DE10015511A1 - Optoelektronische Sensorvorrichtung - Google Patents

Abstract

Dargestellt und beschrieben ist eine optoelektronische Sensorvorrichtung mit einem Gehäuse (1). DOLLAR A Ein besonders kompaktes Gerät, das bei unverändertem Gehäuse (1) an eine Vielzahl von Einbausituationen angepaßt werden kann, wird dadurch erzielt, daß dem Gehäuse (1) ein Optikmodul (2) und ein Elektronikmodul (3) vorgesehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Sensorvorrichtung mit einem Gehäuse, insbesondere einen optischen Näherungsschalter, wie einen Reflexlichttaster oder eine Sensorvorrichtung für eine Einweg- oder eine Reflexlichtschranke. Solche opti­ schen Näherungsschalter weisen als Sendebauelemente, also als lichtemittierende Bauelemente, typischerweise Dioden, vorzugsweise Laserdioden auf. Als Empfangs­ bauelemente kommen im allgemeinen großflächige Fotodioden zum Einsatz. Diese optischen Nährungsschalter können im wesentlichen in drei unterschiedliche Arten unterteilt werden, nämlich in Einwegsysteme, Reflexionssysteme und Tastersysteme.

Einwegsysteme bestehen einerseits aus einer Sendervorrichtung und andererseits aus einer räumlich von dieser getrennten Empfängervorrichtung. Die Sendervorrichtung und die Empfängervorrichtung werden einander gegenüberliegend an den seitlichen Begrenzungen eines zu überwachenden Bereichs derart angeordnet, daß von der Sendervorrichtung emittiertes Licht von der Empfängervorrichtung empfangen wer­ den kann. Im Gegensatz dazu sind bei Reflexionssystemen Sender und Empfänger in einer einzigen Baueinheit, also in einer einzigen Vorrichtung integriert. Eine solche eine Sender-/Empfängervorrichtung darstellende Baueinheit wird an einer äußeren Begrenzung des zu überwachenden Bereichs angeordnet, während an der anderen, dieser gegenüberliegenden Begrenzung des zu überwachenden Bereichs ein Reflek­ tor vorgesehen wird, der von der Sender-/Empfängervorrichtung emittiertes Licht derart auf diese zurück reflektiert, daß es von dem in der Sender-/Empfängervorrich­ tung integrierten Empfänger empfangen werden kann. Den beiden zuvor beschriebe­ nen Systemen ist gemeinsam, daß der Empfänger kein Lichtsignal oder wenigstens ein verringertes Lichtsignal empfängt, wenn sich ein Objekt in dem zu überwachenden Bereich befindet, da dieses Objekt den Strahlengang des von dem Sender emittierten Lichtes vollständig oder zumindest teilweise unterbricht.

Grundsätzlich verschieden von dieser Funktionsweise ist die Funktionsweise von op­ toelektronischen Tastersystemen. Bei diesen Systemen befinden sich der Sender und der Empfänger zwar ebenfalls zusammen in einer Baueinheit, jedoch ist kein Reflektor als Bestandteil des Systems vorgesehen. Stattdessen wird das vom Sender in der Sen­ der-/Empfängervorrichtung emittierte Licht an einem zu erkennenden Objekt reflek­ tiert. Fällt wenigstens ein Teil dieses an dem zu erkennenden Objekt reflektierten Lichtes auf die Sender-/Empfängervorrichtung zurück, so kann dieser reflektierte Lichtanteil von dem Empfänger detektiert werden.

Bei allen drei Arten von optoelektronischen Sensorsystemen ist es jedoch erforder­ lich, die optoelektronischen Sensorvorrichtungen bei deren Installation genau auszu­ richten, damit von dem Sender emittiertes Licht entweder direkt oder über Reflektion auf den Empfänger trifft. Darüber hinaus kann es erforderlich sein, daß eine optoelek­ tronische Sensorvorrichtung in einem Bereich einer Anlage angebracht werden muß, der nur schwer zugänglich ist und/oder nur wenig Raum zur Befestigung bietet.

