Gabellichtschranken für die Erkennung von Kleinstteilen
11.06.2015 -
Gabellichtschranken haben sich im Maschinen- und Anlagenbau etabliert. So sind Licht-Sensoren in nahezu jede produzierende Montageanlage für Kleinteile integriert, um Teile zu zählen, deren Lage zu erkennen oder um schnelle Trigger-Signale für Kamerasysteme bereit zu stellen.
Zahlreiche Applikationen mit Kleinstteilen wurden ursprünglich mit Lichtschranken-Einwegsystemen in Lichtleitertechnik gelöst, da hier mit kleinen Sensorbauformen unterschiedliche Reichweiten für verschiedene Anforderungen zur Verfügung standen. Allerdings sind dabei die Erfassungsgenauigkeiten stark von der vorher durchgeführten mechanischen Justierung und der richtigen Sendeleistungseinstellung abhängig – was nicht immer zu reproduzierbaren Ergebnissen führt. Um eine gleichbleibende Erfassungsqualität zu erreichen, bauen viele Anlagen- und Maschinenbauer auf die bereits vorgefertigten, optisch optimal ausgerichteten Miniatur-Einweglichtschranken mit stabiler integrierter Halterung – bekannt als Gabellichtschranken.
Ein Vorteil für alle Endanwender sind die robusten Metallgehäuse, die auch eine mechanische Fehlfunktion an Maschinen aushalten, ohne selbst Schaden zu nehmen. Wird dennoch der Austausch einer Gabellichtschranke notwendig, sorgen die fest definierte optische Achse und der Steckeranschluss für eine schnelle Wiederinbetriebnahme der Maschine.
Gabellichtschranken eignen sich gut, um kleine Produkte einfach und schnell zu erfassen, da die Ausrichtung vom Sender zum Empfänger komplett entfällt. Es ist lediglich noch die Positionierung zum Produkt hin erforderlich. Dies wird bei Rotlicht- und Laserlichtgeräten durch die gut sichtbare Senderpunktabbildung auf dem zu erfassenden Objekt und eine helle Ausgangs-LED unterstützt.
Variantenvielfalt für unterschiedliche Umgebungen
Vielfältige Applikationen mit unterschiedlichen Umgebungsbedingungen erfordern für eine präzise und prozesssichere Erfassung darauf abgestimmte Lichtschranken-Varianten. Bereits im Standard-Programm sind verschiedene Gabelweiten und Gabeltiefen mit unterschiedlichen optischen Systemen, wie zum Beispiel kollimiertem Rot- und Infrarotlicht, Power-Infrarotlicht und Laserlicht verfügbar. So können neben Kleinstteilen in Pharmaanlagen mit Laser-Gabellichtschranken in V4A auch massive Schaltfahnen in stark verschmutzter Umgebung mit Power-Gabellichtschranken sicher und langzeitstabil erfasst werden.
Sowohl die Einstellung über Potentiometer als auch ein einfach zu bedienendes Autoteach-Verfahren stehen dem Anwender zur Verfügung, was eine schnelle Anpassung auf neue Situationen gewährleistet. Varianten ohne Verstellelemente – mit optimaler Grundeinstellung – sind gerade für die Bereiche geeignet, in denen eine nachträgliche Optimierung kontraproduktiv sein könnte. In den Produkten mit Fernteach-Eingang am Stecker lässt sich die eingebaute Teachtaste benutzerdefiniert sperren.
Für die Erfassung kleiner Gegenstände bei gleichzeitig auftretender Verschmutzung sind vor allem die dynamischen Varianten geeignet. Diese Gerätefamilie kompensiert selbstständig den Verschmutzungsgrad, ohne dabei die höchste Auflösung für die Erfassung von Objekten zu verlieren. Auch hier erleichtert das Autoteach-Verfahren eine schnelle und optimale Grundeinstellung für die bestmögliche Objekterfassung.
Eine zusätzlich einstellbare Ausgangsimpulsverlängerung bis zu einer Sekunde unterstützt den einfachen Aufbau einer Bewegungs- oder Stillstandskontrolle ohne zusätzliche Auswerteeinheit.
Auf die Applikation abgestimmter Erfassungs- und Messbereich
Eine einfache Höhenkontrolle kann sehr leicht mit zwei Gabellichtschranken aufgebaut werden. Sind jedoch Messwerte in Form von Standardanalogsignalen notwendig, stehen auch Gabellichtschranken mit einem größeren Messfenster bis zu 25 mm zur Verfügung. Die aktuelle Linienlaservariante LLGT bietet hier neben einer Auflösung von 20 μm auch zwei davon unabhängig einstellbare Schaltausgänge mit invertierbaren Gegentaktendstufen. Als Analogausgangssignal stehen 0 bis 10 V und 4 … 20 mA zur Verfügung. Der tatsächlich genutzte Erfassungs- und Messbereich kann vom Anwender am Gerät oder über die Teach-Eingänge auf die Applikation abgestimmt werden. Neben diesen Standardvarianten können auch kundenspezifische Geräte gefertigt werden. Damit erhält jeder Kunde die seinen Anforderungen entsprechend passgenaue und günstige Lösung