DE202007001933U1

DE202007001933U1 - Optoelectronic sensor arrangement e.g. light sensor, for e.g. industrial hall, has heating device that is provided at outer side of housing, where device is provided to heat housing and is designed as electrically operated stripe heater

Info

Publication number: DE202007001933U1
Application number: DE200720001933
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2017-02-10

Abstract

The arrangement (10) has a light transmitter and/or light receiver, which is arranged at a housing (12). The housing exhibits a front panel (14) in its side wall, where the front panel is permeable for the light of the light transmitter or the light receiver. A heating device is provided at an outer side of the housing, and is provided for heating the housing. The heating device is designed as an electrically operated stripe heater (20). The heating device is arranged in a safety ring (30) that is manufactured from a heat insulating material such as plastic extrusion profile.

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Sensoranordnung gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The The invention relates to an optoelectronic sensor arrangement according to the preamble of the protection claim 1.

Bekannte optoelektronische Sensoranordnungen wie beispielsweise Lichtschranken, Lichttaster, Lichtvorhänge und Lichtgitter weisen ein Gehäuse auf, in welchem wenigstens ein Lichtsender und/oder ein Lichtempfänger angeordnet ist, wobei das Gehäuse in einer Seitenwand wenigstens eine Frontscheibe aufweist, welche für das von dem Lichtsender ausgesandte Licht oder das von dem Lichtempfänger detektierte Licht durchlässig ist. Dabei bezieht sich der Begriff „Licht" nicht nur auf sichtbares Licht, sondern auf elektromagnetische Wellen unterschiedlichster Frequenzen, die für den Aufbau einer optoelektronischen Sensoreinrichtung geeignet sind. Je nach Ausgestaltung der optoelektronischen Sensoranordnung können sich in dem Gehäuse entweder nur ein oder mehrere Lichtsender oder nur ein oder mehrere Lichtempfänger befinden, wie beispielsweise bei Einweglichtschranken oder Einweglichtgittern. Es ist jedoch auch möglich, in einem Gehäuse der optoelektronischen Sensoranordnung sowohl wenigstens einen Lichtsender als auch wenigstens einen Lichtempfänger anzuordnen, wie beispielsweise bei Lichttastern, Reflexionslichtschranken oder Reflexionslichtgittern.Known optoelectronic sensor arrangements such as light barriers, Light sensors, light curtains and light grids have a housing in which at least one light transmitter and / or a light receiver is arranged is, the case in a side wall has at least one windscreen, which for the light emitted by the light emitter or that detected by the light receiver Light permeable is. Here, the term "light" refers not only to visible light, but on electromagnetic waves of different frequencies, the for the Structure of an optoelectronic sensor device are suitable. ever According to the configuration of the optoelectronic sensor arrangement may be in the case either only one or more light emitters or just one or more light receiver located, such as in one-way photocells or disposable light curtains. However, it is also possible in a housing the optoelectronic sensor arrangement both at least one light transmitter as well as to arrange at least one light receiver, such as with light sensors, reflection light barriers or reflection light grids.