Insbesondere wenn nur wenig Platz für die Installation einer optoelektronischen Sen­ sorvorrichtung zur Verfügung steht und unter Umständen lediglich eine mögliche Anordnung bzw. Orientierung der optoelektronischen Sensorvorrichtung besteht, ist es gewünscht, über eine solche optoelektronische Sensorvorrichtung zu verfügen, die die Emission von Licht in unterschiedliche Richtungen bzw. den Empfang von Licht aus unterschiedlichen Richtungen ermöglicht. Dementsprechend muß bei einer sol­ chen optoelektronischen Sensorvorrichtung die Orientierung der Sende- bzw. Emp­ fangseinheit entsprechend angepaßt werden können. Zumindest muß gewährleistet sein, daß von der äußeren Form her im wesentlichen gleiche optoelektronische Sen­ sorvorrichtungen verfügbar sind, bei denen die Empfangs- bzw. Sendeeinheit an un­ terschiedlichen Seiten vorgesehen sind. Dabei ist es jedoch aus herstellungstechni­ schen Gründen und aus Gründen der Lagerhaltung gewünscht, nicht eine Vielzahl von unterschiedlichen optoelektronischen Sensorvorrichtungen herstellen und be­ reithalten zu müssen, um die zuvor genannten Anforderungen erfüllen zu können.

Aus der DE 32 22 954 C2 und aus der DE 196 09 238 C2 sind solche optoelektroni­ schen Sensorvorrichtungen bekannt, bei denen auf dem Gehäuse der optoelektroni­ schen Sensorvorrichtung ein Gehäuseaufsatz vorgesehen ist, der relativ zum Gehäuse drehbar ist und auf diese Weise die Emission bzw. den Empfang von Licht aus unter­ schiedlichen Richtungen ermöglicht. Zwar läßt sich mit solchen optoelektronischen Sensorvorrichtungen noch im eingebauten Zustand eine Anpassung an die räumli­ chen Einbau- und Sende- bzw. Empfangsbedingungen erzielen, jedoch stellen solche optoelektronischen Sensorvorrichtungen aufgrund des zusätzlichen Aufsatzes keine kompakten Geräte dar. Der zusätzliche Aufsatz ist darüber hinaus mechanisch auf­ wendig und anfällig gegen Beschädigungen.

Dementsprechend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine solche optoelektronische Sensorvorrichtung anzugeben, die als kompakte Baueinheit herstellbar ist und bei gleichen äußeren Abmessungen an unterschiedliche Einbausituationen angepaßt sein kann, insbesondere den Empfänger bzw. den Sender an unterschiedlichen Seiten aufweisen kann.

Die erfindungsgemäße optoelektronische Sensorvorrichtung, mit der die zuvor aufge­ zeigte und hergeleitete Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse ein Optikmodul und ein Elektronikmodul vorgesehen sind. Dies bedeutet also, daß das Gehäuse einerseits ein Optikmodul für die Aufnahme von optischen Komponenten, wie Polarisatoren, Linsen, Spiegeln und Blenden, und andererseits ein Elektronikmodul aufweist, das die für die optoelektronische Sensorvorrichtung erfor­ derliche Elektronik aufweist, so daß das Optikmodul frei von elektronischen Kompo­ nenten ist.

