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Technologie von Reflexschranken

Re­flex­schran­ken er­mög­li­chen eine ob­jekt­un­ab­hän­gi­ge De­tek­ti­on durch Er­mitt­lung des Ab­stands und der In­ten­si­tät des zu­rück­ge­wor­fe­nen Lichts vor einem be­lie­bi­gen Hin­ter­grund. Sie kön­nen ohne zu­sätz­li­chen Re­flek­tor auf einen sta­ti­schen oder be­weg­ten Re­fe­renz­hin­ter­grund ein­ge­lernt wer­den.
Funktionsprinzip
Teachmodi
Einsatzmöglichkeiten
Montage
Portfolioeinordnung

Funk­ti­ons­prin­zip und Tech­no­lo­gie von Re­flex­schran­ken

Die Re­flex­schran­ken sind Teil der op­to­elek­tro­ni­schen Sen­so­ren und eig­nen sich zur be­rüh­rungs­lo­sen Ob­jekt­er­ken­nung mit­tels LED-Rot­licht, un­ab­hän­gig von Farbe, Form und Ober­flä­chen­be­schaf­fen­heit. Die Funk­ti­ons­wei­se der Re­flex­schran­ken ba­siert auf einem De­tek­ti­ons­ver­fah­ren, wel­ches das en­er­ge­ti­sche und das Tri­an­gu­la­ti­ons­prin­zip in einem Sen­sor ver­eint.
 
Das Tri­an­gu­la­ti­ons­prin­zip:
Das Tri­an­gu­la­ti­ons­prin­zip ist ein geo­me­tri­sches Ver­fah­ren zur Be­stim­mung der Ent­fer­nung eines Ob­jekts. Bei Re­flex­schran­ken wird der Ab­stand zwi­schen Sen­sor und Be­zugs­hin­ter­grund als Re­fe­renz­si­gnal ge­nutzt.
 
Das en­er­ge­ti­sche Prin­zip:
Beim en­er­ge­ti­schen Prin­zip wird die In­ten­si­tät des emp­fan­ge­nen Si­gnals aus­ge­wer­tet. Re­flex­schran­ken nut­zen die Licht­in­ten­si­tät des dif­fus re­flek­tier­ten LED-​Rotlichts auf einem Be­zugs­hin­ter­grund als Re­fe­renz­si­gnal.

Funk­ti­ons­wei­se von Re­flex­schran­ken

Re­flex­schran­ken nut­zen Ab­wei­chun­gen vom Re­fe­renz­si­gnal, das heißt Än­de­run­gen im Ab­stand oder der Licht­in­ten­si­tät, um Ob­jek­te zu de­tek­tie­ren. Der Sen­sor sen­det be­zie­hungs­wei­se emit­tiert Licht auf einen sta­ti­schen oder be­weg­ten Hin­ter­grund, wie zum Bei­spiel ein För­der­band. Wird der Licht­strahl durch ein Ob­jekt un­ter­bro­chen, wird ein Schalt­vor­gang im Sen­sor aus­ge­löst. Vor­aus­set­zung ist le­dig­lich, dass sich ein be­lie­bi­ger Hin­ter­grund im Er­fas­sungs­be­reich des Sen­sors be­fin­det, wo­durch die Ver­wen­dung eines Re­flek­tors ent­fällt.


Re­flex­schran­ken er­fas­sen neben der Ent­fer­nung auch die Licht­in­ten­si­tät der dif­fu­sen Re­fle­xi­on. Dies er­mög­licht eine De­tek­ti­on un­ab­hän­gig von Ob­jekt­ei­gen­schaf­ten wie Farbe oder Ober­flä­chen­be­schaf­fen­heit. 

Was ist der Un­ter­schied zwi­schen Blind­be­reich und Min­dest­ab­stand?

Der Blind­be­reich be­zieht sich auf das zu de­tek­tie­ren­de Ob­jekt. Be­fin­det sich ein Ob­jekt im Blind­be­reich, so ist keine zu­ver­läs­si­ge De­tek­ti­on mög­lich. Der Min­dest­ab­stand hin­ge­gen de­fi­niert die un­te­re Gren­ze der Reich­wei­te bzw. die zu­läs­si­ge Ent­fer­nung des Be­zugs­hin­ter­grunds. Er gibt an, in wel­chem Ab­stand der Hin­ter­grund zum Sen­sor plat­ziert wer­den kann. Ist der Be­zugs­hin­ter­grund zu nah am Sen­sor po­si­tio­niert, trifft das Licht nicht mehr auf das Emp­fangs­ele­ment. Ein kor­rek­tes Ein­ler­nen des Sen­sors auf den Re­fe­renz­hin­ter­grund ist somit nicht mög­lich.

Haben Re­flex­schran­ken einen Blind­be­reich?

