Schweiz Deutsch
  • Deutschland
    • Deutsch
    • English
  • Schweiz
    • Deutsch
    • English
    • Français
  • Frankreich
    • Français
    • English
  • Italien
    • English
  • Schweden
    • English
  • Dänemark
    • English
  • Polen
    • English
  • Vereinigtes Königreich
    • English
  • Belgien
    • English
    • Français
  • Spanien
    • English
  • Vereinigte Staaten
    • English
  • Kanada
    • English
    • Français
  • Venezuela
    • English
  • Singapur
    • English
  • Vereinigte Arabische Emirate
    • English
  • Niederlande
    • English
  • Indien
  • Brasilien
  • China

Reflexions-Lichttaster mit Hintergrundausblendung

Triangulation schaltend .PNG

Reflexionslichttaster mit Hintergrundausblendung mittels Triangulationsprinzip werten nicht nur die vom Tastobjekt zurückgestrahlte Lichtintensität aus, sondern erfassen auch die Distanz des Objekts zum Sensor. So können Objekte, die die Mindestgrösse des Lichtstrahles aufweisen und die sich innerhalb des einstellbaren Tastbereiches befinden, unabhängig von deren Farbe und Oberfläche erkannt werden. Die Reflexionslichttaster mit Hintergrundausblendung und Laserlichtquelle wurde speziell für jene Anwendungen entwickelt, bei denen es auf sehr exaktes Positionieren ankommt. Durch den gut gebündelten Strahl können auch sehr kleine Objekte, wie beispielsweise Beine eines Widerstandes oder Fäden, eindeutig erfasst oder gezählt werden.

Merkmale und Nutzen

Montage und Einstellhinweise

Der Reflexions-Lichttaster muss auf das Objekt ausgerichtet werden. Die Tastweite muss auf eine Distanz zwischen Tastobjekt und Hintergrund eingestellt werden. Der Hintergrund muss sich mindestens um die Distanz der Tastweitenreduktion des Sensors auf Schwarz hinter der eingestellten Tastweite befinden.


Lichttaster mit Intensitätsunterscheidung

LT mit Intensitätsunterscheidung.PNG

Bei Reflexionslichttaster mit Intensitätsunterscheidung sind Sender und Empfänger im gleichen Gehäuse. Das ausgesandte Infrarot-, Rot- oder Laserlicht wird vom Tastobjekt direkt zum Sensor zurückgeworfen. 

Das auf das Tastobjekt treffende Licht wird zum grossen Teil diffus, in alle Richtungen, zurückgestrahlt. Ein sehr kleiner Teil dieses remittierten Lichtes wird vom Empfänger gesehen. Sofern das Tastgut genügend gut remittiert, wird das empfangene Licht den Sensor zum Schalten bringen. Da der Sensor mit der Eigenreflexion des Materials arbeitet, hat die Oberflächenbeschaffenheit, die Farbe und der Glanz des Objekts einen grossen Einfluss auf die Schaltdistanz.

Merkmale und Nutzen

Montage und Einstellhinweise

Bei Reflexions-Lichttastern nach dem intensitätsunterscheidenden Prinzip wird das relative Empfangssignal angegeben. Es stellt den bei einem weissen Objekt empfangenen Signalpegel in Funktion der Distanz dar.


Einweg-Lichtschranken

Einweglichtschranke_v2.png

Ein Sender in einem separaten Gehäuse sendet das Licht zu einem separaten Empfänger. Wird der Sendestrahl durch das Objekt unterbrochen, gilt es als erfasst.

Einweglichtschranke2.PNG

Der aktive Bereich (A) einer Einweg-Lichtschranke ist gleich dem Durchmesser der Linse vom Empfänger oder vom Sender. Die Akzeptanzzone (B) von Sender und Empfänger ist grösser. Sie ist aber nur bei der Justage und dem Betrieb in der Nähe von glänzenden Flächen wichtig. Bei fokussierten Laser-Einweg-Lichtschranken entspricht der aktive Bereich dem Laserstrahl-Durchmesser, solange dieser kleiner ist als die Empfangslinse oder die Blendenöffnung auf der Empfängerseite.

Merkmale und Nutzen

Aufgrund der getrennten Anordnung lassen sich im Vergleich zu äquivalenten Reflexionssystemen grosse Reichweiten mit grossen Signalreserven realisieren. Einweg- Lichtschranken sind daher am ehesten für den Betrieb in ungünstigen Umgebungsbedingungen, wie z.B. Schmutz, Staub und Nässe, geeignet.

