DE2811413A1

DE2811413A1 - Naeherungsschalter

Info

Publication number: DE2811413A1
Application number: DE19782811413
Authority: DE
Inventors: Alfred W Heim; Juerg Richard Loser
Original assignee: GRIESHABER AG
Current assignee: GRIESHABER AG
Priority date: 1977-03-17
Filing date: 1978-03-16
Publication date: 1978-09-21
Also published as: SE7803098L; SE427076B; CH610159A5

Description

N ä h e r u n g s s c ha l t e r
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Näherungsschalter mit einstellbarer Abtastdistanz, insbesondere einen Schalter, Licht der mit sichtbarem # oder unsichtbarem Infrarotlicht arbeitet.
Es sind heute auf dem Markt Näherungsschalter verschiedenster Bauart erhältlich. Die heute gängigsteArt sind Näherungsschalter, die mit pulsierendem Infrarotlicht arbeiten. Solche Schalter werden beispielsweise zur Positionierung bei der Lagerhaltung, als Lichtschranke oder als Einbruchsicherung verwendet. Eine Anwendung eines Näherungsschalters bei der Lagerhaltung beschreibt beispielsweise die CH-PS 536.790.
Weitere Anwendungen sind beispielsweise die Detektion von Profilglas, Fachbelegskontrolle und die Feinpositionierung.
Um Fehlschaltungen nach Möglichkeit auszuschliessen, muss die Abtastdistanz bei der Anordnung und der Wahl des Schalters berücksichtigt werden. Innerhalb des Arbeitsbereiches geschieht die Tistanzeinstellung elektrisch mit einem Potentiometer.
Wegen der Streuung des Lichtes kommen noch relativ häufig Fehlschaltungen vor.
Bei ortsfesten Anlagen wurden bereits Sender und Empfänger in Abstand voneinander befestigt-und so gut wie möglich fokusiert, was jedoch gerade bei Infrarotlicht mit einigem Aufwand verbunden war.
Um den Einfluss der Streuung zu reduzieren, sind dem Empfänger einstellbare Blenden vorgeschaltet worden , durch welche die Richtung des empfangenen Strahles bestimmt wurde.
Damit ist nur eine richtungsselektive, jedoch keine distanzselektive Schaltung möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Näherungsschalter zu schaffen, der auf einfache Weise auf eine gewünschte Abtastdistanz einstellbar ist und auf Streulicht möglichst unempfindlich ist.
Diese Aufgabe löst ein Näherungsschalter, der sich erfindungsgemäss dadurch auszeichnet, dass dessen Licht ausstrahlender Sender und dessen auf Licht ansprechender Empfänger schwenkbar in einem Chassis gelagert sind und dass eine Schwenkvorrichtung angebracht ist, die zugleich mit der Schwenkbewegung der optischen Achse von Sender und Empfänger deren jeweiligen Abstand zu der ihnen zugeordneten Linse korrigiert und auf den Schnittpunkt der beiden Achsen fokussiert0 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Brfindungsw gegenstandes dargestellt0 Es zeigen: Fig. 1 die Fokusiervorrichtung des Näherungsschalters in in aufgegliederter Darstellung und Fig. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Figur 1 in der einen und in Fig. 3 in der anderen EndeinstellungO Anhand der Zeichnungen wird der Erfindungsgegenstand be schrieben und die Funktionsweise erläutert, Mit 1 ist eine Chassisplatte bezeichnet, die an einem Ende doppelt abgewinkelt ist. Die grösste Fläche 11 weist zwei symmetrisch zur Längsachse, näher zu der den abgewinkelten Flächen entgegengelegenen Kante, situierte Bohrungen 16.
Ein senkrecht zur Fläche 11 verlauf ender Ansatz 14 weist eine gekrümmte Aussparung 15 auf. Senkrecht zur Fläche 11 verläuft die Fläche 12, die zwei grosse Bohrungen und eine kleine Bohrung aufweist. Die beiden grossen Durchgangsbohrungen 17 dienen zur Durchführung von elektrischen Leitungen, die die Verbindung von Empfänger und Sender mit dem elektrischen Schaltungsteil herstellen. Die kleine Bohrung 18 dient wie die Aussparung 15 als Lagerstelle. Schliesslich weist die Chassisplatte 1 noch eine parallel zur Fläche 11 verlaufende Fläche 13 auf, die mit drei Bo t ungen 19 versehen ist. Diese Bohrungen dienen der Befestigung einer Leiterplatte mit sämtlichen erforderlichen elektronischen Bauelementen. Die Schaltanordnung des Näherungsschalters ist nicht Gegenstand der Erfindung und daher weggelassen.
Mit 2 sind generell Sender und Empfänger des Näherungsschalters bezeichnet. Sender und Empfänger als elektrische Bauteile sind ebenso wie die Schaltung nicht Gegenstand der Erfindung.
Sender und Empfänger sind in kolbenartigen Kunststoffgehäusen eingebaut. In der Zeichnung sind nur deren Anschlüsse 21 erkennbar, die aus den metallischen Zylindern 23 herausgeführt sind. Im montierten Zustand sind die Anschlüsse durch die Durchgangsbohrungen 17 zur Leiterplatte geleitet.
eine Die Zylinder 23 weisen quadratische äussere Form mit zylindrischer Durchgangsbohrung 25 auf. In den Zylinderwänden sind Längsschlitze 24 angebracht, die etwa der halben Länge der Zylinder entsprechen. In diesen Schlitzen gleiten Mitnehmerbolzen 22, die fest an den Sender- bzw. Empfängergehäusen angebracht sind. Durch Bewegung der Mitnehmerbolzen 22 lassen sich Sender bzw. Empfänger entsprechend in der Zylinderbohrung 25 verschieben. Da die Zylinderbohrung vorne durch eine Linse 26 abgeschlossen ist, bedeutet dies, dass mit der Verschiebung des Senders bzw. Empfängers die Brennweite verstellt wird.
Am äusseren Ende des Zylinders ist Zapfen 27 eingelassen.
Diese Zapfen greifen im montierten Zustand in die Bohrungen 16 der Chassisplatte 1 ein. Durch Schwenken von Sender und Empfänger bzw. dem Zylinder 23 um den Zapfen 27, wird der Schnittpunkt der verlängerten Achsen beider Zylinder, beziehungsweise der optischen Achsen der LInsen 26, verlagert und damit die Objektweite eingestellt. Die Bewegung der Zylinder wird durch eine Kraft bewirkt, die an den Bolzen 28 angreift. Die Bolzen 28 sind ebenfalls fest mit den Zylindern 23 verbunden.
Im Zwischenraum zweischen den beiden Zylindern 23 befindet sich die Stellvorrichtung 3. Die Stellvorrichtung besteht im wesentlichen aus einer Welle 31 und einem darauf verschiebbaren Reiter 32.
Die Welle 31 weist eine Ringnut 33 auf, die etwas breiter, als die Materialdicke der Ohassisplatte bzw. des Ansatzes 14 ist. In der Zeichnung rechts der Ringnut ist die Welle mit einem Schlitz 34 versehen. Rund ein Drittel der gesammten Länge der Welle ist mit einem Gewinde 35 versehen. Das letzte verjüngte Ende 36 der Welle lagert im montierten Zustand des Näherungsschalters in der Bohrung 18 der Chassisplatte 1.
Der U-förmige Reiter 32 hat in der einen Planke eine einfache Durchgangsbohrung mit einem Durchmesser, der ein leichtes Gleiten des Reiters auf der Welle gewährleistet, in der anderen Flanke eine Gewindebohrung, die zum Gewinde 35 passt.
Schliesslich sind auf der Reiteroberseite noch zwei Gewindelöcher 37 vorgesehen, die zur Befestigung einer Kulissenplatte 4 dient.
Die Kulissenplatte 4 ist ein Metallplättchen, welches neben zwei der Befestigung des Reiters dienenden Löchern 41, die für Senkkopfschrauben angesenkt sind, noch vier Schlitze aufweisen. In den zwei auf einer.Linie liegenden Schlitzen 42 können die Mitnehmerbolzen 22 gleiten. Wird die Kulissenplatte vor oder zurückgeschoben, gleiten die Mitnehmerbolzen 22 nach aussen oder nach innen und verstellen die Brennweite des optischen Systems. In den schräg angeordneten Schlitzen 43 gleiten die festen Bolzen 28 der Zylinder 23, verstellen deren Abstand von den Linsen 26 und damit die Objektivweite.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine Ansicht auf die Eulissenplatte des Näherungsschalters im Bereich der verstellbaren Optik. In Figur 2 ist die Stellung bei einer sehr grossen, theoretisch unendlichen Objektweite dargestellt. Die optischen Achsen o.A. stellen eine Verlängerung der Verbindungslinie zwischen den Mitnehmerbolzen 22 und den Bolzen 28 dar, Bei dieser Einstellung verlaufen die optischen Achsen parallel zueinander. Schlussendlich zeigt Figur 3 die Einstellung bei kleinster Brenn- und Objektweite (Distanz von der Linse bis zum Schnittpunkt der optischen Achse) Mit der erfindungsgemässen Anordnung gelingt es erstmals einen sehr genauen distanzselektiven Schalter zu bauen 9 der auf einfache Weise durch Drehen der Welle 34 mit Hilfe eines Schraubenziehers auf die gewünschte Distanz eingestellt werden kann.
Neben der beschriebenen Ausführung sind selbstverständlich verschiedene weitere Ausführungen möglich0 Eine sehr wohl denkbare Ausführung besteht darin, dass die Kulissenplatte fest mit der Chassisplatte verbunden ist und die Stellvorrichtung die Zylinder vor- und rückverschiebt.
Leerseite

Claims

Ansprüche 9 Näherungsschalter, dadurch gekennzeichnet, daß dessen Licht ausstrahlender Sender (2) und dessen auf Licht ansprechender Empfänger (2) schwenkbar in einem Chassis (1) gelagert sind und daß eine Schwenkvorrichtung (3,4) angebracht ist, die zugleich mit der Schwenkbewegung der optischen Achse von Sender und Empfänger deren jeweiligen Abstand zu der ihnen zugeordneten Linse (26) korrigiert und auf den Schnittpunkt der beiden Achsen fokusiert.
2. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Sender und Empfänger (2) je gleitend verschiebbar in einem je mit einer Linse (26) versehenen Zylinder (23) angeordnet sind und daß diese Zylinder je um einen senkrecht zu ihrer Längsachse verlaufenden Bolzen (25) schwenkbar gelagert sind
3. Näherungsschalter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sender und Empfänger kolbenartig ausgebildet sind und je einen Zapfen (22) aufweisen, der durch einen im jeweiligen Zylinder (23) angebrachten Längsschlitz (24) einer verschiebbaren Kulissenplatte (4) eingreifen;
4. Näherungsschalter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kulissenplatte (4) mittels eines an ihr befestigten Reiters (3) und einer Stellschraube (34-36) verschiebbar ist.
5. Näherungsschalter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (23) je mit einem Zapfen (28) versehen sind, der je in einen ihm zugeordneten Schlitz (43) der Kulissenplatte (4) eingreift.
6. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender pulsierend monochromatisches sichtbares Licht ausstrahlt.
7. Näherungsschalter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender pulsierendes Infrarot-Licht ausstrahlt.