicas, Espejos de vehículos, Pantallas TFT, Tapers, Etc. Es decir cualquier objeto transparente o traslucido. Detección de botellas de bebidas gaseosas. Detección de botellas de vidrio para la industria vitivinícola. Detección de preformas previos al soplado Detección de botellas y su contenido ( series Láser) Detección de envases para medicamentos Entre muchas otras aplicaciones, Etc. Los sensores con las series “Q” de OPTEX FA detectan el nivel de la luz devuelta al elemento receptor, a través de un complejo sistema interno que aprovecha al máximo la captura de la luz reflejada desde el espejo reflector. PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO SERIES (RQ). El sensor de tipo retro reflectivo (RQ), esta contenido en su interior por un arreglo óptico que emite un haz de luz dirigido hacia el espejo reflector el cual devuelve dicha luz al receptor en estado de reposo y sin la obstrucción del halo emitido por ningún cuerpo o envase. Esta variedad de sensores posibilita la detección de un sin numero de aplicaciones industriales alcanzando altas velocidades en la detección de objetivos transparentes. Al colocarse algún objeto transparente frente al halo de luz lo interceptara, y detectara al objetivo, en consecuencia la salida de control se activara. Ello es común en cualquier sensor retro reflectivo, pero la diferencia radica en que si el objeto tiene una transparencia pura o el sensor usado no cuenta con un sistema estable de autoganacia se vera afectado por la forma, la superficie del envase, el brillo, el suministro de alimentación del sensor o por la luz del entorno, por consiguiente el objetivo no seria detectado de forma adecuada por sensores convencionales. Clic sobre la imagen para ver el video http://www.optex-ramco.com/drq-video.html D2SA OPTEX APLICACIONES. FA SENSOR LASER DE MULTIPLES Un novedoso sistema que le permite conectar diversos tipos de cabezales a una misma unidad amplificadora. Este concepto adoptado en la actualidad por algunas marcas de renombre internacional denominado el sistema PLUG & PLAY (e-con) le permite satisfacer diversas necesidades facilitándole la instalación y el mantenimiento. El D2SA es el sensor amplificador láser más pequeño y ligero del mundo permitiéndole al usuario nuevas posibilidades en el proceso productivo a través de los diversos cabezales DSD, DSR, DST aplicados en sistemas automatizados en la industria moderna. ALGUNOS EJEMPLOS APLICATIVOS: • DETECCIÓN DE DIAMETROS DE BOCINAS. El cabezal barrera series DSTA-200 con halo láser tipo cortina de Optex FA monitorea el diámetro de bocinas de bronce en una faja transportadora. El láser verifica el correcto diámetro de dichas bocinas. Si el sensor detecta error el diámetro de la bocina, el amplificador D2SA enviará una señal al PLC en a fin de eliminar la pieza defectuosa de la línea de producción. El amplificador D2SA proporciona el auto ajuste (teaching) remoto de alta velocidad permitiendo cambios rápidos de productos en líneas de producción. Con el uso del espejo reflector de láser óptico proporciona la detección confiable de películas transparentes y de vidrio inclusive a 8 metros de distancia. Único en su género con diseño coaxial en los tipos retro reflectivo y difusa que permiten al sensor instalarse en espacios donde el halo de luz tiene que atravesar espacios reducidos través de pequeños orificios. Como complemento opcional del cabezal láser un lente especial BL-W130L-1 crea un cono láser de 35 mm x 35 mm de diámetro, área de detección que es útil para detectar caídas de pastillas o piezas de extrusión, de motor, muelles, o etc. Así también puede crear un semi cono (cortina) de 40 x 1 mm para aplicaciones de alineamiento y conteo de piezas. • DETECCIÓN DE ALINEAMIENTO DE LAMINADOS. El cabezal retro reflectivo DSR-800 con el espejo reflectivo BLW130L-1 conectado al amplificador D2SA es la mejor alternativa para la detección del alineamiento o auto centrado de laminados opacos e inclusive transparentes en el modo de detección “transparentes”. El sensor Optex FA detecta la posición del borde de la película transparente, y el amplificador D2SA envía una señal análoga de 420mA al controlador que es proporcional a la cantidad de película transparente que bloqueó al halo láser. La señal es enviada a un servo para controlar la posición de la película transparente. Esta tecnología de