Durch die Trennung und Aufteilung der für die optoelektronische Sensorvorrichtung erforderlichen Komponenten in ein Optikmodul einerseits und ein Elektronikmodul andererseits wird eine Art Baukastensystem realisiert. Das heißt, daß je nach Anforde­ rung an die optoelektronischen Sensorvorrichtungen, insbesondere in Abhängigkeit von der aufgrund der Einbausituation der optoelektronischen Sensorvorrichtungen erforderlichen Richtung der Emission bzw. des Empfangs von Licht, bei jeweils glei­ chen äußeren Abmessungen, nämlich gleichem Gehäuse, optoelektronische Sensor­ vorrichtungen mit einem Sender bzw. einem Empfänger auf unterschiedlichen Seiten verfügbar sind, die aus einer geringen Anzahl von unterschiedlich einbaubaren Kom­ ponenten herstellbar sind. Im einfachsten Fall nämlich kann eine solche erfindungs­ gemäße Sensorvorrichtung mit Hilfe eines Optikmoduls und eines Elektronikmoduls realisiert werden, die abhängig von der Einbausituation der optoelektronischen Sen­ soreinrichtung in unterschiedlichen Orientierungen in ein Gehäuse eingebaut werden. Bei einer im wesentlichen quaderförmigen optoelektronischen Sensorvorrichtung mit einer schmalen Seite und einer breiten Seite kann somit ein Optikmodul sowohl für die Emission bzw. den Empfang von Licht auf der schmalen als auch - alternativ dazu - auf der breiten Seite vorgesehen werden.

Wie oben schon ausgeführt, weist die in Rede stehende optoelektronische Sensor­ vorrichtung einen Sender, der vorzugsweise als Laserdiode ausgebildet ist, oder/und einen Empfänger auf, der vorzugsweise als großflächige Fotodiode ausgebildet ist. Wenn die optoelektronische Sensorvorrichtung einen Sender aufweist, so ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Sender in ei­ ner in dem Optikmodul vorgesehenen Aufnahmevorrichtung angeordnet ist. Auf diese Weise wird einerseits eine sehr einfache Montage des Senders in dem Optikmo­ dul erzielt, wird andererseits bei der Montage des Sender in dem Optikmodul eine ge­ naue Positionierung und feste Halterung des Senders in dem Optikmodul gewährlei­ stet. Wenn die optoelektronische Sensorvorrichtung einen Empfänger aufweist, so kann dieser ebenfalls im Optikmodul vorgesehen sein, was ähnliche Vorteile hat, wie zuvor bezüglich des Senders beschrieben. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß der Empfänger Bestandteil des Elektronik­ moduls ist. Insbesondere im Fall einer großflächigen Fotodiode als Empfänger ist auf diese Weise ein besonders einfacher und mechanisch wenig anfälliger elektrischer Anschluß des Empfängers möglich, und darüber hinaus wird somit eine Prüfung und/oder ein Abgleich der vollständigen Elektronikeinheit vor dem Einbau in das Gehäuse möglich. Dementsprechend kann ein schon vollständig geprüftes Elektro­ nikmodul in das Gehäuse eingebaut werden. Insofern ist vorzugsweise vorgesehen, daß das Elektronikmodul alle für die optoelektronische Sensorvorrichtung erforderli­ chen Komponenten aufweist.

Das Elektronikmodul kann als Basis, auf der die einzelnen elektronischen Komponen­ ten montiert sind, eine herkömmliche Leiterplatte aufweisen. Gemäß einer bevorzug­ ten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß das Elektronikmodul einen flexiblen Leiterfilm aufweist. Vorzugsweise ist dieser Leiterfilm darüber hinaus derart faltbar, daß der Leiterfilm nach einer entsprechenden Faltung exakt in das Ge­ häuse der optoelektronischen Sensorvorrichtung eingepaßt werden kann. Durch eine entsprechend geänderte und angepaßte Faltung des flexiblen Leiterfilms ist eine An­ passung an ein anderes Gehäuse bzw. an ein Gehäuse, in dem das Optikmodul anders eingebaut ist, einfach möglich. Außerdem kann, falls der Empfänger in Form einer großflächigen Fotodiode schon auf dem Leiterfilm angeordnet ist, durch entspre­ chendes Falten des Leiterfilms oder durch ein anderes Anordnen des Leiterfilms die Fotodiode an unterschiedlichen Stellen im Gehäuse entsprechend unterschiedlichen Anforderungen an den optoelektronischen Sensor vorgesehen sein. Selbstverständ­ lich gibt es auch die Möglichkeit, die Fotodiode an unterschielichen Stellen des Leiterfilms anzuordnen.

