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Die
Erfindung betrifft einen optischen Sensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Derartige
optische Sensoren können
insbesondere als Lichtschranken ausgebildet sein, bei welchen der
Sender und die Elektronikkomponenten zu dessen Ansteuerung in einem
ersten Sensorgehäuse
und der Empfänger
mit der Auswerteeinheit als weiterer Elektronikkomponente in einem
zweiten Sensorgehäuse
angeordnet sind. Weiterhin können derartige
optische Sensoren als Lichttaster, Reflexionslichtschranken oder
Distanzsensoren ausgebildet sein, bei welchen der Sender, der Empfänger sowie sämtliche
Elektronikkomponenten in einem gemeinsamen Sensorgehäuse untergebracht
sind.
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Die
Sensorgehäuse
bestehen aus Metall oder Kunststoff und weisen in ihrer Frontwand
jeweils einen Durchbruch auf, in welchen ein Austrittsfenster eingesetzt
und dort fixiert wird. Durch dieses Austrittsfenster werden die
Sendelichtstrahlen und/oder die Empfangslichtstrahlen geführt. Weiterhin
weisen derartige Sensorgehäuse
in ihrer Rückenwand
oder in einer Seitenwand einen weiteren Durchbruch auf, in welchen
ein Gehäusedeckel
einsetzbar und dort fixierbar ist. Zur Einstellung von Parametern
und mechanischen Stellelementen wie Blenden können an der Außenseite
des Sensorgehäuses
Bedienelemente vorgesehen sein. Zur Installation derartiger Bedienelemente
müssen
im Sensorgehäuse
weitere Durchbrüche
vorgesehen werden, in welche diese Bedienelemente eingesetzt werden.
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Derartige
optische Sensoren weisen aufgrund der Vielzahl von Komponenten einen
aufwändigen
Aufbau auf. Weiterhin ist der Montageaufwand für derarti ge optische Sensoren
unerwünscht
groß. Insbesondere
ist nachteilig, dass nach Einsetzen des Austrittsfensters, der Gehäusedeckel
und gegebenenfalls der Bedienelemente in die Durchbrüche des Sensorgehäuses die
jeweiligen Nahtstellen abgedichtet werden müssen, was einen erheblichen
Zeitaufwand bei der Fertigung des optischen Sensors bedingt.
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Ein
gattungsgemäßer Sensor
ist aus der
US 4,916,536
A bekannt. Dieser als Distanzsensor ausgebildete Sensor
weist einen Sender und einen Empfänger auf, welche in einem Gehäuse integriert
sind. In der Frontwand des Gehäuses
befindet sich ein Austrittsfenster, durch welches vom Sender emittierte
beziehungsweise auf den Empfänger
auftreffende Lichtstrahlen geführt
sind. Weiterhin ist ein Frontdeckel vorgesehen, der einen Teil der
Frontwand bildet.
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Aus
der
EP 0 427 822 B2 ist
ein optisches Kollisionsüberwachungssystem
bekannt, welches in einem Gehäuse
integrierte Sensorkomponenten aufweist. Das Gehäuse besteht aus einem Vorderteil
mit Fenster, das auf ein hinteres Gehäuseteil aufsetzbar ist.
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In
der
DE 103 04 054
B4 sind als Lichtgitter oder Flächendistanzsensoren ausgebildete
Sensoren beschrieben, deren Komponenten in Gehäusen untergebracht sind, in
deren Frontwänden
Austrittsfenster zum Durchtritt von Lichtstrahlen vorgesehen sind.
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Aus
der
DE 103 26 848
A1 ,
DE 102
29 408 A1 und der
DE
101 21 185 A1 sind weitere in einem Gehäuse untergebrachte optische
Sensoren bekannt, wobei in den Frontwänden dieser Gehäuse Fenster
vorgesehen sind, durch welche Lichtstrahlen geführt sind.
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Aus
der
DE 201 11 558
U1 ist ein optischer Sensor bekannt, dessen Komponenten
in wenigstens einem kugelförmigen
Gehäuse
integriert sind. Ein transparenter Gehäuseteil bildet ein Fenster durch
welches Lichtstrahlen geführt
sind.
