DE20117499U1 - Optischer Sensor - Google Patents
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Description
G0121400
Leuze electronic GmbH + Co.
73277 Owen/Teck, DE
73277 Owen/Teck, DE
Optischer Sensor
Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige optische Sensoren können insbesondere als Lichtschranken, Lichttaster oder Reflexionslichtschranken ausgebildet sein. Die Sensoren weisen einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einen Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger auf. Je nach Ausbildungsform des Sensors sind der Sender und der Empfänger in einem gemeinsamen oder in zwei getrennten Gehäusen integriert.
Die Gehäuse sind im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet und bestehen aus Metall oder Kunststoff. Zur Herstellung der Sensoren werden in die Gehäusewände Austrittsfenster eingesetzt, durch welche die Sende- und/oder Empfangslichtstrahlen geführt werden. In den Innenraum dieses Gehäuses werden Leiterplatten eingeführt, auf welchen die elektronischen und optoelektronischen Bauelemente des Sensors angeordnet sind. Zudem müssen an derartige Gehäuse Optikelemente in Form von Sendeoptiken oder Empfangsoptiken eingebracht werden, die zur Strahlformung der Sende- beziehungsweise Empfangslichtstrahlen dienen. Diese Optikelemente werden vorzugsweise in Tuben eingesetzt, welche als zusätzliche Bauteile in das jeweilige Gehäuse eingebracht werden müssen.
Aufgrund der großen Anzahl von Einzelkomponenten ist der Zeit- und Kostenaufwand zur Herstellung derartiger Sensoren unerwünscht hoch. Weiterhin ist durch die große Anzahl der Einzelkomponenten eine Miniaturisierung derartiger Sensoren erheblich erschwert.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Sensor der eingangs genannten Art so auszubilden, dass dieser bei hoher Funktionalität und geringer Baugröße einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Der erfindungsgemäße optische Sensor weist wenigstens ein Gehäuse zur Aufnahme eines Sendelichtstrahlen emittierenden Senders und/oder eines Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfängers auf. Das Gehäuse ist wenigstens abschnittsweise kugelförmig ausgebildet und weist wenigstens zwei Segmente auf. Das erste Segment bildet eine transparente Optikhalbschale, durch welches die Sende- und/oder Empfangslichtstrahlen geführt sind. Das zweite nicht transparente Segment bildet eine Steckerhalbschale, an welcher ein Stecker angeordnet ist.
Durch die im Wesentlichen kugelförmige Ausbildung des erfindungsgemäßen Sensors wird eine besonders kleine Bauform erzielt.
Weiterhin ist vorteilhaft, dass die Optikhalbschale zugleich die Funktion eines Austrittsfensters und einer Sende- und/oder Empfangsoptik zur Strahlformung der Sende- und/oder Empfangslichtstrahlen übernimmt.
Dies führt zu einer erheblichen Reduzierung der Anzahl der Einzelteile des optischen Sensors und damit zu einer Senkung der Herstellkosten. Weiterhin wird dadurch eine erhebliche Reduzierung der Baugröße des optischen Sensors erreicht.
Dieser Vorteil wird dadurch noch erhöht, dass als weitere Komponente des Gehäuses nur eine Steckerhalbschale vorgesehen ist.
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Die Optikhalbschale und die Steckerhalbschale bestehen bevorzugt jeweils aus einem Kunststoff-Spritzteil und sind so einfach und kostengünstig herstellbar. Dabei besteht die Optikhalbschale aus transparentem Kunststoff. Dadurch bildet diese eine große Optikfläche, die zur Strahlformung der Sende- und Empfangslichtstrahlen genutzt werden kann. Der Stecker kann besonders vorteilhaft an die Steckerhalbschale angespritzt werden, wodurch die Anzahl der Einzelkomponenten des Sensors weiter reduziert wird.
Die Optikhalbschale und die Steckerhalbschale werden besonders vorteilhaft miteinander verrastet und an ihrer Grenzfläche mittels eines Dichtmittels abgedichtet. Damit ist das so ausgebildete Gehäuse einfach und schnell montierbar.
