Sensores de aproximacion – encuentre fabricantes y proveedores

Los sensores de proximidad detectan objetos, piezas de trabajo o componentes de la máquina sin contacto físico dentro de un rango de detección limitado.

Se utilizan para supervisar la presencia, la posición, las posiciones finales o las secuencias de movimiento. A continuación, la señal del sensor puede ser procesada por un controlador para activar funciones de la máquina, detener procesos o iniciar nuevos pasos de automatización.
Dependiendo del principio de medición, los sensores de proximidad detectan objetos metálicos, no metálicos, transparentes, líquidos o sólidos. Entre los tipos más comunes se encuentran los sensores de proximidad inductivos, capacitivos, ópticos, magnéticos y ultrasónicos.
Entre sus aplicaciones típicas se encuentran la ingeniería mecánica y de instalaciones, la tecnología de automatización y montaje, los sistemas de transporte, la maquinaria de embalaje, las máquinas-herramienta, la tecnología de almacenes y los equipos de manipulación.
A continuación se ofrece una visión general de los tipos típicos, las aplicaciones, las ventajas, las limitaciones y los criterios de selección importantes para los sensores de proximidad.

Tipos de sensores de proximidad

Sensores de proximidad inductivos

Los sensores de proximidad inductivos detectan objetos metálicos a través de cambios en un campo electromagnético.
Cuando un objeto metálico se acerca a la superficie activa del sensor, se generan corrientes parásitas en el objeto. Estas afectan al campo electromagnético y provocan una señal de salida cuando se alcanza la distancia de detección definida.
Los sensores inductivos funcionan sin contacto, prácticamente no sufren desgaste y ofrecen tiempos de respuesta cortos. Son especialmente adecuados para detectar acero, acero inoxidable, aluminio, latón y otros metales.
No obstante, la distancia de detección alcanzable depende del material, del tamaño del objeto objetivo y del diseño del sensor.

Sensores de proximidad capacitivos

Los sensores de proximidad capacitivos detectan cambios en un campo eléctrico.
Además de los metales, pueden detectar plásticos, vidrio, madera, papel, polvos y líquidos. Esto los hace adecuados para la supervisión del nivel de llenado, la detección de materiales y la supervisión de piezas no metálicas.
En ocasiones, los sensores capacitivos también pueden detectar materiales a través de paredes de recipientes no conductoras.
La humedad, los depósitos de polvo y los cambios en las propiedades de los materiales pueden influir en el comportamiento de conmutación. Por ello, a menudo es necesario un ajuste preciso de la sensibilidad.

Sensores de proximidad ópticos

Los sensores de proximidad ópticos utilizan luz visible o infrarroja para la detección de objetos.
Los sensores de reflexión difusa evalúan la luz reflejada por el objeto. Los sensores retrorreflectantes funcionan con un reflector situado enfrente, mientras que los sensores de barrera utilizan emisores y receptores independientes.
Los sensores ópticos ofrecen alcances mayores que muchos diseños inductivos o capacitivos y también pueden detectar objetos pequeños.
Sin embargo, el color, el brillo, la transparencia, la luz ambiental y la contaminación pueden afectar a la detección.

Sensores de proximidad ultrasónicos

Los sensores de proximidad ultrasónicos emiten pulsos de sonido y evalúan el reflejo procedente del objeto objetivo.
Dado que la medición es en gran medida independiente del color y la transparencia óptica, también se pueden detectar objetos oscuros, brillantes o parcialmente transparentes.
Los sensores ultrasónicos son adecuados para la monitorización de presencia, la detección de distancia y aplicaciones de nivel de llenado.
Los objetos muy pequeños, blandos, con ángulos o que absorben mucho el sonido pueden resultar más difíciles de detectar.

Sensores de proximidad magnéticos

Los sensores de proximidad magnéticos responden a un campo magnético.
Se utilizan con frecuencia para detectar la posición de pistones en cilindros neumáticos o hidráulicos, aletas, puertas u otros componentes móviles.
Dependiendo del diseño, funcionan con contactos de láminas, sensores Hall o métodos de medición magnetorresistivos.
El objeto de detección debe ser magnético en sí mismo o estar provisto de un imán.

Sensores de proximidad de accionamiento mecánico

Los interruptores de proximidad de accionamiento mecánico detectan un objeto mediante contacto directo.
Pueden tener un émbolo, una palanca de rodillo o una varilla con resorte que se acciona cuando la pieza de trabajo entra en contacto con ellos.
En sentido estricto, estos dispositivos no son sensores sin contacto, pero en la práctica se utilizan a menudo para tareas similares, como la supervisión de la posición final o la detección de presencia.
Son robustos y fáciles de evaluar, pero están sujetos a desgaste mecánico.

