Blue light sensoren en fotocellen
In de industrie worden onderdelen die gedetecteerd moeten worden steeds vaker ontworpen op een manier die detectie bemoeilijkt, zoals donkere, glanzende en gebogen oppervlakken of donkere en ultrareflecterende materialen. Dit vormt aanzienlijke uitdagingen voor conventionele rode lichtsensoren. Echter, BlueLight-sensoren bieden een aanzienlijke verbetering in betrouwbare detectie.
Wat is blue light?
Blauw licht, een deel van het zichtbare lichtspectrum met een kortere golflengte en hogere energie, is ideaal voor optische sensoren in combinatie met innovatieve BlueLight-technologie. Het detecteren van transparante of zwarte objecten kan uitdagend zijn vanwege reflectie en absorptie van licht. SensoPart Blue Light biedt in deze situaties een oplossing, met name voor kritische toepassingen. De Blue Light-sensor, die geen reflector nodig heeft, heeft een detectiebereik van 2 tot 1200 mm en een beschermingsgraad tot IP69K. Deze sensoren zijn verkrijgbaar met vaste focus, instelbaar via IO-Link of een potentiometer.
Tabel met overzicht blue light sensoren
| Overzicht Blue light sensoren | |||||
 |
 |
|
 |
 |
|
| Technische informatie | |||||
| Producttype | FT 10-BF2 / BF3 | FT 25-BF2 | FT 25-BH | FT 50-BH | FT 55-BH |
| Soort lichtbron | LED, blauw 450 nm | LED, blauw 450 nm | LED, blauw 450 nm | LED, blauw 450 nm | LED, blauw 450 nm |
| Instelling | Fixed focus | Fixed focus | Instelbaar, IO-Link | Instelbaar, potmeter | Instelbaar, potmeter |
| Bereik/schakelafstand | 2…30 mm / 2…50 mm | 0…80 mm | 0…200 mm | 2…300 mm | 3…1200 mm |
| Specificaties en datasheets | |||||
| Bekijk | Bekijk | Bekijk | Bekijk | Bekijk | |
Wat is BlueLight-technologie?
Objecten worden meestal als moeilijk te detecteren beschouwd als ze weinig of geen licht terugsturen naar de ontvanger. Hieronder vallen bijvoorbeeld donkere, glanzende, transparante delen of objecten die onder een sterke hoek ten opzichte van de sensor staan.
De reden voor de meer betrouwbare detectie van BlueLight is de hogere intensiteit op het oppervlak van het te detecteren object. De penetratiediepte van het kortgolvige blauwe licht is lager dan die van rood licht, waardoor er meer licht terugkeert naar de sensor. Dit geldt vooral voor donkere, glanzende, gebogen en zelfs transparante oppervlakken.
Rode lichtsensoren worden gebruikt in veel toepassingen in industriële automatisering. Gewone rode lichtsensoren bereiken echter hun grenzen als het gaat om het detecteren van moeilijke oppervlakken, wat vaak resulteert in veel - potentieel zeer kostbare - fouten die onopgemerkt blijven totdat het te laat is. Bovendien neemt hun processtabiliteit af bij sterke hoeken ten opzichte van de sensor.
BlueLight-sensoren kunnen meerdere problemen tegelijk aan, zoals zwarte objecten met een hoogglanzend oppervlak onder een ondiepe detectiehoek. Maar misschien wel het meest indrukwekkend is hun hoge precisie bij het onderdrukken van zeer heldere of reflecterende achtergronden, waardoor ze een essentiële oplossing zijn voor vele industriële toepassingen.
Detectie van verschillende materialen
Welk probleem in de markt werd met deze technologie opgelost?