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Aus
der
DE 197 28 478
C2 ist ein Bilderfassungssystem bekannt, welches einen
in einem Gehäuse
integrierten CCD-Zeilensensor aufweist. In der Frontwand des Gehäuses befindet
sich ein Objektiv.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Sensor der
eingangs genannten Art bereitzustellen, welcher servicefreundlich
und kostengünstig
herstellbar ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte
Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Der
erfindungsgemäße optische
Sensor dient zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich
und weist einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einen
Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger auf. Weiterhin weist der
optische Sensor eine Auswerteeinheit, in welcher in Abhängigkeit
der Empfangssignale ein Objektfeststellungssignal generiert wird,
und wenigstens ein Sensorgehäuse,
in dessen Frontwand ein Austrittsfenster angeordnet ist, durch welches
die Sendelichtstrahlen und/oder die Empfangslichtstrahlen geführt sind
auf. Das Sensorgehäuse
besteht aus einem Gehäusekörper und
einem auf diesen aufsetzbaren Frontdeckel, welcher zumindest einen
Teil der Frontwand des Sensorgehäuses
bildet und in welchem das Austrittsfenster angeordnet ist. Der Frontdeckel ist
mittels einer Gelenkverbindung mit dem Gehäusekörper verbunden, wodurch der
Frontdeckel am Gehäusekörper schwenkbar
gelagert ist.
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Da
der Frontdeckel eine Mehrfachfunktion als Bestandteil oder Aufnahme
des Austrittsfensters und als Verschlussmittel für die Montageöffnung des optischen
Sensors, über
welche die optischen und elektronischen Komponenten des optischen
Sensors eingeführt
werden, übernimmt,
ergibt sich eine erhebliche Vereinfachung des Aufbaus des optischen Sensors.
Zudem wird dadurch auch die Montage des optischen Sensors vereinfacht.
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Besonders
vorteilhaft übernimmt
der Frontdeckel selbst die Funktion des Austrittsfensters, d. h. die
Sendelichtstrahlen und/oder Empfangslichtstrahlen werden durch einen
Abschnitt des Frontdeckels geführt,
der hierzu bevorzugt aus transparentem Kunststoff besteht. Für das Austrittsfenster
muss somit kein separates Teil mehr vorgesehen werden. Der Frontdeckel
ist dabei insbesondere als Kunststoffspritzteil ausgebildet, wobei
dessen das Austrittsfenster bildender Teil bevorzugt derart ausgebildet sein
kann, dass das Austrittsfenster zugleich die Funktion eines Optikelements übernimmt.
Der Frontdeckel ist hierzu im Bereich des Austrittsfensters in Form
einer oder mehrerer Linsen ausgebildet, mittels derer eine Strahlformung
der Sendelichtstrahlen und/oder Fokussierung der Empfangslichtstrahlen erfolgt,
welche das Austrittsfenster durchsetzen. Diese Ausführungsform
führt zu
einer weiteren Reduzierung der Einzelkomponenten des optischen Sensors.
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Ein
weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen optischen Sensors besteht
darin, dass der Frontdeckel als Verschlussmittel für die Montageöffnung des
optischen Sensors an dessen Frontseite angeordnet ist, die im Gegensatz
zu seitlicher oder rückseitiger
Montageöffnung
auch bei am jeweiligen Einsatzort eingebauten optischen Sensor stets
zugänglich
ist. Damit können
auch bei am Einsatzort montierten optischen Sensoren bei geöffnetem
Frontdeckel Komponenten des optischen Sensors über die freiliegende Montageöffnung an
der Frontseite des optischen Sensors ausgetauscht werden. Insbesondere
können
auch Einstellmittel zur Einstellung von Parametern oder optomechanischen Elementen,
wie zum Beispiel Blenden, bei geöffneter Montageöffnung eingestellt
werden. Damit kann auf an der Außenseite des Sensorgehäuses liegende Einstellmittel,
die in separate Durchbrüche
des optischen Sensors eingesetzt und dort abgedichtet werden müssen, verzichtet
werden.
