Se puede emplear en cualquier línea de montaje o producción

Nuevo sensor inductivo de desplazamiento para controles de calidad

Redacción MU15/10/2003
Omron ha lanzado uno de los sensores inductivos de desplazamiento más precisos del mercado, con prestaciones de equipo de instrumentación y orientado a aplicaciones de alta precisión en los mercados más exigentes (packaging, automóvil, metalurgia, cerámica, máquina herramienta, etc.).
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Sensor inductivo ZX-E DE Omron
El nuevo sensor ZX-E, perteneciente a la serie de sensores inteligentes ZX de Omron, está pensado para implementar soluciones de control de calidad. Su estructura está basada en un amplificador fijo (con 3 salidas PNP o NPN y 1 salida analógica) más una cabeza sensora de entre los 7 modelos disponibles (roscadas de métrica M10, M12 y M18, plana y sin rosca con diámetros de 8mm, 5,4mm y 3mm), que dan respuesta a aplicaciones diversas como medidas muy precisas de grosores, alturas, anchuras, excentricidades, posición, etc.

Ofrece un alto grado de precisión ya que para todas las cabezas sensoras la resolución es de 1 micra. El rango de detección varía en función de la cabeza sensora seleccionada (∆3mm, ∆5,4mm, ∆8mm, M10, M12 y M18) y se encuentra determinado entre los márgenes de 0,5mm a 7mm.

Esta precisión de 1 micra se mantiene casi invariable incluso en aplicaciones con materiales distintos del hierro o el acero difíciles de detectar, como son el cobre y el aluminio. Para estos materiales, el sensor dispone de un modo de detección específico mientras que, en los casos en los que el objeto a medir sea de otro tipo de aleación, se puede crear una tabla de referencias haciendo un rápido y sencillo teaching a 0, 50% y 100% de la distancia total de detección.

La precisión se mantiene invariable en aplicaciones con materiales distintos del hierro o el acero difíciles de detectar como son el cobre y el aluminio
Este sensor ha sido desarrollado con prestaciones de equipo de instrumentación, prueba de ellos son las avanzadas funciones y características descritas a continuación:

  • Unidad de cálculo para el procesamiento de las señales procedentes de dos sensores inductivos de desplazamiento ZX-E. Acoplando este accesorio entre dos amplificadores se podrán realizar cálculos con las señales obtenidas por ambos sensores sin necesidad de utilizar ningún dispositivo adicional. A su vez, éste previene contra las interferencias mutuas cuando varios sensores (hasta un máximo de 5) deben conectarse contiguos para medidas múltiples sobre un mismo objeto.
  • Reconocimiento del tipo de sensor conectado, indicación directa de la resolución y distancia de medida, función de escalado, retención de la última medida, inversión del display, temporización de las salidas, comparación con objeto estándar, cambio de la histéresis, etc. Toda una amplia gama de funciones para facilitar el manejo y la resolución de aplicaciones.
  • Mediante el software Smart Monitor se pueden configurar y salvar los parámetros del ZX en un PC, así como realizar un registro de medidas tanto digitales como analógicas, la gestión de datos históricos y la visualización de la forma de onda y salidas digitales como si de un osciloscopio se tratase. Por todo ello, el nuevo sensor ZX-E es un equipo capacitado para realizar un control de calidad en cualquier línea de montaje o producción.

Al disponer de tres salidas digitales para cada nivel umbral de medida (Low, Pass y High), así como de una salida analógica configurable en tensión o corriente y a su vez escalable, el ZX-E es fácilmente integrable con los sistemas de control. Otra característica fundamental es la velocidad de respuesta 300m, que ayuda en los procesos de empaquetado donde la velocidad es un factor clave.

Otra característica fundamental es la velocidad de respuesta 300m que ayuda en los procesos de empaquetado donde la velocidad es un factor clave
Además de su alta funcionalidad, es un equipo de sencilla operación. Dispone de doble display reversible con caracteres de gran visibilidad (7 mm) que facilitan la visualización simultánea de diferentes parámetros: nivel umbral, valor de medida, resolución, salida analógica etc. El panel de control es intuitivo y está compuesto por cinco botones y dos switches destinados a la configuración y parametrización de las distintas funciones del dispositivo. Por otro lado y a fin de simplificar al máximo la tarea de ajuste del sensor según el tipo de detección o medida a realizar, el ZX-E incorpora tres tipos de función teaching (posición, a dos puntos y automático), así como la posibilidad de realizar un ajuste manual cuando se conocen los distintos valores de referencia.