De opkomst van BlueLight-sensoren kan worden teruggevoerd tot 2014, toen SensoPart werd belast met het detecteren van zonnecellen in zonnepanelen. De aard van deze siliciumcellen is om zoveel mogelijk licht te absorberen, waardoor ze praktisch ondetecteerbaar zijn door traditionele rode lichtsensoren. Het team van SensoPart ontdekte dat de detectie van de donkerblauwe zonnecellen met een blauwlichtsensor veel betrouwbaarder werkte, omdat de zonnecellen een hogere reflectiviteit hebben in het blauwe bereik. Objectdetectie met blauw licht was geboren.
Al snel werd duidelijk dat alle industrieën konden profiteren van deze nieuwe technologie omdat sensoren in veel geautomatiseerde processen betrouwbaar diepzwarte, reflecterende, gebogen, onder een hoek geplaatste, glanzende en transparante objecten moeten detecteren. Daarnaast werd ontdekt dat blue light-sensoren zelfs betrouwbaar detecteren onder grote hoeken ten opzichte van het object, wat vaak het geval is bij beperkte installatieruimte.
Vandaag de dag kunnen BlueLight-sensoren gemakkelijk worden gebruikt als de nieuwe standaard, omdat ze een aanzienlijk hogere procesbetrouwbaarheid mogelijk maken dan rode lichtsensoren bij de detectie van veeleisende materialen.
Detecteren van verschillende oppervlakken
 |
 |
 |
||
|
Detectie van zeer donkere objecten |
|
Betrouwbare detectie van reflecterende oppervlakken |
|
Detectie van transparante objecten |
Wat zijn de voordelen van BlueLight?
BlueLight-sensoren kunnen meerdere problemen tegelijk aan, zoals zwarte objecten met een hoogglanzend oppervlak onder een ondiepe detectiehoek. Maar misschien wel het meest indrukwekkend is hun hoge precisie bij het onderdrukken van zeer heldere of reflecterende achtergronden, waardoor ze een essentiële oplossing zijn voor vele industriële toepassingen.
- Procesbetrouwbaarheid: BlueLight-sensoren kunnen betrouwbaar moeilijke oppervlakken detecteren: diepzwarte, reflecterende, gebogen, onder een hoek geplaatste, glanzende en transparante oppervlakken.
- Robuustheid: Zelfs wanneer BlueLight-sensoren lateraal onder een sterke hoek worden gemonteerd om ruimte te besparen, zorgen ze nog steeds voor een hoge processtabiliteit.
- Flexibiliteit: Als de te detecteren objecten in een systeem veranderen, bieden BlueLight-sensoren de hoogste flexibiliteit bij kritische objectdetectie.
- Magazijnoptimalisatie: BlueLight-sensoren lossen zowel standaard- als probleemtoepassingen op, waardoor rode lichtsensoren kunnen worden weggelaten om ruimte te besparen.
Welke soorten industrieën profiteren van BlueLight-technologie?
BlueLight-sensoren lossen een breed scala aan toepassingen op en kunnen daarom succesvol worden gebruikt in veel verschillende vakgebieden. In de auto-industrie is het aandeel moeilijke oppervlakken zeer hoog. Potentieel kritische kunststof- en metalen onderdelen, van matzwarte deurlijsten tot hoogglans ronde versnellingspoken, moeten allemaal betrouwbaar worden gedetecteerd. De sensoren zorgen ook voor uiterst betrouwbare detectie van transparante objecten, zoals flessen en verpakkingsfolies voor de voedselindustrie, evenals monsterbuizen, spuiten en pipettips voor de farmaceutische industrie.
Typische industrieën:
- Automotive: Detectie van metalen en sterk lichtabsorberende componenten
- Verpakkingen: Detectie van transparante folies/containers/flessen en etiketten
- Farmaceutisch: Aanwezigheid en positionering van glanzende blisterverpakkingen
- Zonne-energie: Detectie van aanwezigheid en positie van wafers
 |
 |
 |
 |
| Automotive | Packaging | Pharmaceutical | Solar |
Welke soorten objecten vereisen betrouwbare en nauwkeurige objectdetectie?