Besonders vorteilhaft weist der erfindungsgemäße Sensor neben der Optik- und Steckerhalbschale als weitere Komponente nur eine Leiterplatte auf, auf welcher der Sender und/oder der Empfänger angeordnet ist beziehungsweise sind. In dieser Ausführungsform ist der erfindungsgemäße Sensor besonders einfach und kostengünstig herstellbar.
Besonders vorteilhaft bildet die Leiterplatte mit dem darauf angeordneten optoelektronischen und elektronischen Bauelementen eine Baugruppe, die als solche in ihrer Komplettfunktion vorprüfbar ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform sind der Sender und/oder der Empfänger sowie die zugeordneten Optikkomponenten des Senders rotationssymmetrisch angeordnet, wodurch nur geringe Toleranzen der einzelnen Komponenten auftreten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eines als Lichttaster oder als Reflexionslichtschranke ausgebildeten Sensors sind Mittel zur Tastweiteneinstellung des Sensors vorgesehen.
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Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
Figur la: Schematische Darstellung eines als Lichtschranke ausgebildeten optischen Sensors mit einem Sendeteil und einem Empfangsteil.
Figur Ib: Vertikaler Schnitt durch ein Empfangsteil gemäß Figur la. Figur Ic: Horizontaler Schnitt durch ein Empfangsteil gemäß Figur la.
Figur 2a: Vertikaler Schnitt durch einen als Lichttaster ausgebildeten optischen Sensor.
Figur 2b: Blockschaltbild für den Sensor gemäß Figur 2a.
Figur 3: Darstellung der Einzelkomponenten des Sensors gemäß Figur 2a.
Figur 4a: Vertikaler Schnitt durch eine Variante des Sensors gemäß Figur 2a.
Figur 4b: Zusatzleiterplatte mit Empfänger für den Sensor gemäß Figur 4a.
Figur 5: Prinzipdarstellung eines Sensors mit Tastweiteneinstellung
a) bei einer ersten Einstellung der Tastweite. b) bei einer zweiten Einstellung der Tastweite.
Figur 6a: Darstellung der Komponenten eines Sensors mit Tastweiteneinstellung.
Figur 6b: Darstellung eines fertig montierten Sensors mit den Komponenten gemäß Figur 6a.
Die Figuren la - c zeigen ein erstes Ausfuhrungsbeispiel des optischen Sensors 1. In diesem Fall ist der Sensor 1 als Lichtschranke ausgebildet. Wie aus Figur
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la ersichtlich weist die Lichtschranke einen Sendeteil la und einen Empfangsteil Ib auf, die in Abstand gegenüberliegend angeordnet sind. Bei freiem Strahlengang treffen vom Sendeteil la ausgesandte Sendelichtstrahlen 2 ungehindert auf das Empfangsteil Ib. Bei einem Objekteingriff wird der Strahlengang der Sendelichtstrahlen 2 zumindest teilweise unterbrochen.
Die Figuren Ib und Ic zeigen den Aufbau des Empfangsteils Ib der Lichtschranke gemäß Figur la. Der Sendeteil la weist einen hierzu entsprechenden Aufbau auf.
Der Empfangsteil Ib ist in einem im Wesentlichen kugelförmigen Gehäuse integriert, welches aus zwei Segmenten, nämlich einer Optikhalbschale 3 und einer Steckerhalbschale 4 besteht. Die Optikhalbschale 3 und die Steckerhalbschale 4 sind jeweils von einem Kunststoff-Spritzteil gebildet, wobei die Optikhalbschale 3 aus transparentem, für die Sendelichtstrahlen 2 durchlässigen Kunststoff besteht, während die Steckerhalbschale 4 aus nicht transparentem Kunststoff besteht. An der abgeflachten Rückseite der Steckerhalbschale 4 ist ein Stecker 5 zum Anschluss eines Kabels vorgesehen. Im vorliegenden Beispiel ist der Stecker 5 an die Steckerhalbschale 4 angespritzt. Der Stecker 5 weist ein Steckergewinde 5a und Steckerstifte 5b auf.
Die Wand der Optikhalbschale 3 ist im Bereich der Frontseite verbreitert und bildet damit eine Empfangslinse, mittels derer eine Strahlformung der auftreffenden Sendelichtstrahlen 2 erfolgt.
