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Die vorliegende Erfindung betrifft ein modulares Sensorsystem.
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein modulares Sensorsystem bereitzustellen, das auf unterschiedlichste Weise ausgebildet werden kann und einfach erweiterbar ist. Es soll ein modulares Sensorsystem zur Verfügung gestellt werden, mit welchem unterschiedliche Sensorgrößen realisierbar sind. Weiter sollen auch unterschiedliche Sensorgehäuseformen möglich sein. Weiter soll es möglich sein, unterschiedlichste Sensorprinzipien zu realisieren.
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Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein modulares Sensorsystem mit mindestens einem kubischen Rahmengrundelement mit mindestens sechs Seiten, wobei mindestens drei Seiten des kubischen Rahmengrundelements jeweils mindestens eine universelle Aufnahmeöffnung für ein Modul aufweisen.
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Die Erfindung basiert auf dem Kerngedanken, dass den Seiten eines kubischen Rahmengrundelements oder eines würfelförmigen Gehäuses die Schnittstellen eines Sensors zugeordnet werden können. Erfindungsgemäß ist es auch vorgesehen, dass alle Seiten des kubischen Rahmengrundelements eine Aufnahmeöffnung aufweisen.
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Die Aufnahmeöffnungen sind dabei universell, d. h. in die Aufnahmeöffnungen können unterschiedliche Module eingesetzt und befestigt werden.
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Durch die universelle Anordnung der Module können auch immer neue Module, beispielsweise mit verbesserten Sensoreigenschaften oder mit neuen Anschlusstechniken an bestehende modulare Sensorsysteme gegen bisherige Module ausgetauscht werden, um einen bestehenden Sensor zu modifizieren.
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Das kubische Rahmengrundelement und/oder die Module können dabei aus nichttransparenten, teiltransparenten und/oder transparenten Kunststoffen hergestellt sein. Weiter ist jedoch auch Stahl, insbesondere Edelstahl bzw. rostfreier Stahl, der auch unter der Bezeichnung Inox bekannt ist, für das Rahmengrundelement und/oder die Module geeignet. Weiter können auch amorphe Metall-Legierungen, sogenannte metallische Gläser für das Rahmengrundelement und/oder die Module geeignet sein. Amorphe Metall-Legierungen sind unter den Markennamen Liquidmetal oder Vitreloy bekannt. Durch ihre nicht-kristalline Struktur sind die verwendeten Zirconium-Legierungen widerstandsfähiger und elastischer als Legierungen aus Titan oder Aluminium.
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Durch den modularen Ansatz kann der Sensor in seiner Herstellung hochgradig automatisiert werden. Da die Rahmenelemente und die Module vordefinierte bekannte Abmessungen aufweisen, können die Rahmenelemente und die Module in einer automatisierten Fertigungslinie, je nach gewünschtem Auftrag automatisch zusammengefügt werden. Dadurch wird ein manueller Aufwand minimiert.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Modul ein Sensormodul, ein Anschlussmodul, ein Bedienmodul, ein Beschriftungsmodul, ein Anzeigemodul, ein Befestigungsmodul, ein Verbindungsmodul oder ein Verschlussmodul.
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Das Sensormodul beinhaltet den Sensor selbst und ggf. eine zugehörige Auswerteelektronik. Das Sensormodul wird dabei in einer Aufnahmeöffnung angeordnet und befestigt. Die weiteren Module werden je nach gewünschter Ausführung des Sensors angeordnet. So kann beispielsweise noch ein Bedienmodul und ein Anschlussmodul angeordnet werden, um einen einfachen Sensor zu erhalten.
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Ein Sensor kann neben dem Sensormodul, dem Bedienmodul und dem Anschlussmodul beispielsweise noch ein Anzeigemodul und ein Befestigungsmodul aufweisen.
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Generell können die Module an beliebigen Aufnahmeöffnungen des Sensors angeordnet werden. So kann es sinnvoll sein, das Befestigungsmodul an einer benachbarten Seite zu dem Sensormodul anzuordnen oder aber auch an der gegenüberliegenden Seite zu der Seite des Sensormoduls.