In veel productieprocessen is betrouwbare objectdetectie cruciaal. Onderdelen met verschillende vormen, kleuren en structuren moeten worden gedetecteerd, getransporteerd, gesorteerd, vastgegrepen en geassembleerd. In de afgelopen jaren worden foto-elektrische diffuse sensoren met blauwemitterende LED's steeds vaker gebruikt in dergelijke toepassingen. BlueLight-sensoren hebben zichzelf bewezen als echte allrounders en vooral bij de detectie van uitdagende onderdelen.
In de auto-industrie kan dit bijvoorbeeld gaan om metalen en sterk lichtabsorberende componenten. Voor verpakkingen kan dit gaan om transparante films/containers/flessen en etiketten. De farmaceutische industrie moet de aanwezigheid en positionering van glanzende blisterverpakkingen detecteren, en voor zonne-energie kan het gaan om de aanwezigheid en positie van wafers.
Materialen die moeilijk te detecteren zijn
Het detecteren van objecten met moeilijke of veeleisende materialen is een echte uitdaging voor een aantal industrieën. Wanneer rode lichtsensoren hun grenzen bereiken, vereisen conventionele oplossingen meestal investeringen in extra foto-elektrische of ultrasone sensoren.
Als er geen voldoende processtabiliteit kan worden bereikt met rood licht, kunnen diffuse sensoren met BlueLight-technologie een alternatief zijn. Dit komt omdat de reflecterende eigenschappen van blauw licht kunnen worden gebruikt om betrouwbare detectie van kritieke materialen significant te verbeteren, van metalen, donkere of lichtabsorberende componenten tot gebogen, glanzende en transparante objecten.
Donkere, zwarte en glanzende objecten detecteren
Daar waar transparante objecten weinig licht absorberen, is dat bij zwarte en donkere obejecten juist het tegenovergestelde. Het detecteren van donkere textielproducten, glanzende zwarte oppervlaktes, LCD schermen en andere licht absorberende objecten is voor roodlichtsensoren een enorme opgave. De blue light sensor van SensoPart detecteerd deze materialen probleembloos en betrouwbaar.
Bekijk de video over het detecteren van donkere en glanzende objecten.
Detecteren van transparante objecten
Het detecteren, tellen en positioneren van transparante objecten is voor conventionele fotocellen al snel een brug te ver. Transparante objecten als glas en plastic absorberen maar een klein deel van het licht en zorgt ook voor een klein verschil tussen het uitgezonden licht en het teruggekaatste licht in de ontvanger. Het is dan een enorme uitdaging om een stabiel en duidelijk signaal uit te zenden voor bijvoorbeeld het automatiseren van een vullijn van flessen.
Bekijk de onderstaande video over het detecteren van transparante objecten.
Moeilijk te detecteren en reflecterende objecten en materialen
Zelfs voor zeer moeilijk te detecteren materialen of objecten biedt de blue light sensor de oplossing. Denk hierbij aan het detecteren van druppels water, glazen objecten, doorzichtige folies, sterk reflecterende materialen zoals magneten en gepolijste metalen, spiegels en oneven oppervlaktes. De blue light sensor detecteert deze materialen zonder problemen.
Applicatievoorbeeld: Detectie van schroeven in de toevoer
De hoeveelheid schroeven die nodig zijn voor de montage van de batterijpakketten wordt opgeslagen in een bunker-aanvoersysteem en van daaruit individueel naar de schroefsystemen gevoerd. Voor de latere controle van de juiste positie van de schroeven moeten ze op een specifieke positie in het aanvoersysteem worden gedetecteerd om een triggersignaal te kunnen geven.
De uitdaging
Het reflecterende materiaal en de oppervlaktestructuur maken het moeilijk om de schroeven in het bunker-aanvoersysteem te detecteren. Bovendien moet er, ondanks de beperkte inbouwruimte, een bepaalde afstand tot de transportlijn worden aangehouden.