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Weiterhin
ist vorteilhaft, dass auch während des
Betriebs des optischen Sensors am Einsatzort ein im Inneren des
Sensorgehäuses
liegender Klemmraum zum Anschluss der Adern eines Versorgungskabels
für den
optischen Sensor durch Öffnen des
Frontdeckels für
eine Bedienperson zur Durchführung
von Reparaturen oder Installationen zugänglich ist.
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Da
der Frontdeckel mittels einer Gelenkverbindung mit dem Gehäusekörper des
Sensorgehäuses
verbunden ist, kann dieser bezüglich
diesem zwischen einer ersten und zweiten Endposition geschwenkt
werden. In der ersten Endposition liegt der Rand des Frontdeckels
dicht auf dem Rand des Gehäusekörpers auf,
so dass der Frontdeckel die Öffnung
des Gehäusekörpers dicht
abschließt.
Der Frontdeckel ist in der ersten Endposition mittels einer Verschraubung
am Gehäusekörper fixiert.
Vorzugsweise sind am Rand des Frontdeckels und/oder des Gehäusekörpers Dichtmittel
vorgesehen, so dass die Nahtstellen zwischen Frontdeckel und Gehäusekörper gegen
Eindringen von Feuchtigkeit und Verschmutzungen abgedichtet sind.
In der zweiten Endposition ist der Frontdeckel von der Öffnung des
Gehäusekörpers weggeschraubt,
so dass die Innenräume
des Frontdeckels und des Gehäusekörpers frei liegen
und eine gute zugängliche
Montageöffnung bilden.
In dieser zweiten Endposition können
insbesondere auch Einstellungen von optischen und elektronischen
Komponenten des optischen Sensors vorgenommen werden.
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Da
in der zweiten Endposition der Frontdeckel über die Gelenkverbindung am
Gehäusekörper gehalten
ist, muss der Frontdeckel zur Einstellung von Parametern oder dergleichen
nicht vom Gehäusekörper abgenommen
werden, zudem ist unmittelbar an dem Gehäusekörper für Einstellarbeiten zugänglich.
Da die Verschraubung eine reversible Fixierung des Frontdeckels
am Gehäusekörper bildet, kann
der Frontdeckel je nach Bedarf am Gehäusekörper geöffnet werden. Da sich der Frontdeckel
an der Frontseite des optischen Sensors befindet, kann das Öffnen auch
bei einem am Einsatzort montierten optischen Sensor einfach und
schnell erfolgen.
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Der
erfindungsgemäße optische
Sensor kann insbesondere als Lichttaster, Reflexionslichtschranke
oder Distanzsensor ausgebildet sein. In diesem Fall sind die Komponenten
des optischen Sensors in einem gemeinsamen Sensorgehäuse integriert.
Dabei weist der Frontdeckel des Sensorgehäuses des optischen Sensors
ein Austrittsfenster auf, durch welches sowohl die Sendelichtstrahlen
als auch die Empfangslichtstrahlen geführt sind. Weiterhin kann der
optische Sensor auch als Lichtschranke ausgebildet sein. In diesem
Fall sind der Sender und der Empfänger in separaten Sensorgehäusen integriert,
welche jeweils aus einem Gehäusekörper mit darauf
aufsetzbaren Frontdeckeln bestehen. Die Sendelichtstrahlen des Senders
sind dann durch das Austrittsfenster des ersten Sensorgehäuses, in
welchem der Sender dann angeordnet ist, geführt. Die Empfangslichtstrahlen
sind durch das Austrittsfenster des zweiten Sensorgehäuses, in
welchem der Empfänger
angeordnet ist, geführt.
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Die
Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1:
Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
eines optischen Sensors.
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2:
Seitenansicht des Sensorgehäuses des
optischen Sensors gemäß 1.
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3:
Längsschnitt
durch den Frontdeckel für
das Sensorgehäuse
gemäß 2.
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4:
Ausführung
eines transparenten Frontdeckels als Austrittsfenster für ein Sensorgehäuse gemäß 2
- a) Längsschnitt
durch den Frontdeckel
- b) Draufsicht auf die Öffnung
des Gehäusekörpers des
Sensorgehäuses.
