¿Cuáles son los principales tipos de sensores fotoeléctricos?

En sistemas de automatización, los sensores fotoeléctricos detectan objetos sin tocarlos. Se utilizan para verificar si un producto ha sido cargado en una cinta transportadora, comprobar si una puerta está correctamente cerrada, o incluso se emplean en la automatización industrial para detectar si una caja está empaquetada. Se usan diferentes tipos de sensores fotoeléctricos según la aplicación. Conocer estas diferencias es importante al adquirir sensores fotoeléctricos para su planta electrónica o para una instalación de envasado de alimentos. Aprendamos los distintos tipos de sensores fotoeléctricos, cómo funcionan y sus aplicaciones más comunes.

Sensores Fotoeléctricos por Barrera: Confiables para Detección a Larga Distancia

Los sensores fotoeléctricos por barrera son los tipos de sensores más simples y confiables. Detectan objetos mediante un haz de luz y un receptor luminoso. El transmisor y el receptor se utilizan en pares. El transmisor emite un haz de luz en el espectro infrarrojo. El receptor espera captar el haz y se coloca en el lado opuesto al haz emitido.

Cuando nada bloquea el camino, el receptor captura el haz de luz, y el sensor permanece en su estado "normal", tal vez enviando una señal a un transportador para seguir moviéndose. Pero cuando un objeto pasa entre el transmisor y el receptor, bloquea el haz. El receptor detecta la pérdida de luz, y el sensor altera su señal. Por ejemplo, podría decirle al transportador que se detenga, a un contador que aumente, o a un brazo robótico que recoja el objeto.

Los sensores de haz de luz son conocidos por sus capacidades de largo alcance. Pueden operar desde unos pocos centímetros hasta varios metros, y algunos incluso van más lejos, como la serie LUOSHIDA FCD-XXYYYAB, que cuenta con un rango de detección de 100 metros cuando está marcada con M. Este sensor es confiable, ya que no requiere que el objeto refleje la luz, solo para bloquearla. Esto significa que puede manejar casi cualquier material, incluso los oscuros o no reflectantes, como las piezas de plástico negro o las láminas de metal.

Los sensores de haz pasante se pueden encontrar donde se requiere precisión en la medición de distancias. En una fábrica de piezas para automóviles, por ejemplo, pueden contar engranajes metálicos en movimiento sobre una cinta transportadora larga. En un centro logístico, estos sensores pueden identificar contenedores grandes mientras pasan por un túnel de clasificación. Dado que no se ven afectados en gran medida por el polvo o la suciedad (el haz puede atravesar residuos ligeros), también son una buena opción para entornos sucios como talleres de carpintería o áreas de corte de metal. LUOSHIDA también tiene en cuenta el uso intensivo en entornos industriales al diseñar sensores de haz pasante, proporcionando una carcasa duradera.

Sensores fotoeléctricos reflectivos difusos: sencillos para tareas de corto alcance

Si carece de espacio para dos partes separadas (emisor y receptor), un sensor reflectivo difuso sensores fotoeléctricos podría servir para el propósito. Este tipo es un dispositivo todo en uno: tanto el transmisor como el receptor están en la misma carcasa. En lugar de enviar un haz a un receptor separado, envía luz hacia el objeto y luego espera recibir la luz que rebota (se refleja) en el objeto.

Digamos que hay un sensor colocado encima de una cinta transportadora que mueve botellas pequeñas de plástico. Cuando no hay ninguna botella debajo del sensor, la luz del transmisor no golpea nada y el receptor no recibe luz reflejada. Por lo tanto, el sensor está "apagado". Cuando se coloca una botella debajo del sensor, la luz impacta en la botella y se refleja de vuelta al sensor. El sensor se activa, la luz recibida es detectada y el sensor se enciende. Esta señal se activa y se envía al sistema de control de la cinta transportadora. Esto puede indicarle al sistema que reduzca la velocidad para llenar la botella o verificar si la botella tiene el tamaño correcto.

Detección de Corto Alcance los sensores reflexivos difusos detectan objetos eficazmente en un rango de unos pocos centímetros hasta un metro. Son bastante fáciles de instalar porque solo necesitas colocar un sensor en lugar de un par. Necesitan que los objetos reflejen la luz, por lo que es mejor usarlos con objetos de color claro y superficie lisa. Objetos de color oscuro y superficie rugosa, como piezas de espuma negra, caucho y caucho áspero, pueden no reflejar suficiente luz y, por tanto, no ser detectados, lo que provoca lecturas erróneas. Algunos modelos, como los de LUOSHIDA, tienen sensibilidad ajustable, lo que te permite aumentar la sensibilidad para detectar objetos más oscuros o disminuirla para evitar detectar pequeños residuos que podrían ser una molestia.

Uso de sensores compactos en una planta de envasado de alimentos, sensores reflexivos difusos detectan si una barra de caramelo está dentro de su envoltorio antes del sellado. No es necesario un receptor separado al otro lado de la línea de envoltorios. Se utilizan en muchos entornos con espacio limitado. Por ejemplo, en una fábrica de electrónica, sensores difusos compactos pueden usarse para verificar si un microchip está correctamente colocado en una placa de circuito pequeña.

Sensores fotoeléctricos retroreflectantes: equilibrio entre distancia y simplicidad

Los sensores fotoeléctricos retroreflectantes, o «sensores retro», cubren el hueco entre los sensores de haz atravesado y los sensores reflexivos difusos. Tienen una única carcasa, como los sensores difusos, que contiene tanto el transmisor como el receptor, pero requieren una placa reflectante separada (llamada «retroreflector») colocada directamente enfrente. El transmisor envía luz hacia un reflector, que la devuelve directamente al receptor, como un espejo.

