Definition und Funktionsweise:
Ein Näherungsschalter (engl. Proximity Sensor oder Proximity Switch) ist ein Sensor, der die berührungslose Anwesenheit oder Annäherung eines Objekts innerhalb eines definierten Schaltabstands detektiert. Im Gegensatz zu mechanischen Endschaltern, die physischen Kontakt benötigen, arbeiten Näherungsschalter ohne Verschleiß.
Das Hauptziel ist es, zuverlässige Informationen über die Position oder das Vorhandensein von Bauteilen oder Maschinenelementen zu liefern, ohne das Objekt zu berühren.
Gängige Messprinzipien:
- Induktive Näherungsschalter:
- Erkennen nur metallische Objekte.
- Erzeugen ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld. Nähert sich ein Metallobjekt, ändert sich dieses Feld, was vom Sensor detektiert wird.
- Am häufigsten in der Industrie.
- Kapazitive Näherungsschalter:
- Erkennen alle Materialien (Metalle, Kunststoffe, Holz, Flüssigkeiten, Pulver).
- Erzeugen ein elektrisches Feld. Nähert sich ein Objekt, ändert sich die Kapazität des Feldes.
- Oft für Füllstandserfassung oder Objekterkennung von nicht-metallischen Materialien.
- Magnetische Näherungsschalter:
- Reagieren auf Magnetfelder (z.B. von Permanentmagneten oder Elektromagneten).
- Oft in Zylindern verbaut (Reed-Kontakte) zur Kolbenstellungserfassung.
Das Ausgangssignal ist in der Regel binär (EIN/AUS) und wird an einen digitalen Eingang der SPS gesendet.
Anwendungsbereiche in der Automatisierung:
Näherungsschalter sind aufgrund ihrer Robustheit, Zuverlässigkeit und berührungslosen Arbeitsweise in praktisch allen Bereichen der Fabrikautomation zu finden:
- Positionserfassung: Erkennung der Endlage von Zylindern, Schiebern oder Maschinenteilen.
- Objekterkennung: Feststellung, ob ein Produkt vorhanden ist oder eine bestimmte Position erreicht hat (z.B. auf einem Förderband).
- Drehzahlüberwachung: Zählen von Umdrehungen oder Takten.
- Füllstandskontrolle: Grenzfüllstandsmessung von Materialien (kapazitiv).
- Werkzeugwechsel: Erkennung des korrekten Sitzes von Werkzeugen.
- Zählaufgaben: Zählen von Objekten in der Produktion.
Näherungsschalter sind die „Sinne“ der Maschine und liefern grundlegende Informationen für die Steuerungslogik.
→ Siehe auch: Sensor, Lichtschranke, Hallsensor, Digitaleingang, Induktiver Sensor, Kapazitiver Sensor