avanzada le asegura solución a casos que generalmente son imposibles de resolver con sensores convencionales Para mayor detalle y/o información favor revise el siguiente link: http://www.optex-fa.pe/pdf/optex_series_D2SA.pdf AMPLIFICADOR DE CABEZALES LÁSER D2SA. El amplificador D2SA posee salidas tipo análoga de 4-20ma para aplicaciones que requieran la medición u orientación de un área, y 2 salidas digitales en un mismo amplificador (2 PNP ó 2 NPN) de modo que se ajusta en ella dos valores independientes a cada salida para aplicaciones de detección que requieran de 2 condicionales. MÁXIMA HERMETICIDAD OPTEX FA SERIES Z-M En muchas aplicaciones industriales los sensores fotoeléctricos son sometidos a agentes altamente agresivos. Ejemplos existen varios, pero tan solo para efectos referenciales mencionaremos algunos: • • • • • Industrias de productos químicos y de limpieza. Industrias de bebidas gaseosas y cervezas Industria pesquera Industrias ganaderas y/o avícolas Etc. • • • • • • El sensor está montado sobre una mesa rotativa que gira 5 veces por minuto. Se le aplica el fluido a presión de 80 a 100 Bar El fluido es aplicado en rangos de 14 – 16 Lts/Min. La temperatura aplicada es de -5°C / 80°C Distancia de boquilla de inyección de 100 a 150mm Ángulos de inyección de 0°, 30°, 60°, 90° Contar con un sensor capaz de soportar a estas aplicaciones rigurosas sera necesario, para satisfacer estas condiciones. Características Técnicas: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. Grado de protección: DIN IP69K, IEC IP67 Tensión de trabajo: 10 – 30 VDC Potencia consumida: 15 – 28mA Max (según modelo) Rangos de detección: 10mm – 30 Mts (según modelo) Variedad de mods: Difuso, Reflectivo, Barrera y BGS. Construcción: Acero inoxidable SUS 316L Lentes: PPS y PPMA (según modelo) Potenciómetro: PEEK Cable: PVC Emisor: LED de 4 elementos T. de respuesta: 250 – 500 microsegundos A. Sensibilidad: De 1 a 8 vueltas (según modelo) Tipos de salida: PNP o NPN Open colector. Modos de control: Light On y Dark On Temperatura W: -25 °C a 55°C Humedad W: 35 a 85% Hr. Conforme a norma: CE , Rosh OPTEX FA presenta su nueva serie Z-M. Un sensor robusto fabricado con carcasa de acero inoxidable SUS 316L capaz de soportar presiones elevadas. El sensor OPTEX FA series Z-M ha sido desarrollado y fabricado en Japón bajo la normativa Alemana DIN 40050-9 e IEC 60529 con grado de protección IP69K el cual exige que el sensor sometido a esta norma cumpla con las más rigurosas pruebas de temperatura, presión y hermeticidad para la inyección de agua en diferentes ángulos. En que consiste la normativa DIN 40050 e IEC 60529-2004. El estándar alemán DIN 40050-9 extiende ANSI/IEC 60529-2004. El mismo ha sido pensado para equipamiento eléctrico y/o electrónico sometido a altas presiones y temperaturas y en general para procesos donde los mismos están sometido a ataque de líquidos y químicos. Los contenedores de los equipos no sólo deben soportar los grados de protección IP6X con holgura, si no que además deben poder ser capaces de soportar el lavado de los mismos con agua y limpiadores industriales. El proceso de prueba para que un equipamiento cumpla con la norma DIN 40050-9 establece que el mismo tiene que estar sometido a chorros de agua con un caudal de entre 14 y 16 Litros por minuto, a 80 °C de temperatura, a una presión de entre 8 y 10 Mpa, a una distancia de entre 10 y 15 cm. Además los chorros deben ser lanzados desde cuatro diferentes posiciones respecto de la horizontal: 0°, 30°, 60° y 90°, mientras el equipamiento guira a 5 rpm sobre su propio eje durante al menos 12 segundos por cada una de las posiciones. SERIES ZM SOMETIDO A PRUEBA SEGÚN NORMA IP69K 2 Las aplicaciones en las que se puede instalar son diversas y su robustez, capacidades diversas de detección y tamaño compacto permite hacer de este sensor un aliado estratégico en condiciones en las que sensores convencionales podrían deteriorarse rápidamente. Variedad disponible. Las series Z-M han sido desarrolladas para cumplir con las diversas necesidades de la industria y es por ello que encontramos los modelos: Difuso reflectivo, para aplicaciones de detección corta • desde los rangos de 0 – 80 Cmts • Retroreflectivo, para aplicaciones de detección de mediana distancia desde los rangos de 0.1 – 5,5 Mts. • • Barrera, para aplicaciones de detección a larga