Oberhalb des die Empfangslinse bildenden Bereichs der Wand der Optikhalbschale 3 liegt eine Anzeige-Leuchtdiode 6, die durch die Optikhalbschale 3 hindurch sichtbar ist und zur Anzeige von Betriebsparametern der Lichtschranke dient.
Die Sendelichtstrahlen 2 werden mittels der Empfangslinse auf einen Empfanger 7 fokussiert. Der Empfanger 7 ist von einer Fotodiode gebildet und auf ei-
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ner Leiterplatte 8 fixiert, aufweicher elektronische Bauelemente integriert sind, die insbesondere zur Auswertung der Empfangssignale am Ausgang 16 des Empfängers 7 dienen. Weiterhin ist auch die Anzeige-Leuchtdiode 6 auf der Leiterplatte 8 befestigt.
Im vorliegenden Fall sind sämtliche optoelektronischen und elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte 8 integriert. Der Stecker 5 ist auf die Leiterplatte 8 mit entsprechenden Anschlüssen aufsteckbar. Wie aus den Figuren Ib und Ic ersichtlich verläuft die Leiterplatte 8 in einer vertikalen Ebene, wobei deren Außenkontur an die Kontur des Innenraumes des Gehäuses angepasst ist.
Die Leiterplatte 8 weist eine Aussparung auf, wobei der Empfänger 7 auf der die Aussparung begrenzenden Kante der Leiterplatte 8 aufsitzt. Die Aussparung verläuft zur dem die Empfangslinse bildenden Abschnitt der Optikhalbschale 3 hin, so dass die Sendelichtstrahlen 2, die von der Empfangslinse auf den Empfänger 7 geführt sind vollständig im Bereich der Aussparung verlaufen und so nicht an der Leiterplatte 8 reflektiert werden.
Zur Montage des Gehäuses des Empfangsteils Ib weisen die Optikhalbschale 3 und die Steckerhalbschale 4 Rasthaken 9 auf, mittels derer die beiden Halbschalen miteinander verrastet werden. Zur Abdichtung ist an der Grenzfläche zwischen Optikhalbschale 3 und Steckerhalbschale 4 als Dichtmittel ein 0-Ring 10 vorgesehen.
Die Figuren 2a und b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel des optischen Sensors 1, der in diesem Fall als Lichttaster ausgebildet ist. Die Einzelkomponenten dieses Sensors 1 sind in Figur 3 dargestellt.
Wie insbesondere aus Figur 2a ersichtlich ist bei diesem optischen Sensor 1 neben dem Empfänger 7 ein Sender 11 in dem Gehäuse integriert, dessen Aufbau im Wesentlichen dem Gehäuseaufbau gemäß den Figuren Ib und Ic entspricht. Der Sender 11 besteht vorzugsweise aus einer Leuchtdiode.
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Die vom Sender 11 emittierten Sendelichtstrahlen 2 werden als Empfangslichtstrahlen 12 von einem Objekt 13 zurück zu dem Empfänger 7 des optischen Sensors 1 reflektiert.
Wie aus dem Blockschaltbild ersichtlich sind der Sender 11 und der Empfänger 7 an eine Auswerteeinheit angeschlossen, die von einem Mikrocontroller 14 gebildet ist. Der Mikrocontroller 14 dient zur Ansteuerung des Senders und zur Auswertung der am Ausgang 16 des Empfängers 7 anstehenden Empfangssignale. An den Mikrocontroller 14 ist jeweils wenigstens ein Eingang 15 und ein Ausgang 16 angeschlossen. Der Eingang 15 dient insbesondere zum Einlesen von Parametern in den optischen Sensor 1. Der Ausgang 16 dient zur Ausgabe eines Objektfeststellungssignals. Prinzipiell können auch mehrere Eingänge 15 und Ausgänge 16 vorgesehen sein.
Der äußere Bereich der verbreiterten Frontwand der Optikhalbschale 3 bildet analog zu dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren Ib und Ic eine Empfangslinse, mittels derer die Empfangslichtstrahlen 12 auf den Empfänger 7 fokussiert werden. Der zentrale Teil der Frontwand der Optikhalbschale 3 bildet eine Sendelinse zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen 2.