Aplicaciones de los sensores de proximidad

Ingeniería mecánica e industrial

En ingeniería mecánica, los sensores de proximidad detectan piezas de trabajo, carros, herramientas, engranajes y otros componentes móviles.
Supervisan las posiciones finales, confirman que los movimientos se han completado y proporcionan señales para el siguiente paso del proceso.
Los sensores inductivos son especialmente habituales cuando es necesario detectar de forma fiable componentes metálicos de la máquina.

Tecnología de automatización y montaje

En los sistemas de montaje, los sensores de proximidad comprueban si los componentes están presentes, correctamente insertados o totalmente colocados.
Supervisan pinzas, sistemas de alimentación, dispositivos de sujeción y portapiezas.
Los tiempos de respuesta cortos y la alta repetibilidad son especialmente importantes a altas frecuencias de ciclo de las máquinas.

Tecnología de transporte y logística

En las cintas transportadoras y los transportadores de rodillos, los sensores de proximidad detectan contenedores, paquetes, palés y otras mercancías transportadas.
Ayudan a controlar el flujo de material, cuentan las piezas y detectan atascos o posiciones de paso libres.
Dependiendo del material y la distancia, se utilizan sensores ópticos, capacitivos o ultrasónicos.

Tecnología de envasado

En la maquinaria de embalaje, los sensores de proximidad supervisan productos, films, cajas de cartón, cierres y elementos de embalaje.
Pueden detectar piezas que faltan, activar operaciones de corte o sellado y comprobar la posición de los productos envasados.
Para los films transparentes o las superficies altamente reflectantes se requieren métodos ópticos o ultrasónicos especialmente adecuados.

Máquinas-herramienta

En las máquinas-herramienta, los sensores de proximidad supervisan los estados de sujeción, las posiciones de las herramientas, las cubiertas protectoras y los ejes móviles.
A menudo tienen que soportar líquidos de refrigeración, virutas metálicas y vibraciones.
Por ello, es especialmente importante que cuenten con carcasas robustas y un alto grado de protección.

Control del nivel de llenado

Los sensores de proximidad capacitivos, ópticos y ultrasónicos pueden supervisar el nivel de llenado o la presencia de líquidos, granulados y polvos.
Dependiendo de la aplicación, la medición se realiza directamente en el medio o a través de la pared de un recipiente.
La idoneidad depende de las propiedades del material, la geometría del recipiente, los depósitos y las condiciones ambientales.

Puertas, compuertas y dispositivos de protección

Los sensores de proximidad magnéticos o inductivos controlan la posición de puertas, compuertas y cubiertas de protección.
Pueden indicar si un dispositivo de protección está abierto o cerrado.
Las aplicaciones relacionadas con la seguridad requieren sensores de seguridad adecuados y debidamente homologados.

Ventajas de los sensores de proximidad

• Detección de objetos sin contacto y con bajo desgaste
• Respuesta rápida en procesos automatizados
• Alta repetibilidad
• Integración compacta en máquinas e instalaciones
• Detección de diferentes materiales en función del principio de medición
• Control de presencia, posición y posiciones finales
• Idoneidad para altas frecuencias de conmutación
• Conexión sencilla a los controladores
• Versiones para entornos industriales exigentes
• Requisitos de mantenimiento reducidos si se seleccionan correctamente

Limitaciones de los sensores de proximidad

• Los sensores de proximidad inductivos detectan únicamente objetos metálicos. La distancia de detección puede variar significativamente en función del tipo de metal.
• Los sensores capacitivos son sensibles a la humedad, a los depósitos y a los cambios en las propiedades de los materiales. Esto puede dar lugar a la necesidad de reajustes o a falsas activaciones.
• Los sensores ópticos pueden verse afectados por la suciedad, el polvo, la luz ambiental, los materiales transparentes o las superficies muy reflectantes.
• Los sensores ultrasónicos requieren una superficie reflectante suficientemente grande y bien orientada. Los objetos blandos, pequeños o en ángulo pueden detectarse solo de forma limitada.
• Los sensores de proximidad magnéticos requieren un campo magnético adecuado y pueden verse afectados por influencias magnéticas externas.
• La distancia de detección real depende no solo del sensor, sino también del tamaño del objeto, el material, la posición de instalación y las condiciones ambientales.
• Varios sensores instalados muy próximos entre sí pueden interferir entre sí, dependiendo del principio de medición.
• Los sensores de proximidad estándar no son automáticamente adecuados para funciones relacionadas con la seguridad. Para este tipo de aplicaciones deben utilizarse sensores de seguridad sometidos a pruebas específicas.