distancia desde los 0,1 – 30 Mts. BGS, para aplicaciones de detección de corta distancia con supresión de fondo con rangos de 10 a 100mm y 10 a 300mm Disponibles también con conexión vía cable, o conector M08 y cable conector M12. • Para mayor detalle y/o información favor revise el siguiente link: www.optex-fa.pe/pdf/optex_zm_bgs.pdf OPTEX FA ¡.TRATAMIENTO DE IMÁGENES! La sofisticación de los procesos industriales exige de equipos cada vez más modernos y especializados. La calidad del producto, las mejoras y los volúmenes de la producción exigen invertir cada vez más en la automatización de los procesos. Reducir los costes de producción e invertir en las mejoras con la finalidad de hacer el producto final más accesible a las manos del usuario final y el contar con la plena convicción de que el retorno de la inversión se dará en breve tiempo, impulsa a la industria moderna en optar por alternativas modernas que mejoran y simplifican las labores cotidianas, tediosas y monótonas ayudando a reubicar al recurso humano en labores en las que se pueda aprovechar mejor su potencial y reduciendo a casi cero los errores de inspección que suelen ocurrir al emplear a una persona en estas tareas de inspección de productos, en especial en líneas de producción a altas velocidades. periodo de trabajo continuo empieza a cansarse y los daños colaterales al ojo humano se presentan al cabo de unos años. Este trabajo, por ser también monótono cansa al inspector y en muchos de los casos una distracción podría hacer que un producto defectuoso no sea detectado a tiempo. Los sensores de visión OPTEX FA series CVS y MVS cumplen con las labores antes destinadas al inspector, remplazando al ojo humano y realizando esta tarea de forma continua, rápida y eficiente. Con los sensores CVS y MVS usted podrá detectar por ejemplo: • • • • • • • • • • • El nivel de llenado, La existencia o ausencia de la tapa en el envase. La presencia o ausencia de la etiqueta, La presencia o ausencia de la impresión de fecha de caducidad o de lote de producción La presencia o ausencia de altos relieves en la producción de piezas y o partes. El color y sus tonalidades en la fabricación de tapas Detectar tonalidades de color en laminas, fluidos, objetos, Etc. Detectar el estado físico de un envase de latón o plástico. Detectar el contorno de una pieza mecanizada Detectar la silueta de cualquier objeto Entre otras muchas aplicaciones más. OPTEX FA le ofrece una amplia gama de productos destinados a hacer mas fácil las tareas de detección en la industria y pone en sus manos lo mejor de su tecnología. OPTEX FA desarrolla sensores fotoeléctricos para múltiples aplicaciones industriales entre ellas: • • • • • • • • • • • • • • • • • Sensores difuso tipo convergente. Sensores difuso tipo divergente. Sensores difuso tipo coaxiales. Sensores difuso con supresión de fondo. Sensores difuso con supresión de primer plano. Sensores difuso Láser. Sensores difuso Infrarrojo. Sensores difuso Led. Sensores reflectivos para envases transparentes. Sensores reflectivos para envases y cuerpos opacos. Sensores medidores de desplazamiento y distancia. Sensores miniatura. Amplificadores de fibra óptica. Sensores comparadores de relieve tipo láser. Sensores de tratamiento de imágenes. Sensores detectores de nivel de luz. Etc. El uso de sensores es ampliamente reconocido y no existe proceso productivo alguno que prescinda de ello. Entre los sensores sofisticados que encontramos para aplicaciones industriales de inspección, tenemos a los sensores de detección de colores y de tratamiento de imágenes OPTEX FA ofrece diversas alternativas para diversas aplicaciones industriales. • • • • • Sensores detectores de colores en imágenes Sensor selector de patrones de color Sensores detector de alto relieves Sensores detectores de caracteres Sensores tratamiento de imágenes CVS1 CVS2 CVS3 CVS4 MVS CASO PRÁCTICO. Detectar tapas en envases Pet. En el caso específico del control de calidad en la línea de producción a altas velocidades, resulta indispensable el uso de estos sensores pues serán de gran ayuda en la detección de alguna parte específica del producto en la línea de producción. En la industria de las bebidas algunas empresas aún estilan usar al ojo humano como herramienta de inspección con la finalidad de detectar alguna parte del producto. La resultante de ello implica