Das Optikmodul kann in das Gehäuse der optoelektronischen Sensorvorrichtung auf verschiedene Weisen eingesetzt werden. Es ist z. B. möglich, das Optikmodul auf eine Innenwand des Gehäuses aufzusetzen und dort zu verkleben bzw. zwischen zwei einander gegenüberliegenden Wänden festzuklemmen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß in dem Gehäuse Aufnahme­ einrichtungen vorgesehen sind, das Optikmodul Eingriffseinrichtungen aufweist und das Optikmodul durch den Eingriff der Eingriffseinrichtungen in die Aufnahmeein­ richtungen in dem Gehäuse befestigt ist. Auf diese Weise wird einerseits eine beson­ ders einfache Halterung des Optikmoduls in dem Gehäuse erzielt, wird andererseits damit eine genaue und stets reproduzierbare Positionierung und Ausrichtung des Optikmoduls in dem Gehäuse gewährleistet.

Die Aufnahmeeinrichtungen und die Eingriffseinrichtungen müssen selbstverständ­ lich einander entsprechen. Denkbar für die Aufnahmeeinrichtungen und die Ein­ griffseinrichtungen sind dabei alle Arten, die ein Verrutschen des Optikmoduls in dem Gehäuse verhindern. Insbesondere bevorzugt ist es, wenn es sich bei den Aufnahme­ einrichtungen und den Eingriffseinrichtungen um ein System aus Nut und Feder han­ delt oder/und die Aufnahmeeinrichtungen als Stecklöcher und die Eingriffseinrich­ tungen dementsprechend als Steckstifte ausgebildet sind. Ein besonders sicherer Halt wird dabei dann erzielt, wenn die Eingriffseinrichtungen in den Aufnahmeeinrichtun­ gen verrastet werden. Ist ein Auswechseln des Optikmoduls oder ein Ändern seiner Anordnung bzw. Ausrichtung in dem Gehäuse nicht gewünscht oder nicht erforder­ lich, so können darüber hinaus die Eingriffseinrichtungen in den Aufnahmeeinrich­ tungen verklebt sein.

Weiter oben ist schon ausgeführt worden, daß das Gehäuse z. B. quaderförmig ausge­ führt sein kann. Weist das Gehäuse allgemeiner gesagt zwei in einem Winkel zueinander stehende Seitenwände auf und ist in einer der Seitenwände eine Lichtdurch­ trittsöffnung vorgesehen, durch die von dem Sender emittiertes Licht oder von dem Empfänger zu empfangendes Licht hindurchtreten kann, so ist gemäß einer bevorzug­ ten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Eingriffseinrichtungen des Op­ tikmoduls derart ausgebildet sind, daß das Optikmodul in wenigstens zwei voneinan­ der verschiedenen Orientierungen in das Gehäuse einbaubar ist, die einer Ausrichtung des Optikmoduls auf die in der einen bzw. in der anderen Seitenwand vorgesehene Lichtdurchtrittsöffnung entsprechen. Diese erfindungsgemäße Weiterbildung der op­ toelektronischen Sensorvorrichtung ermöglicht es somit, lediglich ein einziges Optik­ modul fertigen zu müssen, das dann in solchen voneinander verschiedenen Orientie­ rung in das Gehäuse eingebaut werden kann, die den unterschiedlichen Einbausitua­ tionen entsprechen, nämlich den unterschiedlichen Richtungen in die Licht emittiert oder aus denen Licht empfangen werden soll.

