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Sensoren für die industrielle Automatisierung
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| Herkunftsort | Deutschland |
| Markenname | Pepperl+Fuchs |
| Zertifizierung | CE ROHS |
| Modellnummer | RLK39-54-Z3140A116 |
Der Pepperl+Fuchs RLK39-54-Z/31/40A/116 ist ein retroreflektiver Lichtschrankensensor, der einen Erfassungsbereich von 7 Metern, sichtbares rotes Licht mit Polarisationsfilter, Relaiskontakt-Ausgang, integrierte Timer-Funktion und eine Anschlussklemmenverbindung kombiniert — alles im robusten Blockgehäuse, das die industrielle Positionierung der RLK39-Serie definiert.
Er ist für Anwendungen in der Fabrikautomatisierung konzipiert, bei denen die Kombination aus großer Reichweite, zuverlässiger Objekterkennung in Umgebungen mit Hintergrundreflexionen und direktem Anschluss an Relaislasten mit höherem Strombedarf einen Transistorausgangssensor unzureichend macht.
Das retroreflektive Funktionsprinzip positioniert Sender und Empfänger in einem Gehäuse und erfordert nur einen Retroreflektor auf der gegenüberliegenden Seite der Erfassungszone anstelle einer separaten Empfängereinheit.
Der Sensor projiziert einen Strahl sichtbaren roten Lichts auf den Reflektor; wenn ein undurchsichtiges Objekt den Strahl zwischen Sensor und Reflektor unterbricht, empfängt der Empfänger das zurückgeworfene Licht nicht mehr und der Ausgang schaltet um.
Bei transparenten oder transluzenten Objekten kann die Standard-Retroreflexionskonfiguration den Strahl durchlassen — in diesen Fällen würde eine separate Variante des Sensors für transparente Objekte ausgewählt werden.
Die Suffix-Bezeichnung Z kennzeichnet die Timer-Variante: eine integrierte Verzögerungsfunktion, die so konfiguriert werden kann, dass Ausgangsänderungen für einstellbare Wartezeiten unterdrückt werden — entweder Einschaltverzögerung (Ausgang aktiviert sich, nachdem das Objekt den Strahl für die eingestellte Zeit blockiert hat) oder Ausschaltverzögerung (Ausgang bleibt für die eingestellte Zeit aktiv, nachdem der Strahl wiederhergestellt ist).
Dies eliminiert Fehlalarme durch vibrierende oder oszillierende Objekte, die den Strahl kurzzeitig unterbrechen und zurückkehren.
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Erfassungsbereich | Bis zu 7 m |
| Lichtquelle | Sichtbares rotes Licht |
| Polarisationsfilter | Ja |
| Empfindlichkeit | Einstellbar über Potentiometer |
| Ausgang | Relaiskontakt |
| Ausgangsstrom | 3 A |
| Betriebsart | Hell-/Dunkelschaltung (umschaltbar) |
| Timer | Integriert (Verzögerungsfunktion) |
| Anschluss | Anschlussklemme |
| IP-Schutzart | IP54 |
| Betriebstemperatur | −25°C bis +55°C |
| Anzeigen | LED-Status + Empfangsanzeige |
Die retroreflektive Konfiguration erfordert physischen Zugang zu nur einer Seite der Erfassungszone — der Seite, auf der der Sensor montiert ist.
Ein Retroreflektor (Prismenband, Spiegelwürfelreflektor oder ein spezieller montierter Reflektor) wird auf der gegenüberliegenden Seite der Zone installiert, erfordert jedoch keine elektrische Verbindung, keine Kabelverlegung und keine Steuerverdrahtung.
Dies macht die retroreflektive Erfassung zur praktischen Wahl für Erfassungszonen, in denen die Verlegung von Kabeln zu einem entfernten Empfänger teuer, schwierig oder unmöglich ist — über breite Förderbänder, in Überkopfstrukturen oder durch Maschinenrahmen, wo ein zweites verkabeltes Gerät ein Wartungsproblem darstellen würde.
Die maximale Reichweite von 7 m bietet eine großzügige Erfassungsspanne für eine einzelne Sensorinstallation — sie deckt Standard-Industrieförderbandbreiten, Öffnungen von Maschinengehäusen und Durchgangserfassungszonen ab, ohne die Reichweitenangst kürzerer diffusiver Sensoren.
