A automação há muito tempo é um componente central dos ambientes de produção modernos. O aumento dos preços da energia, a escassez de matérias-primas e a crescente necessidade de produção sustentável estão levando as empresas a otimizar digitalmente seus processos e torná-los eficientes. Tecnologias altamente desenvolvidas de medição e sensores desempenham um papel decisivo nisso. Eles fornecem dados precisos para controlar as etapas da produção, garantir a qualidade e utilizar os recursos de maneira direcionada. Especialmente na medição de distância óptica, a detecção confiável mesmo de superfícies desafiadoras é a base para processos estáveis. Aplicações industriais exigem muito aqui: metais polidos, plásticos transparentes ou objetos altamente radiantes exigem sensores que sejam potentes e inovadores.
Com a nova série P1PY21x, o grupo sensorial Wenglor está respondendo a essa pressão para inovar e apresentando o primeiro sensor de tempo de voo do mundo que utiliza luz laser azul. A tecnologia especialmente desenvolvida BlueLine expande a conhecida família wintec e abre campos de aplicação completamente novos.
Um exemplo do setor de energia mostra o alcance das possibilidades dessa tecnologia. Os sensores ToF monitoram o processo de combustão em fogões de pellets. Somente se o sistema de sensores reconhecer com precisão quantas brasas estão presentes, o sistema de controle poderá regular de forma ideal o fornecimento de material. Os sensores de luz vermelha atingem seus limites aqui: A própria radiação das brasas se sobrepõe ao sinal, tornando as medições não confiáveis. A luz azul do laser, por outro lado, é menos suscetível a esses efeitos de interferência, fornece valores de medição estáveis e permite o controle eficiente do consumo de combustível, o que reduz os custos operacionais e as emissões de CO₂. Esse exemplo mostra apenas uma das muitas áreas de aplicação; desde os setores de metal e plástico até o setor de embalagens, os usos possíveis são muitos e variados.
Luz laser azul como chave para objetos brilhantes e altamente reflexivos
Isso é possível graças à inovadora tecnologia BlueLine, baseada em um laser com comprimento de onda de 445 nm. Enquanto a versão da família wintec com luz vermelha convence com longo alcance, a luz azul de ondas curtas penetra muito menos profundamente na superfície do objeto, por exemplo, em objetos orgânicos, o que significa que ela é refletida de maneira definida e pode ser avaliada com mais precisão. No caso de materiais quentes e brilhantes que irradiam na faixa vermelho-infravermelha, a luz laser vermelha também está exatamente na faixa de interferência. O sinal do sensor é sobreposto e a medição pode ser falsificada. A luz azul do laser, por outro lado, está muito além da radiação térmica dessas superfícies. O sinal permanece estável e livre de sobreposições, permitindo assim detecções confiáveis mesmo na indústria metalúrgica, onde peças incandescentes precisam ser detectadas. Isso alcança resultados de medição mais estáveis em materiais escuros, brilhantes, orgânicos, brilhantes ou (semi-)transparentes. Um filtro especial integrado também reduz a interferência de objetos de alta emissão. O laser classe 2 garante operação segura em ambientes industriais.
Maior ponto de luz, maior variedade de aplicações
Não apenas a cor da luz, mas também o formato do ponto luminoso contribuem decisivamente para o desempenho dos sensores de tempo de voo. Em vez de um laser em forma de ponto, Wenglor introduziu uma linha de laser. Isso permite que o sensor detecte não apenas pontos individuais, mas áreas inteiras da superfície. Aqui também foi realizado um desenvolvimento prático na indústria, pois especialmente com superfícies irregulares, objetos com lascas, buracos ou estruturas em treliça, essa propriedade proporciona resultados significativamente mais estáveis sem falhas de medição, o que se mostra vantajoso, por exemplo, ao monitorar o nível de preenchimento de materiais a granel. Peças plásticas injetadas ou outros materiais granulares são preenchidos em bunkers de materiais e então alimentados individualmente para a próxima etapa de produção. O monitoramento contínuo do nível desses bunkers é tão crucial para um processo de produção fluido quanto o monitoramento da altura da cama de brasas em fogões a pellets. O laser linear fornece valores precisos de distância mesmo em superfícies irregularmente vertidas ou inclinadas e detecta bunkers de diferentes tamanhos e formatos graças à grande faixa de medição. Dessa forma, são evitados gargalos, o rastreamento de materiais é controlado de forma ideal e os processos de produção são estabilizados.
Além disso, o wintec com luz azul possui várias funções inteligentes que vão além da medição pura de distâncias. A avaliação de intensidade forma a base para a análise da intensidade da luz refletida. Isso permite que as etapas de produção sejam monitoradas de forma direcionada e que defeitos de qualidade sejam identificados em estágio inicial. A medição integrada de velocidade detecta movimentos sem contato e independentemente do material ou superfície. Isso permite uma avaliação sem desgaste mesmo em longas distâncias. Outro recurso é a detecção dinâmica de saltos. Ele não detecta a distância absoluta, mas reage a mudanças na distância. Isso significa que objetos podem ser detectados de forma confiável mesmo em superfícies variadas ou quando os sensores estão desalinhados.
