Automatyzacja od dawna stanowi centralny element nowoczesnych środowisk produkcyjnych. Rosnące ceny energii, niedobór surowców i rosnąca potrzeba zrównoważonej produkcji skłaniają firmy do cyfrowej optymalizacji procesów i zwiększania ich wydajności. Wysoko rozwinięte technologie pomiarowe i czujnikowe odgrywają w tym decydującą rolę. Dostarczają one precyzyjnych danych pozwalających kontrolować etapy produkcji, zapewniać jakość i wykorzystywać zasoby w ukierunkowany sposób. W szczególności w optycznych pomiarach odległości, niezawodne wykrywanie nawet najbardziej wymagających powierzchni jest podstawą stabilnych procesów. Zastosowania przemysłowe stawiają tu wysokie wymagania: Polerowane metale, przezroczyste tworzywa sztuczne lub obiekty silnie promieniujące wymagają czujników, które są zarówno wydajne, jak i innowacyjne.
Wraz z nową serią P1PY21x, wenglor sensoric group odpowiada na tę presję innowacji i prezentuje pierwszy na świecie czujnik czasu przelotu wykorzystujący niebieskie światło laserowe. Specjalnie opracowana technologia BlueLine rozszerza znaną rodzinę wintec i otwiera zupełnie nowe obszary zastosowań.
Przykład z sektora energetycznego pokazuje, jak szerokie są możliwości tej technologii. Czujniki ToF monitorują proces spalania w piecach na pellet. Tylko wtedy, gdy system czujników precyzyjnie rozpozna, ile żaru jest obecne, system sterowania może optymalnie regulować dopływ materiału. Czujniki światła czerwonego osiągają tutaj swoje granice: Promieniowanie własne żaru nakłada się na sygnał, czyniąc pomiary niewiarygodnymi. Z drugiej strony, niebieskie światło lasera jest mniej podatne na takie zakłócenia, zapewnia stabilne wartości pomiarowe i umożliwia skuteczną kontrolę zużycia paliwa – co zmniejsza koszty operacyjne i emisję CO₂. Ten przykład pokazuje tylko jeden z wielu obszarów zastosowań; od przemysłu metalowego i tworzyw sztucznych po przemysł opakowaniowy, możliwe zastosowania są liczne i zróżnicowane.
Jest to możliwe dzięki innowacyjnej technologii BlueLine, która opiera się na laserze o długości fali 445 nm. Podczas gdy czerwona wersja światła z rodziny wintec imponuje dużym zasięgiem, krótkofalowe niebieskie światło wnika znacznie mniej głęboko w powierzchnię obiektów, takich jak obiekty organiczne, co oznacza, że jest odbijane w określony sposób i może być analizowane bardziej precyzyjnie. W przypadku gorących i żarzących się materiałów, które promieniują w zakresie od czerwieni do podczerwieni, czerwone światło lasera również znajduje się dokładnie w zakresie interferencji. Sygnał czujnika jest nakładany, a pomiar może być zafałszowany. Z drugiej strony, niebieskie światło lasera znajduje się daleko poza naturalnym promieniowaniem cieplnym takich powierzchni. Sygnał pozostaje stabilny i wolny od zakłóceń, umożliwiając niezawodne wykrywanie nawet w przemyśle metalowym, gdzie konieczne jest wykrywanie rozgrzanych do czerwoności elementów. Zapewnia to bardziej stabilne wyniki pomiarów na ciemnych, błyszczących, organicznych, świecących lub (pół)przezroczystych materiałach. Zintegrowany specjalny filtr dodatkowo redukuje zakłócenia powodowane przez silnie emitujące obiekty. Laser klasy 2 zapewnia bezpieczną pracę w środowiskach przemysłowych.
Nie tylko kolor światła, ale także kształt plamki świetlnej ma decydujący wpływ na wydajność czujników czasu przelotu. Zamiast lasera w kształcie kropki, wenglor wprowadził linię lasera. Umożliwia to czujnikowi wykrywanie nie tylko pojedynczych punktów, ale całych obszarów powierzchni. Również w tym przypadku czujnik został opracowany z praktycznym naciskiem na przemysł, ponieważ ta funkcja zapewnia znacznie bardziej stabilne wyniki bez przerw w pomiarach, szczególnie na nierównych powierzchniach, obiektach z wyłamaniami, otworami lub strukturami siatki, co okazuje się korzystne na przykład przy monitorowaniu poziomu napełnienia towarów masowych. Formowane wtryskowo części z tworzyw sztucznych lub inne materiały ziarniste są napełniane do zasobników materiałowych, a następnie podawane pojedynczo do następnego etapu produkcji. Ciągłe monitorowanie poziomu napełnienia tych zasobników jest tak samo istotne dla płynnego procesu produkcji, jak monitorowanie wysokości żarzącego się łoża w piecach na pelety. Laser liniowy zapewnia precyzyjne wartości odległości nawet na nieregularnie wypełnionych lub nachylonych powierzchniach i wykrywa bunkry o różnych rozmiarach i kształtach dzięki dużemu zakresowi pomiarowemu. W ten sposób unika się wąskich gardeł, optymalnie kontroluje podawanie materiału i stabilizuje procesy produkcyjne.
Ponadto wintec z niebieskim światłem ma kilka inteligentnych funkcji, które wykraczają poza czysty pomiar odległości. Ocena intensywności stanowi podstawę do analizy intensywności światła odbitego. Pozwala to na monitorowanie etapów produkcji w ukierunkowany sposób i identyfikację wad jakościowych na wczesnym etapie. Zintegrowany pomiar prędkości rejestruje ruchy bez kontaktu i niezależnie od materiału lub powierzchni. Umożliwia to ocenę bez zużycia nawet na dużych odległościach. Kolejną funkcją jest dynamiczne wykrywanie kroków. Nie wykrywa bezwzględnej odległości, ale reaguje na zmiany odległości. Oznacza to, że obiekty mogą być niezawodnie wykrywane nawet na zmiennych powierzchniach lub gdy czujniki są źle ustawione.
Fakt, że wenglor prezentuje teraz pierwszy na świecie czujnik ToF z niebieskim światłem laserowym, nie jest przypadkiem, ale logiczną kontynuacją długiej historii rozwoju. W ostatnich latach firma wielokrotnie wyznaczała nowe trendy w technologii czujników czasu przelotu: z najmniejszym czujnikiem czasu przelotu swoich czasów, z pierwszą wersją ze stali nierdzewnej dla środowisk wrażliwych na higienę lub z wprowadzeniem Bluetooth w tej kategorii czujników. Cechą wspólną wszystkich innowacji jest ich ścisłe ukierunkowanie na rzeczywiste wymagania. Zawsze opierały się na konkretnych problemach praktycznych, od trudnych powierzchni po wymagania higieniczne i łatwość obsługi. Nowa generacja niebieskiego światła konsekwentnie kontynuuje tę linię i pokazuje, w jaki sposób połączenie sprawdzonych i nowych rozwiązań umożliwia postęp. Podstawą techniczną pozostaje technologia Dynamic Sensitivity, która od lat charakteryzuje wydajność urządzeń z rodziny wintec. Polega ona na emitowaniu bardzo krótkich impulsów światła laserowego w zakresie nanosekund, z których sygnały są analizowane statystycznie w celu określenia wartości odległości do obiektu. Takie podejście gwarantuje zasięg pomiaru do 100 metrów z powtarzalnością do trzech milimetrów, nawet w trudnych warunkach. Ponadto wintec z niebieskim światłem jest niewrażliwy na światło otoczenia do 100 000 luksów, dzięki czemu jakość sygnału pozostaje niezmiennie wysoka nawet w jasnym otoczeniu lub przy silnym promieniowaniu tła.
Oznacza to, że seria P1PY21x nadaje się również do zastosowań zewnętrznych. Wykrywanie przezroczystych obiektów otwiera kolejny obszar zastosowań. Dzięki wydajnemu przetwarzaniu sygnału, nawet bardzo słabo odblaskowe lub przezroczyste materiały są niezawodnie wykrywane, co jest częstym wyzwaniem na przykład w przemyśle opakowaniowym lub spożywczym. Dzięki wysokowydajnemu interfejsowi IO-Link z COM3, zarejestrowane dane procesowe mogą być przesyłane do kontrolera przy minimalnym czasie cyklu, co optymalizuje ich wykorzystanie w zautomatyzowanych procesach. Dzięki solidnej konstrukcji o stopniu ochrony IP68, czujniki ToF są szczególnie odporne na kurz i płyny. Działają nawet w ekstremalnych temperaturach od minus 40 °C, co oznacza, że pracują niezawodnie w chłodniach lub regionach alpejskich.
Oprócz wydajności metrologicznej, seria P1PY21x imponuje również łatwością obsługi. Wyświetlacz OLED o wysokim kontraście umożliwia intuicyjną obsługę bezpośrednio na urządzeniu. Nawet w niekorzystnych warunkach oświetleniowych lub w ciasnych miejscach instalacji wyświetlacz pozostaje czytelny. Menu ma logiczną strukturę, a dostęp do wszystkich ważnych ustawień można uzyskać w kilku prostych krokach. Oszczędza to czas podczas uruchamiania, konserwacji lub w przypadku wymiany czujnika. Zintegrowany interfejs Bluetooth zapewnia jeszcze większą elastyczność. Parametry czujnika można przesyłać i regulować bezprzewodowo za pośrednictwem aplikacji weCon, co ułatwia obsługę w instalacjach z wieloma urządzeniami lub w trudno dostępnych miejscach instalacji.
Połączenie technologii BlueLine, dynamicznej czułości i praktycznej obsługi sprawia, że seria P1PY21x jest rozwiązaniem, które sprawdziło się zarówno w klasycznych, jak i nowych scenariuszach przemysłowych. Zapewnia precyzyjne i niezawodne wyniki nawet na trudnych powierzchniach, pozostaje niewrażliwy na zakłócenia i jest łatwy w integracji dzięki nowoczesnym interfejsom. Sprawia to, że czujnik jest wszechstronnym narzędziem dla szerokiej gamy branż, od przemysłu metalowego i przetwórstwa tworzyw sztucznych po przemysł opakowaniowy i spożywczy. Jednocześnie rozwój ten demonstruje podstawową zasadę, która charakteryzuje wenglor od lat: Innowacje powstają tam, gdzie rzeczywiste problemy przemysłowe są rozpoznawane i rozwiązywane technicznie. Czujniki takie jak seria P1PY21x są kluczowymi technologiami dla zrównoważonej, oszczędzającej zasoby produkcji. Umożliwiają bardziej precyzyjną kontrolę, minimalizują ilość odpadów, zwiększają efektywność energetyczną, a tym samym pomagają dostosować procesy przemysłowe do przyszłości. W czasach niedoboru zasobów i rosnącej presji na automatyzację są to decydujące czynniki. To sprawia, że wykorzystanie niebieskiego światła w technologii time-of-flight stanowi ważny krok w rozwoju, który sprawia, że istniejące aplikacje są bardziej niezawodne, wykorzystują nowy potencjał i tworzą przestrzeń dla zupełnie nowych scenariuszy.
Nazwa stanowiska