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Die nicht genutzten Aufnahmeöffnungen können mit einem Verschlussmodul verschlossen werden, so dass ein geschlossenes Sensorgehäuse entsteht.
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In Weiterbildung sind das kubische Rahmengrundelement und das Modul mittels Ultraschallschweißen, mittels Klebeverbindung, mittels Drehlager, mittels Schnappverbindung oder mittels Rasthaken miteinander verbunden.
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Durch die genannten Verbindungstechniken wird eine Dichtigkeit nach IP67, oder insbesondere nach IP68 möglich. IP steht für Schutzart (International Protection) nach der Norm EN 60529, wobei die erste Ziffer den Schutz gegen Fremdkörper und die zweite Ziffer den Schutz gegen Wasser angibt. Je höher die Ziffer, desto besser ist der Schutz. IP67 bedeutet demnach staubdicht und Schutz bei zeitweiligem Untertauchen.
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Besonders bevorzugt ist das Sensormodul ein optisches, ein induktives oder ein kapazitives Sensormodul.
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Durch verschiedene optische Sensormodule können beispielsweise verschiedene Optiken realisiert werden.
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Durch eine Mehrfachanordnung von mehreren Sensormodulen in mehreren Rahmengrundelementen und deren Verbindung, kann auch ein Mehrfachsensor gebildet werden. Beispielsweise kann eine reihenartige Anordnung von optischen, induktiven oder kapazitiven Sensormodulen zur Überwachung einer Messstrecke genutzt werden.
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Weiter ist es gemäß der Erfindung auch möglich, die unterschiedlichen Sensorprinzipien miteinander zu kombinieren. Beispielsweise kann ein optisches, ein induktives und/oder ein kapazitives Sensormodul miteinander kombiniert werden.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das optische Sensormodul ein Lichttaster, eine Reflexionslichtschranke, eine Einweglichtschranke oder ein Lichtgitter.
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Durch eine Mehrfachanordnung von Einweglichtschranken in mehreren Rahmengrundelementen kann auch ein modulares Lichtgitter gebildet werden, das eine Vielzahl von Einweglichtschranken aufweist. Auch eine Aneinanderreihung von Lichttastern oder Reflexionslichtschranken ist gemäß der Erfindung vorgesehen.
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In einer besonderen Ausführungsform weist ein erstes optisches Sensormodul einen Lichtsender auf und ein zweites optisches Sensormodul einen ortsauflösenden Lichtempfänger auf. Das erste optische Sensormodul ist dabei in einem ersten Rahmengrundelement angeordnet und das zweite optische Sensormodul ist in einem zweiten Rahmengrundelement angeordnet, wobei das erste Rahmengrundelement und das zweite Rahmengrundelement miteinander verbunden sind und einen Triangulationslichttaster bilden. Dabei kann gemäß der Erfindung ein Basisabstand zwischen Lichtsender und Lichtempfänger durch Einfügen von weiteren Rahmengrundelementen individuell, je nach geforderter Sensorauflösung, eingestellt werden. Dadurch ist gemäß der Erfindung das Sensorverhalten selbst durch das modulare Sensorsystem einstellbar.
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In Weiterbildung sind mindestens zwei kubische Rahmengrundelemente mittels eines Verbindungsmoduls verbindbar. Dadurch kann die Größe des Sensors quasi verdoppelt werden. Weiter können durch Kombination von zwei, drei, vier oder n kubischen Rahmengrundelementen das Sensorgehäusevolumen bzw. die Sensorgröße beliebig vergrößert werden. Dabei sind die kubischen Rahmengrundelemente ggf. identisch und zueinander kompatibel und über das Verbindungsmodul miteinander verbindbar.
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Die kubischen Rahmengrundelemente können dabei in einer Reihe nebeneinander angeordnet werden oder auch zu größeren würfelförmigen Gehäusen oder beispielsweise auch L-förmigen oder U-förmigen Gehäusen angeordnet werden.
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Das Verbindungselement kann beispielsweise auch derart ausgebildet sein, dass zwei kubische Rahmengrundelemente verdrehbar miteinander verbunden sind. Dadurch kann beispielsweise ein Befestigungsmodul in einem ersten Rahmengrundelement und ein Sensormodul in einem zweiten Rahmengrundelement gegeneinander verdreht werden, um beispielsweise das Sensormodul zur Justage in eine bestimmte Richtung auszurichten.
