Optoelektronische Sensoren

Es werden 3 Haupttypen von optoelektronischen Sensoren in der Industrie verwendet. Diese sind Einweglichtschranke, Reflexlichtschranke und Reflexlichttaster. Die wichtigste Funktion jedes dieser Sensoren ist es, das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Objekten zu erkennen oder den Abstand zum Objekt zu messen. Bei der Fertigung tragen Sie zum reibungslosen Ablauf der Prozesse bei, indem sie Informationen in Echtzeit liefern, die wieder an die zentralen Rechnereinheiten zurückgemeldet werden können. Zusammen mit anderen Näherungssensoren wie etwa induktiven Sensoren, kapazitiven Sensoren und Ultraschallsensoren, werden fotoelektrische Sensoren besonders häufig in der Automatisierungsindustrie verwendet. Dank ihrer kontaktlosen Objekterkennung sind sie ideal für viele der heutigen, prozessgeführten Industrien. Sie sind in verschiedenen Gehäuseoptionen wie etwa Rundzylinder-, Block- oder Würfelform und zahlreichen Größenvariationen erhältlich. Der Techniker wählt den jeweils am besten geeigneten Sensor für die individuellen Produktionsschritte aus.



Einweglichtschranke

Einweglichtschranken werden als die zuverlässigste Option für die optoelektronische Erfassung angesehen. Das Prinzip basiert auf zwei verschiedenen Gehäusen, eines für den Sender und eines für den Empfänger, wobei der Sender einen kontinuierlichen Lichtstrahl an den Empfänger sendet. Jedes Mal, wenn ein Objekt den Strahl durchquert, unterbricht dies den Pfad zwischen Sender und Empfänger, was wiederum zur Folge hat, dass der Empfänger ein elektrisches Signal an den Ausgang sendet. Einweglichtschranken können nahezu jedes Objekt erkennen, ungeachtet dessen Farbe oder Winkelbewegung und sind auch für große Erfassungsreichweiten geeignet.

Nachteile: Für eine Einweglichtschranke ist es entscheidend, dass der Sender und der Empfänger vor der Inbetriebnahme optisch ausgerichtet werden. Es bedarf zweier sich gegenüberliegender Befestigungspunkte für den Sender und den Empfänger. Dies muss besonders bei der Ausrichtung für größere Abstände sorgfältig beachtet werden.

Reflexlichtschranke

Reflexlichtschranken sind einfacher und schneller zu installieren als Einweglichtschranken, daher sind sie in der Industrie eine beliebte Wahl. Sowohl der Sender als auch der Empfänger befinden sich im selben Gehäuse, lediglich der Reflektor muss so installiert werden, dass er dem Sensor gegenüberliegt. Das Prinzip ist dem der Einweglichtschranke insofern ähnlich, dass dann eine Erkennung stattfindet, wenn es zu einer Unterbrechung des Lichtstrahls zwischen Sender und Empfänger kommt. Der Reflektor leitet den Lichtstrahl zurück an den Sensor. Sobald ein Objekt anwesend ist, wird der Strahl unterbrochen und der Sensor sendet daraufhin ein elektrisches Signal an den Ausgang.

Nachteile: Bei stark reflektierenden Objekten wie etwa Aluminiumdosen können Sensoren mit Polarisationsfiltern erforderlich sein. Polarisationsfilter gehören zur Standardausstattung vieler Sensoren, aber es ist immer besser dies zu überprüfen. Diese Sensoren erkennen, dass sich das reflektierte Licht einer Aluminiumdose von dem des Reflektors unterscheidet. Der Filter im Empfänger erkennt das von der Dose reflektierte Licht nicht, was es dem Sensor ermöglicht, die Anwesenheit der Dose zu erkennen. Stellen Sie bei der Verwendung von polarisierten Sensoren sicher, dass der Reflektor ebenfalls polarisiert ist. Es gibt auch spezielle Reflexlichtschranken, die zur Erkennung von transparenten Objekten verwendet werden.

Reflexlichttaster

Reflexlichttaster sind sehr einfach zu installieren, da nur ein Gerät montiert werden muss. Dies liegt daran, dass sich der Sender und der Empfänger im selben Gehäuse befinden. Im Gegensatz zu Reflexlichtschranken benötigen Reflexlichttaster keinen Reflektor, um zu funktionieren. Reflexlichttaster nutzen die Reflektion des Zielobjekts innerhalb des vorbestimmten Erfassungsbereichs. Der Sender sendet einen kontinuierlichen Lichtstrahl aus. Sobald dieser auf das Zielobjekt trifft, breitet sich das Licht in alle Richtungen aus. Ein Teil dieses Lichts wird zurück reflektiert und vom Empfänger erkannt, der anschließend ein elektrisches Signal an die Ausgabe sendet.

Nachteile: Sensoren mit Hintergrundunterdrückung verwenden einen anpassbaren Erfassungsbereich. Dies ist besonders in der Industrie nützlich, da reflektierende Objekte im Hintergrund ignoriert werden können, um sicherzustellen, dass nur Objekte innerhalb des Erfassungsbereichs erkannt werden.

Die Industrie verlässt sich besonders auf Sensoren zur Überwachung aller Arten des industriellen Prozesses. Topmarken wie etwa Omron, Schneider, Pepperl & Fuchs, Erwin Sick, Baumer und Turck Banner – um nur einige zu nennen – entwickeln Sensoren ständig weiter, um den wachsenden Ansprüchen der Industrie gerecht zu werden.

Kleinere Gehäuse und schnellere Ansprechzeiten in Kombination mit verbesserten Funktionen steigern die Anwendungsmöglichkeiten, was wiederum zu noch effizienteren Automatisierungsprozessen führt.

Sensoren nehmen in der Automatisierung eine herausragende Position ein und Steuerungstechniker werden Sensoren auch weiterhin als die Augen und Ohren des industriellen Prozesses sehen.