Derartige optoelektronische Sensoranordnungen werden üblicherweise für den Einsatz und Betrieb in geschlossenen und beheizten Räumen wie beispielsweise Industriehallen konzipiert und entwickelt. Allerdings müssen mit der zunehmenden Automatisierung gefährliche Bewegungen an Maschinen oder Transportsystemen in immer unterschiedlicheren Industriezweigen mit Hilfe von Unfallschutzsensoren auch in Bereichen, in welchen Temperaturen herrschen, welche stark von der Raumtemperatur abweichen, abgesichert werden. Beispielsweise finden in der Lebensmittelindustrie zahlreiche Materialtransporte in gekühlter Umgebung oder in Tiefkühlbereichen statt. Ein entsprechender Überwachungssensor muss dann in diesem Tiefkühlbereich ebenfalls dauerhaft stabil betrieben werden können. In Zugangsbereichen wie beispielsweise Toren oder Schleusen zu derartigen Tiefkühlumgebungen treten durch die Temperaturunterschiede als weiteres Problem oft Betauungen an der optischen Grenzfläche der optoelektronischen Sensoranordnungen auf, die im ungünstigsten Fall dazu führen können, dass die optoelektronische Sensoranordnung einen ungewollten Schaltvorgang auslöst. Eine derartige Betauung kann durch gezielte Erwärmung des Gerätes weitgehend verhindert werden. Auch um optelektronische Sensoranordnungen bei niedrigen Umgebungstemperaturen betreiben zu können, können Heizungen vorgesehen werden.such Optoelectronic sensor arrays are usually for use and operation in closed and heated rooms such as industrial halls designed and developed. However, with the increasing automation dangerous Movements on machines or transport systems in ever more diverse Industries with the help of accident prevention sensors also in areas in which temperatures prevail, which deviate strongly from the room temperature, be secured. For example, in the food industry numerous material transports in refrigerated environment or in freezer areas instead of. A corresponding monitoring sensor must then in this frozen area can also be operated permanently stable. In access areas such as For example, gates or locks to such freezing environments often come through the temperature differences as another problem Dewing at the optical interface of the optoelectronic Sensor arrangements, which can lead in the worst case that the optoelectronic sensor arrangement an unwanted switching operation triggers. Such condensation can be largely by targeted heating of the device be prevented. Also at optoelectronic sensor arrays To operate low ambient temperatures, heaters can be provided.

Bekannt ist es beispielsweise aus der DE 102 32 028 A1 , im Innenraum des optischen Sensors ein Heizelement vorzusehen. Nachteilig dabei ist jedoch, dass eine derartige optoelektronische Sensoranordnung durch das zusätzliche Heizelement in den Herstellungskosten steigt und für viele Anwendungen ein derartiges Heizelement nicht nötig ist. Daher müssen für verschiedene Anwendungszwecke unterschiedliche optoelektronische Sensoranordnungen vorgesehen werden, was die Herstellungskosten weiter erhöht.It is known for example from the DE 102 32 028 A1 to provide a heating element in the interior of the optical sensor. The disadvantage here is that such an optoelectronic sensor assembly increases by the additional heating element in the manufacturing cost and for many applications, such a heating element is not necessary. Therefore, different optoelectronic sensor arrangements must be provided for different applications, which further increases the manufacturing cost.

Die DE 20 2005 016 606 U1 offenbart ein Einfassprofil für eine optoelektronische Sensoranordnung, mit welcher die optoelektronische Sensoranordnung gegen mechanische Beschädigungen geschützt werden soll. Dazu ist das Einfassprofil aus einem elastischen Material gefertigt und umfasst das Gehäuse der optoelektronischen Sensoranordnung fast vollständig formschlüssig. Ein derartiges Einfassprofil schützt die optoelektronische Sensoranordnung zwar gegen mechanische Belastungen, jedoch nicht vor Temperatureinflüssen.The DE 20 2005 016 606 U1 discloses a Einfassprofil for an optoelectronic sensor arrangement, with which the optoelectronic sensor assembly is to be protected against mechanical damage. For this purpose, the border profile is made of an elastic material and comprises the housing of the optoelectronic sensor arrangement almost completely positively. Such a border profile protects the optoelectronic sensor arrangement against mechanical loads, but not against temperature influences.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, eine optoelektronische Sensoranordnung bereitzustellen, welche vielseitig einsetzbar ist und insbesondere für den Betrieb in niedrigen Umgebungstemperaturen ausgebildet sind.The The object of the invention is therefore an optoelectronic To provide sensor arrangement, which is versatile and in particular for the operation in low ambient temperatures are formed.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch eine optoelektronische Sensoranordnung mit den Merkmalen des Schutzanspruchs 1.The The object of the invention is achieved by an optoelectronic sensor arrangement having the features of Protection claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.advantageous Embodiments and developments of the invention are specified in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist an der Außenseite des Gehäuses eine Vorrichtung zum Erwärmen des Gehäuses angeordnet. Auf diese Weise kann das Gehäuse der optoelektronischen Sensoranordnung nachträglich für den Betrieb in niedrigen Umgebungstemperaturen mit einer Vorrichtung zum Erwärmen ausgestattet werden, ohne dass das Gehäuse der optoelektronischen Sensoranordnung selbst geöffnet, in sonst einer Art und Weise verändert oder komplett ausgetauscht werden muss. Es ist somit möglich, die optoelektronische Sensoranordnung nachträglich mit einer Heizung auszustatten und das entsprechende Gerät nachzurüsten, wenn es in einem Bereich mit niedriger Umgebungstemperatur verwendet werden soll. Findet ein derartiger Betrieb in niedrigen Umgebungstemperaturen nicht statt, kann die optoelektronische Sensoranordnung ohne zusätzliche Änderungen verwendet werden. Es ist somit möglich, lediglich einen Typ von optoelektronischen Sensoranordnungen bereitzustellen, welcher bei Bedarf nachträglich nachgerüstet werden kann.According to the invention is on the outside of the housing a device for heating of the housing arranged. In this way, the housing of the optoelectronic Sensor arrangement later for the Operation in low ambient temperatures with one device for heating be equipped without the housing of the optoelectronic Sensor arrangement itself open, changed in a different way or completely replaced. It is thus possible the Optoelectronic sensor assembly later equipped with a heater and the corresponding device retrofit, when used in a low ambient temperature area shall be. Finds such operation in low ambient temperatures not take place, the optoelectronic sensor assembly without additional changes be used. It is thus possible to provide only one type of optoelectronic sensor array, which subsequently if necessary retrofitted can be.