Montage und Einstellhinweise

Sender und Empfänger sind aufeinander auszurichten. Je enger der Abstrahl- und Empfangswinkel ist, umso genauer muss dies geschehen.


Reflexions-Lichtschranken

Reflexions-Lichtschranke_v4.jpg

Sender und Empfänger sind im gleichen Gehäuse untergebracht. Das ausgesandte Infrarot-, Rot- oder Laserlicht wird von einem Tripelreflektor oder einer Reflektorfolie zum Empfänger zurückgeworfen. Wenn das Objekt den Lichtstrahl unterbricht (Sensor empfängt kein Licht), ändert der Ausgang seinen Zustand.

Merkmale und Nutzen

Montage und Einstellhinweise

Für jeden Sensor existiert ein eigenes Funktionsreservediagramm. Da die Betriebssicherheit wesentlich von den Umgebungsbedingungen beeinflusst wird, muss beachtet werden, dass die Lichtschranke mit möglichst hoher Signalreserve arbeitet.


Reflexionslichtschranke Transparent

Die Transparenterkennung ohne Reflektor beruht auf dem Prinzip der Reflexions-Lichtschranke. Sender und Empfänger sind im gleichen Gehäuse untergebracht. Das ausgesandte Infrarot-, Rot- oder Laserlicht wird von einem Tripelreflektor oder einer Reflektorfolie zum Empfänger zurückgeworfen. Wenn das Objekt den Lichtstrahl unterbricht (Sensor empfängt kein Licht), ändert der Ausgang seinen Zustand.

Der Polarisationsfilter verhindert, dass der Sensor Objekte nicht erkennt, die ähnlich oder besser reflektieren als der Reflektor. Speziellen Reflexions-Lichtschranken können zum Erfassen von transparenten Objekten eingesetzt werden.

Reflexionslichtschranken1.PNG

Der Polarisationsfilter lässt vom ausgesandten Licht nur eine Polarisationsrichtung durch. Der Tripelreflektor depolarisiert bei der Reflexion das Licht. Ein Teil des zum Empfänger zurückreflektierten Lichtes passiert den zweiten um 90° gedrehten Polarisationsfilter und wird vom Empfänger gesehen.

Merkmale und Nutzen

Montage und Einstellhinweise

Der Reflexions-Lichttaster muss auf das Objekt ausgerichtet werden. Die Tastweite muss auf eine Distanz zwischen Tastobjekt und Hintergrund eingestellt werden. Der Hintergrund muss sich mindestens um die Distanz der Tastweitenreduktion des Sensors auf Schwarz hinter der eingestellten Tastweite befinden.


SmartReflect – die Lichtschranke ohne Reflektor

Bei den Lichtschranken mit SmartReflect Prinzip wird der geschlossene Lichtstrahl – im Gegensatz zu einer Reflexions- oder Einweg-Lichtschranke – zwischen dem Sensor und z.B. einem Maschinenteil aufgebaut. Ein Objekt unterbricht den Lichtstrahl und lässt den Sensor schalten. Voraussetzung ist lediglich, dass sich ein Hintergrund, wie z.B. ein beliebiges Maschinenteil, im Erfassungsbereich des Sensors befindet und den Lichtstrahl schliesst.

Merkmale und Nutzen

Höchste Sicherheit

Reduktion der Betriebskosten

Montage und Einstellhinweise

Die SmartReflect Lichtschranke muss auf ein Maschinenteil innerhalb des Erfassungsbereichs ausgerichtet werden. Dieses Maschinenteil wird anschliessend mittels Teach-in eingelernt.


Farbsensoren

Der Sensor arbeitet mit dem Dreibereichsverfahren, das heisst, er sendet die drei Farben Rot, Grün und Blau aus und wertet dann die vom Objekt remittierten Farbanteile der drei Farben aus.

Im Teach-in-Verfahren wird die Farbe eines Objektes eingelernt. Erkennt der Sensor im Messbetrieb die Farbe wieder, schaltet er den entsprechenden Ausgang aktiv. Wählbare Toleranzen ermöglichen Ihnen dabei grobe oder feine Farbunterschiede zu detektieren.

Merkmale und Nutzen

 

Montage und Einstellhinweise

Der Einsatz des Farbsensors ist so unproblematisch wie der eines Reflexions-Lichttasters. Einzig die zwei nachfolgenden Punkte gilt es zu beachten:


Kontrastsensoren

Mit Kontrastsensoren können feinste Kontrastunterschiede erkannt werden. Kontraste entstehen wenn Flächen helle und dunkle Bereiche aufweisen (z.B. eine dunkle Farbmarke auf einer hellen Grundfarbe) oder durch Strukturen auf einer Oberfläche (z.B. eine Schweissnaht).