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5:
Ausführung
eines transparenten Frontdeckels mit integrierten Optikelementen
für ein Sensorgehäuse gemäß 2.
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6:
Ausführung
eines nicht transparenten Frontdeckels mit eingesetztem Austrittsfensters
für ein
Sensorgehäuse
gemäß 2.
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7:
Seitenansicht eines an einer Aufnahme einer Anlage installierten
optischen Sensors bei geöffnetem
Frontdeckel.
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8:
Schematische Darstellung einer im Frontdeckel eines Sensorgehäuses gemäß 2 integrierten
Blende.
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9:
Seitenansicht der Blende gemäß 8.
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10:
Querschnitt durch den Frontdeckel gemäß 8 mit der
in Führungselementen
geführten
Blende.
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1 zeigt
schematisch den Aufbau eines optischen Sensors 1 zur Erfassung
von Objekten 2 in einem Überwachungsbereich. Der optische
Sensor 1 ist im vorliegenden Fall als Lichttaster ausgebildet. Prinzipiell
kann der optische Sensor 1 auch als Reflexionslichtschranke,
Distanzsensor oder Lichtschranke ausgebildet sein.
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Der
optische Sensor 1 weist einen Sendelichtstrahlen 3 emittierenden
Sender 4 und einen Empfangslichtstrahlen 5 empfangenden
Empfänger 6 auf.
Der Sender 4 besteht aus einer Leuchtdiode oder einer Laserdiode.
Der Empfänger 6 besteht
aus einer Photodiode oder dergleichen. Prinzipiell kann der Sender 4 auch
aus einer Mehrfachanordnung von Sendeelementen bestehen. Ebenso
kann der Empfänger 6 aus
einer Mehrfachanordnung bestehen.
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Der
Sender 4 und der Empfänger 6 sind
an einer Auswerteeinheit 7 angeschlossen, die von einem
Mikroprozessor oder dergleichen gebildet ist. Mit der Auswerteeinheit 7 erfolgt
die Ansteuerung des Senders 4. Zudem werden in der Auswerteeinheit 7 die
am Ausgang des Empfängers 6 anstehenden
Empfangssignale zur Generierung eines Objektfeststellungssignals
ausgewertet. Im vorliegenden Fall ist das Objektfeststellungssignal
als binäres Schaltsignal
ausgebildet, dessen Schaltzustände
angeben, ob sich ein Objekt im Überwachungsbereich befindet
oder nicht.
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Das
binäre
Schaltsignal wird über
ein an die Auswerteeinheit 7 angeschlossenes Relais 8 potentialfrei
ausgegeben. Die Anschlüsse
des Relais 8 sind auf Klemmen 9 geführt, an
welche Adern eines Kabels 12 als elektrische Anschlussmittel
geführ
sind. Über
das Kabel 12 wird insbesondere auch die Versorgungsspannung
Ub für
den optischen Sensor 1 bereitgestellt.
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Der
optische Sensor 1 ist in einem Sensorgehäuse 10 integriert,
in dessen Innenraum der von den Klemmen 9 gebildete Klemmraum
liegt. In einer Wand 27 an der Unterseite des Sensorgehäuses 10 ist
eine Kabelverschraubung 11 montiert, welche das Kabel 12 fixiert.
Von dort sind die Adern des Kabels 12 auf die Klemmen 9 des
Klemmraums geführt.
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In
der Frontwand des Sensorgehäuses 10 befindet
sich ein Austrittsfenster 13, durch welches die Sendelichtstrahlen 3 und
die Empfangslichtstrahlen 5 geführt sind. Die vom Sender 4 emittierten
und über
das Austrittsfenster 13 in dem Überwachungsbereich geführten Sendelichtstrahlen 3 werden
von einem dort angeordneten Objekt 2 reflektiert und als Empfangslichtstrahlen 5 durch
das Austrittsfenster 13 zurück zum Empfänger 6 geführt. Bei
freiem Überwachungsbereich
werden die Sendelichtstrahlen 3 nicht zum optischen Sensor 1 zurückgeführt. Demzufolge
wird zur Generierung des binären
Schaltsignals das Empfangssignal in der Auswerteeinheit 7 mit
wenigstens einem Schwellwert bewertet. Liegt das Objekt 2 oberhalb
des Schwellwerts, gilt ein Objekt 2 als erkannt.
