Transparente Objekte dank UV-Licht zuverlässig erkennen

Klarsicht dank UV

Die Einsatzgebiete photoelektrischer Sensoren sind vielfältig. Daher bietet eine abgestimmte Produktfamilie photoelektrischer Miniatursensoren jetzt für jeden Fall die passenden Eigenschaften. Dazu gehören kleinste Baugröße und hohe Wiederholgenauigkeit ebenso wie zuverlässige Funktion auch bei widrigen Umgebungsbedingungen. Zudem ist es eine Herausforderung, dünne transparente Objekte zuverlässig zu erkennen. Hier gibt es nun auch eine passende Lösung.

Für das Erfassen transparenter Objekte bieten diverse Sensorhersteller Reflexions-Lichttaster ohne den herkömmlichen Reflektor an. Jedoch ist ein solcher Lösungsansatz bei weitem nicht optimal: Sensoren ohne Reflektor benötigen für den Einbau einen genau definierten Hintergrund und präzise Schaltabstände, während sich gleichzeitig die erzielbaren Reichweiten reduzieren. Der photoelektrische Sensor TRU-C23 arbeitet deshalb als bewährtes Reflektor-System. Dank eines patentierten Erfassungsprinzips, bietet der Sensor eine hohe Detektionssicherheit, um auch dünne, transparente Objekte zuverlässig erkennen zu können. Der Sensor nutzt eine im ultravioletten Spektrum arbeitende Lichtquelle, deren Strahlen durch klares Glas oder Kunststoff absorbiert werden.

Detektiert auch dünnste transparente Objekte

Weil transparente Materialien wie Kunststoff oder Glas polarisiertes UV-Licht größtenteils absorbieren, lässt sich der Schwellenwert, an dem der Sensor schaltet, einfach setzen. Form oder Dicke des gemessenen Objektes haben keinen Einfluss auf das Messergebnis. Auch Schmutz, Wassertropfen oder Alterung beeinflussen die Messung nicht. Fehlerhafte Mehrfachschaltungen beim gleichen Objekt entfallen. Grundlage für die Messung bildet eine LED, die polarisiertes UV-Licht aussendet sowie ein Reflektor, der aus speziellen für UV-Licht geeigneten Materialien besteht. Insgesamt erreicht der Sensor einen Betriebsbereich um die 1.000mm. Zudem lassen sich mit ihm auch kleine Objekte in seiner unmittelbaren Nähe zuverlässig erkennen. Dazu nutzt der Sensor die sogenannte Autokollimation, d.h. die optische Achse des Sende-Kanals wird mit Hilfe eines speziellen halbdurchlässigen Filters identisch zu der des Empfangskanals ausgerichtet. Damit lässt sich die oft störende Blindzone im Nahbereich vermeiden und die Erfassung durch kleine Öffnungen ist möglich. Typische Applikationsbeispiele finden sich z.B. in der Erkennung transparenter Folien oder Behälter aus Klarglas oder -kunststoff für die Getränke- und Lebensmittelindustrie sowie in der Anwesenheitskontrolle von Fläschchen oder Röhrchen in der Pharmaindustrie. Für Anwendungen, in denen dickere und größere transparente Objekte erfasst werden, kann der C23 Transparent Standard die Lösung sein. Er arbeitet mit polarisiertem, roten Licht und hat einen maximalen Messbereich von bis zu 2.500mm. Obendrein überzeugt der Sensor durch sein gutes Preis-Leistungsverhältnis. Beide Varianten werden auf der SPS/IPC/Drives der Öffentlichkeit vorgestellt und sind ab Anfang 2017 lieferbar. Die Miniatur-Baureihe Photoelektrischer Sensoren der Serie C23 gibt es als Reflexions-Lichttaster, polarisierte Reflexions-Lichtschranken, Einweg-Lichtschranken und Lichttaster mit Hintergrundausblendung. Mit einer Größe von 20x30x10mm (also nicht einmal halb so groß wie eine Streichholzschachtel) finden die Produkte dank verschiedener Sensorhalter auch dort Platz, wo der Bauraum beengt ist. Dabei erreichen die Sensoren Schaltabstände von bis zu 30.000mm. Versionen mit Hintergrundausblendung und Pinpoint-LED erlauben eine zuverlässige Objekterkennung, sogar vor einem hellen Hintergrund. Standardmäßig im Kunststoffgehäuse mit Schutzart IP67 verbaut, sind die Miniatursensoren für den rauen Industrieeinsatz gewappnet. Sie halten auch aggressiven Reinigungsmitteln Stand. Für den internationalen Einsatz haben alle Sensoren die einschlägigen Ecolab-, UL und CE-Zulassungen.

Fernparametrierung per IO-Link

Alle PNP-Sensoren der Serie haben standardmäßig eine IO-Link-Schnittstelle, die eine direkte Kommunikation mit der Steuerungsumgebung ermöglicht. Erlernte Empfindlichkeitsparameter werden im sensoreigenen Speicher abgelegt und können aus der Ferne über IO-Link abgerufen werden. Gleichzeitig lassen sich darüber Zusatzinformationen wie Temperatur oder Anzahl an Schaltvorgängen auslesen, was umfangreiche Diagnosemöglichkeiten ermöglicht. Die schleichende Verschlechterung eines Signals bei Verschmutzung kann beispielsweise erkannt und der Anlagenbetreiber frühzeitig alarmiert werden. Gerade für Anwendungen in der Lebensmittel- oder Getränkeindustrie bringt die Fernparametrierung per IO-Link weitere Vorteile: Beim Wechsel von Produktchargen oder dem Nachjustieren der Empfindlichkeit von Sensoren ist der größte Zeitaufwand oft nicht das Einstellen neuer Parameter, sondern die anschließend notwendige Re-Sterilisation der Anlage um den hohen Hygieneanforderungen gerecht zu werden. Lässt sich das dank IO-Link aus der Ferne – also ohne direkten Kontakt mit dem Sensor – erledigen, spart das Reinigungszeit.