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In Weiterbildung weist das Anschlussmodul ein Kabel oder einen Stecker bzw. eine Buchse auf. Dabei können wiederum Anschlussmodule mit verschiedenen Steckern bereitgestellt werden. So können beispielsweise vierpolige M8-Stecker oder fünfpolige M12-Stecker vorgesehen werden. Weiter können je nach Stromaufnahme des Sensors Leitungen bzw. Adern mit verschiedenen Querschnitten verwendet werden. Die Anschlussmodule weisen bevorzugt intern eine vereinheitlichte interne Schnittstelle auf, so dass der Anschluss des Anschlussmoduls an einer Steuer- und Auswerteeinheit bzw. an das Sensormodul immer über eine identische Schnittstelle erfolgt.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Kabel oder der Stecker bzw. die Buchse drehbar in dem Anschlussmodul gelagert. Dadurch kann das Kabel oder der Stecker bzw. die Buchse entsprechend ausgerichtet werden. Bei dem Stecker bzw. der Buchse kann dieses durch Drehen um die eigene Achse auf ein entsprechendes Gegenstück, also eine Buchse bzw. ein Stecker ausgerichtet werden.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Bedienmodul Tastelemente, Schaltelemente und/oder drehbare Einstellelemente auf. Das verwendete Bedienmodul wird dabei auf den verwendeten Sensor und dessen Einstellmöglichkeiten abgestimmt. So genügt bei einfachen Sensoren beispielsweise eine Teachtaste, um einen Einlernvorgang des Sensors auszulösen. Aufwändigere Sensoren erlauben eine vielfältigere Einstellung des Sensors, beispielsweise dessen Empfindlichkeit, Reichweite, Messbereich usw. oder spezielle Einstellungen, die sich auf eine spezielle Objekterkennung beziehen. Hierzu sind dann Tastelemente, Schaltelemente und/oder drehbare Einstellelemente vorgesehen.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Anzeigemodul Leuchtdioden auf. Durch eine entsprechende Positionierung der LEDs im Innern des modularen Sensorsystems kann z. B. in der Kombination mit einem transparenten Kunststoff für das kubische Rahmengrundelement und/oder für das Verschlussmodul dieses selbst als Anzeigemodule dienen. So kann beispielsweise einfach eine rundum sichtbare Anzeige gebildet werden.
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Beispielsweise leuchtet das Anzeigemodul beim Einschalten des Sensors auf oder pulsiert bzw. blinkt bei einem Teachvorgang des Sensors. Auch mehrfarbige Anzeigeelemente sind vorgesehen. Die Anzeigeelemente können ein- und ausdimmbar angeordnet werden.
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In Weiterbildung der Erfindung bildet das Befestigungsmodul (8.6) eine universelle Aufnahme. Dies hat den Vorteil, dass das Befestigungsmodul eine Befestigungsmöglichkeit für zukünftige Befestigungssysteme vorhält.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Befestigungsmodul einen Schaft, einen Gewindeschaft, eine kugelkopfförmige Aufnahme, ein Sackloch, eine Nutbefestigungsaufnahme, eine Schwalbenschwanzaufnahme oder eine magnetische Aufnahme auf.
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Dadurch kann das modulare Sensorsystem an verschiedene in der Industrie übliche Befestigungstechniken angepasst werden. Beispielsweise kann bei der Montage des modularen Sensorsystems noch die Art der Befestigung durch Wahl eines Befestigungsmoduls festgelegt werden. D. h. das modulare Sensorsystem ist flexibel an bestehende Befestigungsmöglichkeiten anpassbar.
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Weiter können für neue Befestigungsmöglichkeiten auch neue Befestigungsmodule bereitgestellt werden, so dass ein bisheriges modulares Sensorsystem durch Austausch des Befestigungsmoduls eine neue Befestigungsmöglichkeit aufweist.
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In Weiterbildung der Erfindung ist das Verbindungsmodul ringförmig ausgebildet. Durch das ringförmige Verbindungsmodul können zwei kubische Rahmengrundelemente direkt miteinander verbunden werden, so dass die Rahmengrundelemente über jeweils eine Aufnahmeöffnung direkt miteinander verbunden sind.