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Das
Sensorgehäuse 10 des
optischen Sensors 1 besteht aus einem Gehäusekörper 14 und
einem Frontdeckel 15, welcher zumindest einen Teil der
Frontwand bildet und in welchem das Austrittsfenster 13 liegt.
Bei abgenommenem Frontdeckel 15 liegt die Öffnung des
Gehäusekörpers 14 als
Montageöffnung
frei. Über
diese Montageöffnung
sind die optischen und elektronischen Komponenten des Sensorgehäuses 10 einführbar und
dort montierbar.
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Die 2 und 3 zeigen
den mechanischen Aufbau des Sensorgehäuses 10 des optischen Sensors 1 gemäß 3.
Der Gehäusekörper 14 und der
Frontdeckel 15 ergänzen
sich zu einem Sensorgehäuse 10 mit
einer im Wesentlichen quaderförmigen
Außenkontur.
Der Gehäusekörper 14 besteht
im vorliegenden Fall aus einem Kunststoffspritzteil, bestehend aus
nicht transparentem Kunststoff. An der Unterseite des Gehäusekörpers 14 befindet
sich die Kabelverschraubung 11 mit dem Kabel 12.
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Der
Gehäusekörper 14 weist
eine frontseitige Öffnung
auf, die mit dem Frontdeckel 15 abschließbar ist.
Der Frontdeckel 15 besteht im vorliegenden Fall aus einem
Kunststoffspritzteil, bestehend aus transparentem Kunststoff. Damit
bildet der Frontdeckel 15 selbst das Austrittsfenster 13,
durch welches die Sendelichtstrahlen 3 und Empfangslichtstrahlen 5 geführt sind.
Der Frontdeckel 15 erstreckt sich über den gesamten Gehäusekörper 14 des
Sensorgehäuses 10.
Lediglich ein Segment dieses Frontdeckels 15 bildet dabei
das Austrittsfenster 13.
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Der
Frontdeckel 15 ist mit dem Gehäusekörper 14 über eine
Gelenkverbindung am unteren Rand der Frontseite des Sensorgehäuses 10 verbunden. Die
Gelenkverbindung umfasst einen jeweils an einer Seitenwand des Gehäusekörpers 14 ausmündenden zylindrischen
Zapfen 16, der über
ein Umfangswinkelsegment von mehr als 180° von einem Gelenkarm 17 am
Frontdeckel 15 umschlossen ist. Mittels der Gelenkverbindung
ist der Frontdeckel 15 am Gehäusekörper 14 zwischen einer
ersten und einer zweiten Endposition schwenkbar.
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In
der ersten Endposition schließt
der Frontdeckel 15 die frontseitige Öffnung des Gehäusekörpers 14 direkt
ab, das heißt
die Ränder
des Frontdeckels 15 und des Gehäusekörpers 14 liegen dicht aufeinander
auf. Dabei ist auf den Rand des Frontdeckels 15 ein Dichtmittel
aufgebracht. Im vorliegenden Fall besteht das Dichtmittel aus einem
Dichtring 18, der in eine am Rand des Frontdeckels 15 umlaufende Nut
eingespritzt ist. Durch diesen Dichtring 18 wird die Nahtstelle
zwischen Frontdeckel 15 und Gehäusekörper 14 gegen ein
Eindringen von Feuchtigkeit und Verschmutzungen geschützt. Wie
aus 2 ersichtlich, liegt die Gelenkverbindung außerhalb
des von dem Dichtring 18 umschlossenen Dichtbereichs.
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Der
Frontdeckel 15 ist am Gehäusekörper 14 in seiner
ersten Endposition mittels einer Verschraubung lagegesichert. Die
Verschraubung umfasst eine hohlzylindrische Führung 19 an der Oberseite
des Frontdeckels 15, in welcher eine Schraube 20 einführbar ist.
Diese Schraube 20 greift zur Fixierung des Frontdeckels 15 am
Gehäusekörper 14 in
eine nicht gesondert dargestellte Gewindebohrung im Gehäusekörper 14.