Der Sender 11 ist in einem lichtundurchlässigen Sendetubus 17 angeordnet. In diesem ist zudem eine Sendeoptik 18 zur weiteren Strahlformung der Sendelichtstrahlen 2 angeordnet. Der Sendetubus 17 liegt in einer Ausnehmung 19 der Empfangslinse. Durch diese Anordnung wird eine koaxiale Strahlführung der Sende- 2 und Empfangslichtstrahlen 12 erhalten.
Die Leiterplatte 8, auf der der Empfänger 7 aufsitzt, weist im Wesentlichen dieselbe Form wie im Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren Ib und Ic auf. Im Unterschied hierzu weist die Leiterplatte 8 einen Leiterplattensteg 8a auf, der die Aussparung der Leiterplatte 8 an ihrem vorderen Ende begrenzt, und auf dessen Vorderkante der Sender 11 aufsitzt.
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Die Figuren 4a und 4b zeigen ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel eines als Lichttaster ausgebildeten optischen Sensors 1. Der Aufbau dieses Sensors 1 entspricht im Wesentlichen dem Aufbau des Sensors 1 gemäß den Figuren 2 und 3. Im Unterschied hierzu ist neben der Leiterplatte 8 eine Zusatzleiterplatte 8b vorgesehen, auf welcher der Empfänger 7 montiert ist. Eine derartige Zusatzleiterplatte 8b wird insbesondere dann benötigt, wenn aufgrund eines erhöhten Bauvolumens des Empfängers 7 oder zusätzlich vorgesehener Bauelemente zur Auswertung der Empfangssignale des Empfängers 7 zusätzliche Leiterplattenflächen benötigt werden. In diesem Fall begrenzt der Leiterplattensteg 8a nur einen Teil der Aussparung der Leiterplatte 8, wodurch ein Freiraum geschaffen wird, über welchen die Zusatzleiterplatte 8b auf die Leiterplatte 8 aufgesetzt und an dieser angelötet werden kann. Die Ebene der Zusatzleiterplatte 8b verläuft vorzugsweise senkrecht zur Ebene der Leiterplatte 8.
Die Figuren 5 a und 5b zeigen schematisch den Aufbau eines weiteren Ausführungsbeispiels eines als Lichttaster ausgebildeten optischen Sensors 1. Der Aufbau dieses Lichttasters entspricht im Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 2 und 3. In Erweiterung zu dem Ausfuhrungsbeispiel gemäß den Figuren 2 und 3 weist der optische Sensor 1 gemäß den Figuren 5a und 5b eine Vorrichtung zur Tastweiteneinstellung auf. Wie aus den Figuren 5a und 5b ersichtlich ist der Fokus der Sendelichtstrahlen 2 zwischen einer maximalen Tastweite Sl (Figur 5a) und einer minimalen Tastweite S2 (Figur 5b) kontinuierlich veränderbar.
Zur Einstellung der Tastweite wird der Sendetubus 17 mit dem Sender 11 und der Sendeoptik 18, die Leiterplatte 8 mit dem Empfänger 7 sowie der Stecker 5, die miteinander verbunden sind und so eine Baueinheit bilden, in Richtung der Strahlachse der Sendelichtstrahlen 2 verschoben. Hierzu ist die Baueinheit in einer vorderen Führung A und in einer hinteren Führung B verschiebbar gelagert. Die vordere Führung A liegt an dem Sendetubus 17 und damit am vorderen Ende der Baueinheit. Die hintere Führung B liegt an dem Stecker 5 an und
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damit am hinteren Ende der Baueinheit. Die vordere und hintere Führung A, B sind dabei vorzugsweise rotationssymmetrisch ausgebildet. Durch diesen Aufbau der Führungen A, B wird eine geringe Achstoleranz erhalten.
Der in der vorderen Führung A geführte Sendetubus 17 liegt in Abstand hinter der stationär angeordneten Optikhalbschale 3, deren verbreiterte Frontwand eine Linse bildet, durch welche die Sende- 2 und Empfangslichtstrahlen 12 geführt sind. Dieser Bereich der Optikhalbschale 3 ist in den Figuren 5a und 5b schematisch in Form einer Linse dargestellt.
