Induktive und photoelektrische Sensoren im Miniaturformat

Megatrend Miniaturisierung

Die zunehmende Miniaturisierung im Maschinen- und Anlagenbau geht nicht spurlos an der eingesetzten Sensorik vorbei. Sensoren sollen immer kleiner, aber dennoch folgenden Anforderungen gerecht werden: Auch in rauen Umgebungsbedingungen zuverlässige Messergebnisse liefern, maximale Messabstände bieten, mit hoher Schaltfrequenz arbeiten, robust sein und im Idealfall auch tauglich für Industrie 4.0.
Die zunehmende Miniaturisierung im Maschinen- und Anlagenbau geht nicht spurlos an der eingesetzten Sensorik vorbei.
Die zunehmende Miniaturisierung im Maschinen- und Anlagenbau geht nicht spurlos an der eingesetzten Sensorik vorbei.

Induktive Miniatursensoren eignen sich prinzipbedingt für metallische Objekte zur Anwesenheitskontrolle, Positionskontrolle, für Zählaufgaben, zur Distanzerfassung der Endposition oder zur Qualitätskontrolle. Ein Anwendungsbeispiel sind Greifersysteme für die Produktion und Montage von Kleinteilen. Hier ist der Einbauraum äußerst beengt, die pneumatisch oder elektrisch betriebenen Kleinteilgreifersysteme müssen also kompakt gebaut werden. Um die optimale Greifleistung zu erzielen, gilt es die exakt vordefinierte Greiferstellung zu erreichen. Diese genaue Position zu überprüfen ist ein Einsatzbereich für den kleinsten induktiven Näherungsschalter am Markt: Den MiniMini DW-AD-623-03-960. Der bündig einbaubare Sensor mit 3mm Durchmesser und 12mm Länge, wird dank Edelstahlgehäuse und Schutzart IP67 auch der Forderung hoher Standfestigkeit gerecht, hat einen Schaltabstand von 1mm auf Stahl und eine Wiederholgenauigkeit von 0,02mm. Generell werden die induktiven Miniatursensoren in den Baugrößen C5, M4 und M5 sowie mit Durchmessern von 3 oder 4mm angeboten. Dank der Chip-Scale Package(CSP)-Technologie sind sie klein, aber dennoch robust und arbeiten durch Vakuum-Verkapselung langfristig zuverlässig auch in den anspruchsvollsten Umgebungen. Sie sind temperaturstabil von -25 bis +70°C, überzeugen mit einer Schaltfrequenz bis 5.000Hz und Schaltabständen bis 3mm. Hochwertige ASICs mit IO-Link Schnittstelle machen die Miniatursensoren zudem äußerst kommunikativ. Durch ihre geringe Masse und hohe Schaltfrequenz eignen sie sich für hochdynamische Anwendungen. Bündig einbaubare Sensoren sind als Gleichspannungsausführung in 3-Leitertechnik erhältlich, sowohl in NPN- als auch in PNP-Schaltung. Alle wichtigen Schutzfunktionen sind eingebaut, wie Kurzschluss- und Überlastschutz, Rundum-Verpolungsschutz, Induktionsschutz, EMV-Schutz, Einschaltnormierung etc.

Saphir-Linse für feinsten Lichtstrahl

Miniaturisierte photoelektrische Sensoren dagegen arbeiten zuverlässig bei lichtreflektierenden Materialien und spielen ihre Vorteile aus bei der Objekterkennung, Positionskontrolle von Gegenständen auf Förderbändern und der Erfassung kleiner Objekte über große Distanzen. Eine Herausforderung bei der Herstellung dieser winzigen Geräte bildet die Optik. Zur Erzeugung des hochpräzisen Lichtstrahles setzen die schweizer Sensorspezialisten auf eine Linse aus Saphir. Ein interessantes Einsatzgebiet finden Sensoren der Opto-Subminiatur-Baureihe bei der automatisierten Bauteilkontrolle in der Elektronikfertigung beim In-Circuit-Test. Hier greifen Testnadeln einzelne Bereiche der Baugruppe ab, bestromen diese und prüfen Bauteile und Leitungen auf eventuelle Fehler. Damit der Test zuverlässig funktioniert, muss die Baugruppe korrekt im Prüfadapter positioniert sein. Hierbei helfen die optischen Miniatursensoren. Zudem kontrollieren sie die Anwesenheit von Bauteilen, die elektrisch nicht erfasst werden können, wie Stecker und Varistoren. Eingesetzt wird ein Reflexions-Lichttaster des Typs LTK-1040-303-506 mit 4mm Durchmesser und 20mm Schaltabstand, wobei ähnliche Lichttaster auch Reichweiten bis 50mm erreichen können. Generell gibt es die photoelektrischen Subminiatursensoren in kubischer und zylindrischer Bauform. Kubische Varianten sind in einem Kunststoffgehäuse verbaut bei einer Grundfläche von 13x21mm bzw. 27x7mm. Eine eingebaute rote Pinpoint-LED erleichtert die Installation. Die Sensoren überzeugen durch eine hervorragende Hintergrundausblendung, 3-Gang-Potentiometer und große Erfassungsbereiche. Alternativ werden Ausführungen im kratzfesten und chemikalienbeständigen Edelstahlgehäuse angeboten mit Abmessungen 5x7x40mm³. Zylindrische Varianten haben einen Durchmesser von 4mm oder werden im M5-Gehäuse angeboten. Ebenfalls im Edelstahlgehäuse sind die Sensoren entweder mit fokussiertem Licht (Saphirglasabschluss, Reichweite 10 oder 20mm) oder nicht fokussiertem Licht (Glasabschluss, Reichweite 50mm) erhältlich. Sie sind durch Vollverguss der Elektronik schock- und vibrationsfest und überzeugen durch eine hohe Funktionsreserve.

Contrinex AG
http://www.contrinex.com

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