Alternativ dazu ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgese­ hen, daß das Optikmodul in dem Gehäuse um seine Längsachse drehbar gelagert ist. Ist das Optikmodul auf diese Weise in das Gehäuse der optoelektronischen Sensor­ vorrichtung eingebaut, so können mit dieser optoelektronischen Sensorvorrichtung wenigstens zwei voneinander verschiedene Abstrahl- bzw. Empfangsrichtungen re­ alisiert werden. Weist das Gehäuse dabei zwei in einem Winkel zueinander stehende, vorzugsweise zueinander senkrechte Seitenwände auf, so ist für den zuvor genann­ ten Einsatz der optoelektronischen Sensorvorrichtung vorgesehen, daß in den Sei­ tenwänden jeweils eine Lichtdurchtrittsöffnung vorgesehen ist und das Optikmodul in dem Gehäuse derart drehbar gelagert ist, daß durch Drehen des Optikmoduls eine der beiden Lichtdurchtrittsöffnungen als für das Optikmodul verwendbare Licht­ durchtrittsöffnung wählbar ist.

Eine noch universellere Einsatzmöglichkeit der elektronischen Sensorvorrichtung läßt sich gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dadurch erzielen, daß die beiden in einem Winkel zueinander stehenden Seitenwände des Gehäuses mittels ei­ nes zylinderausschnittförmigen Wandabschnitts miteinander verbunden sind, in den beiden Seitenwänden und in dem zylinderausschnittförmigen Wandabschnitt eine durchgehende Lichtdurchtrittsöffnung vorgesehen ist und das Optikmodul in dem Gehäuse derart drehbar gelagert ist, daß jeder Bereich der Lichtdurchtrittsöffnung als für das Optikmodul verwendbare Lichtdurchtrittsöffnung wählbar ist. Auf diese Wei­ se kann ein Bereich für das mögliche Emittieren von Licht bzw. den Empfang von Licht erzielt werden, der sich über einen Winkel von 90° erstreckt. Insbesondere ist dabei vorgesehen, daß sich die Orientierung des Optikmoduls im Gehäuse eingebau­ ten Zustand von außen manipulieren läßt, z. B. mit Hilfe einer mit einem Schrauben­ dreher verstellbaren Schraube.

Die Erfindung betrifft ferner eine optoelektronische Sensorvorrichtung mit einem Ge­ häuse und einem an dem Gehäuse vorgesehenen Befestigungselement, mit dem das Gehäuse an einer Haltevorrichtung befestigbar ist, wobei das Befestigungselement eine solche Hinterschneidung aufweist, daß das Befestigungselement im Querschnitt an seinem dem Gehäuse zugewandten Ende schmaler ist als an seinem dem Gehäuse abgewandten Ende.

Weiter oben ist schon angedeutet worden, daß ein Problem bei optoelektronischen Sensorvorrichtungen deren genaue und reproduzierbare Positionierung beim Einbau in eine entsprechende Anlage ist. Mitunter ist es erforderlich, optoelektronische Sen­ soren vorübergehend zu deinstallieren, um z. B. Zugang zu einem ansonsten versperr­ ten Bereich der Anlage zu erhalten. Dabei ist es gewünscht, daß der optoelektroni­ sche Sensor einfach deinstallierbar und verläßlich unter Wiederherstellung der ur­ sprünglichen Montagesituation und Ausrichtung der optoelektrischen Sensorvorrich­ tung danach wieder installierbar ist.

Dementsprechend ist es ferner die Aufgabe der Erfindung, eine solche optoelektroni­ sche Sensorvorrichtung bereitzustellen, die eine einfache, verläßliche und reprodu­ zierbare Montage und Ausrichtung ermöglicht.