Estos sensores de desplazamiento inductivo complementan la familia de sensores de desplazamiento láser ZX-L, consiguiendo resolver aplicaciones donde las superficies brillantes, metálicas, con cambios de color así como con manchas de aceites, dificultan la detección con equipos láser. A pesar de su corta andadura, ya ha aportado diferentes soluciones en distintos mercados.

Aplicaciones

Mercado de envase y embalaje: detección de sellado defectuoso

Durante los procesos de sellado es muy frecuente que el material se deslice o resbale dentro de su envoltorio antes del sellado mediante prensa de calor. Esto da lugar a productos defectuosos y de mala calidad.

Un sistema de visión artificial resulta caro y no ofrece una respuesta lo suficientemente rápida en este tipo de procesos. La solución ideal es instalar un sensor ZX-E con el que se pueden detectar defectos de sellado de hasta una micra consiguiendo tiempos de respuesta de 0,3ms. Además simplifica la instalación y facilita el mantenimiento, ya que en el peor de los casos (rotura del sensor) sólo sería necesario reemplazar la cabeza sensora.

Las tres salidas digitales (High, Pass, Low) para cada nivel umbral permiten distinguir dos defectos de sellado típicos: hay material en el sellado (High) con lo que el sellado no llega a cerrar y falta de una de las láminas del sellado (Low.)

Mercado de envase y embalaje: detección del vacío en botes de conserva

En la industria de alimentación es necesario que muchos de los alimentos estén envasados al vacío. El control de calidad debe asegurar que los botes estén al vacío para conservar las propiedades de los alimentos y evitar su descomposición.

Se puede detectar si el bote está al vacío porque la tapa metálica tiene forma cóncava debida a la diferencia de presión con la ambiental. Esta diferencia de altura en el centro de la tapa se mide con el sensor ZX-E al cual no le influye los distintos colores de las tapas.

La función de medidor de panel facilita la programación y la monitorización. Además mediante las salidas digitales (High, Pass, Low) se pueden discriminar los botes buenos(High) de los botes que no están al vacío (Pass) y de los que están demasiado llenos o la tapa no está bien roscada (Low.)

Mercado del metal: Medida de ancho de anillos de acero SUS

Medida del ancho de arandelas de acero entre 1,8 mm y 2,5 mm. Estas arandelas se prensan hasta la medida exacta y necesitan una precisión de 10 _m. El nuevo sensor ha sido ideado para situaciones en las que no se puede utilizar un sensor láser, debido a los brillos y a las pequeñas gotitas de aceite en la superficie. Para la medida del ancho se utilizan dos sensores ZX-E (uno por cada lado) y una unidad de cálculo para realizar el cálculo [K-(A+B)] del ancho del anillo-arandela. Este método de medida permite que el anillo tenga unas pequeñas oscilaciones y no necesite un posicionado tan exacto. Gracias a la función de medidor de panel, el display muestra el valor del ancho directamente.

Mercado de semiconductores y electrónica: realimentación de la vibración de la oblea

En la creación de semiconductores es muy importante la posición de la oblea. Pequeñas vibraciones pueden hacer que ésta se desplace lo suficiente como para desechar el producto final. Esto se evitaría con una realimentación de la vibración de la oblea con precisión y en tiempo real que el sensor de desplazamiento alcanza. A su vez se puede realizar un seguimiento de las vibraciones en un PC, ya que tiene posibilidad de comunicaciones serie y un software de configuración y monitorización donde se puede guardar un registro de datos y gráficos.

Mercado del automóvil: Detección de excentricidad.

Uno de los puntos clave en los controles de calidad en este mercado es el control de la excentricidad en los ejes. Una excentricidad de 130_m puede hacer que la pieza sea defectuosa. Para esta medida de excentricidad se utiliza la función mantener pico a pico. Mediante esta función se recoge la diferencia entre el valor máximo y el valor mínimo mientras la pieza está girando. Incorpora un medidor de panel con lo que la programación y monitorización resultan más sencillas.

Mercado de estampado, impresión y envases y embalajes

Los botes metálicos tienen una junta que sella y cierra el cilindro que compone el bote, que gira sobre su eje para posicionarlo con la junta en la parte trasera. En este sentido, el sensor de desplazamiento ZX-E utiliza el modo de detección de aluminio (difícil de detectar por los detectores inductivos comerciales) para localizar la junta de tan sólo 0,3 mm. Al ser una detección inductiva es independiente del color o la suciedad de la superficie del bote.

En el campo de los envases y embalajes es muy útil en la detección de sellados defectuosos, así como en la detección del vacío en botes de conserva.

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Omron Electronics Iberia, S.A.U.

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