In der Stellung „maximale Tastweite" gemäß Figur 5a ist die Baueinheit mit dem Sendetubus 17 in der vorderen Endposition. Der Sendefokus ist so auf den Abstand Sl eingestellt.
Wird die Baueinheit in den Führungen A, B nach hinten geschoben, verkürzt sich die Tastweite entsprechend, da dabei die Sendelichtstrahlen 2 durch den gleichen Linsenabschnitt der Optikhalbschale 3 geführt werden, deren Brennweite und Position unverändert bleibt. Durch die Abstandsänderung des Sendetubus 17 zu diesem Linsenabschnitt wird der Fokus der Sendelichtstrahlen 2 entsprechend geändert.
In der Stellung „minimale Tastweite" gemäß Figur 5b ist die minimale Tastweite S2 erreicht. Der Verschiebweg des Sendetubus 17 zwischen minimaler und maximaler Tastweite Sl, S2 beträgt typischerweise etwa 1 bis 2mm.
Die Figuren 6a und 6b zeigen eine mechanisch betätigbare Ausführungsform der Tastweiteneinstellung eines optischen Sensors 1 gemäß den Figuren 5a und 5b. Figur 6a zeigt die einzelnen Komponenten für die Tastweiteneinstellung. Figur 6b zeigt die komplett montierte Einheit für die Tastweiteneinstellung.
Die zylindrische Ausnehmung 19 in der Optikhalbschale 3 bildet die vordere Führung A, in welcher der Sendetubus 17 geführt ist.
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Wie aus den Figuren 6a und 6b ersichtlich ist der Stecker 5 an der Leiterplatte 8 befestigt. In der Mitte des Steckergewindes 5b ist eine in Umfangsrichtung umlaufende Kerbe 20 eingearbeitet. An das hintere Ende des Steckergewindes 5b schließt ein zylindrisches Führungselement 21 an, welches in der hinteren Führung B verschiebbar gelagert ist. Das hintere Ende des Führungselements 21 ist durch einen rotationssymmetrischen Anschlag 21a begrenzt.
Das Führungselement 21 ist in einer Bohrung 22 am hinteren Ende der Steckerhalbschale 4 geführt. Diese Bohrung 22 bildet die hintere Führung B. Zur Abdichtung der Grenzflächen zwischen Bohrung 22 und Führungselement 21 ist an dem Führungselement 21 ein Dichtring 23 vorgesehen.
Zur Begrenzung des Verschiebewegs des Führungselements 21 in der hinteren Führung B wird in die Kerbe 20 des Steckergewindes 5b ein Sprengring 24 eingesetzt.
Zur Einstellung der Tastweite ist ein erstes Zahnrad 25 und ein zweites Zahnrad 26 vorgesehen. Das erste Zahnrad 25 wird auf das Steckerge winde 5b aufgesetzt. Das zweite Zahnrad 26 wird auf die Außenseite des ersten Zahnrad 25 aufgesetzt und mittels einer Hülse 27 fixiert, die an der Steckerhalbschale 4 festgeschraubt wird.
Durch Einfuhren eines Schraubendrehers in der in Figur 6b dargestellten mit der Bezugsziffer C gekennzeichneten Einstellachse wird das zweite Zahnrad 26 gedreht. Dadurch wird auch das in Wirkverbindung mit dem zweiten Zahnrad 26 stehende erste Zahnrad 25 gedreht. Durch diese Drehbewegung wird das Steckergewinde 5 b und mit diesem das Führungselement 21 relativ zu der stationär angeordneten Steckerhalbschale 4 und der daran befestigten Hülse 27 verschoben.
An dem hinteren Rand der Bohrung 22 der Steckerhalbschale 4, der in den Innenraum des Gehäuses des Sensors 1 einmündet, sind Führungsflächen 28 vor-
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gesehen. Diese Führungsflächen 28 liegen im Bereich des Anschlusses des Steckers 5 an die Leiterplatte 8 und dienen als Verdrehschutz, so dass bei der Durchfuhrung der Tastweiteneinstellung der Stecker 5 und die Leiterplatte 8 nicht mitgedreht werden.