Die tatsächliche effektive Reichweite bei jeder Installation hängt vom Reflektortyp, der Oberflächenreflexion des Ziels, den Umgebungslichtbedingungen und der Linsenreinheit ab — das Empfindlichkeits-Potentiometer passt den Erfassungsschwellenwert an, um die Signalreserve für die spezifische Installation zu optimieren.
Der Standard-Retroreflexionssensor ohne Polarisationsfilter kann durch stark reflektierende Zieloberflächen getäuscht werden — eine glänzende Metallkanne, ein glänzendes poliertes Werkstück oder eine spiegelnde Verpackung reflektiert den Lichtstrahl zurück zum Empfänger, wodurch der Sensor auch dann "Strahl nicht unterbrochen" anzeigt, wenn das Ziel physisch vorhanden ist.
Der Polarisationsfilter im RLK39-54-Z ändert die Polarisationsebene des Lichtstrahls vor der Emission und erfordert, dass das empfangene Licht mit einer komplementären Polarisationänderung ankommt — was der Retroreflektor erzeugt.
Eine spiegelnde (spiegelähnliche) Reflexion von der Oberfläche eines Ziels dreht die Polarisation nicht, sodass der Empfänger sie ablehnt.
Die Geometrie des Retroreflektors dreht die Polarisation, sodass legitime Strahlrückläufe akzeptiert werden.
Das praktische Ergebnis: Der RLK39-54-Z mit Polarisationsfilter erkennt zuverlässig reflektierende Objekte, die Standard-Retroreflexionssensoren verwirren, und eignet sich daher für Anwendungen in der Verpackungsindustrie, der Metallteilehandhabung, der Automobilmontage und in jedem Prozess, der polierte oder glänzende Produktoberflächen beinhaltet.
Der Relaiskontaktausgang des RLK39-54-Z schaltet Lasten bis zu 3A bei der Versorgungsspannung. Im Gegensatz zu Transistorausgängen (PNP oder NPN) ist ein Relaiskontakt elektrisch vom Versorgungskreis des Sensors isoliert — der Kontakt schaltet unabhängig von der Gleichstromversorgungspolarität des Sensors und ist sowohl mit AC- als auch mit DC-Lastkreisen kompatibel.
Diese Isolierung ermöglicht es dem Sensor, 230V AC-Magnetventile, Alarmhupe, Motorstarter mit AC-Spulen und SPS-Eingänge von einem einzigen Ausgang aus zu schalten, ohne Zwischenrelais oder Signalisolatoren.
Drei Ampere decken die gängigsten direkten Schaltlasten in der Fabrikautomatisierung ab: 24V DC-Relaisspule (50–150mA), 24V-Magnetventil (100–500mA), kleine AC-Motorstarterspule (0,5–2A) und die meisten SPS-Eingangsmodule.
Für Lasten über 3A — große Motorkontaktoren, Hochstrom-Magnetventile — treibt der Relaisausgang eine Zwischenrelaisspule anstelle der Last direkt an.
Der integrierte Timer in der Z-Variante fügt eine konfigurierbare Verzögerung zwischen dem erfassten Ereignis (Strahlunterbrechung oder -wiederherstellung) und der Ausgangszustandsänderung hinzu.
Zwei Verzögerungsmodi sind verfügbar: eine Einschaltverzögerung, bei der sich der Ausgang erst aktiviert, nachdem der Strahl für die eingestellte Dauer blockiert wurde (unterdrückt kurze Blockierungen durch Staub, Partikel oder Vibrationen), und eine Ausschaltverzögerung, bei der der Ausgang für die eingestellte Dauer aktiv bleibt, nachdem der Strahl wiederhergestellt wurde (verlängert den Ausgangsimpuls für Ziele, die schnell durch die Erfassungszone laufen).
Für Anwendungen, bei denen Vibrationen dazu führen, dass das Ziel den Strahl intermittierend unterbricht und wiederherstellt — Verpackungsmaschinen, Förderantriebe, Industriereinigungsmaschinen — verhindert die Einschaltverzögerung, dass Ausgangsflackern zu einem störenden Alarm oder einer Steuerungsinterferenz wird.
Die Timer-Periode wird über eine Einstellung am Sensorkörper eingestellt; der Bereich deckt eine breite Spanne von Bruchteilen einer Sekunde bis zu mehreren Sekunden ab, abhängig vom spezifischen gewählten Verzögerungsbereich.
F1: Welcher Reflektor sollte mit dem RLK39-54-Z/31/40A/116 verwendet werden, um die volle Erfassungsreichweite von 7 m zu erreichen?