Onze oplossing
De FT 10-BH(D) subminiatuursensor met BlueLight-technologie kan dankzij zijn compacte ontwerp overal worden geïntegreerd en is toch net zo krachtig als sensoren uit grotere series. Reflecterende, transparante of absorberende oppervlakken vormen geen obstakel voor deze sensor. In vergelijking met inductieve sensoren biedt het een groot scanbereik. Het eenvoudige bedieningsconcept vergemakkelijkt de installatie ervan. Het is voldoende om handmatig of digitaal de betreffende schroef en de achtergrond direct op de sensor te selecteren en deze afstand aan te leren. Bovendien kunnen instellingen gemakkelijk via de besturing worden uitgevoerd dankzij IO-Link.
Uw voordelen
- Betrouwbare detectie van kleine schroeven
- Verbetering van de efficiëntie van het assemblageproces
- Vermindering van uitvaltijd en productiekosten
- Eenvoudige bediening en instelling
- Geen reflector nodig voor detectie van reflecterende oppervlakken
Vergelijking tussen rode en BlueLight-sensoren
Het verschil tussen rode en BlueLight-sensoren zit hem in de golflengte. Rode lichtsensoren gebruiken rood licht, wat een lange golflengte heeft. BlueLight-sensoren gebruiken kortgolvig blauw-violet licht. Omdat de golflengtes verschillende eigenschappen hebben, moeten de twee soorten sensor voor elke toepassing afzonderlijk worden overwogen.
Belangrijk is dat rode lichtsensoren hun grenzen bereiken bij het detecteren van moeilijke oppervlakken zoals donkere, hoogglanzende, schuine, bolle of transparante materialen. Bovendien neemt hun processtabiliteit af bij sterke hoeken van de inval.
Dit is precies waar BlueLight-sensoren uitblinken. Kortgolvig blauw licht wordt minder geabsorbeerd of gereflecteerd, waardoor het bij uitdagende materialen en oppervlakken een hoge processtabiliteit biedt, zelfs bij sterke invalshoeken. Bovendien zijn ze flexibel in gebruik en kunnen ze kritieke en niet-kritieke objecten detecteren, waardoor ze indien nodig rode lichtsensoren kunnen vervangen, waardoor ruimte en kosten worden bespaard.
Wanneer is BlueLight de ideale keuze?
Het is een kwestie van "wat jij kunt, kan ik beter". Niet alleen kunnen BlueLight-sensoren alle taken van rode lichtsensoren uitvoeren, maar ze zijn ook perfect voor een aantal aanvullende scenario's. Naast betrouwbare detectie met uitdagende oppervlakken, zoals hierboven vermeld, zijn de superieure reflecterende eigenschappen van BlueLight effectief bij sterkere invalshoeken, en bieden ze ook instelbare achtergrondonderdrukking voor zeer heldere of drukke omgevingen.
Hieronder verkennen we drie scenario's waar rode licht- en BlueLight-sensoren dezelfde toepassingen kunnen oplossen.
Scenario a: Vulhoeveelheidsmonitoring met een roodlichtsensor
De uitdaging
Bij de assemblage van een batterijpakket worden veel schroeven verwerkt. Om onderbrekingen te voorkomen, is het belangrijk om te worden gewaarschuwd wanneer de schroeven moeten worden bijgevuld. De sensor mag het hanteringsgebied niet hinderen, en het wordt verder gecompliceerd door het reflecterende roestvrijstalen lichaam van de opslagbak en de doorzichtige vulklep.
De oplossing
Dit is een goed voorbeeld van een situatie waarin een bluelight-sensor dezelfde taak kan uitvoeren als een roodlichtsensor bij het detecteren wanneer een vooraf bepaald niveau van schroeven is bereikt. Beide systemen zijn even effectief in het oplossen van deze toepassing.
Scenario b: Detectie van platen met een rode lichtsensor
De uitdaging
Een andere taak in industriële automatisering is de detectie van platen met behulp van optische sensoren. De oppervlakte-eigenschappen van sommige platen kunnen een probleem vormen, omdat ze zeer helder wit en ook zeer reflecterend kunnen zijn. Dit wordt verder gecompliceerd door de constante beweging van de transportband.
