Fotocélulas inteligentes: detección segura, automatización eficiente

Normalmente, el objetivo primordial en la detección de objetos es lograr la máxima productividad posible de máquinas, instalaciones y procesos. La demanda de máximo rendimiento es tan clara como variadas son las exigencias que plantean las propiedades de los objetos, las condiciones del entorno, las situaciones de montaje o los requisitos de automatización y comunicación. Como líder mundial tecnológico y comercial de sensores optoelectrónicos, Sick ofrece la gama más extensa de fotocélulas del mercado y, con ello, puede aceptar prácticamente cualquier reto en todos los sectores y en todo el mundo.

Encontrar siempre una solución: esta es la reivindicación que se desprende de la extensa gama de Sick. Hay disponibles fotocélulas específicas para la detección de objetos con las propiedades más diversas. El aspecto aparente de los objetos puede ser oscuro, presentar dibujos, ser transparente o brillante. Las perforaciones e irregularidades en la superficie del objeto influyen en la elección de los sensores tanto como la distancia de los objetos próximos o lejanos o su detección a través de ranuras y aberturas. Los procesos a alta velocidad demandan un 'ojo rápido'. A su vez, determinadas formas de objetos exigen una 'agudeza visual' muy desarrollada, como en el caso de pequeñas patillas de contacto de componentes semiconductores. Con independencia de si se debe considerar una única propiedad del objeto o una combinación de varias características, el catálogo de productos Sick ofrece, por lo menos, una solución de sensor adecuada. Esto es posible gracias a la tecnología ASIC optoelectrónica Siric de Sick.

Las fotocélulas con Siric ofrecen la máxima fiabilidad óptica ante iluminación LED, luz artificial y luz emitida por otros sensores y logran mayores coberturas y alcances de exploración, así como mayores reservas de funcionamiento. Las fotocélulas Siric cuentan además con la mejor supresión de fondo de su clase. La tecnología de chip altamente integrada permite formatos más compactos sin perder por ello capacidades de detección. En combinación con el principio de autocolimación para las fotocélulas, los objetos también se detectan de manera fiable a través de pequeñas ranuras y aberturas y se evitan de manera segura zonas ciegas en el entorno próximo.

SIRIC® constituye la base para el diseño estandarizado de la óptica y la electrónica de las fotocélulas. Por ejemplo, como fuentes de luz están disponibles opcionalmente sensores infrarrojos para tareas de detección con grandes alcances de exploración; LED de localización y LED láser, por ejemplo, para objetos pequeños y procesos rápidos; o luz azul para la detección de materiales que absorben la luz, como obleas solares. La forma del objeto determina la forma del spot en el objeto: en este sentido, hay disponibles punto, línea, línea doble o banda de luz. Las fotocélulas de detección sobre objeto diferencian además entre óptica estándar o en V y permiten explorar incluso objetos planos y transparentes, como las pantallas de smartphones.

La tecnología ClearSens de Sick permite detectar con fiabilidad objetos transparentes, y los sensores con funcionalidad AutoAdapt permiten además el guiado automático del umbral de conmutación, prolongando así significativamente la disponibilidad sin mantenimiento de los sensores.

Si esta amplia variedad en el diseño estándar de la técnica de sensores no fuera suficiente, la plataforma de fotocélulas Sick ofrece también la opción de incorporar adaptaciones técnicas específicas a petición del cliente y con presupuestos optimizados, si fuera necesario con plazos muy ajustados. Sick define claramente sus procesos internos para estos casos: desde el análisis de la aplicación hasta el suministro en serie. Las fuentes de luz y los principios de detección se pueden adaptar al material, al aspecto visual, a la superficie y a la forma del objeto de detección.

El software de control puede adaptarse de manera individual o también programarse en función de la aplicación concreta. Los preajustes del sistema pueden adaptarse a demandas específicas de integración eléctrica. La tecnología de conexión y la asignación de conectores de las interfaces eléctricas están igualmente abiertas para soluciones especiales. Ya se trate de un dispositivo estándar o de uno especial, un sistema apropiado de sensores casi siempre estará disponible al momento o a corto plazo.

En lo referente a la calidad y al rendimiento de las fotocélulas, el listón de Sick no lo fija el estándar del mercado, sino sus propias y mucho más rigurosas especificaciones. Esto viene dado en gran medida por las siete décadas de experiencia y conocimientos que las exigencias planteadas en la praxis diaria con sensores le han brindado. Para satisfacer al máximo las exigencias en la creación de productos, Sick ha desarrollado sus propios procesos de control. Con ellos se simulan, entre otras cosas, efectos físicos, químicos, fotobiológicos y climáticos o se mide la robustez electromagnética. Para todos estos controles, las directrices de ensayo y los estándares técnicos deben ir mucho más allá de las exigencias mínimas legales y los estándares habituales del mercado.