el contar con una persona adiestrada, con amplia experiencia y con la capacidad de concentración, capaz de detectar la anomalía en el producto. Este trabajo tiene como desventaja que el ojo humano luego de un Clic sobre la imagen para ver el video http://www.youtube.com/watch?v=rqwjSwn1cXA&feature=player_embedded#! OPTEX FA CVS-4 Tratamiento de caracteres Estandarizar, registrar y controlar la producción a través de las diversas alternativas de codificación en la industria moderna es una tarea imprescindible y cotidiana Son muchas las industrias en las que se emplea, por lo tanto no es extraño ver envases de plástico, cartón, vidrio, laminado, enlatados, u otros, codificados. La diversidad de industrias que hacen uso de esta herramienta de registro impreso son: La industria de alimentos. La industria farmacéutica. La industria de bebidas. La industria tabacalera. La industria del material de construcción. La industria minera. La industria de la electrónica. ETC. Controlar y certificar que el producto codificado cuente con dicha impresión de lote, vencimiento, fecha de manufactura, característica, serie, modelo, Etc. Es por consiguiente importante. Contar con la herramienta capaz de detectar dicho registro impreso en el producto en tiempo real y a altas velocidades será también importante. En algunas industrias emplean a personal operario para realizar la tediosa labor de verificar estas impresiones de codificación en los productos producidos. Ello implica el contar con una persona adiestrada, con amplia experiencia y con la capacidad de concentración, capaz de detectar las fallas o ausencia de la impresión en el producto, o lo que aún es peor, verificar el lote luego de haberse terminado y embalado el producto, empleándose horas hombre adicionales que finalmente se ven reflejadas en el incremento del coste del producto. Este trabajo, por ser también monótono cansa al inspector y en muchos de los casos una distracción podría hacer que un producto sin codificarse no sea detectado a tiempo. La tecnología permite evitar estos errores. Los sensores de visión OPTEX FA series CVS 4 cumplen con las labores antes destinadas al inspector, remplazando al ojo humano y realizando esta tarea de forma continua, rápida y eficiente. El CVS 4 es un sistema OCR de las siglas en ingles (Optical Character Recognition) el cual se refiere a un sistema óptico de reconocimiento de caracteres. Este es un sistema integrado de inspección de productos que consta de una mini cámara, pantalla a color TFT, luz de emisión tipo láser, procesador para tratamiento de imágenes, teclado de ajustes. Todo ello contenido en un sensor compacto que cabe en la palma de una mano. El CVS 4 esta especialmente diseñado para labores en líneas de producción a altas velocidades, capaz de detectar hasta 20 caracteres en 2 líneas de texto, en 45 – 85 milisegundos. El CVS 4 le permite guardar en memoria diversos productos de manera que cada vez que usted cambie de producto no necesite del personal técnico de la empresa para que ajuste al sensor cada vez que su línea de producción cambie de producto. Este ajuste es sencillo y puede ser a través de switch externos o combinación de contactos desde un PLC o un relé inteligente. Así también el CVS 4 le da la flexibilidad de conectarse con encoders o sensores externos de sincronización. OPTEX FA le ofrece una amplia gama de productos destinados a hacer mas fácil las tareas de detección en la industria y pone en sus manos lo mejor de su tecnología. OPTEX FA desarrolla sensores fotoeléctricos para múltiples aplicaciones industriales entre ellas: • • • • • • • • • • • • • • • • • Sensores difuso tipo convergente. Sensores difuso tipo divergente. Sensores difuso tipo coaxiales. Sensores difuso con supresión de fondo. Sensores difuso con supresión de primer plano. Sensores difuso Láser. Sensores difuso Infrarrojo. Sensores difuso Led. Sensores reflectivos para envases transparentes. Sensores reflectivos para envases y cuerpos opacos. Sensores medidores de desplazamiento y distancia. Sensores miniatura. Amplificadores de fibra óptica. Sensores comparadores de relieve tipo láser. Sensores de tratamiento de imágenes. Sensores detectores de nivel de luz. Etc. ¡Haga de Alltronics, Su aliado estratégico en la optimización de sus procesos industriales!
Report "Sensores Foto Electricos Seleccion y Aplicaciones"