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Sensorik So sorgt Blaulicht für den notwendigen Durchblick

| Redakteur: Sariana Kunze

Transparente, glänzende und lichtabsorbierende Objekte stellen Lichttaster vor Herausforderungen. Eine Alternative für die hierbei üblichen Rotlichttaster stellen Blaulichttaster dar. Denn das Blaulicht bietet bei kritischen Applikationen eine signifikant höhere Prozesssicherheit.

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Transparent, rund und glänzend: Für Rotlichttaster eine schwierige Aufgabe, für Bluelight-Sensoren kein Problem.
Transparent, rund und glänzend: Für Rotlichttaster eine schwierige Aufgabe, für Bluelight-Sensoren kein Problem.
(Bilder: Sensopart)

Blaulicht kann Transparentes sichtbar machen. Mit den sogenannten Blaulichttastern können zuverlässig transparente und lichtabsorbierende Objekte erkannt werden – eine Aufgabe, die vielen Rotlichttastern Schwierigkeiten bereitet. Sensopart bietet entsprechende Sensoren mittlerweile in drei Baugrößen an und deckt damit einen Tastweitenbereich bis 1200 mm ab. Der zentrale Faktor für die Detektionssicherheit eines Reflexionslichttasters ist prinzipbedingt die vom Tastgut remittierte Lichtmenge: Sendet ein Objekt kaum Licht in den Empfänger zurück, hat dies zwangsläufig einen instabilen Prozess zur Folge. Kritisch in dieser Hinsicht sind vor allem transparente Objekte, aber auch sehr dunkle, hochglänzende, schräge oder konvexe Oberflächen sind problematisch. Kommt noch ein schräger Lichteinfall infolge seitlicher Montage des Sensors hinzu, geht oft gar nichts mehr, da in diesem Fall ein Großteil der ohnehin geringen Remission vom Tastgut seitlich weggespiegelt wird.

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Eine naheliegende Lösung wäre unter diesen Umständen der Einbau einer Lichtschranke oder eines Lichtleitersystems, womit jedoch erheblich höhere System- und Installationskosten verbunden sind. Der Sensorhersteller Sensopart nahm sich des Problems an und entwickelte auf der Basis seiner bestehenden Sensortechnologie einen Reflexionslichttaster mit blauer Sende-LED. In zahlreichen Applikationstests konnte nachgewiesen werden, dass mit dem blauen Licht auf schwierigen Objekten eine signifikant bessere Prozessstabilität zu erreichen ist.

Warum gerade blaues Licht?

Die Physik erklärt es: Ursächlich für die zuverlässigere Detektion ist zum einen die höhere Intensität des blauen Lichts, zum anderen die unterschiedliche Wechselwirkung verschiedener Lichtfarben mit der Oberfläche des Tastguts. Die Eindringtiefe des kurzwelligen blauen Lichts in das Tastgut ist geringer als die von rotem Licht; entsprechend höher ist der von der Oberfläche reflektierte Anteil, was bei der Erkennung transparenter Objekte mit sehr geringer Remission entscheidend sein kann. Kennzeichnend für die hohe Prozessstabilität der Sensoren bei transparentem Tastgut sind das sofortige Ansprechen des Sensors bei der jeweils max. Tastweite sowie die geringe Hysterese zwischen Einschalt- und Ausschaltpunkt. Dies gilt auch dann, wenn die betreffenden Objekte eine abgerundete Form haben, wie beispielsweise Flaschen oder Kanülen, wodurch sich die Remission weiter verringert.

Das erste Modell unter den Bluelight-Sensoren war der Subminiatur-Reflexionslichttaster vom Typ F 10 Bluelight mit einer max. Tastweite von 30 mm, den Sensopart bereits seit Anfang 2014 im Programm hat. Der „blaue Winzling“ hat sich inzwischen in vielen Kundenanwendungen bewährt. Neu hinzugekommen sind eine weitere Variante im Subminiaturformat (max. Tastweite 50 mm) sowie Ausführungen im Miniaturformat (Baureihe F 25 Bluelight, max. Tastweite 80 mm) und im Kompaktformat (Baureihe F 55 Bluelight, max. Tastweite 1200 mm), sodass nun alle drei in der Industrie üblichen Bauformen und damit auch höhere Tastweiten abgedeckt werden. Allen drei Baureihen gemeinsam ist die präzise Hintergrundausblendung, um Fehldetektionen auszuschließen – die reflektorlose Tasterlösung arbeitet genauso zuverlässig wie eine Reflexionslichtschranke. Selbst sehr helle oder spiegelnde Hintergründe, z.B. Reflexionen von metallenen Maschinenteilen, stören die Detektion nicht. Beim Kompaktsensor (Typenbezeichnung FT 55-BH) ist die Hintergrundausblendung sogar mit Hilfe eines Potentiometers einstellbar.

Tasterlösung anstatt Reflexionslichtschranke

Inzwischen wurden Blaulichttaster von Sensopart in einer ganzen Reihe von Anwendungen mit transparenten und stark lichtabsorbierenden Objekten getestet – beispielsweise bei der Erkennung transparenter Folien in der Verpackungsindustrie, der Positionierung von transparenten und tiefschwarzen Racks und Mikrotiterplatten in der pharmazeutischen Industrie oder bei der Anwesenheitskontrolle von Wafern in der Solarindustrie. In diesen und vielen ähnlich gelagerten Anwendungen ist es nun möglich, anstelle einer Reflexionslichtschranke oder eines Lichtleitersystems die einfacher zu installierende und kostengünstigere Tasterlösung einzusetzen, ohne dass die Prozesssicherheit darunter leidet.

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