Czujniki optyczne w automatyce przemysłowej – zasada działania, podział i zastosowania

 Wprowadzenie:

Czujniki optyczne to fundamentalne elementy współczesnych systemów automatyki przemysłowej. Stosowane są w aplikacjach wymagających szybkiej, bezkontaktowej detekcji obiektów, pozycjonowania, kontroli jakości i zliczania. Ze względu na dużą różnorodność konstrukcyjną i funkcjonalną, znajdują zastosowanie w niemal każdym sektorze przemysłu: spożywczym, motoryzacyjnym, farmaceutycznym, logistycznym i elektronicznym.

Zasada działania:

Czujnik optyczny działa na zasadzie emisji promieniowania elektromagnetycznego (najczęściej światła czerwonego, podczerwonego lub laserowego) oraz analizy odbicia, przerwania lub zmiany tego sygnału przez wykrywany obiekt. W zależności od konstrukcji czujnika, analizowana jest intensywność, kąt odbicia, czas przelotu (ToF) lub kontrast obiektu wobec tła.

Podstawowy podział czujników optycznych:

W sklepie Automatyka24.pl czujniki optyczne dzielą się na kilka głównych kategorii:

a) Czujniki odbiciowe

• Emitowana wiązka światła odbija się bezpośrednio od obiektu i wraca do odbiornika.
• Najprostszy typ, stosowany przy wysokim kontraście obiektu i tła.

b) Czujniki odbiciowe z eliminacją wpływu tła

• Analizują odległość (metoda triangulacji), pozwalając odróżnić obiekt od tła niezależnie od jego koloru.
• Idealne do wykrywania elementów o różnej barwie lub w otoczeniu zmiennego tła.

c) Czujniki refleksyjne

• Odbicie wiązki następuje od reflektora; obecność obiektu przerywa jej powrót.
• Wysoka niezawodność i odporność na kolor i materiał obiektu.

d) Czujniki refleksyjne do obiektów przezroczystych

• Wykrywają obiekty trudno wykrywalne: szkło, PET, folie.
• Zastosowanie: przemysł spożywczy, kosmetyczny, farmaceutyczny.

e) Czujniki typu bariera

• Nadajnik i odbiornik znajdują się w osobnych obudowach.
• Detekcja następuje przez przerwanie wiązki.

Największy zasięg i najwyższa odporność na zakłócenia.

Przykładowe zastosowania:

✔ Linie produkcyjne i montażowe

• Detekcja obecności detali, pozycjonowanie, kontrola braku/nadmiaru elementów.

✔ Przemysł spożywczy i farmaceutyczny

• Wykrywanie przezroczystych opakowań, obecność etykiet, pozycjonowanie fiolki.

✔ Automatyka magazynowa

• Zliczanie paczek, kontrola pozycji zasobników, aktywacja systemów sortujących.

✔ Robotyka i maszyny CNC

• Precyzyjne wyznaczanie punktu startowego, pozycjonowanie detalu, zabezpieczenie stref roboczych.

Zalety czujników optycznych

• Bezkontaktowa detekcja – brak zużycia mechanicznego.
• Krótki czas odpowiedzi – poniżej 1 ms.
• Wysoka rozdzielczość i precyzja – możliwość wykrywania obiektów o wielkości kilku mm.
• Uniwersalność – szeroki zakres zastosowań i kompatybilność ze sterownikami PLC.

Podsumowanie

Czujniki optyczne stanowią niezastąpione narzędzie w nowoczesnej automatyce. Ich różnorodność, możliwość pracy w ekstremalnych warunkach oraz wysoka niezawodność czynią je pierwszym wyborem dla inżynierów systemów automatyki. Wybierając odpowiedni czujnik, warto kierować się nie tylko jego zasadą działania, ale także specyfikacją techniczną i rodzajem aplikacji.

Dzięki ofercie sklepu Automatyka24.pl, obejmującej ponad 8000 modeli czujników optycznych od renomowanych producentów (SICK, Pepperl+Fuchs, IFM, Balluff, Wenglor), możliwy jest precyzyjny dobór czujnika do każdego zadania przemysłowego.

Zadzwoń do nas!

+48 32 614 09 17 

[email protected]