Erfahren Sie mehr über die Lichtsensoren von Bulgin und entdecken Sie die Flexibilität einer Ein-Sensor-Lösung.
Lichtsensoren stellen wegen ihrer unglaublichen Anwendungsflexibilität eine Schlüsselkomponente im Bereich Automatisierung dar. Ein Lichtsensor ist in seiner einfachsten Form eine lichtempfindliche Komponente, die Photonen-Energie in ein elektrisches Signal umwandelt. Die Fotodiode mit einer PIN-Silizium-Konfiguration (p-Typ, intrinsisch und N-Typ) wird zu den einfachsten Lichtsensoren gezählt. Während eine Fotodiode Strom erzeugt, wenn Licht darauf fällt, reicht dieser Strom nicht aus, um Schaltungen wie Motoren, Betätiger, Indikatoren und Treiber anzutreiben. Aus diesem Grund werden Fotodioden fast immer mit Spannungsverstärkern wie Transistoren kombiniert, um die Sensorausgabe zu steigern, die es ihnen erlaubt, andere Geräte zu steuern.
Andere lichtempfindliche Komponenten wie lichtabhängige Widerstände (LDRs) sehen wie Lichtsensoren aus, sind es aber nicht, da sie die Lichtenergie nicht in ein elektrisches Signal umwandeln (ihr Widerstand ändert sich, aber sie erzeugen keinen Strom). Lichtsensoren werden oft auf bestimmte Wellenlängen wie Infrarot, sichtbar und UV ausgerichtet, was von großem Vorteil sein kann, wenn ein Sensor in einer Umgebung verwendet wird, die viel Umgebungslicht ausgesetzt wird, was die Sensorleistung beeinträchtigen könnte.
In der Tat decken Lichtsensoren einen großen Anwendungsbereich ab. Sie werden häufig in Automatisierungs-, Produktions- und Robotikanwendungen eingesetzt. Ein Beispiel für den Einsatz von Lichtsensoren in automatisierten Umgebungen wäre der Konstruktionsbereich für Roboterarme. Mit Roboterarmen können komplizierte Montagearbeiten bei hohen Geschwindigkeiten durchgeführt werden. Das macht sie ideal für Fabriken, doch im Gegensatz zu Menschen sieht die Technologie ihre Umgebung nicht oder auch nicht, wer sich in der Nähe befindet. Da Roboterarme unglaublich stark sein können (genug, um schwere Schäden anzurichten), ist jeder, der neben einem aktiven Roboterarm steht, verletzungsgefährdet.
Eine Methode, um diese Gefahr zu verhindern, könnte darin bestehen, Roboterarme in einem Bereich mit Lichtschranken (Lichtstrahlen, die auf Lichtsensoren treffen) zu betreiben. Wenn beispielsweise eine Person eine solche Lichtschranke passiert, wird der Roboter automatisch ausgeschaltet, um Schäden zu verhindern.
Ein anderes Beispiel für den Lichtsensoreinsatz in der Automatisierung ist die grundlegende Objekterkennung. Ein Fließband kann mit einem System ausgestattet sein, wo platzierte Objekte von einem automatischen Greifer aufgenommen werden müssen, jedoch kann es vorkommen, dass Objekte nicht in festgelegten Abständen auf das Fließband platziert werden. Ein Lichtstrahl, der auf einen Lichtsensor trifft, kann neben dem automatisierten Griff positioniert werden. Bei einem Ausfall wird dann das Fließband gestoppt, damit der automatisierte Griff das Objekt vom Band nehmen kann.
Trotz dieser Beispiele sind Automatisierungs- und Produktionsumgebungen möglicherweise nicht der idealste Ort für sofort einsatzbereite Sensoren. Hohe Luftfeuchtigkeit von Waschanlagen, niedrige Temperaturen von Gefrierschränken oder Staub von einer automatisierten Säge können sich katastrophal auf die Elektronik auswirken, die nicht für den Einsatz in diesen Umgebungen ausgelegt ist.
Im bestmöglichen Fall kann ein beschädigter Sensor zu falschen Warnungen und Abschaltung der Geräte führen. Im schlimmsten Fall funktionieren Sicherheitsfunktionen nicht ordnungsgemäß, sodass die Bediener potenziellen Verletzungsrisiken ausgesetzt werden. Daher ist es unerlässlich, dass diese Sensoren robust und zuverlässig sind und sich in der Umgebung bewährt haben, in der sie eingesetzt werden.