Besonders bevorzugt ist die Vorrichtung zum Erwärmen des Gehäuses als ein elektrisch betriebenes Heizband ausgebildet. Derartige Heizbänder können in besonders einfacher Art und Weise an dem Gehäuse angeordnet werden, beispielsweise in eine am Gehäuse vorhandene Befestigungsnut eingeschoben werden, falls der entsprechende Bedarf besteht.Especially preferred is the device for heating the housing as formed an electrically operated heating tape. Such heating bands can in particularly simple manner can be arranged on the housing, for example in one on the housing existing fastening groove are inserted, if the corresponding Need exists.

Vorzugsweise ist das Heizband als selbstregelndes Heizband ausgebildet, um ohne zusätzlichen Personalaufwand die optoelektronische Sensoranordnung stabil in einem Bereich bestimmter Umgebungstemperatur betreiben zu können.Preferably the heating tape is designed as a self-regulating heating tape to without additional Personnel costs, the optoelectronic sensor array stable in to operate in a range of certain ambient temperature.

Damit die Erwärmung des Gehäuses durch die Vorrichtung zum Erwärmen effektiver gestaltet werden kann, ist vorzugsweise die Vorrichtung zum Erwärmen in einem um das Gehäuse angeordneten Schutzmantel angeordnet. Dabei kann die Vorrichtung zum Erwärmen sowohl auf der Innenseite des Schutzmantels und somit direkt auf der Außenseite des Gehäuses oder auch innerhalb des Schutzmantels in diesen integriert angeordnet sein. Um den Wirkungsgrad weiter zu erhöhen, ist der Schutzmantel vorzugsweise aus einem wärmeisolierenden Material gefertigt.In order to the warming of the housing through the device for heating is more effective, is preferably the device for heating in one around the case arranged protective sheath arranged. In this case, the device for heating both on the inside of the protective jacket and therefore directly on the outside of the housing or even integrated within the protective jacket in this be. In order to further increase the efficiency, the protective jacket is preferred from a heat-insulating Material made.

