Laserlichtschranken

Laserlichtschranken

Definition

Laser-Lichtschranken sind berührungslos schaltende Sensoren, die über einen Laserstrahl aus sichtbarem Licht oder Infrarotlicht zwischen einer Sender- und Empfängereinheit betätigt werden. Der fokussierte Laserstrahl von Laserlichtschranken erlaubt auch hohe Reichweiten sowie die Erfassung von sehr kleinen Objekten. Laserlichtschranken sind gegen Störeinflüsse unempfindlicher und bieten eine höhere Genauigkeit als Lichtschranken mit herkömmlichen Lichtquellen. Abhängig von der Laserklasse können Schutzmaßnahmen erforderlich sein. 
Prinzipiell gibt es drei Bauformen mit unterschiedlichen Funktionen als Einweglichtschranken, Reflexlichtschranken und Reflexlichttaster. Laser-Einweglichtschranken schalten mit Hilfe eines direkt zwischen dem Laser und der photoelektrischen Empfängereinheit verlaufenden Laserstrahls, wenn er durch das Messobjekt unterbrochen wird. Bei analogen Laser-Lichtschranken wird durch Blenden ein kleinerer Lichtspalt oder Lichtpunkt erzeugt und auf einen entsprechenden Empfänger geleitet. Über die Abschattung können die Anwesenheit, relative Positionsabweichung und Größen von Objekten erkannt werden.
Bei Laser-Reflex-Lichtschranken befinden sich Laser und Empfänger in einem Gehäuse, wobei der ausgesendete Laserstrahl über einen Reflektor auf den Empfänger zurückgeworfen wird. Auch hier erfolgt die Betätigung durch Unterbrechung des Lichtstrahls. 
Laser-Reflex-Lichttaster vereinen ebenfalls Laser und Empfänger in einem Gehäuse, können innerhalb einer einstellbaren Tastebene Objekte direkt erkennen und schalten über das vom Objekt reflektierte Licht.

 

Funktionsprinzip

Laser-Einweglichtschranken und -Reflexlichtschranken basieren auf dem Prinzip, dass ein Objekt den ausgesendeten Laserstrahl unterbricht und die Unterbrechung den Schaltvorgang ausgelöst. 
Bei der analogen Laserlichtschranke wird ein Laserstrahl durch eine Blende am Strahlaustritt zu einem kleineren Lichtspalt bzw. einem Lichtpunkt geformt und auf die Blendenöffnung des Empfängergerätes ausgerichtet. Wird bei der Messung der Lichtspalt oder Lichtfleck durch das Objekt teilweise verdeckt, reduziert sich das empfangene Laserlicht proportional zur Breite der Abschattung. In der Fotozelle im Empfängergerät wird ein der Lichtstärke proportionales Analogsignal erzeugt. Über die Signalstärke kann dadurch ein Rückschluss auf die Breite der Abschattung und damit auf die Größe bzw. die Position des Objektes erfolgen.
Reflexionslichtschranken senden den Laserstrahl über einen Reflektor zur Empfängereinheit zurück, wodurch sich die aktive Sensoreinheit nur auf einer Seite des Messobjekts befindet. 
Laser-Reflexlichttaster sind ähnlich wie Reflexlichtschranken aus Laser und Empfangseinheit in einem Gehäuse aufgebaut, erfassen jedoch direkt das Objekt. Der von der Objektoberfläche zurückgeworfene Strahl trifft im eingestellten Tastbereich nach dem Triangulationsprinzip auf eine bestimmte Stelle des Empfängers. Signale aus dahinter liegenden Tastebenen treffen an anderen Stellen auf den Empfänger und können elektronisch unterdrückt werden. Durch das Messprinzip sind die Laser-Reflexionslichttaster mit Hintergrundausblendung weitgehend unabhängig von Farbe und Oberflächenbeschaffenheit des Messobjekts.

 

Einsatzbereich

Laser-Lichtschranken sind universell einsetzbare Sensoren zur berührungslosen Anwesenheitserfassung sowie zum Zählen von Objekten in Förder- und Staustrecken. Analoge Laser-Lichtschranken ermöglichen darüber hinaus einfache Größen- und Positionsbestimmungen sowie die Erfassung von sehr kleinen Objekten. Gegenüber herkömmlichen Lichtschranken und Lichttastern bieten Laser-Lichtschranken höhere Reichweiten, höhere Genauigkeit und geringere Störempfindlichkeit.
Die Auswahl der Lichtschranken- oder Lichttaster-Bauarten erfolgt anwendungsspezifisch und ist nicht zuletzt von den Einbaumöglichkeiten abhängig. Lichtschranken erfordern grundsätzlich eine von zwei Seiten zugängliche Messstelle, während Lichttaster einseitig messen können. 
Anwender sind der interne Betriebsmittelbau sowie der Sondermaschinen- und Anlagenbau in allen Branchen.

Herstellerverzeichnis: Laserlichtschranken

 Balluff GmbH, Neuhausen/ Filder, Deutschland
 Banner Engineering Corp., Minneapolis/ MN, USA
 Contrinex AG, Givisiez, Schweiz
 di-soric Industrieelectronic GmbH & Co, Urbach, Deutschland
 ifm electronic gmbh, Essen, Deutschland
 ipf electronic gmbh, Lüdenscheid, Deutschland
 LASER COMPONENTS GmbH, Olching, Deutschland
 Leuze electronic GmbH & Co. KG, Owen/Teck, Deutschland
 MICRO-EPSILON Eltrotec GmbH, Uhingen, Deutschland
 OMRON Corporation, Tokio, Japan
 Panasonic Electric Works Europe AG, Holzkirchen, Deutschland
 Pulsotronic GmbH & Co. KG, Niederdorf, Deutschland
 SensoPart Industriesensorik GmbH, Wieden, Deutschland
 Sensor Instruments Entwicklungs- und Vertriebs GmbH, Thurmansbang, Deutschland
 Sitron Sensor GmbH, Isernhagen, Deutschland
 Telemecanique Sensors, Dayton, USA
 wenglor sensoric gmbh, Tettnang, Deutschland