Este es el proceso: cuando no hay ningún objeto en el camino, el reflector envía la luz de vuelta al receptor y el sensor está "activado". Cuando un objeto pasa entre el sensor y el reflector, bloquea la luz para que no llegue al reflector ni al receptor, o la dispersa, de modo que el receptor no recibe el haz reflejado. Entonces, el sensor se desactiva, lo que desencadena una acción, como detener una máquina o alertar a un operador.

Los sensores reflectantes retroiluminados presentan tres ventajas principales. Primero, son capaces de detectar objetos a un rango operativo mayor, alrededor de 20 metros, que los sensores difusos, evitando al mismo tiempo la configuración de dos partes de los sensores por barrera óptica. Segundo, los sensores reflectantes retroiluminados son más confiables que los sensores difusos para objetos reflectantes. Esto se debe principalmente a que el reflector retroiluminado está diseñado para reflejar fuertemente la luz, lo que significa que el sensor no se verá engañado por la reflexión propia del objeto, incluso si es brillante, como una lata de metal. Por último, los sensores reflectantes retroiluminados son excelentes para detectar objetos transparentes como botellas de vidrio o bolsas de plástico. Los sensores difusos son en realidad bastante deficientes para detectar estos objetos porque, aunque bloquean el haz hacia el reflector, los sensores difusos dependen del retrodispersión para detectar el objeto.

Los sensores retroreflectantes se utilizan comúnmente en plantas embotelladoras de bebidas. Por ejemplo, pueden instalarse junto a una cinta transportadora que mueve botellas de vidrio, con un reflector montado en el otro lado. Cuando pasa una botella, el haz del sensor se bloquea y el sensor envía una señal a la máquina llenadora para iniciar el vertido del refresco. Estos sensores también pueden usarse en sistemas de puertas de fábrica. Por ejemplo, se puede montar un sensor en un lado de la puerta y el reflector en el otro, de modo que el sensor pueda detectar a una persona y mantener la puerta abierta. Los sensores LUOSHIDA vienen con reflectores listos para usar y de fácil montaje.

Factores que más importan

Ahora que conoce los principales tipos, ¿cómo elegir el adecuado para sus necesidades específicas? ?Esto implica factores como la distancia a la que debe detectar objetos, los materiales de los objetos y la cantidad de espacio disponible para trabajar. Analicemos los factores que más importarán en su situación.

Para comenzar, piense en la distancia de detección. Si la distancia que debe cubrirse es larga, por ejemplo 10 metros para una cinta transportadora, entonces un sensor de haz directo es su mejor opción. Si la distancia es inferior a un metro y tiene espacio limitado, un sensor reflectivo difuso es su mejor opción. Si desea algo intermedio, un sensor reflectivo retroiluminado funciona en la mayoría de los casos. LUOSHIDA proporciona una buena documentación del producto, incluida la serie FCD-XXYYYAB, que detalla los ajustes de distancia para cada sensor, por lo que debería poder elegir el más adecuado para sus necesidades. Toda la documentación está disponible en línea para facilitar el acceso.

A continuación, piense en qué consiste el objeto. Considere qué detectará un sensor. ¿El objeto es oscuro, reflectante o transparente, y reflejará o absorberá la luz? ?El objeto puede ser opaco, pero los sensores de haz pasante solo requieren que el objeto bloquee la luz. Los sensores difusos reflejan la luz, por lo que funcionan mejor con objetos de color claro y brillantes, aunque he visto ajustes que permiten la detección de objetos de color claro. Los sensores retroreflectores funcionan muy bien con objetos transparentes, mucho más que los sensores difusos. Un ejemplo de esto es la detección de contenedores de plástico transparente.

A continuación, evalúe los alrededores. ¿Es el entorno polvoriento, húmedo o excesivamente brillante? ?Los sensores de haz pasante y retroreflectores pueden manejar mejor la luz ambiental porque enfocan su luz. Los sensores difusos pueden tener dificultades en áreas muy iluminadas, pero el ajuste de sensibilidad suele resolver el problema. Las tres opciones pueden venir en carcadas duraderas diseñadas para entornos adversos, como plantas de procesamiento de alimentos o talleres metalúrgicos, incluyendo algunas con clasificaciones IP para protección contra polvo y agua.

Por último, considere el proceso de instalación. Los sensores por haz requieren montar dos partes (transmisor y receptor) con una alineación perfecta, lo cual lleva un poco más de tiempo, pero compensa en distancias largas. Los sensores difusos y retroreflectantes solo tienen un dispositivo principal, lo que hace que su instalación sea más rápida. Los sensores retroreflectantes vienen con un soporte reflector, pero la mayoría incluye adhesivos o soportes de montaje que facilitan su instalación.

Independientemente del tipo que elija, es recomendable verificar las certificaciones. Los sensores fotoeléctricos de LUOSHIDA cumplen con las normas EN 61000-6-3 y EN 61000-6-1 sobre compatibilidad electromagnética (EMC), lo que significa que no se verán afectados por otras máquinas como motores o equipos de soldadura. También cuentan con la certificación RoHS, lo que indica que no contienen materiales peligrosos, un aspecto crucial para las industrias de fabricación de dispositivos electrónicos y médicos.