Die Kontrastsensoren basieren auf dem Intensitätsunterscheidungsprinzip mit klar definiertem kleinem Lichtfleck. Im idealen Arbeitsbereich ist der Sensor so weit optimiert, dass feinste Kontrastunterschiede nahezu unabhängig von kleinen Abstandsänderungen erkannt werden.

Merkmale und Nutzen

Montage und Einstellhinweise

Der Sensor sollte normalerweise 5° bis 20° zur Objektoberfläche geneigt montiert werden, besonders wenn glänzendes Material abgetastet wird. Bei der Abtastung von Kanten, Nuten, Kerben muss der Sensor so ausgerichtet werden, dass der direkte Reflex erfasst wird, wenn die Kerbe, Nute, Kante in den Lichtstrahl tritt.


Differenzsensoren

Die Familie der Differenz-Taster eröffnet in der Welt der Sensorik ein neues Kapitel. Die patentierten Funktionen ermöglichen dem Anwender neue, innovative Lösungen bei der Detektion von Objekten, der Kontrolle von Toleranzen oder dem Vergleich von Objektgrössen und Objektlagen. Dank des feinen Laserstrahls und der hohen Farbunempfindlichkeit des Sensors werden Objekte präzise erfasst. Je nach Aufgabe stehen fünf verschiedene Sensoren mit unterschiedlichen Funktionen zur Verfügung:  

Merkmale und Nutzen

Differenz-Taster mit Stufenauswertung

Bei der Stufenauswertung werden Objekte anhand ihrer Höhendifferenz (Stufe) erkannt und in Form eines digitalen Ausgangssignals angezeigt. Der Sensor wertet die positive oder negative Höhendifferenz innerhalb eines gegebenen Zeitfensters von max. 5 ms aus. Ist die Höhendifferenz grösser als 50% vom eingelernten Wert, wird am Ausgang ein Puls von mindestens 10 ms ausgegeben. Sobald der Wert kleiner als 50% ist, schaltet der Sensor wieder in den OFF-Zustand. Sind Höhendifferenzen innerhalb des Zeitfensters kleiner als 50% des Teach-Wertes (z.B. Schwanken des Förderbandes), bleibt der Sensor im OFF-Zustand.

Nutzen:

Differenz-Taster mit Min./Max.-Auswertung

Mit der Min./Max.-Auswertung können Objekte anhand ihrer abgetasteten Kontur oder Form kontrolliert und überwacht werden. Die Abtastung der Objekte wird über ein externes Steuersignal aktiviert. Am Ende einer Erfassungssequenz werden die erfassten Messwerte ausgewertet und die Differenz zwischen Minimum und Maximum bestimmt. Überschreitet die Differenz eine vorab dem Sensor eingelernte Soll-Differenz, wird< dies in Form eines ON-Signals angezeigt. Dieses Signal bleibt so lange aktiv, bis eine neue Erfassungssequenz gestartet wird. Mit dem Start geht der Ausgang wieder in den OFF-Zustand. Ist die Differenz kleiner als die Soll-Differenz bleibt der Ausgang im OFF-Zustand.

Nutzen:

Differenz-Taster mit Toleranzauswertung

Mit der Toleranzauswertung können Objekte auf ihre Masstoleranzen kontrolliert werden. Bei der kontinuierlichen Erfassung von Objektdistanzen werden alle erfassten Werte auf Über- oder Unterschreitung der vorgegebenen Toleranz geprüft. Im Falle einer Über- oder Unterschreitung wird am Ausgang ein ON-Signal ausgegeben. Bleibt die Distanz innerhalb des Toleranzbandes, bleibt der Sensor im OFF-Zustand.

Nutzen:

Differenz-Taster mit Fensterauswertung

Mit der Fensterauswertung können Objekte anhand eines vorgegebenen Schaltfensters klassifiziert werden. Dazu wird das Schaltfenster über einen einfachen Teach-Prozess mit einer oberen und unteren Grenze festgelegt. Liegt ein Objekt ausserhalb der definierten Grenzen, wird dies am Schaltausgang angezeigt.