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In
der zweiten Endposition ist der Frontdeckel 15 vom Gehäusekörper 14 abgelöst, so dass
die Innenräume
des Frontdeckels 15 und des Gehäusekörpers 14 freiliegen
und eine Montageöffnung
bilden, über
welche optische und elektronische Komponenten in den Innenraum des
optischen Sensors 1 eingeführt und dort fixiert werden
können.
Weiterhin ist in der zweiten Endposition eine Einstellung von optomechanischen
Elementen sowie elektronischen Parametern über geeignete Einstellmittel
im Innenraum des optischen Sensors 1, die in der zweiten Endposition
freiliegen, möglich.
Insbesondere kann in der zweiten Endposition von einer Bedienperson der
Anschluss der Adern des Kabels 12 an die Klemmen 9 des
Klemmraumes vorgenommen werden.
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Zur
Befestigung des optischen Sensors 1 an einer Aufnahme wie
einem Befestigungswinkel wird das Sensorgehäuse 10 des optischen
Sensors 1 von Durch gangsbohrungen 21 durchsetzt.
Wie aus 2 ersichtlich, verläuft eine
der Durchgangsbohrungen 21 innerhalb der Zapfen 16 der
Gelenkverbindung.
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4a zeigt eine erste mögliche Ausführung des Frontdeckels 15 gemäß 2 auf. 4b zeigt die Draufsicht auf die Frontseite
des Gehäusekörpers 14,
auf welche der Frontdeckel 15 gemäß 3a aufsetzbar
ist. Der Frontdeckel 15 gemäß 4a besteht
aus transparentem Kunststoff, so dass dieser zugleich das Austrittsfenster 13 für die Sendelichtstrahlen 3 und
Empfangslichtstrahlen 5 bildet. Der Frontdeckel 15 weist
insbesondere im Bereich des Segments, welches das Austrittsfenster 13 bildet,
eine homogene Wandstärke
auf. Damit bleibt der Strahlquerschnitt der dort durchtretenden
Sendelichtstrahlen 3 und Empfangslichtstrahlen 5 im
Wesentlichen unverändert.
Zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen 3 ist dem Sender 4 eine
Sendeoptik vorgeordnet. Zur Fokussierung der Empfangslichtstrahlen 5 auf
den Empfänger 6 ist
diesem eine Empfangsoptik vorgeordnet. Die Sendeoptik und die Empfangsoptik
sind jeweils von einer Linse 22 gebildet, die im Innenraum
des Frontdeckels 15 hinter dem Bereich des Austrittsfensters 13 installiert
sind. Zwischen jeder Linse 22 und dem Austrittsfenster 13 ist
zudem ein Polarisationsfilter 23 zur Polarisation der Sendelichtstrahlen 3 und
der Empfangslichtstrahlen 5 vorgesehen.
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Der
Sender 4 und der Empfänger 6 des
optischen Sensors 1 sind auf einer Leiterplatte 24 angeordnet,
die im Innenraum des Gehäusekörpers 14 montiert
ist. Wie in den 4a und 4b veranschaulicht,
sind der Sender 4 und der Empfänger 6 so auf der
Leiterplatte 24 platziert, dass diese jeweils hinter einer
der Linsen 22 liegen. Auf der Oberseite der Leiterplatte 24 befinden
sich zudem ein Einstellpotentiometer 25 zur Einstellung
elektronischer Parameter sowie eine Statusanzeige 26 zur
Anzeige von Parameterwerten. Bei geöffnetem Frontdeckel 15 liegen diese
Elemente frei, so dass eine Bedienperson das Einstellpotentiometer 25 betätigen und
die Statusanzeige 26 bedienen kann.
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Die
in 5 dargestellte Ausführungsform des Frontdeckels 15 unterscheidet
sich von der Ausführungsform
gemäß 4a dadurch, dass der Frontdeckel 15 im
Bereich des Austrittsfensters 13 Auswölbungen aufweist, welche Optikelemente
bilden. Diese im Frontdeckel 15 integrierten Optikelemente
ersetzen die Linsen 22 gemäß der Ausführungsform in 4a.