Wenglor como Fonte de Inspiração: Tecnologia Comprovada sob Uma Nova Luz
O fato de a Wenglor agora apresentar o primeiro sensor ToF do mundo com luz laser azul não é coincidência, mas a continuação lógica de uma longa história de desenvolvimento. Nos últimos anos, a empresa tem definido repetidamente impulsos na tecnologia de sensores de tempo de voo: com o menor sensor de tempo de voo de sua época, com a primeira versão em aço inoxidável para ambientes sensíveis à higiene ou com a introdução do Bluetooth nessa categoria de sensores. O que todas as inovações têm em comum é a orientação próxima para requisitos reais. A base sempre foi problemas concretos da prática; desde superfícies difíceis até requisitos higiênicos e facilidade de uso. A nova geração de luz azul continua essa linha e mostra como a combinação do testado e do novo possibilita o progresso. A base técnica continua sendo a tecnologia de Sensibilidade Dinâmica, que moldou o desempenho da família wintec por anos. Aqui, pulsos de luz laser muito curtos na faixa de nanossegundos são emitidos, cujos sinais são estatisticamente avaliados e, assim, resultam no valor da distância ao objeto. Essa abordagem garante distâncias de medição de até 100 metros com reprodutibilidade de até três milímetros, mesmo sob condições desafiadoras. Além disso, o Wintec com luz azul é insensível a luz externa de até 100.000 lux, de modo que a qualidade do sinal permanece consistentemente alta mesmo em ambientes claros ou com forte radiação de fundo.
Isso significa que a série P1PY21x também é adequada para aplicações externas. A detecção de objetos transparentes abre mais um campo de aplicação. Graças ao poderoso processamento de sinal, até mesmo materiais transparentes ou com reflexo muito fraco são detectados com segurança, o que é um desafio comum no setor de embalagens ou alimentos, por exemplo. Graças à interface IO-Link de alto desempenho com COM3, os dados de processo registrados podem ser transferidos para o controlador com tempos de ciclo mínimos, o que otimiza seu uso em processos automatizados. Graças ao design robusto com classe de proteção IP68, os sensores ToF são particularmente resistentes a poeira e líquidos. Eles funcionam mesmo em temperaturas extremas, a partir de 40 °C negativos, o que significa que funcionam de forma confiável em câmaras frigoríficas ou regiões alpinas.
Além do desempenho metrológico, a série P1PY21x também impressiona em termos de facilidade de uso. Um display OLED de alto contraste permite operação intuitiva diretamente no dispositivo. Mesmo em condições de iluminação desfavoráveis ou em instalações confinadas, a tela permanece fácil de ler. A navegação dos menus é estruturada logicamente, todas as configurações importantes podem ser acessadas em apenas alguns passos simples. Isso economiza tempo durante a comissionamento, manutenção ou em caso de substituição do sensor. A interface Bluetooth integrada oferece ainda mais flexibilidade. Os parâmetros do sensor podem ser transmitidos e ajustados sem fio via o aplicativo weCon, o que facilita o uso em instalações com muitos dispositivos ou em locais de difícil acesso.
Testado industrialmente, feito para o futuro
A combinação da tecnologia BlueLine, sensibilidade dinâmica e operação prática faz da série P1PY21x uma solução que se destaca tanto em cenários industriais clássicos quanto novos. Ele entrega resultados precisos e confiáveis mesmo em superfícies desafiadoras, permanece insensível a interferências e pode ser facilmente integrado graças a interfaces modernas. Isso torna o sensor uma ferramenta versátil para uma grande variedade de indústrias; da indústria metalúrgica ao processamento de plásticos, passando pelas indústrias de embalagens e alimentos. Ao mesmo tempo, esse desenvolvimento demonstra um princípio básico que molda Wenglor há anos: a inovação surge onde áreas reais problemáticas da indústria são identificadas e tecnicamente resolvidas. Sensores como a série P1PY21x são tecnologias-chave para uma produção sustentável e econômica de recursos. Eles permitem um controle mais preciso, minimizam desperdícios, aumentam a eficiência energética e, assim, ajudam a preparar os processos industriais para o futuro. Em tempos de escassez de recursos e crescente pressão para automatizar, esses são fatores decisivos. Isso deixa claro que o uso da luz azul na tecnologia de tempo de voo representa uma etapa importante de desenvolvimento que torna as aplicações existentes mais confiáveis, torna novos potenciais utilizáveis e cria espaço para cenários completamente novos.