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Erfindungsgemäß ist ein Konfigurationsprogramm für ein modulares Sensorsystem vorgesehen, wobei ein modulares Sensorsystem aus mindestens einem Rahmengrundelement und mindestens zwei verschiedenen Modulen konfigurierbar ist.
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Durch die Modularität des Aufbaus kann sich ein Anwender mit dem Konfigurationsprogramm, ggf. über eine Internetverbindung, den gewünschten Sensor selbst konfigurieren und optional auch eine Bestellung auslösen. Alternativ kann der Anwender bereits vorkonfigurierte modulare Sensorsysteme auswählen, die bereits die gewünschte Kombination bzw. Konfiguration aufweisen.
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Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen in:
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1 ein kubisches Rahmengrundelement;
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2 bis 4 verschiedene Rahmengrundelemente mit einer rechteckigen Grundform;
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5 bis 7 verschiedene Rahmengrundelemente mit einer würfelförmigen Grundform;
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8 ein modulares Sensorsystem in einer Explosionsdarstellung;
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9 ein modulares Sensorsystem;
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10 ein modulares Sensorsystem mit verschiedenen Rahmengrundelementen in Explosionsdarstellung;
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11 ein modulares Sensorsystem mit verschiedenen Rahmengrundelementen in montiertem Zustand;
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12 bis 14 jeweils ein modulares Sensorsystem mit einer Anzeige, welche im Rahmengrundelement integriert ist;
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15 verschiedene Anschlussmodule;
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16 bis 18 jeweils ein drehbares Anschlussmodul;
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19 jeweils ein modulares Sensorsystem mit verschiedenen Anschlussmodulen;
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20 jeweils verschiedene Befestigungselemente;
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21 eine Durchsteckmontage mit einer Kontermutter;
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22 ein Befestigungsmodul mit einer Kontermutter;
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23 ein modulares Sensorsystem mit einem Kugelkopfbefestigungsmodul;
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24 ein Kugelkopfbefestigungsmodul;
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25 ein modulares Sensorsystem mit einem Befestigungsmodul für eine Stangenmontage;
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26 ein Befestigungsmodul für eine Stangenmontage;
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27 bis 28 ein modulares Sensorsystem mit einem Befestigungsmodul für eine Nutbefestigung;
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29 ein Befestigungsmodul für eine Nutbefestigung;
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30 ein modulares Sensorsystem mit einem Befestigungsmodul für eine Schwalbenschwanznut;
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31 ein Befestigungsmodul für eine Schwalbenschwanznut;
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32 bis 33 ein modulares Sensorsystem mit einem Befestigungsmodul für eine magnetische Befestigung;
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34 ein Befestigungsmodul für eine magnetische Befestigung;
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35 ein modulares Sensorsystem mit einem Triangulationssensor mit großem Basisabstand;
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36 verschiedene modulare Sensorsysteme.
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In den nachfolgenden Figuren sind identische Teile mit identischen Bezugszeichen versehen.
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9 zeigt ein modulares Sensorsystem 1 mit mindestens einem kubischen Rahmengrundelement 2 mit mindestens sechs Seiten 4, wobei mindestens drei -n 4 des kubischen Rahmengrundelements 2 jeweils mindestens eine universelle Aufnahmeöffnung 6 für ein Modul 8 aufweisen.
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Das kubische Rahmengrundelement 2 und das Modul 8 sind mittel Ultraschallschweißen, mittels Klebeverbindung, mittels Drehlager, mittels Schnappverbindung oder mittels Rasthaken miteinander verbunden.
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Eines der Module 8 ist ein Sensormodul 8.1, insbesondere ein optisches Sensormodul. Es kann jedoch auch ein induktives oder ein kapazitives Sensormodul vorgesehen sein. Das optische Sensormodul kann beispielsweise ein Lichttaster, eine Reflexionslichtschranke oder eine Einweglichtschranke sein.
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Weiter weist das modulare Sensorsystem 1 ein Bedienmodul 8.3, beispielsweise mit einem Tastelement, einem Schaltelement und/oder einem drehbaren Einstellelement 24 auf. Weiter weist das modulare Sensorsystem ein Anschlussmodul 8.2 auf.
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1 zeigt ein kubisches Rahmengrundelement 2. Das kubische Rahmengrundelement 2 weist sechs Seiten 4 auf. In jeder Seite 4 ist eine Aufnahmeöffnung 6 angeordnet. Die Aufnahmeöffnungen 6 sind kreisförmig ausgebildet, um Module insbesondere ein Sensormodul, ein Anschlussmodul, ein Bedienmodul, ein Beschriftungsmodul, ein Anzeigemodul, ein Befestigungsmodul, ein Verbindungsmodul und/oder ein Verschlussmodul aufzunehmen. Das kubische Rahmengrundelement 2 kann beispielsweise aus Kunststoff, Stahl oder Edelstahl, rostfreiem Stahl oder amorphen Metall-Legierungen hergestellt sein.
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2 bis 4 zeigen verschiedene Rahmengrundelemente 2 mit einer rechteckförmigen bzw. quaderförmigen Grundform. In 2 ist ein kubisches Rahmengrundelement dargestellt, das einen einstückigen Körper bildet aus drei rechteckförmigen bzw. quaderförmigen Grundformen. Zwei Seiten weisen dabei jeweils drei kreisförmige Aufnahmeöffnungen auf. Zwei gegenüberliegende Seiten weisen jeweils nur eine Aufnahmeöffnung auf, die rechteckförmig ist. Eine Seite weist eine Aufnahmeöffnung über die gesamte Länge auf, z. B. für eine durchgängige Frontscheibe. Gegenüberliegend sind drei einzelne Aufnahmeöffnungen vorgesehen.
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In 3 ist ein rechteckförmiges bzw. quaderförmiges Rahmengrundelement 2 dargestellt, das einen einstückigen Körper bildet aus zwei rechteckförmigen bzw. quaderförmigen Grundformen. Drei Seiten weisen dabei jeweils zwei Aufnahmeöffnungen auf. Zwei gegenüberliegende Seiten weisen jeweils nur eine rechteckförmige Aufnahmeöffnung auf. Eine Seite weist eine Aufnahmeöffnung über die gesamte Länge auf, z. B. für eine durchgängige Frontscheibe.
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4 zeigt ein rechteckförmiges bzw. quaderförmiges Rahmengrundelement 2 mit sechs Seiten, wobei jede Seite eine Aufnahmeöffnung aufweist.
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5 bis 7 zeigen verschiedene Rahmengrundelemente 2 mit einer kubischen bzw. würfelförmigen Grundform.
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In 5 ist ein kubisches Rahmengrundelement 2 dargestellt, das einen einstückigen Körper bildet aus drei würfelförmigen Grundformen. Drei Seiten weisen dabei jeweils drei kreisförmige Aufnahmeöffnungen auf. Zwei gegenüberliegende Seiten weisen jeweils nur eine kreisförmige Aufnahmeöffnung auf. Eine Seite weist eine Aufnahmeöffnung über die gesamte Länge auf. Gegenüberliegend sind drei einzelne Aufnahmeöffnungen vorgesehen.
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In 6 ist ein kubisches Rahmengrundelement 2 dargestellt, das einen einstückigen Körper bildet aus zwei würfelförmigen Grundformen. Drei Seiten weisen dabei jeweils zwei Aufnahmeöffnungen auf. Zwei gegenüberliegende Seiten weisen jeweils nur eine kreisförmige Aufnahmeöffnung auf. Eine Seite weist eine Aufnahmeöffnung über die gesamte Länge auf.
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7 zeigt ein würfelförmiges kubisches Rahmengrundelement 2 mit sechs Seiten, wobei jede Seite eine Aufnahmeöffnung aufweist.
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8 zeigt ein modulares Sensorsystem 1 in einer Explosionsdarstellung. Das modulare Sensorsystem 1 weist neben dem Rahmengrundelement 2 ein Bedienmodul 8.3 mit einem drehbaren Einstellelement 24 auf. Weiter weist das Sensorsystem 1 ein Verschlussmodul 8.8, ein Anschlussmodul 8.2 mit einem Kabel 16, ein Beschriftungsmodul 8.4 und ein Befestigungsmodul 8.6 für eine Nutbefestigung auf. Weiter ist das Sensormodul 8.1 mit der Frontscheibe 42 vorgesehen.