Die erfindungsgemäße optoelektronische Sensorvorrichtung, mit der die zuvor aufge­ zeigte und hergeleitete Aufgabe gelöst ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Sei­ tenkanten des Befestigungselements an seinem dem Gehäuse abgewandten Ende in einem spitzen Winkel zueinander verlaufen. Wird die erfindungsgemäße optoelek­ tronische Sensorvorrichtung mit Hilfe dieses Befestigungselements an einer Haltevor­ richtung befestigt, die eine entsprechend geformte und dimensionierte Aufnahmevor­ richtung in Form einer Aufnahmeschiene aufweist und deren Seitenwände vorzugsweise ebenfalls in einem spitzen Winkel zueinander verlaufen, so wird damit beim Einschieben der optoelektronischen Sensorvorrichtung in die Haltevorrichtung mit Hilfe des Befestigungselements genau eine Position definiert, an dem sich das Befe­ stigungselement nicht weiter in die Haltevorrichtung einschieben läßt, da sich die Breite der Ausnehmung der Haltevorrichtung einerseits und die Breite des Befesti­ gungselements andererseits genau entsprechen. Wird die optoelektronische Sensor­ vorrichtung immer bis zu diesem Anschlagpunkt eingeschoben, so ist deren Positio­ nierung jederzeit reproduzierbar. Ist dieser Anschlagpunkt erreicht, so läßt sich gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung dann eine besonders verläßliche und mechanisch stabile Halterung der optoelektronischen Sensoreinrichtung in dieser Stellung dadurch erreichen, daß auf der Unterseite des Befestigungselements eine Ausnehmung vorgesehen ist, in die eine an der Haltevorrichtung angebrachte Rast­ vorrichtung einrastbar ist. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, daß die Rastvorrich­ tung eine Feder, insbesondere eine gebogene Blattfeder ist.

Die Hinterschneidung kann verschiedene Formen, wie z. B. eine T-Form aufweisen; gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, daß das Befestigungselement im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ist und/oder die Seitenkanten des Befestigungselements V-förmig aufeinander zulaufen.

Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße op­ toelektronische Sensorvorrichtung auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird ei­ nerseits auf die den unabhängigen Patentansprüchen nachgeordneten Patentansprü­ che und andererseits auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung bevorzugte Aus­ führungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 die Anordnung eines Optikmoduls und eines Elektronikmoduls in einer als Sende-/Empfangsvorrichtung wirkenden optoelektronischen Sensor­ vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung,

Fig. 2 die Anordnung eines Optikmoduls und eines Elektronikmoduls in einer als Sendevorrichtung dienenden optoelektronischen Sensorvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 3a eine optoelektronische Sensorvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Lichtdurchtrittsöffnung auf einer Schmalseite des Gehäuses,

Fig. 3b eine optoelektronische Sensorvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer Lichtdurchtrittsöffnung auf einer Breitseite des Gehäuses,

Fig. 4 eine optoelektronische Sensorvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei das Optikmodul in dem Ge­ häuse um 90° drehbar gelagert ist,

Fig. 5 das Einbringen eines als flexibler, faltbarer Leiterfilm ausgeführten Elek­ tronikmoduls in eine optoelektronische Sensorvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 6 ein Optikmodul für eine optoelektronische Sensorvorrichtung gemäß ei­ nem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei voneinan­ der getrennte Lichtwege für zu emittierendes Licht und für zu empfan­ gendes Licht vorgesehen sind,

Fig. 7 eine optoelektronische Sensorvorrichtung mit einer Befestigungsvor­ richtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in von der entsprechenden Haltevorrichtung getrenntem Zustand und

Fig. 8 eine optoelektronische Sensorvorrichtung mit einem Befestigungsele­ ment gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das an der Haltevorrichtung mit Hilfe einer Blattfeder fixiert wird.