De oplossing
De helder witte en reflecterende platen kunnen betrouwbaar worden gedetecteerd met behulp van rode lichtsensoren of bluelight-sensoren. Zowel de rode als blauwe leds zorgen voor een hoge processtabiliteit, zelfs met deze uitdagende heldere, witte oppervlakken.
Scenario c: Detectie van platen in de robot grijper met een roodlichtsensor
De uitdaging
Een gerelateerde taak aan scenario b hierboven is de industriële automatisering die nodig is om platen te detecteren en vast te pakken met behulp van een robot en optische sensor. De sensoren moeten de aanwezigheid van de platen in de robotgrijper controleren, wat moeilijker wordt gemaakt door het zeer heldere witte en glanzende oppervlak van de platen.
De oplossing
Zowel de roodlichtsensoren als de bluelight-sensoren kunnen de heldere platen in de robotgrijper betrouwbaar detecteren. Opnieuw maken zowel de rood als blauw-emitterende led's een hoge processtabiliteit mogelijk, zelfs wanneer de ruimte beperkt is en de sensor op de robotgrijper is gemonteerd.
Een overzicht van het detecteren van donkere objecten
Geautomatiseerde productie is de afgelopen decennia sterk geëvolueerd, waarbij steeds meer bedrijven vertrouwen op BlueLight-sensoren om objecten te detecteren en te helpen bij het transporteren, sorteren, vastgrijpen en monteren ervan.
Maar waarom BlueLight? Het geheim ligt in verschillende golflengtes. In tegenstelling tot rood licht heeft het licht van blauwe leds een veel kortere golflengte, wat betekent dat het niet zo diep in de oppervlakte van objecten doordringt. Dit betekent dat de straal van de sensor gemakkelijker terugkaatst, waardoor donkere, gedempte, glanzende en reflecterende objecten gemakkelijk kunnen worden gedetecteerd, zelfs bij sterke invalshoeken. En met de toenemende prevalentie van deze kritieke componenten, vooral in de auto-industrie, verbeteren BlueLight-sensoren de detectie en processtabiliteit op de assemblagelijn drastisch.
Objectdetectie met een reflectie-optische sensor is gebaseerd op het detecteren en analyseren van lichtsignalen die worden gereflecteerd en uitgezonden door een object.
Het proces kan worden onderverdeeld in de volgende drie stappen:
Stap 1 |
Stap 2 |
Stap 3 |
| Lichtprojectie | Reflectie | Lokalisatie |
| De sensor zendt licht uit dat het object raakt. | Licht wordt gereflecteerd door het doelobject en keert terug naar de sensor waar het kan worden gedetecteerd en geïnterpreteerd door de ontvanger van de sensor. | De verandering in de hoeveelheid licht wordt gedetecteerd door de sensor en de positie van de lichtvlek op het ontvangende element bepaalt de positie van het object. |
Objectdetectieproces
 |
 |
 |
||
|
Objecten onder een hoek detecteren |
|
Detectie van paneelonderdelen |
|
Donkere objecten |
| Wanneer een lichtstraal een object raakt onder een ondiepe invalshoek, of een oppervlak dat wegloopt, zal er heel weinig licht terugkaatsen, waardoor het object moeilijker te detecteren is. Hier biedt blauw licht een groter reflectievermogen en neemt de hoeveelheid teruggekaatst licht toe. | Donkere en gedempte kleuren komen steeds vaker voor in de auto-industrie, vooral in het interieur van voertuigen. Deze diepzwarte en glanzende oppervlakken kunnen problemen veroorzaken voor conventionele roodlichtsensoren. Maar sensoren met blauw uitstralende LED's kunnen de objectdetectie aanzienlijk verbeteren. | Door hun aard lijken donkere objecten donker omdat ze niet veel licht reflecteren. Het ontvangen van gereflecteerd licht van hen is al moeilijk. Hier biedt de kortere golflengte van blauw licht weerstand tegen absorptie om betrouwbaardere detectie mogelijk te maken. |
.png "BlueLight technologie lost uitdagende toepassingsproblemen op - SensoPart")
BlueLight technologie lost uitdagende toepassingsproblemen op
Het is niet te veel gezegd dat de BlueLight-technologie de herkenning van donkere objecten aanzienlijk heeft verbeterd. SensoPart heeft deze technologie verder geavanceerd door de zender- en ontvangercomponenten in hun BlueLight-sensoren te optimaliseren voor nog betere detectieresultaten. De uitkomsten zijn niet alleen betrouwbaarder en steviger, maar ook diverse uitdagingen en problemen die gepaard gaan met roodlichtdetectie zijn opgelost.