Re­flex­schran­ken wei­sen kei­nen Blind­be­reich auf, da sie neben dem Ab­stand auch die Ver­än­de­rung der Licht­in­ten­si­tät zum ein­ge­lern­ten Be­zugs­hin­ter­grund be­rück­sich­ti­gen. Somit kann selbst ein Ob­jekt, das sich di­rekt vor der Optik be­fin­det, er­fasst wer­den, da die vom Sen­sor emp­fan­ge­ne Licht­in­ten­si­tät ab­ge­schwächt wird. Je­doch ist zu be­rück­sich­ti­gen, dass ein Ob­jekt, das sich im glei­chen Ab­stand wie der Be­zugs­hin­ter­grund be­fin­det und eine iden­ti­sche Remis­si­on auf­weist, von einer Re­flex­schran­ke nicht er­kannt wer­den kann.

 
Bei­spiel Re­flex­schran­ke P1PM:
Zu­läs­si­ge Ent­fer­nung des Be­zugs­hin­ter­grunds: 100…1.000 mm auf Edel­stahl (100 mm ist mi­ni­ma­ler Ab­stand zwi­schen Hin­ter­grund und Sen­sor, je­doch kein mi­ni­ma­ler Ab­stand zwi­schen Ob­jekt und Sen­sor)
Blind­be­reich: Kein Blind­be­reich auf­grund des zwei­stu­fi­gen Er­fas­sungs­prin­zips

Wel­che Teach­mo­di haben Re­flex­schran­ken?

Zur si­che­ren Ob­jekt­er­ken­nung vor sta­ti­schem oder be­weg­tem Hin­ter­grund kön­nen beide Be­triebs­ar­ten über IO-​Link ein­ge­stellt wer­den. Da­durch kön­nen beide Modi ge­tes­tet wer­den, um den Sen­sor op­ti­mal an die Ap­pli­ka­ti­on an­zu­pas­sen. Das Ein­stel­len zwei se­pa­ra­ter Teach­mo­di bie­tet den Vor­teil, dass ein äu­ßerst fle­xi­bles und ein­fa­ches Ein­ler­nen von Re­flex­schran­ken mög­lich ist. Zu­sätz­lich be­steht die Op­ti­on, eine be­reits vor­ein­ge­stell­te Va­ri­an­te zu wäh­len. 

 

Teach-​in auf einen sta­ti­schen Be­zugs­hin­ter­grund

  • Ob­jekt­er­ken­nung vor sta­ti­schem Re­fe­renz­hin­ter­grund wie zum Bei­spiel einem Ma­schi­nen­teil aus Edel­stahl

  • Ein­ler­nen auf den Hin­ter­grund er­folgt per Tas­ten­druck

  • Vi­su­el­le Be­stä­ti­gung durch Status-​LEDs bei er­folg­rei­chem Teach-​in

 

 

Teach-​in auf einen be­weg­ten Be­zugs­hin­ter­grund

  • Ob­jekt­er­ken­nung vor be­weg­tem Re­fe­renz­hin­ter­grund wie zum Bei­spiel be­weg­ten För­der­bän­dern

  • Ein­ler­nen auf be­weg­ten Hin­ter­grund durch Tas­ten­druck für an­wen­dungs­spe­zi­fi­sche Teach-​in-Sequenz

  • Aus­gleich von Vi­bra­tio­nen, Ver­schmut­zun­gen und Un­eben­hei­ten durch au­to­ma­ti­sche An­pas­sung des Sen­sors wäh­rend des Teach-​in



 

Ein­satz­mög­lich­kei­ten von Re­flex­schran­ken zur Ob­jekt­er­ken­nung

An­we­sen­heits­kon­trol­le

Icon Anwesenheitskontrolle

Kon­trast­er­ken­nung

Füll­stands­kon­trol­le

Aus­wurf­kon­trol­le

Das ist beim Ein­bau von Re­flex­schran­ken zu be­ach­ten

Hin­ter­grund­far­ben

Für eine zu­ver­läs­si­ge De­tek­ti­on muss zwi­schen dem Ob­jekt und dem ein­ge­lern­ten Be­zugs­hin­ter­grund ein deut­li­cher Kon­trast be­stehen. 

 
Tipp: Bei ge­rin­gem Kon­trast­un­ter­schied gro­ßen Ab­stand zwi­schen Ob­jekt und Hin­ter­grund wäh­len!

Stark glän­zen­de, spie­geln­de und un­ebe­ne Hin­ter­grün­de

Bei stark re­flek­tie­ren­den, glän­zen­den oder un­ebe­nen Ober­flä­chen soll­te dar­auf ge­ach­tet wer­den, dass keine di­rek­ten Re­fle­xio­nen auf die Emp­fangs­op­tik fal­len, da sie die Ob­jekt­er­ken­nung be­ein­träch­ti­gen kön­nen.
 
Tipp:  Den Sen­sor in einem leicht ge­neig­ten Win­kel po­si­tio­nie­ren!