Pepperl+Fuchs entwickelt die RLK39-Serie für die Verwendung mit kompatiblen Retroreflektoren aus ihrem Zubehörsortiment — sowohl starre montierte Spiegelwürfelreflektoren als auch retroreflektierendes Band sind Optionen, wobei die montierten Reflektoren bei größeren Entfernungen eine konsistentere Leistung bieten.
Die maximalen 7 m gelten mit einem geeigneten Retroreflektor unter Standardbedingungen (saubere Linse, keine übermäßige Umgebungslichtstörung, aktiver Polarisationsfilter).
Bei maximaler Reichweite ist die Signalreserve dünner als bei kürzeren Entfernungen — die Einstellung des Empfindlichkeits-Potentiometers und die Sauberkeit des Reflektors werden für einen zuverlässigen Betrieb kritischer. Für Reserven, die sich der 7-m-Grenze nähern, verwenden Sie einen hocheffizienten Retroreflektor und achten Sie sorgfältig auf die Ausrichtung.
F2: Der Sensor verfügt über Hell- und Dunkelschaltmodi — was bestimmt die Auswahl?
Hellschaltung (LO) Modus: Ausgang aktiviert sich, wenn der Strahl den Empfänger erreicht — der Sensorausgang ist EIN, wenn kein Objekt den Strahl blockiert, und schaltet AUS, wenn der Strahl unterbrochen wird. Dunkelschaltung (DO) Modus: das Gegenteil — Ausgang ist EIN, wenn der Strahl unterbrochen wird.
Wählen Sie Hellschaltung für Anwendungen, bei denen der Ausgang "Weg frei" anzeigen und beim Erkennen eines Objekts umschalten soll (Standard-Objekterkennung).
Wählen Sie Dunkelschaltung für Anwendungen, bei denen der Ausgang "Objekt vorhanden" anzeigen und beim Entfernen des Objekts umschalten soll (z. B. Bestätigung, dass ein Teil in einer Vorrichtung sitzt).
F3: Die IP-Schutzart ist IP54 — ist der RLK39-54-Z für Außen- oder nasse Umgebungen geeignet?
IP54 bietet Staubschutz (teilweise, keine vollständige Staubabdichtung wie bei IP6x) und Schutz gegen Wasserstrahlen aus jeder Richtung. Er ist für industrielle Innenräume mit mäßiger Spritzwasserexposition geeignet, aber nicht für Hochdruckreinigung, kontinuierliche Wasserstrahlen oder Außenbereiche mit Regen ohne zusätzlichen Gehäuseschutz.
Für Anwendungen, die IP67 oder höher erfordern, sollten alternative Sensorvarianten oder Schutzgehäuse in Betracht gezogen werden.
F4: Kann der RLK39-54-Z/31/40A/116 bei voller Reichweite von 7 m verwendet werden, wenn das Ziel eine transparente Kunststofffolie oder Flasche ist?
Standard-Retroreflexionssensoren — einschließlich dieses Modells ohne spezielle Optik für transparente Objekte — sind im Allgemeinen nicht zuverlässig für die Erkennung transparenter Ziele.
Transparente Objekte lassen den Strahl durch und vom Reflektor zurückkehren, was bedeutet, dass der Empfänger den Strahl auch bei Anwesenheit des Ziels weiterhin sieht.
Für die Erkennung transparenter Objekte ist ein spezialisierter Retroreflexionssensor mit für die Erkennung transparenter Materialien optimierter Polarisation oder ein alternativer Durchlichtsensor erforderlich. Undurchsichtige Objekte werden bis zu 7 m zuverlässig erkannt.
F5: Wie wird die Timer-Funktion am RLK39-54-Z eingestellt und welche Verzögerungen sind verfügbar?
Die Timer-Funktion wird über eine am Sensorkörper zugängliche Einstellung konfiguriert — typischerweise ein Mehrgang-Potentiometer oder ein Wahlschalter. Der verfügbare Verzögerungsbereich hängt von der spezifischen RLK39-Konfiguration und Variante ab; die Z-Bezeichnung bestätigt die Anwesenheit des Timers.
Beziehen Sie sich auf die Produktdokumentation von Pepperl+Fuchs für den RLK39-54-Z, um den spezifischen Verzögerungsbereich und das Einstellverfahren zu erfahren.
Für Anwendungen, bei denen die genaue Timer-Dauer für die Steuersequenz entscheidend ist, überprüfen Sie den verfügbaren Einstellbereich anhand der erforderlichen Verzögerung der Anwendung, bevor Sie den Sensor auswählen.
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