Detectie van onvolledige clips voor auto deurpanelen
In de automotive industrie worden clips gebruikt om de zijbekleding van de autodeur te verbinden met de deur zelf.
Als de clips niet volledig gemonteerd zijn, kunnen ze ongewenst lawaai veroorzaken of zelfs volledig loskomen. Daarom moeten de clips gecontroleerd worden op volledigheid. Een BlueLight foto-elektrische diffuse sensor met achtergrondonderdrukking maakt betrouwbare detectie mogelijk, ongeacht de vorm, kleur en structuur van de clips. En dankzij de nauwkeurig instelbare achtergrondonderdrukking detecteert de sensor alleen het gewenste deel van de clip.
Detectie van defecte onderdelen tijdens spuitgieten
Bij het produceren van donkere kunststofonderdelen met behulp van spuitgieten, kunnen sommige onderdelen ondergevormd zijn of zelfs helemaal niet worden gevormd. Om deze afgekeurde onderdelen te verwijderen, moet een optische sensor betrouwbaar donkere en diepzwarte objecten detecteren. Met een BlueLight foto-elektrische diffuse sensor met achtergrondonderdrukking kan de betrouwbaarheid bij het detecteren van deze sterk lichtabsorberende objecten aanzienlijk worden verhoogd. Beperkte installatieruimte vormt geen uitdaging omdat de compacte, robuuste behuizing perfect geschikt is voor gebruik direct in de robotgripper.
Detecteren van donkere objecten op een bewegende transportband
Het produceren van een autodeur omvat het gebruik van diverse donkere en glanzende deurafdichtingen. Om te zorgen dat deze afdichtingen correct gepositioneerd worden, worden ze over een transportband gevoerd. Tijdens het transport moet het uiteinde van de afdichting gedetecteerd worden, zodat het correct gepositioneerd kan worden. Dankzij achtergrondonderdrukking kan een foto-elektrische diffuus sensor met blauw licht deze donkere objecten betrouwbaar detecteren en een signaal naar de transportband sturen om de afdichting op de juiste positie te stoppen, zodat het onderdeel soepel door de volgende productiestap kan gaan.
Condensvorming op sensor door tempratuurverschil
Een kipleverancier ondervond problemen met het detecteren van de transparante schalen waarin de kippen getransporteerd worden. De verwerkingshal is een koele en vochtige omgeving, waardoor condens op de sensor ontstaat. Hierdoor kon de gebruikte sensor met reflector geen goede detectie maken.
De klant stelde voor om een fibersensor van een andere leverancier te gebruiken. Na testen bleek de gewenste schakelafstand (30 cm) niet haalbaar met deze sensor.
De Blue Light sensor FT 55-BH van SensoPart heeft het probleem opgelost. De transparante schalen worden perfect gedetecteerd en door het werken met een sensor zonder reflector is het schoonmaken van de sensor niet meer (of in mindere mate) nodig. De sensor is IP69K, wat bij kipverwerking wenselijk is om te voldoen aan de hygiënische eisen.
Meer fotocellen en sensoren van SensoPart
Lees meer over fotocellen en sensoren van SensoPart:
