Sensores óticos: por que são tão importantes para a indústria e qual modelo escolher?
Criados há mais de 70 anos, os sensores industriais tiveram papel fundamental na modernização e automação da indústria e também no surgimento das chamadas fábricas inteligentes. O uso dessa tecnologia é indispensável nos tempos atuais para otimizar processos, garantir a qualidade dos produtos, aumentar a produtividade e auxiliar na redução do desperdício de matéria-prima. E entre eles estão os chamados sensores óticos.
Neste texto, vamos falar sobre a funcionalidade e a importância desses dispositivos óticos e mostrar os quatro tipos mais utilizados dentro das fábricas. Acompanhe!
O que são e como funcionam os sensores óticos
Os sensores óticos são dispositivos que captam os feixes de luz emitidos pelas substâncias e materiais e os convertem em sinais eletrônicos. Isso acontece porque cada objeto se comporta de uma maneira quando recebe luz. Dependendo do índice de reflexão ou difração, o sensor ótico consegue indicar o formato, cor, espessura, tamanho e, ainda, a distância em que o objeto está localizado.
Assim, ao identificar esses sinais eletrônicos, o sensor faz a medição da quantidade física de luz e traduz o resultado em um formato legível e compreensível para os operadores das máquinas.
Tudo isso dá aos sensores óticos a plena capacidade de checar se o padrão da produção está conseguindo se manter. Em uma esteira rolante, por exemplo, o dispositivo consegue detectar com precisão a presença dos objetos que estão de passagem, já indicando a quantidade fabricada e, dispensando a presença de um ser humano para fazer a checagem.
Os sensores óticos podem identificar objetos a partir da emissão de diferentes tipos de luz. A luz vermelha, por exemplo, é ideal para objetos maiores, como caixas. Já o laser, que é mais preciso e pontual, costuma ser mais bem aproveitado para peças pequenas. E a luz infravermelha, que é eficiente com objetos transparentes como vidros e garrafas, é muito utilizada em fábricas de embalagens.
Além disso, se houver mudanças no feixe ou na intensidade da luz, o sensor atua como um disparador fotoelétrico, alertando os profissionais de que algo não está se encaixando.
Os sensores óticos mais usados
Existem inúmeros tipos de sensores óticos disponíveis no mercado, com múltiplas funcionalidades destinadas para aplicações variadas. Por isso, é importante considerar alguns fatores na hora de escolher o sensor ideal.
Os modelos mais comuns e mais utilizados na indústria são:
1. Sensores óticos difusos
O sensor ótico difuso permite detectar objetos por meio da propriedade reflexiva da superfície do próprio material. No caso, os elementos de emissão e recepção de luz estão no mesmo componente, dispensando a necessidade de outro material para atuar como receptor ou reflexor.
Portanto, a cor da superfície do objeto irá influenciar diretamente na distância sensora, já que a reflexão depende exclusivamente dele próprio. Ou seja: itens de cor branca refletem mais luz do que objetos de cor escura, que tendem a absorver a luz e a reduzir a distância sensora.
Isso faz com que os sensores óticos difusos sejam ideais para detectar diferenças de contraste que dependem da superfície, cor e material.
2. Sensores óticos retrorreflexivos
Assim como no modelo difuso, os sensores industriais do tipo retrorreflexivos também possuem os elementos de emissão e recepção de luz no mesmo componente. A diferença é que dependem de outro material para refletir a luz emitida: um espelho prismático. Em razão disso, o sensor retrorreflexivo consegue detectar e medir distâncias maiores que um sensor difuso, já que a porcentagem de luz que retorna é maior e mais direcionada.
Isso faz com que o modelo retrorreflexivo seja capaz de detectar peças variadas, independentemente das características da superfície, cor ou material.
3. Sensores de barreira ótica
Já o modelo de sensor de barreira ótica atua de maneira inversa ao difuso e retrorreflexivo. No caso, os elementos de emissão e recepção de luz estão em componentes separados e, por este motivo, são montados um na frente do outro. Com isso, a luz é enviada pela lente do emissor e recebida pela lente do receptor, garantindo um raio uniforme e efetivo sobre toda a área sem incorrer em riscos de uma possível zona cega. Ou seja: a aplicação não é influenciada por cor, forma, ângulo, reflexão e característica da superfície, tornando esse modelo de sensor extremamente confiável.
Assim, a barreira ótica é ideal para identificar peças, determinar posições e contar objetos de forma precisa e segura, inclusive se a barreira for opaca ou transparente. Também é o modelo mais indicado para ambientes sujos, já que o dispositivo possui alta capacidade de reserva.
4. Sensor ótico de forquilha
Nova aposta do mercado, os sensores óticos de forquilha vêm sendo apontados como o modelo mais preciso, eficiente e seguro para detectar peças pequenas e detalhes mínimos dos itens.
Tal qual outros tipos de sensores, o sensor de forquilha também possui os elementos de transmissão e recepção em um único componente. A diferença é que faz a emissão de sinais pelo ar, fazendo a medição de distância entre ele mesmo e o refletor. Isso permite identificar a presença de qualquer elemento no ambiente, inclusive os mais difíceis e especiais, como etiquetas transparentes e folhas duplas, por exemplo.
De olho nessa demanda, a Balluff, empresa pioneira na fabricação de sensores industriais, saiu na frente e disponibilizou no mercado o sensor ótico de forquilha BGL, um dos mais modernos do mercado.
O dispositivo se destaca por já vir pronto de fábrica, com a instalação e ajustes dos elementos de transmissão e recepção, o que ajuda a garantir maior segurança e evitar que os profissionais percam tempo com a colocação das peças em serviço.
Além disso, o dispositivo BGL também emite os diferentes tipos de luz necessárias para as diferentes aplicações: a vermelha, a infravermelha e a laser.
A precisão é tamanha que o sensor da Balluff consegue, até mesmo, detectar itens transparentes, como a própria água, e também aqueles que possuem sequências com movimento rápido e peças pequenas, muito comuns na robótica e na automação, por exemplo.
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