Die Polarisationsfilter 23 sind in diesem Fall unmittelbar
vor dem Sender 4 bzw. vor dem Empfänger 6 angeordnet.
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Die
in 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich
von dem Ausführungsbeispiel
gemäß 4a dadurch, dass der Frontdeckel 15 aus nicht
transparentem Kunststoff besteht. In diesem Fall ist ein Austrittsfenster 13 als
separates Bauteil in einen Durchbruch des Frontdeckels 15 eingesetzt. Hinter
dem Austrittsfenster 13 sind die Linsen 22 angeordnet,
welche die Sendeoptik und die Empfangoptik bilden. Die Polarisationsfilter 23 sind
unmittelbar vor dem Sender 4 bzw. vor dem Empfänger 6 angeordnet.
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Die 7 zeigt
einen optischen Sensor 1 in seiner Einbauposition, beispielsweise
an einer Maschine oder Anlage, zur Durchführung von Überwachungsfunktionen. Der
optische Sensor 1 ist im vorliegenden Fall in einer Aussparung
einer Wand 27 eingebaut, wobei der optische Sensor 1 dort
mit nicht dargestellten Befestigungsschrauben, die die Durchgangsbohrungen 21 im
Sensorgehäuse 10 durchsetzen,
fixiert ist.
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Durch
die Montage des optischen Sensors 1 in der Aussparung der
Wand 27 ist nur die Frontseite des optischen Sensors 1 zugänglich,
nicht jedoch dessen Seitenwände
und Rückwand.
Da der Frontdeckel 15 an der Vorderseite des optischen
Sensors 1 angeordnet ist, kann dieser wie in 7 dargestellt auch
in der Einbauposition des optischen Sensors 1 geöffnet werden.
Durch die so freiliegende Öffnung kann
eine Bedienperson die Adern des Kabels 12, an die Klemmen 9 des
Klemmraumes anschließen.
Weiterhin kann die Bedienperson das Einstellpotentiometer 25 auf
der Leiterplatte 24 im Innenraum des Gehäu sekörpers 14 betätigen und
eine dort gegebenenfalls angeordnete Statusanzeige 26 einsehen. Weiterhin
liegen die optischen und elektronischen Komponenten wie Linsen 22,
Polarisationsfilter 23, Relais 8 und dergleichen
zur Durchführung
von Installations- und Servicearbeiten frei.
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Die 8–10 zeigen
eine Weiterbildung der Ausführungsform
gemäß 4a. In diesem Fall ist als zusätzliche
optische Komponente eine Blende 28 vorgesehen, die in Führungselementen 29 verschiebbar
im Innenraum des Frontdeckels 15 gelagert ist.
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Die
aus nicht transparentem Material bestehende Blende 28 kann
in den Führungselementen 29 in
vertikaler Richtung verschoben werden. Dabei kann die Blende 28 vor
die Linsen 22, welche die Sende- und Empfangsoptik bilden,
geschoben werden. Durch die Blende 28 können somit definierte Teile
der Sende- und Empfangsoptik zur Einstellung der Sensorempfindlichkeit
abgedeckt werden. Die Blendeneinstellung kann bei geöffnetem
Frontdeckel 15 vorgenommen werden.
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- 1
- optischer
Sensor
- 2
- Objekt
- 3
- Sendelichtstrahlen
- 4
- Sender
- 5
- Empfangslichtstrahlen
- 6
- Empfänger
- 7
- Auswerteeinheit
- 8
- Relais
- 9
- Klemmen
- 10
- Sensorgehäuse
- 11
- Kabelverschraubung
- 12
- Kabel
- 13
- Austrittsfenster
- 14
- Gehäusekörper
- 15
- Frontdeckel
- 16
- Zapfen
- 17
- Gelenkarm
- 18
- Dichtring
- 19
- Führung
- 20
- Schraube
- 21
- Durchgangsbohrung
- 22
- Linse
- 23
- Polarisationsfilter
- 24
- Leiterplatte
- 25
- Einstellpotentiometer
- 26
- Statusanzeige
- 27
- Wand
- 28
- Blende
- 29
- Führungselement