Lichtsensoren, die der Aufgabe gewachsen sind
Für raue Umgebungen, in denen Zuverlässigkeit von entscheidender Bedeutung ist, ist die neue Familie der schlanken Lichtschranken von Bulgin genau die richtige Komponente. Diese Linie von Lichtsensoren beinhaltet eine breite Palette von Funktionen, die sie ideal für automatisierte Umgebungen machen, darunter Abdichtung gemäß Schutzklasse IP67, Edelstahlgehäuse, Luftfeuchtigkeitsbereich von 35-85 % und Betriebstemperaturbereich von -10°C bis 50°C. Die Reaktionszeit der Sensoren beträgt nicht mehr als 0,5 ms, wodurch sie sehr gut geeignet für Szenarien sind, die schnelle Reaktionen erfordern. Darüber hinaus ist ein Kabelanschluss für die Produktlinie mit M5-Steckverbindern für eine erhöhte mechanische Stabilität verfügbar.
Die neuen Lichtsensoren von Bulgin sind entweder als PNP- oder NPN-Pakete verfügbar, wobei die Konfiguration des Sensors durch ein zusätzliches Steuersignal ermöglicht wird, wenn der Ausgang bei Vorhandensein von Licht (oder dessen Fehlen) eingeschaltet ist. Die Spannungsversorgung für diese Sensoren liegt bei 12 V-24 VDC. Dieser Spannungsbereich gilt auch für das Steuersignal (welches bestimmt, ob sie normalerweise ein- oder ausgeschaltet sind).
Und zu guter Letzt sind die Lichtsensoren von Bulgin in der Lage, Objekterkennungsbereiche von 2 mm bis 40 mm zu erfassen. Die schlanke Bauweise der Sensoren von nur 4,5 mm macht sie zudem ideal für den Einbau in engen Räumen.
Warum der Einsatz des richtigen Lichtsensors wichtig ist
Bei der Integration der Sensoren in ein Produkt oder eine Anwendung ist eine korrekte Sensormontage ausschlaggebend. Ein klassisches Beispiel in diesem Fall war die russische Rakete Proton-M, die sich beim Start um 180 Grad drehte, da einige der Geschwindigkeitssensoren der Rakete in der falschen Ausrichtung installiert waren.
Um ähnliche Szenarien zu vermeiden, müssen während der Installation der Lichtsensore von Bulgin bestimmte Orientierungsfaktoren berücksichtigt werden. Die Sensoren sind in der Lage, Objekte zuverlässig zu erkennen, die sich direkt dem Sensor und dem Sender nähern oder sich in einer Linie bewegen. Sie sind jedoch nicht dazu konzipiert, Objekte, die den Sensorenbereich überqueren, zuverlässig zu erkennen, da sich ein Objekt vor dem Sensorbereich, jedoch außerhalb des Lichtsenderbereichs befinden könnte, sodass keine Reflexion entsteht und somit keine Erkennung möglich ist.
Anwendung der Lichtschranken von Bulgin
Die Lichtschranken von Bulgin bieten ein breites Anwendungsspektrum, da sie sowohl für raue Umgebungen geeignet sind als auch eine mechanische und elektrische Zuverlässigkeit gewährleisten.
Eine mögliche Anwendung für Sensoren wäre ein Türsicherheitsmechanismus in Maschinenumgebungen. Der Sensor könnte montiert werden, um zu erkennen, ob eine Tür oder eine Zugangsöffnung geschlossen ist, und wenn diese nicht geschlossen ist, würde die Maschine im Raum oder im Schutzbereich abgeschaltet werden. Der weitere Vorteil eines Sensors von Bulgin ist, dass er dank seiner IP67-Abdichtung mit einer Vielzahl von Maschinen wie Bohrern, Sägen, Waschmaschinen und Reinigern verwendet werden kann.
Durch die flexiblen Kabel sind die Sensoren von Bulgin auch in Umgebungen mit bewegten Teilen einsetzbar. Während die Sensoren selbst mechanisch sicher befestigt werden müssen, können ihre Kabel frei bewegt werden. Dies macht die Sensoren von Bulgin für Szenarien mit Roboterarmen nützlich, bei denen Sensoren für die Objekterkennung integrieren werden können.
Dank der schnellen Reaktionszeiten der Lichtschranken von Bulgin eignen sie sich auch für den Einsatz als Zählerquelle. Da der Ausgangsignal der Lichtschranken digital ist und sie eine unglaublich schnelle Reaktionszeit von weniger als 0,5 ms haben, könnten diese Sensoren in Zählszenarien wie Drehzahl auf einer rotierenden Scheibe oder Schlitze in einem Zahnriemen eingesetzt werden.
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