Der Schutzmantel ist vorzugsweise als Hohlprofil ausgebildet, welches das Gehäuse mit Ausnahme einer spaltförmigen Öffnung im Bereich der Frontscheibe vollständig schließt. Ein derartiger Schutzmantel kann besonders kostengünstig hergestellt werden.Of the Protective jacket is preferably formed as a hollow profile, which the housing with the exception of a slit-shaped opening in the Area of the windscreen completely closes. Such a protective jacket can be produced particularly inexpensively.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Hohlprofil als an die Außenkontur des Gehäuses angepasstes Hohlprofil ausgebildet, so dass das Gehäuse mit Ausnahme einer spaltförmigen Öffnung im Bereich der Frontscheibe vollständig formschlüssig geschlossen wird, wodurch einerseits ein sicherer Sitz des Schutzmantels an dem Gehäuse der optoelektronischen Sensoranordnung und andererseits eine besonders effektive Wärmeisolierung gewährleistet ist.In a particularly advantageous embodiment of the invention is Hollow profile as to the outer contour of the housing adapted hollow profile, so that the housing with Exception of a slit - shaped opening in the Area of the windscreen completely form-fitting is closed, whereby on the one hand a secure fit of the protective jacket the housing the optoelectronic sensor assembly and on the other hand a particular effective heat insulation guaranteed is.

Eine besonders kostengünstige Herstellungsweise liegt darin, den Schutzmantel als Kunststoffextrusionsprofil auszubilden. Insbesondere ist dabei vorzugsweise der Schutzmantel als Endlosprofil hergestellt und an die Länge des Gehäuses der optoelektronischen Sensoranordnung anpassbar, so dass möglichst wenig Abfallmaterial entsteht und die Herstellungskosten weiter gesenkt werden. Diese nachrüstbare an der Außenseite des Gehäuses angeordnete Vorrichtung zum Erwärmen des Gehäuses wird vorzugsweise für optoelektronische Sensoranordnungen verwendet, deren Gehäuse mehrere Lichtsender und/oder mehrere Lichtempfänger aufweisen.A particularly cost-effective The method of production lies in the protective coating as a plastic extrusion profile train. In particular, the protective sheath is preferably here manufactured as an endless profile and to the length of the housing of the optoelectronic Adaptable sensor arrangement, so that as little waste material arises and the production costs are further reduced. This retrofittable the outside of the housing arranged device for heating of the housing becomes preferably for optoelectronic sensor assemblies used whose housing has multiple light emitters and / or multiple light receivers exhibit.

Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figur ausführlich erläutert. Es zeigt:The Invention will be explained in detail with reference to the following figure. It shows:

1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispieles einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Sensoranordnung. 1 a perspective view of an embodiment of an optoelectronic sensor assembly according to the invention.

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer optoelektronischen Sensoranordnung 10, welche ein Gehäuse 12 aufweist, welches als im Wesentlichen langgestrecktes Hohlprofil ausgebildet ist. Ein derartiges Gehäuse 12 kommt beispielsweise in Lichtgittern zur Anwendung, bei welchem in diesem Gehäuse 12 entweder mehrere Lichtsender oder mehrere Lichtempfänger, falls es sich um ein Einweglichtgitter handelt, oder sowohl mehrere Lichtsender als auch mehrere Lichtempfänger, falls es sich um ein Reflexionslichtgitter handelt, angeordnet sind. Damit das von den Lichtsendern emittierte Licht aus dem Gehäuse 12 austreten bzw. das von den Lichtempfängern zu detektierende Licht in das Gehäuse 12 eintreten kann, weist das Gehäuse 12 an wenigstens einer Seitenfläche eine Frontscheibe 14 auf, welche für das Licht durchlässig ist.The 1 shows a perspective view of an optoelectronic sensor assembly 10 which a housing 12 has, which is designed as a substantially elongated hollow profile. Such a housing 12 is used for example in light grids in which in this case 12 either a plurality of light emitters or a plurality of light receivers, if it is a disposable light grating, or both a plurality of light emitters and a plurality of light emitters, if it is a reflection light grating. So that the light emitted by the light emitters light from the housing 12 emerge or to be detected by the light receivers light into the housing 12 can enter, the housing has 12 on at least one side surface of a windshield 14 on, which is permeable to the light.

An der Außenseite des Gehäuses 12 entlang zweier der Längsseiten ist jeweils ein elektrisch betriebenes Heizband 20 angeordnet, welches jeweils elektrische Anschlüsse 22 zum Betrieb des Heizbandes 20 aufweist. Die Heizbänder 20 liegen direkt auf der Außenseite des Gehäuses 12 auf, so dass die Wärme möglichst effektiv auf das Gehäuse 12 übertragen werden kann.On the outside of the case 12 along each of the long sides is in each case an electrically operated heating cable 20 arranged, which in each case electrical connections 22 for operation of the heating cable 20 having. The heating bands 20 lie directly on the outside of the case 12 on, allowing the heat to be as effective as possible on the case 12 can be transferred.

Um den Wirkungsgrad der Heizbänder 20 zu erhöhen, ist das Gehäuse 12 mit einem Schutzmantel 30 umgeben, welcher im Wesentlichen formschlüssig um das Gehäuse 12 und die auf der Außenseite des Gehäuses 12 angeordneten Heizbänder 20 anliegt und im Bereich der Frontscheibe 14 des Gehäuses 12 eine spaltförmige Öffnung 32 aufweist, so dass das Licht weiterhin in das Gehäuse 12 eintreten oder aus dem Gehäuse 12 austreten kann. Bei Integration der Heizbänder oder einer anderen Vorrichtung zum Erwärmen des Gehäuses 12 ins Innere des Schutzmantels 30 liegt der Schutzmantel 30 vorzugsweise formschlüssig auf der Außenseite des Gehäuses 12 an, ausgenommen eines Bereichs vor der Frontscheibe 14 des Gehäuses 12.To the efficiency of the heating tapes 20 to increase, is the case 12 with a protective jacket 30 surrounded, which is substantially form-fitting manner around the housing 12 and those on the outside of the case 12 arranged heating bands 20 is applied and in the area of the windscreen 14 of the housing 12 a slit-shaped opening 32 so that the light continues to enter the case 12 enter or out of the case 12 can escape. When integrating the heating bands or other device for heating the housing 12 inside the protective mantle 30 lies the protective jacket 30 preferably positive fit on the outside of the housing 12 on, except for an area in front of the windscreen 14 of the housing 12 ,

Der Schutzmantel 30 ist insbesondere aus einem wärmeisolierenden Material gefertigt, welches zusätzlich vorzugsweise ein Elastomer ist, so dass der Schutzmantel 30 kostengünstig aus einem extrudierten Elastomer hergestellt werden kann. Insbesondere ist dabei der Schutzmantel 30 als Endlosprofil hergestellt, um die Länge des Schutzmantels 30 auf die Länge des Gehäuses 12 abstimmen zu können.The protective jacket 30 is in particular made of a heat-insulating material, which is additionally preferably an elastomer, so that the protective sheath 30 can be inexpensively made of an extruded elastomer. In particular, while the protective jacket 30 manufactured as an endless profile to the length of the protective jacket 30 on the length of the case 12 to be able to vote.

Durch die Heizbänder 20, welche beispielsweise als selbstregelnde Heizbänder 20 ausgestaltet sein können, kann die Temperatur des Gehäuses 20 geregelt werden und insbesondere auf eine Temperatur deutlich oberhalb des Gefrierpunkts, beispielsweise auf Raumtemperatur, erwärmt werden. Damit ist es möglich, das Gehäuse 12 ohne Probleme auch in Bereichen mit niedrigen Umgebungstemperaturen, insbesondere mit Temperaturen deutlich unterhalb des Gefrierpunkts, zu verwenden, wobei insbesondere das ansonsten auftretende Problem der Betauung der Frontscheibe 14 durch die Erwärmung des Gehäuses 12 vermieden wird.Through the heating bands 20 , which, for example, as self-regulating heating tapes 20 can be designed, the temperature of the housing 20 be controlled and in particular to a temperature well above freezing, for example, be heated to room temperature. This makes it possible for the housing 12 without problems also in areas with low ambient temperatures, especially at temperatures well below freezing, to use, in particular the otherwise occurring problem of condensation of the windscreen 14 by heating the case 12 is avoided.