Aus der Fig. 1 ist eine optoelektronische Sensorvorrichtung mit einem seitlich offenen Gehäuse 1 ersichtlich. In dem Gehäuse 1 sind ein Optikmodul 2 und ein Elektronik­ modul 3 angeordnet. Das Optikmodul 2 ist als langgestreckter, quaderförmiger und im Querschnitt quadratischer Tubus ausgeführt und weist einen Sender 4 auf, der in ei­ ner in dem Optikmodul 2 vorgesehenen Aufnahmevorrichtung 5 angeordnet ist. Ge­ mäß dem in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist als Sender 4 eine Laserdiode vorgesehen. Nicht dargestellt sind die Anschlüsse des Senders 4, die entweder mit dem Elektronikmodul 3 verbunden sind oder direkt in ein Kabel 6 führen, das einerseits für die Stromversorgung der optoelektronischen Sen­ sorvorrichtung und andererseits zur Datenübertragung dient.

Das Elektronikmodul 3 ist vorliegend als flexibler, faltbarer Leiterfilm ausgeführt, auf dem sämtliche für die optoelektronische Sensorvorrichtung erforderlichen elektroni­ schen Komponenten aufgebracht sind. Darüber hinaus trägt das Elektronikmodul 3 den Empfänger 7, der gemäß dem aus Fig. 1 ersichtlichen bevorzugten Ausführungs­ beispiel der Erfindung als großflächige Fotodiode ausgeführt ist.

Zur Befestigung des Optikmoduls 2 in dem Gehäuse 1 sind in diesem Aufnahmeein­ richtungen 8 und an dem Optikmodul 2 Eingriffseinrichtungen 9 vorgesehen, so daß das Optikmodul 2 durch den Eingriff der Eingriffseinrichtungen 9 in die Aufnahme­ einrichtungen 8 in dem Gehäuse 1 befestigt werden kann. Die Aufnahmeeinrichtun­ gen 8 des Gehäuses 1 und die Eingriffseinrichtungen 9 des Optikmoduls 2 sind als ein System aus Nut und Feder ausgeführt.

Das Gehäuse 1 der optoelektronischen Sensorvorrichtung ist quaderförmig ausgebil­ det, so daß die Seitenwände 10 in einem rechten Winkel zueinander stehen. In einer der Seitenwände 10, nämlich auf einer Schmalseite, ist eine Lichtdurchtrittsöffnung 11 vorgesehen. Das Optikmodul 2 einerseits und das Elektronikmodul 3 mit dem darauf angebrachten Empfänger 7 andererseits sind nun derart in dem Gehäuse 1 angeord­ net, daß sowohl von dem Sender 4 emittiertes Licht als auch auf die optoelektroni­ sche Sensorvorrichtung einfallendes und von dem Empfänger 7 zu detektierendes Licht durch die Lichtdurchtrittsöffnung 11 hindurchtreten kann. Dabei ist der Emp­ fänger 7 so ausgerichtet, daß das auf die Lichtdurchtrittsöffnung 11 einfallende Licht den Empfänger 7 auf direktem Weg erreicht. Um die gleich Lichtdurchtrittsöffnung 11 auch für das von dem Sender emittierte Licht zu verwenden, ist in dem Optikmodul unter 45° zu dessen Längsachse ein in Fig. 1 nur angedeuteter teildurchlässiger Spie­ gel 12 angeordnet, so daß von dem Sender 4 emittiertes Licht um 90° umgelenkt wird und durch die Lichtdurchtrittsöffnung 11 aus dem Gehäuse 1 nach außen gelangen kann, ein Teil des einfallenden Lichts jedoch durch den teildurchlässigen Spiegel 12 und eine in Fig. 1 ebenfalls nur angedeutete Blende 13, die noch Bestandteil des Optikmoduls 2 ist, hindurchtritt und auf den Empfänger 7 trifft, der auf dem flexiblen, faltbaren Leiterfilm des Elektronikmoduls 3 angeordnet ist.

Die aus Fig. 1 ersichtliche optoelektronische Sensorvorrichtung wirkt somit als Sen­ der-/Empfängervorrichtung. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, läßt sich mit einem genau glei­ chen Gehäuse 1 und im wesentlichen dem gleichen Optikmodul 2, bei dem lediglich die Blende 13 durch eine vollständig schließende Abdeckung 14 und der teildurch­ lässige Spiegel 12 durch einen im wesentlichen vollständig reflektierenden Spiegel 15 ersetzt worden ist, eine reine Sendervorrichtung erzielen.