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9 zeigt das modulare Sensorsystem 1 aus 8 in montiertem Zustand.
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10 zeigt ein modulares Sensorsystem 1 mit zwei verschiedenen Rahmengrundelementen in einer Explosionsdarstellung. Die zwei Rahmengrundelemente 2.1 und 2.2 entsprechen den in 5 und 7 dargestellten Rahmengrundelementen. Die zwei kubische Rahmengrundelemente 2.1, 2.2 sind mittels eines Verbindungsmoduls 8.7 verbunden. Das Verbindungsmodul 8.7 ist ringförmig ausgebildet. Das komplexere modulare Sensorsystem 1 weist ein Bedienmodul 8.3 mit einem drehbaren Einstellelement 24 auf. Weiter sind verschiedene Verschlussmodule 8.8 vorgesehen. Die längliche Aufnahmeöffnung 6 ist mit einer Frontscheibe 42 des Sensormoduls 8.1 verschlossen. Gegenüberliegend ist ein Anschlussmodul 8.2 mit einem Stecker 18 vorgesehen. Das würfelförmige kubische Rahmengrundelement 2.2 weist zwei Befestigungsmodule 8.6 auf, die eine Stangenaufnahme aufweisen für eine Stangenbefestigung. Weiter ist ein Beschriftungsmodul 8.4 vorgesehen.
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11 zeigt das modulare Sensorsystem 1 mit zwei verschiedenen Rahmengrundelementen 2.1, 2.2 aus 10 in montiertem Zustand.
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12 bis 14 zeigt jeweils ein modulares Sensorsystem 1 mit einer Anzeige, welche im Rahmengrundelement 2 integriert ist. Das Anzeigemodul 8.5 im Inneren des Rahmengrundelements 2 weist eine oder mehrere Leuchtdioden auf, die ggf. verschiedene Farben aufweisen. Die Anzeigefunktion kann im Rahmen integriert sein oder als Anzeigemodul 8.5 ausgeführt werden.
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Gemäß 12 ist das Rahmengrundelement 2 transparent ausgebildet und bildet selbst das Anzeigemodul 8.5, wobei das Rahmengrundelement 2 nicht mit einer Farbe eingefärbt ist. Die Frontscheibe 42 des Sensormoduls 8.1 ist teiltransparent ausgebildet.
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Gemäß 13 ist das Rahmengrundelement 2 teiltransparent ausgebildet und bildet selbst das Anzeigemodul 8.5. Die Frontscheibe 42 des Sensormoduls 8.1 ist auch teiltransparent ausgebildet. Das Rahmenelement ist im Idealfall einfarbig und transparent. Die Anzeigefarbe wird dabei durch farbige Leuchtdioden gebildet.
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Gemäß 14 ist das Rahmengrundelement 2 auch teiltransparent farbig ausgebildet und bildet selbst das Anzeigemodul 8.5, wobei die Farbe grün ist. Die Frontscheibe 42 des Sensormoduls 8.1 ist auch teiltransparent ausgebildet.
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15 zeigt verschiedene Anschlussmodule 8.2. In der oberen Reihe sind Anschlussmodule 8.2 mit einer kreisförmigen Aufnahmeöffnung dargestellt für die Rahmengrundelemente. In der unteren Reihe sind Anschlussmodule 8.2 für eine rechteckförmige Aufnahmeöffnung vorgesehen.
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Die Anschlussmodule 8.2 in 15 ganz links weisen einen vierpoligen M8-Stecker auf. Daneben sind Anschlussmodule 8.2 mit einem fünfpoligen M12-Stecker dargestellt. Weiter daneben sind Anschlussmodule 8.2 mit einem Kabel 16 und einem Stecker 18 dargestellt. Ganz rechts sind Anschlussmodule 8.2 mit einem Kabel 16 und einem größeren M12-Stecker 18 dargestellt. Die Anschlussmodule 8.2 gemäß 15 können jeweils auch Buchsen für Stecker 18 aufweisen. Die Anschlussmodule weisen an der Innenseite, also der Seite die in Richtung des Gehäuseinnern zeigt, eine universelle Schnittstelle auf, um eine Verbindung mit der Steuer- und Auswerteinheit oder anderen Modulen vorzunehmen.