De este modo, los sensores “se entienden bien” con todo y garantizan la máxima disponibilidad en las condiciones de uso más complejas tanto en máquinas como en instalaciones. Por tanto, las fotocélulas de Sick poseen una visión clara de las cosas incluso con luz artificial, luz solar directa, reflexiones y reflejos, también en condiciones de polvo, vapor o humedad. La especificación de resistencia térmica es muy extensa, desde -40 °C hasta +60 °C.

En relación con la resistencia a golpes y oscilaciones obtienen la máxima puntuación y los valores de compatibilidad electromagnética superan con mucho las especificaciones mínimas legales: se rigen por las normas internacionales más estrictas, como la IEC 61000-6-2. Asimismo, se cumplen exigencias generales de normas, entre otras las relativas a la conformidad CE, las exigencias de seguridad de Underwriters Laboratories (UL) o de la directiva de la UE 2011/65/UE sobre la limitación del uso de determinadas sustancias peligrosas en dispositivos eléctricos y electrónicos.

Para los sensores que conforme a las especificaciones de la EN 1672-5.3.2 se utilizan en zonas expuestas a salpicaduras de instalaciones de producción y embalaje en el procesamiento de alimentos, en el embotellado de bebidas o en la fabricación de productos farmacéuticos, Sick se rige además, siguiendo las buenas prácticas de fabricación, por las recomendaciones de diseño del European Hygienic Engineering & Design Group (EHEDG) y las especificaciones de la EN 1935/2011.

Grandes distancias de trabajo, detección en proximidad, diseños de máquinas compactos, espacios de montaje reducidos, estructuras móviles de máquinas, accesibilidad limitada en estado montado... Existen muchos factores que influyen en el formato y el tamaño constructivo óptimos de las fotocélulas. La gama de sensores de Sick puede cubrir ampliamente estos criterios de selección.

Las fotocélulas están disponibles en numerosas variantes de carcasa: en metal o plástico, desde formatos 'mini' hasta 'standard', cilíndricos, o como fibra óptica, en versión delgada y plana, con casquillos de rosca interior M3 o M4. Si se prevé un contacto con productos o medios de limpieza agresivos, los modelos de sensores, por ejemplo, en acero inoxidable, de plástico reforzado con fibra de vidrio de alta resistencia Vistal o con revestimiento de teflón son de eficacia probada. Accesorios opcionales como sistemas de sujeción universales, escuadras de fijación, soportes de sujeción y orientación así como dispositivos de protección amplían sucesivamente las posibilidades de una separación óptima del espacio.

Lo mismo ocurre con la tecnología de conexión eléctrica, que abarca desde el cable de 3 hilos, pasando por conexiones de enchufe giratorias, hasta conectores de cable de 4 polos, complementada con otras opciones especiales. De este modo, nada se interpone a unas integraciones técnicas de montaje y eléctricas óptimas. Sobre todo porque la gama también considera la manejabilidad de los sensores ya montados: el botón de aprendizaje (Teach), el potenciómetro o conmutador claro/oscuro en el dispositivo, el aprendizaje externo mediante el cable de mando o la parametrización remota mediante IO-Link cubren todas las posibilidades de manejo habituales.

En instalaciones en las que se necesita una detección robusta y económica de valores de recuento o una medición de velocidad o de revoluciones, la funcionalidad de un contador de alta velocidad resulta especialmente útil. Otra funcionalidad posible gracias a IO-Link es la temporización, que sirve para optimizar procesos en los que mediante una detección precisa del tiempo hay que determinar longitudes, controlar tiempos de ciclo, separar objetos o lograr un control de resbalamiento eficaz. Asimismo, en aplicaciones donde está previsto un gran número de señales parásitas como consecuencia del proceso o del entorno —por ejemplo, en instalaciones para el procesamiento de la madera—, la funcionalidad descentralizada de supresión de rebotes prueba su eficacia.

Diferentes formatos y materiales de carcasa, distintos principios de detección y tecnologías ópticas, así como múltiples opciones de montaje, conexión y manejo caracterizan la amplia variedad de la gama de fotocélulas de Sick. Los sensores estándar, así como versiones especiales basadas en estos, ofrecen a integradores y usuarios incontables posibilidades de detectar con fiabilidad toda clase de objetos. La seguridad de detección, la robustez y la disponibilidad se rigen por las exigencias reales de la práctica y a menudo van mucho más allá de los estándares del mercado. La posibilidad de integrar fotocélulas dotadas de inteligencia técnica de automatización en redes independientes de buses de campo y controladores garantiza un alto grado de disponibilidad, eficiencia de proceso y seguridad técnica a futuro.