Comportamiento de conmutación fiable de las sondas ultrasónicas en diferentes superficies

En los procesos modernos de envasado y logística, los productos se transportan en una gran variedad de materiales: películas transparentes, envases de plástico brillante, envases de cartón negro o superficies estructuradas como el plástico de burbujas. Esto plantea un reto clave para la automatización: los objetos deben detectarse de forma fiable, independientemente del color, la transparencia o las características de la superficie.

En particular, los sensores táctiles alcanzan rápidamente sus límites físicos. Pero hay una tecnología que supera estos obstáculos: los sensores de ultrasonidos. Una aplicación actual demuestra por qué.

Sensor de ultrasonidos compacto U1KT para la detección fiable de objetos oscuros o pequeños
Detección independiente del color con un sensor de ultrasonidos compacto

El reto: los materiales cambian las condiciones del sensor óptico

En los procesos de transporte, envasado y manipulación, los productos y envases cambian con frecuencia, a veces incluso dentro del mismo lote de producción. Sin embargo, un sensor debe proporcionar una señalización fiable: ¿Objeto presente o no presente?

Los casos problemáticos típicos son

  • Láminas transparentes o muy reflectantes
  • cajas de cartón oscuro o negro
  • Superficies de plástico brillante
  • estructuras irregulares como el plástico de burbujas

Los sensores ópticos funcionan con luz. Sin embargo, dependiendo del material, la luz se absorbe, se refleja o se transmite. Esto provoca fluctuaciones en la intensidad de la señal y, en el peor de los casos, una conmutación incorrecta o la no detección.

Por qué aquí los ultrasonidos funcionan de forma diferente

Los sensores de ultrasonidos no funcionan con luz, sino con ondas sonoras. Éstas son emitidas, reflejadas por el objeto y recibidas de nuevo por el sensor. El factor decisivo aquí es

Las propiedades ópticas como el color, la transparencia o el brillo no influyen en la medición.

Que el envase sea transparente, negro, brillante o mate, no supone ninguna diferencia para el sensor de ultrasonidos. Mientras el objeto refleje el sonido (es decir, no tenga una superficie altamente absorbente del sonido), se consigue una detección estable.

Esto hace que los ultrasonidos sean especialmente adecuados para

  • Reconocimiento cinematográfico
  • Detectar objetos transparentes de forma fiable
  • Detección de objeto con colores cambiantes
  • Materiales con estructuras superficiales muy variadas

Importante en la práctica: la alineación correcta

Un punto decisivo en la integración de los sensores de ultrasonidos es la situación de montaje. Para obtener una señal estable, el sensor debe alinearse en un ángulo de 90° con respecto a la superficie del objeto, si es posible.

Si el ángulo es demasiado bajo, el sonido emitido puede desviarse y dejar de golpear la superficie receptora del sensor. Esto no es un inconveniente de la tecnología, sino un efecto físico que debe tenerse en cuenta en el diseño.

La solución adecuada: sensor de ultrasonidos en miniatura U1KT001

La serie U1KT de wenglor, como el U1KT001, es especialmente adecuada para este tipo de aplicaciones. Este sensor combina varias propiedades que se demandan en los conceptos modernos de maquinaria:

Diseño compacto
El formato en miniatura permite su uso incluso en espacios de montaje muy reducidos. Esto crea libertad en el diseño y es ideal para máquinas OEM o reequipamientos.

Amplio rango de trabajo utilizable (30-400 mm)
El amplio rango de detección ofrece flexibilidad para diferentes distancias entre objetos, tanto para instalaciones nuevas como para proyectos de reequipamiento en líneas existentes.

Detección independiente del material
Como los ultrasonidos no dependen de la reflexión óptica, los resultados de la medición permanecen estables, incluso con películas transparentes, envases oscuros o materiales cambiantes.

Campos de aplicación típicos

La combinación de compacidad, alcance e independencia del material hace que los sensores de ultrasonidos sean la solución ideal en ámbitos como:

  • Envasadoras
  • Tecnología de transporte
  • Sistemas logísticos
  • Sistemas de manipulación y alimentación


Cuando los productos, envases o materiales cambian con frecuencia, los ultrasonidos garantizan una fiabilidad constante del proceso, mientras que los sistemas ópticos a menudo tienen que reajustarse.

Conclusión

Para detectar objetos de forma fiable a pesar de los cambios de color, transparencia y superficie, los principios de los sensores basados en la luz alcanzan rápidamente sus límites físicos. Los sensores de ultrasonidos sortean este problema de forma inherente.

El U1KT001 es un ejemplo de cómo incluso las aplicaciones de envasado y logística más exigentes pueden resolverse de forma fiable con un formato compacto, un rango de trabajo flexible y una detección independiente del material. Por tanto, el ultrasonido no es sólo una alternativa, sino a menudo la opción más sólida, especialmente para materiales variables.

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Max Mustermann

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