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16 bis 18 zeigt jeweils ein drehbares Anschlussmodul 8.2.
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In 16 ist ein modulares Sensorsystem 1 dargestellt mit einem länglichen rechteckförmigen Rahmengrundelement 2. An dem Rahmengrundelement 2 sind zwei Befestigungsmodule 8.4 mit jeweils einem Befestigungsloch angeordnet. Am unteren Ende des Rahmengrundelements 2 ist ein Anschlussmodul 8.2 angeordnet. Das Anschlussmodul 8.2 weist ein Drehlager 10 oder Drehgelenk auf, wobei das Anschlussmodul 8.2 in einer diagonalen Fläche verdrehbar ist. Der Stecker 18 des Anschlussmoduls 8.2 zeigt gemäß 16 zur Seite. Nach Verdrehen des Drehlagers 10 des Anschlussmoduls 8.2 um 180° zeigt der Stecker 18 senkrecht nach unten wie in 17 dargestellt.
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18 zeigt das Anschlussmodul 8.2 aus 16 und 17 in einer vergrößerten Darstellung in einer leichten Verdrehung.
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Gemäß 16 bis 18 kann auch ein Kabel bzw. eine Buchse drehbar in dem Anschlussmodul 8.2 gelagert sein.
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19 zeigt jeweils ein modulares Sensorsystem 1 mit verschiedenen Anschlussmodulen 8.2. Das erste modulare Sensorsystem 1 weist ein Anschlussmodul 8.2 mit einem Kabel 16 auf und das zweite modulare Sensorsystem 1 weist eine PG-Verschraubung auf.
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Weiter weisen die Sensorsysteme 1 Befestigungsmodule 8.6 mit einem Befestigungsloch auf. Das Befestigungsmodul 8.6 kann gemäß 19 auch einen Schaft, einen Gewindeschaft, eine kugelkopfförmige Aufnahme, ein Sackloch, eine Nutbefestigungsaufnahme, eine Schwalbenschwanzaufnahme oder eine magnetische Aufnahme aufweisen.
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20 zeigt jeweils verschiedene Befestigungselemente 8.6 mit verschiedenen Formen mit einem Befestigungsloch.
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21 zeigt ein modulares Sensorsystem 1, das an einem Montageblech 44 mit einem Loch befestigt ist. Das Befestigungsmodul 8.6 ist mit einem Gewindeschaft 28 durch das Loch des Montagebleches 44 hindurchgesteckt. Der Gewindeschaft 28 ist auf der gegenüberliegenden Seite des Montagebleches 44 mit einer Kontermutter gesichert.
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22 zeigt das Befestigungsmodul 8.6 aus 21 mit einer Kontermutter.
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23 zeigt ein modulares Sensorsystem 1 mit einem Kugelkopfbefestigungsmodul. Der Kugelkopf des Befestigungsmoduls 8.6 wird in einer Kugelkopfaufnahme 30 verstellbar über Klemmschrauben gehalten. Durch den Kugelkopf und die Kugelkopfaufnahme 30 kann das modulare Sensorsystem 1 justiert und ausgerichtet werden.
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24 zeigt ein Kugelkopfbefestigungsmodul mit einer Aufnahme für eine kreisförmige Aufnahmeöffnung und eine Aufnahme für eine rechteckförmige Aufnahmeöffnung. Weiter zeigt 24 die Kugelkopfaufnahme aus 23.
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25 zeigt das modulare Sensorsystem 1 aus 11 mit einem Befestigungsmodul 8.6 für eine Stangenmontage, welches auf einer Befestigungsstange montiert ist.
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26 zeigt ein Befestigungsmodul 8.6 für eine Stangenmontage.