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| Bezugszeichenliste | Sensor |
| (1) | Sendeteil |
| (la) | Empfangsteil |
| (Ib) | Sendelichtstrahlen |
| (2) | Optikhalbschale |
| (3) | Steckerhalbschale |
| (4) | Stecker |
| (5) | Steckerstift |
| (5a) | Steckergewinde |
| (5b) | Anzeige-Leuchtdiode |
| (6) | Empfänger |
| (7) | Leiterplatte |
| (8) | Leiterplattensteg |
| (8a) | Zusatzleiterplatte |
| (8b) | Rasthaken |
| (9) | O-Ring |
| (10) | Sender |
| (H) | Empfangslichtstrahlen |
| (12) | Objekt |
| (13) | MikroController |
| (14) | Eingang |
| (15) | Ausgang |
| (16) | Sendetubus |
| (17) | Sendeoptik |
| (18) | Ausnehmung |
| (19) | Kerbe |
| (20) | |
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(21) Führungselement (21a) Anschlag
(22) Bohrung
(23) Dichtring
(24) Sprengring
(25) Erstes Zahnrad
(26) Zweites Zahnrad
(27) Hülse
(28) Führungsfläche
A Vordere Führung
B Hintere Führung
C Einstellachse
Claims (35)
1. Optischer Sensor mit wenigstens einem Gehäuse zur Aufnahme eines Sendelichtstrahlen emittierenden Senders und/oder eines Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfängers, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse wenigstens abschnittsweise kugelförmig ausgebildet ist und wenigstens zwei Segmente aufweist, wobei das erste Segment eine transparente Optikhalbschale (3) bildet, durch welches die Sende- (2) und/oder Empfangslichtstrahlen (12) geführt sind, und wobei das zweite nicht transparente Segment eine Steckerhalbschale (4) bildet, an welcher ein Stecker (5) angeordnet ist.
2. Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Lichtschranke ausgebildet ist, welche einen in einem ersten Gehäuse angeordneten Sender (11) und einen in einem zweiten Gehäuse angeordneten Empfänger (7) aufweist.
3. Optischer Sensor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäuse identisch ausgebildet sind.
4. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Optikhalbschale (3) eines Gehäuses eine Sendelinse oder eine Empfangslinse zur Strahlformung der Sende- (2) oder Empfangslichtstrahlen (12) bildet.
5. Optischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser als Lichttaster oder Reflexionslichtschranke ausgebildet ist und ein Gehäuse aufweist, in welchem der Sender (11) und der Empfänger (7) integriert sind.
6. Optischer Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlachsen der Sende- (2) und Empfangslichtstrahlen (12) koaxial verlaufen.
7. Optischer Sensor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abschnitt der Optikhalbschale (3) eine Empfangslinse bildet, mittels derer die Empfangslichtstrahlen (12) auf den hinter der Empfangslinse liegenden Empfänger (7) fokussiert werden.
8. Optischer Sensor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (11) in einer zentralen Ausnehmung (19) der Empfangslinse liegt.
9. Optischer Sensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dem Sender (11) eine separate Sendeoptik (18) vorgeordnet ist.
10. Optischer Sensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (11) und die Sendeoptik (18) in einem nicht transparenten Sendetubus (17) angeordnet sind, der in der Ausnehmung (19) der Empfangsoptik liegt.
11. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Optikhalbschale (3) von einem aus transparenten Kunststoff bestehenden Kunststoff-Spritzteil gebildet ist.
12. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, dass die oder jede Steckerhalbschale (4) von einem aus nicht transparentem Kunststoff bestehenden Kunststoff-Spritzteil gebildet ist.
13. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, dass zur Montage des oder jedes Gehäuses die Optikhalbschale (3) mit der Steckerhalbschale (4) verrastbar ist.
14. Optischer Sensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenzfläche zwischen der Optikhalbschale (3) und der Steckerhalbschale (4) mittels eines Dichtmittels abgedichtet ist.
15. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (5) von der Rückseite der Steckerhalbschale (4) hervorsteht.
16. Optischer Sensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand der Steckerhalbschale (4) im Bereich des Steckeranschlusses abgeflacht ist.
17. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 1-16, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des oder jedes Gehäuses eine Leiterplatte (8) mit elektronischen Bauelementen zur Ansteuerung des Senders und/oder zur Auswertung der am Ausgang des Empfängers (7) anstehenden Empfangssignale vorgesehen ist.
18. Optischer Sensor nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (8) in einer Ebene verläuft.
19. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur der Leiterplatte (8) an die Kontur des Innenraumes des Gehäuses angepasst ist.
20. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 17-19, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (8) auf einen Anschluss des Steckers (5) aufsteckbar ist.
21. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 17-19, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Leiterplatte (8) der Sender (11) und/oder der Empfänger (7) montiert sind.
22. Optischer Sensor nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (8) eine Aussparung aufweist, wobei der Empfänger (7) auf der die Aussparung begrenzenden Kante der Leiterplatte (8) so montiert ist, dass die die Empfangslinse durchsetzenden Empfangslichtstrahlen (12) im Bereich der Ausnehmung (19) verlaufend zum Empfänger (7) geführt sind.
23. Optischer Sensor nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere Rand der Ausnehmung (19) der Leiterplatte (8) wenigstens abschnittsweise durch einen einstückig mit der Leiterplatte (8) ausgebildeten Leiterplattensteg (8a) begrenzt ist, auf welchem der Sender (11) aufsitzt.
24. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 17-23, dadurch gekennzeichnet, dass sämtliche optoelektronischen und elektronischen Bauelemente auf der Leiterplatte (8) montiert sind.
25. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 17-20, dadurch gekennzeichnet, dass an der Leiterplatte (8) eine Zusatzleiterplatte (8b) montiert ist, auf welcher der Empfänger (7) angeordnet ist.
26. Optischer Sensor nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene der Zusatzleiterplatte (8b) senkrecht zur Ebene der Leiterplatte (8) verläuft.
27. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 5-26, dadurch gekennzeichnet, dass dessen Tastweite durch Verschieben des Senders und des Empfängers (7) relativ zu einem eine Sendelinse bildenden Segment der Optikhalbschale (3), durch welche die Sendelichtstrahlen (2) geführt sind, einstellbar ist.
28. Optischer Sensor nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (11) mit der vorgeordneten Sendeoptik (18), der Empfänger (7) und die Leiterplatte (8) eine längs der Strahlachse der Sendelichtstrahlen (2) verschiebbare Baueinheit bilden.
29. Optischer Sensor nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die verschiebbare Baueinheit in einer vorderen und hinteren Führung (A, B) verschiebbar gelagert ist.
30. Optischer Sensor nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Führung (A) von der Ausnehmung (19) in der Empfangsoptik gebildet ist, in welcher der die Sendeoptik (18) und den Sender (11) aufnehmende Sendetubus (17) geführt ist.
31. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, dass die hintere Führung (B) von einer Bohrung (22) in der Steckerhalbschale (4) gebildet ist, in welcher ein Führungselement (21) geführt ist, welches Bestandteil des Steckers (5) ist.
32. Optischer Sensor nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (21) eine zylindrische Form aufweist.
33. Optischer Sensor nach einem der Ansprüche 31 oder 32, dadurch gekennzeichnet, dass an das hintere Ende des Führungselements (21) ein einstückig mit diesem ausgebildetes und koaxial zu diesem verlaufendes Steckergewinde (5b) anschließt.
34. Optischer Sensor nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Steckergewinde (5b) eine erstes Zahnrad (25) aufsitzt, welches mittels eines zweiten Zahnrades (26) zum Verschieben der Baueinheit betätigbar ist.
35. Optischer Sensor nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Zahnrad (26) mittels eines Schraubendrehers betätigbar ist.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003106884A1 (de) * | 2002-06-18 | 2003-12-24 | Sick Ag | Sensor |
| DE10331529A1 (de) * | 2003-07-11 | 2005-01-27 | Ibeo Automobile Sensor Gmbh | Optoelektronische Erfassungseinrichtung |
| DE202011102825U1 (de) * | 2011-06-15 | 2012-09-18 | Leuze Electronic Gmbh & Co. Kg | Optischer Sensor |
| EP2535743A3 (de) * | 2011-06-15 | 2014-10-08 | Leuze electronic GmbH + Co KG | Optischer sensor |
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