Stu­fen, Kan­ten und Ver­tie­fun­gen

Um eine zu­ver­läs­si­ge De­tek­ti­on zu ge­währ­leis­ten, muss der Licht­fleck di­rekt auf den Be­zugs­hin­ter­grund aus­ge­rich­tet sein. 


 
Tipp: Sen­sor auf einen de­fi­nier­ten Hin­ter­grund aus­rich­ten!

Be­weg­ter Hin­ter­grund

Bei be­weg­ten Be­zugs­hin­ter­grün­den wie bei­spiels­wei­se För­der­bän­dern soll­te die Be­we­gung im rech­ten Win­kel zur Sender-​/Emp­fän­ger­ach­se des Sen­sors er­fol­gen, um di­rek­te Re­fle­xio­nen auf den Emp­fän­ger zu ver­mei­den.

 
Tipp: Sen­sor or­tho­go­nal ein­bau­en!

Wie ord­nen sich Re­flex­schran­ken in das Port­fo­lio ein?

Kachel Reflextaster
Re­flex­tas­ter en­er­ge­tisch
En­er­ge­ti­sche Re­flex­tas­ter wer­den bei der Ob­jekt­er­ken­nung ohne Hin­ter­grund ein­ge­setzt. Sie prü­fen Ob­jek­te auf An­we­sen­heit, kon­trol­lie­ren Sta­pel­hö­hen oder füh­ren Zähl­auf­ga­ben durch.
 
Kachel Reflextaster
Re­flex­tas­ter mit Hin­ter­grund­aus­blen­dung
Un­ab­hän­gig von Ob­jekt­ei­gen­schaf­ten wie Form, Farbe oder Glanz er­ken­nen und mes­sen Re­flex­tas­ter mit Hin­ter­grund­aus­blen­dung Ob­jek­te vor einem de­fi­nier­ten Hin­ter­grund.
 
Kachel Reflextaster
Spie­gel­re­flex­schran­ken uni­ver­sal
Auf­grund des in­te­grier­ten Po­la­ri­sa­ti­ons­fil­ters eig­nen sich Spie­gel­re­flex­schran­ken uni­ver­sal auch für die Er­ken­nung glän­zen­der, ver­chrom­ter oder spie­geln­der Ober­flä­chen. 
 
Kachel Spiegelreflexschranken für transparente Objekte
Spie­gel­re­flex­schran­ken für trans­pa­ren­te Ob­jek­te
Neben glän­zen­den, ver­chrom­ten oder spie­geln­den Ober­flä­chen er­fas­sen und zäh­len Spie­gel­re­flex­schran­ken für trans­pa­ren­te Ob­jek­te auch Glas, PET oder Fo­li­en mit­tels Rot­licht.
Kachel Spiegelreflexschranken für transparente Objekte
Ein­weg­licht­schran­ken
Durch ihre hohe Reich­wei­te ge­währ­leis­ten Ein­weg­licht­schran­ken selbst in stark ver­schmutz­ter Um­ge­bung eine zu­ver­läs­si­ge De­tek­ti­on. Va­ri­an­ten mit La­ser­licht kön­nen selbst kleins­te Ob­jek­te er­ken­nen.
Kachel Spiegelreflexschranken für transparente Objekte

Re­flex­schran­ken
Re­flex­schran­ken eig­nen sich zur be­rüh­rungs­lo­sen Ob­jekt­er­ken­nung ohne Re­flek­tor mit­tels LED-​Rotlicht, un­ab­hän­gig von Ob­jekt­far­be, -form und Ober­flä­che. 

Ty­pi­sche An­for­de­run­gen im Ver­gleich

Re­flex­schran­ken kön­nen viel­fäl­tig ein­ge­setzt wer­den. Dank ihres zu­ver­läs­si­gen Schranken-​ und Tast­prin­zips eig­nen sie sich zur Er­ken­nung von Ob­jek­ten un­ab­hän­gig von Farbe, Form und Ober­flä­che:
 
Er­fas­sungs­be­reich  An­sprech­zeit Ob­jekt­er­ken­nung
vor Hin­ter­grund		 Er­ken­nung
se­mi­trans­pa­ren­ter
Ob­jek­te		 Er­ken­nung glän­zen­der
und dunk­ler Ob­jek­te
Re­flex­schran­ken

 		  
Re­flex­tas­ter
en­er­ge­tisch
 
Re­flex­tas­ter mit
Hin­ter­grund­aus­blen­dung
 
Spie­gel­re­flex­schran­ken
uni­ver­sal
 
Spie­gel­re­flex­schran­ken
für trans­pa­ren­te Ob­jek­te
 
Ein­weg­licht­schran­ken

 

 
Re­flex­schran­ken kön­nen viel­fäl­tig ein­ge­setzt wer­den. Dank ihres zu­ver­läs­si­gen Schranken-​ und Tast­prin­zips eig­nen sie sich zur Er­ken­nung von Ob­jek­ten un­ab­hän­gig von Farbe, Form und Ober­flä­che:
 

 
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