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27 zeigt ein modulares Sensorsystem 1 mit einem Befestigungsmodul 8.6 für eine Nutbefestigung und ein Montagekörper mit einer T-förmigen Montagenut. Das modulare Sensorsystem 1 wird seitlich in die Nut eingeschoben und mit einer Befestigungsmutter des Befestigungsmoduls 8.6 fixiert. 28 zeigt das modulare Sensorsystem 1 aus 28 ohne Montagekörper.
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29 zeigt ein Befestigungsmodul 8.6 für eine Nutbefestigung aus 27 und 28.
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30 zeigt ein modulares Sensorsystem 1 mit einem Befestigungsmodul 8.6 für eine Schwalbenschwanznut. Der Montagekörper mit der Schwalbenschwanznut weist weiter ein Befestigungsloch und ein Befestigungslangloch auf, um den Montagekörper selbst zu fixieren. Auf die Schwalbenschwanznut können generell verschiedene Befestigungselemente aufgeschoben werden.
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31 zeigt das Befestigungsmodul 8.6 für eine Schwalbenschwanznut und den Montagekörper mit der Schwalbenschwanznut aus 30 in zwei verschiedenen Ausführungsformen.
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32 bis 33 zeigen jeweils ein modulares Sensorsystem 1 mit einem Befestigungsmodul 8.6 für eine magnetische Befestigung. Das modulare Sensorsystem 1 gemäß 32 weist zwei Befestigungsmodule 8.6 mit einem Magneten auf. Weiter weisen die Befestigungsmodule 8.6 einen Zapfen auf. Der Zapfen wird gemäß 33 von einem Montageloch in einem Montageblech aufgenommen, so dass der modulare Sensor 1 an dem Montageblech in der gewünschten Position arretiert ist. Über die Magnete des Befestigungsmoduls 8.6 wird der modulare Sensor 1 an dem Montageblech oder Montagekörper gehalten.
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34 zeigt zwei verschiedene Befestigungsmodule 8.6 für eine magnetische Befestigung.
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35 zeigt ein modulares Sensorsystem 1 mit einem Triangulationssensor mit einem Basisabstand, insbesondere einem vergrößerten Basisabstand. Ein vergrößerter Basisabstand hat den Vorteil, dass mit dem Sensor eine höhere Reichweite mit besseren Sensoreigenschaften, bzw. besserer Performance erzielt werden kann. Dabei weist ein erstes optisches Sensormodul 8.1 einen Lichtsender auf und ein zweites optisches Sensormodul 8.1 weist einen ortsauflösenden Lichtempfänger auf. Das erste optische Sensormodul 8.1 und das zweite optische Sensormodul 8.2 sind in einem Basisabstand voneinander angeordnet.
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36 zeigt verschiedene modulare Sensorsysteme 1 gemäß der Erfindung. Diese können als Vorschläge in einem Konfigurationsprogramm für den Anwender zur Verfügung stehen.
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Mit dem Konfigurationsprogramm für ein modulares Sensorsystem 1 kann ein Anwender ein modulares Sensorsystem 1 aus mindestens einem Rahmengrundelement und mindestens zwei verschiedenen Modulen konfigurieren. Jedoch kann ein Anwender auch bestimmte vorkonfigurierte modulare Sensorsysteme 1 gemäß 36 vorauswählen und ggf. noch selbst modifizieren.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Modulares Sensorsystem
- 2
- kubisches Rahmengrundelement
- 2.1
- erstes kubisches Rahmengrundelement
- 2.2
- zweites kubisches Rahmengrundelement
- 4
- Seiten
- 6
- Aufnahmeöffnung
- 8
- Modul
- 8.1
- Sensormodul
- 8.2
- Anschlussmodul
- 8.3
- Bedienmodul
- 8.4
- Beschriftungsmodul, bzw. Verschlussmodul mit Beschriftung
- 8.5
- Anzeigemodul
- 8.6
- Befestigungsmodul
- 8.7
- Verbindungsmodul
- 8.8
- Verschlussmodul
- 10
- Drehlager
- 16
- Kabel
- 18
- Stecker bzw. Buchse
- 20
- Tastelemente
- 22
- Schaltelemente
- 24
- drehbare Einstellelemente
- 28
- Gewindeschaft
- 30
- Kugelkopfaufnahme
- 42
- Frontscheibe
- 44
- Montageblech
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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