Criterios de selección importantes para los sensores de proximidad

Material del objeto a detectar

El principio de medición debe ser adecuado para el objeto que se va a detectar.
Las piezas metálicas se pueden detectar de forma especialmente fiable con sensores inductivos. Los sensores capacitivos, ópticos o ultrasónicos son más adecuados para plásticos, vidrio, líquidos o polvos.
También deben tenerse en cuenta el color, el brillo, la transparencia y la estructura de la superficie.

Distancia de detección

La distancia de detección necesaria depende de la situación de instalación y de las posibles tolerancias en la posición del objeto.
La distancia de detección nominal especificada en la ficha técnica se determina normalmente en condiciones de ensayo definidas. En la aplicación real, el material, la temperatura y el entorno de instalación pueden reducir la distancia útil.
Una reserva de funcionamiento adecuada aumenta la fiabilidad.

Diseño y tipo de instalación

Los sensores de proximidad están disponibles en diseños cilíndricos, rectangulares, anulares y especialmente compactos.
Los tamaños de rosca como M8, M12, M18 y M30 se utilizan ampliamente para los sensores cilíndricos.
Los sensores empotrables pueden integrarse en gran medida en superficies metálicas. Las versiones no empotrables requieren más espacio libre alrededor de la superficie activa, pero a menudo ofrecen una mayor distancia de detección.

Frecuencia de conmutación y tiempo de respuesta

Las piezas en movimiento rápido y las altas velocidades de ciclo de las máquinas requieren una frecuencia de conmutación suficientemente alta.
El sensor debe detectar el objeto en el tiempo disponible y transmitir la señal al controlador sin demora.
Los sensores inductivos y ópticos suelen ser especialmente adecuados para operaciones de conmutación rápida.

Función de salida

Los sensores de proximidad están disponibles con salidas PNP, NPN, de relé y digitales.
También hay que definir si la salida debe funcionar como normalmente abierta, normalmente cerrada o conmutable.
La señal de salida, la tensión de funcionamiento y el tipo de conexión deben ser compatibles con el controlador existente.

Conexión e interfaces

Dependiendo del diseño, la conexión eléctrica se realiza mediante un cable fijo, un conector o un borne.
Una salida binaria es suficiente para tareas de conmutación sencillas. Los sensores configurables pueden transmitir datos adicionales de diagnóstico y de proceso a través de interfaces digitales.
La comunicación estandarizada simplifica la puesta en marcha, la supervisión del estado y la sustitución de dispositivos.

Condiciones ambientales

La temperatura, la humedad, el polvo, los aceites, los refrigerantes, los productos químicos y las vibraciones influyen en la selección.
El sensor debe tener un grado de protección adecuado y la resistencia mecánica y química necesaria.
Pueden ser necesarios materiales especiales y homologaciones para el procesamiento de alimentos, aplicaciones en exteriores, atmósferas potencialmente explosivas o procesos higiénicos.

Interferencias y distancias de montaje

Las estructuras metálicas, los sensores cercanos, los cables eléctricos y los campos electromagnéticos pueden influir en el comportamiento de conmutación.
Por lo tanto, deben respetarse las instrucciones de instalación y las distancias mínimas especificadas por el fabricante.
Un montaje seguro evita que las vibraciones o los cambios de posición provoquen puntos de conmutación poco fiables.

Indicadores y diagnóstico

Muchos sensores de proximidad cuentan con LED que indican el estado de funcionamiento, el estado de conmutación o los fallos.
Las funciones de diagnóstico avanzadas pueden señalar cortocircuitos, contaminación, señales débiles o reservas de funcionamiento insuficientes.
Esta información facilita la puesta en marcha y el mantenimiento preventivo.

Resumen

Los sensores de proximidad detectan objetos y componentes de máquinas dentro de un rango de detección definido y proporcionan señales para el control, la supervisión y la automatización.
En función del material del objetivo y de la aplicación, se utilizan sensores de proximidad inductivos, capacitivos, ópticos, magnéticos o ultrasónicos.
Los principales criterios de selección incluyen el material del objetivo, la distancia de detección, el diseño, la frecuencia de conmutación, la señal de salida y las condiciones ambientales.
Deben tenerse en cuenta las limitaciones del principio de medición correspondiente para garantizar una detección fiable de los objetos y evitar falsas activaciones.

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