Definition und Funktionsweise:
Eine Lichtschranke ist ein optischer Sensor, der zur berührungslosen Erkennung der Anwesenheit oder Position von Objekten eingesetzt wird. Sie arbeitet, indem sie einen Lichtstrahl aussendet und dessen Unterbrechung oder Reflexion detektiert. Lichtschranken sind weit verbreitete und vielseitige Sensoren in der industriellen Automatisierung.
Typen von Lichtschranken:
- Einweg-Lichtschranke: Besteht aus einem separaten Sender und einem Empfänger, die sich gegenüberstehen. Wenn ein Objekt den Lichtstrahl zwischen Sender und Empfänger unterbricht, schaltet der Ausgang. Sehr zuverlässig über große Distanzen.
- Reflexions-Lichtschranke (mit Reflektor): Sender und Empfänger befinden sich in einem Gehäuse. Der Lichtstrahl wird von einem Reflektor zurück zum Empfänger geworfen. Wenn ein Objekt den Strahl zwischen Sensor und Reflektor unterbricht, schaltet der Ausgang.
- Tast-Lichtschranke (Direktreflexions-Lichtschranke): Sender und Empfänger sind in einem Gehäuse. Der Lichtstrahl wird direkt vom zu erkennenden Objekt reflektiert. Schaltet, wenn ein Objekt innerhalb eines bestimmten Bereichs erkannt wird. Die Reichweite und Zuverlässigkeit hängen von der Farbe und Oberfläche des Objekts ab.
Das verwendete Licht kann sichtbar (rot) oder unsichtbar (Infrarot) sein.
Relevanz in der Automatisierung:
Lichtschranken sind aufgrund ihrer Vielseitigkeit, Zuverlässigkeit und berührungslosen Arbeitsweise in praktisch allen Bereichen der Fabrikautomation zu finden:
- Objekterkennung: Erkennung, ob ein Produkt vorhanden ist oder eine bestimmte Position erreicht hat.
- Anwesenheitskontrolle: Überwachung von Füllständen in Behältern (Grenzstand).
- Zählaufgaben: Zählen von Produkten auf einem Förderband.
- Positionskontrolle: Überwachung der Endlagen von Bewegungen.
- Qualitätskontrolle: Erkennung von fehlenden Teilen oder Abweichungen (z.B. falsch verschlossene Deckel).
- Zugangssicherung: In einfachen Sicherheitsanwendungen (weniger als Lichtvorhänge).
Lichtschranken sind eine kostengünstige und bewährte Lösung für die berührungslose Objekterkennung in der industriellen Automatisierung.
→ Siehe auch: Näherungsschalter, Sensor, Lichtvorhang, Reflektor, Optischer Sensor