Das Gehäuse 12 kann entweder in Längsrichtung des Schutzmantels 30 von der Stirnseite her in den Schutzmantel 30 eingeschoben werden oder bei entsprechender Elastizität des Schutzmantels 30 auch durch die spaltförmige Öffnung 32 in den Schutzmantel 30 eingeführt werden. Das Einführen in den Schutzmantel 30 durch die spaltförmige Öffnung 32 ist insbesondere bei sehr langen Gehäuse 12 von Vorteil gegenüber dem Einschieben durch die Stirnflächen des Schutzmantels 30.The housing 12 can be either in the longitudinal direction of the protective jacket 30 from the front side into the protective jacket 30 be inserted or with appropriate elasticity of the protective jacket 30 also through the gap-shaped opening 32 in the protective jacket 30 be introduced. The insertion into the protective jacket 30 through the slit-shaped opening 32 is especially for very long housing 12 advantageous over the insertion through the end faces of the protective jacket 30 ,

Soll somit die optoelektronische Sensoranordnung 10 in einem Bereich mit niedrigen Umgebungstemperaturen verwendet werden, kann das Gehäuse 12 ohne besondere Werkzeuge und ohne großen Aufwand mit den Heizbändern 20 und dem Schutzmantel 30 nachgerüstet werden, ohne das Gehäuse 12 der Sensoranordnung 10 öffnen zu müssen oder eine vollständig andere optoelektronische Sensoranordnung 10 verwenden zu müssen.Thus, should the optoelectronic sensor arrangement 10 can be used in an area with low ambient temperatures, the housing 12 without special tools and without much effort with the heating tapes 20 and the protective mantle 30 be retrofitted without the housing 12 the sensor arrangement 10 to have to open or a completely different optoelectronic sensor array 10 to use.

1010: Sensoranordnungsensor arrangement
1212: Gehäusecasing
1414: Frontscheibewindscreen
2020: Heizbandheating tape
2222: elektrische Anschlüsseelectrical connections
3030: Schutzmantelmantle
3232: spaltförmige Öffnungslit-shaped opening

Claims

Optoelectronic sensor arrangement ( 10 ) with a housing ( 12 ), in which at least one light transmitter and / or a light receiver is arranged, wherein the housing ( 12 ) in a side wall at least one permeable to the light of the light emitter or the light receiver windscreen ( 14 ), Characterized in that (on the outside of the housing 12 ) a device for heating the housing ( 12 ) is arranged.

Optoelectronic sensor arrangement according to claim 1, characterized in that the device for heating the housing ( 12 ) as an electrically operated heating cable ( 20 ) is trained.

Optoelectronic sensor arrangement according to claim 2, characterized in that the heating tape ( 20 ) is designed as a self-regulating heating tape.

Optoelectronic sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the device for heating in one around the housing ( 12 ) arranged protective jacket ( 30 ) is arranged.

Optoelectronic sensor arrangement according to claim 4, characterized in that the protective jacket ( 20 ) is made of a heat-insulating material.

Optoelectronic sensor arrangement according to one of claims 4 to 5, characterized in that the protective jacket ( 20 ) is designed as a hollow profile, which the housing ( 12 ) with the exception of a gap-shaped opening ( 32 ) in the area of the windscreen ( 14 ) completely encloses.

Optoelectronic sensor arrangement according to claim 6, characterized in that the hollow profile as to the outer contour of the housing ( 12 ) adapted hollow profile is formed, which the housing ( 12 ) with the exception of a gap-shaped opening ( 32 ) in the area of the windscreen ( 14 ) completely form-fitting encloses.

Optoelectronic sensor arrangement according to one of claims 4 to 7, characterized in that the protective jacket ( 20 ) is designed as a plastic extrusion profile.

Optoelectronic sensor arrangement according to one of Claims 4 to 8, characterized in that the protective jacket ( 20 ) is manufactured as an endless profile and to the length of the housing ( 12 ) of the optoelectronic sensor arrangement ( 10 ) is customizable.

Optoelectronic sensor arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing ( 12 ) a plurality of light emitters and / or a plurality of light receivers are arranged.