Nutzen:

Differenz-Taster mit 2-Punkt-Vergleich

Bei einem 2-Punkt-Vergleich werden zwei Distanzen, die zu zwei gezielt ausgewählten Zeitpunkten erfasst werden, miteinander verglichen. Die Auswahl des Zeitpunktes erfolgt mit einem Sync-Signal. Die erste Distanz wird bei der positiven Flanke des Signals, die zweite Distanz bei der negativen Flanke des Signals erfasst. Nach der Erfassung der zweiten Distanz wertet der Sensor die Differenz zwischen den beiden Distanzen aus und vergleicht diese mit einer vorher via Teach-in hinterlegten max. zulässigen Abweichung. Wird diese überschritten, geht der Ausgang in den ON-Zustand.

Nutzen:

Montage und Einstellhinweise

Bei glänzenden oder spiegelnden Objekten darf der direkte Reflex nicht auf den Empfänger fallen. Dies kann vermieden werden, indem der Sensor leicht abgekippt wird.

Für optimale Messergebnisse muss der Sensor quer zur Objektbewegung montiert werden.


Triangulation

User_Knowledge_Photoelectric_Sensors_Technology_2.jpg

Der Lichtstrahl trifft als kleiner Punkt auf das Objekt auf. Der Empfänger des Sensors (Photodiodenzeile) detektiert die Position dieses Punktes. Je nach Distanz ändert sicher der Einfallswinkel und somit die Position des Lichtpunktes auf dem Empfänger. Die Photodiodenzeile wird durch einen eingebauten Mikrocontroller ausgelesen. Aus der Lichtverteilung auf der Photodiodenzeile berechnet der Controller exakt den Winkel und aus diesem errechnet er die Distanz zum Objekt. Diese Distanz wird entweder zum seriellen Port übertragen oder in einen zur Distanz proportionalen Ausgangsstrom umgewandelt. Der Mikrocontroller garantiert hohe Linearität und Messgenauigkeit. Die Kombination von Photodiodenzeile und Mikrocontroller ermöglicht die Unterdrückung von störende Reflexionen und ergibt somit zuverlässige Daten auf kritischen Oberflächen. Der Sensor passt sich an unterschiedliche Farben an, indem er seine interne Empfindlichkeit ändert, was ihn nahezu unabhängig bezüglich der Objektfarbe macht. Ein digitaler Ausgang wird aktiviert, wenn innerhalb des Messbereiches kein Objekt vorhanden ist oder falls nicht genügend Licht empfangen wird, um ein Objekt korrekt zu detektieren, z.B., wenn der Sensor verschmutzt ist. Die mögliche Auflösung und die Genauigkeit ändern sich mit der Distanz. Die gleiche Distanz Δd, welche nahe beim Sensor eine grosse Winkeländerung α1 verursacht, bewirkt weiter entfernt eine viel kleinere Winkeländerung α2 (siehe Zeichnung). Dieses nichtlineare Verhalten wird durch den Mikrocontroller korrigiert, so dass sich das Ausgangssignal linear zur Distanz verhält.

Merkmale und Nutzen

Montage und Einstellhinweise

Bei allen Distanz messenden Sensoren muss darauf geachtet werden, dass der Lichtspot von der Empfängeroptik direkt gesehen werden kann und dass keine Hindernisse vor der Empfängeroptik sind.


Time of Flight (Laufzeitmessung)

Reflexionslichtschranken1.PNG

Die Laufzeitmessung ist ein Verfahren zur indirekten Entfernungsmessung durch Messung der Zeit, die ein Signal für das Durchlaufen der Messstrecke benötigt. In der Praxis heisst das, dass ein Sender ein Signalpaket sendet, welches am Objekt reflektiert und vom Empfänger empfangen wird. Im Sensor wird die Laufzeit und/oder Phasenverschiebung ausgewertet und in eine Distanz umgerechnet. Mit der Laufzeit- Technologie lassen sich Objekte auf grosse Distanzen exakt und zuverlässig erfassen.


Lichtschnittverfahren

Lichtschnittverfahren-v3.png

Das innovative multi-spot Messprinzip von Baumer beruht auf dem Lichtschnittverfahren. Basierend auf dem Triangulationsprinzip wir dabei der bis zum 62mm breite Laserstrahl auf eine Empfängermatrix abgebildet und bis zu 600 Distanzinformationen ermittelt. Die intelligente Auswertung dieser Distanzinformationen erfolgt direkt im Sensor, der die daraus resultierende Distanz berechnet. Der Sensor bietet dank einer Auflösung von bis zu 2 µm bei einer Messfrequenz von 500 Hz aussergewöhnlich stabile und präzise Messergebnisse.


Das könnte Sie auch interessieren