Unabhängig davon, ob es sich bei der optoelektronischen Sensorvorrichtung um eine Empfängervorrichtung, eine Sensorvorrichtung oder eine Empfänger-/Sendervorrich­ tung handelt, lassen sich durch die Verwendung des Optikmoduls 2 und des Elektro­ nikmoduls 3 auch insofern verschiedene Ausführungsformen erzielen, als daß die Lichtdurchtrittsöffnung 11 in dem Gehäuse 1 in unterschiedlichen Seitenwänden 10 realisiert sein kann. Aus Fig. 3a ist eine optoelektronische Sensorvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ersichtlich, bei der das Ge­ häuse 1 quaderförmig ist und die Lichtdurchtrittsöffnung 11 auf einer Schmalseite des Gehäuses 1 vorgesehen ist. Indem das Optikmodul 2 lediglich um 90° um seine Längsachse gedreht in das Gehäuse 1 eingebaut wird und das Elektronikmodul 3, das als flexibler, faltbarer Leiterfilm ausgeführt ist, entsprechend anders gefaltet und in dem Gehäuse 1 angeordnet wird, läßt sich auch eine solche Ausführungsform erzielen, bei der die Lichtdurchtrittsöffnung 11 auf einer Breitseite des quaderförmigen Gehäu­ ses 1 realisiert ist, wie aus Fig. 3b ersichtlich.

Aus Fig. 4 ist eine optoelektronische Sensorvorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ersichtlich, bei dem das Optikmodul 2 in dem Ge­ häuse 1 um seine Längsachse drehbar gelagert ist. Bei der aus Fig. 4 ersichtlichen op­ toelektronischen Sensorvorrichtung ist das Gehäuse 1 nicht quaderförmig ausgeführt sondern weist eine abgerundete Kante auf. Diese Abrundung einer Kante des Gehäu­ ses 1 wird dadurch erzielt, daß zwei im rechten Winkel zueinander stehende Seiten­ wände 10 des Gehäuses 1 mittels eines zylinderausschnittförmigen Wandabschnitts miteinander verbunden sind. In den beiden Seitenwänden 10 und in dem zylinderaus­ schnittförmigen Wandabschnitt ist eine durchgehende Lichtdurchtrittsöffnung 11 vorgesehen. Das Optikmodul 2 kann nun aufgrund seiner Drehbarkeit in einem Win­ kelbereich von 90° so positioniert werden, daß praktisch jeder Bereich der Licht­ durchtrittsöffnung 11 als für das Optikmodul 2 verwendbare Lichtdurchtrittsöffnung 11 wählbar ist. Auf diese Weise wird eine optoelektronische Sensorvorrichtung er­ zielt, bei der selbst im fest eingebauten Zustand noch eine Justage der Richtung mög­ lich ist, in die Licht emittiert bzw. aus der Licht empfangen werden soll. Gemäß der aus Fig. 4 ersichtlichen Sensorvorrichtung erfolgt diese Justage mit Hilfe einer auf der Längsachse des Optikmoduls 2 vorgesehenen Stellschraube 16, die mit Hilfe eines Schraubendrehers gedreht werden kann.

Nach dem zuvor schon des öfteren angesprochen worden ist, daß das Elektronikmo­ dul 3 als flexibler, faltbarer Leiterfilm ausgeführt sein kann, ist aus Fig. 5 ersichtlich, wie ein solcher Leiterfilm entsprechend den Abmessungen des Gehäuses 1 der opto­ elektronischen Sensorvorrichtung gefaltet und in dieses eingepaßt wird. Bei der aus Fig. 5 ersichtlichen optoelektronischen Sensorvorrichtung handelt es sich um eine solche Ausführungsform, bei der die Lichtdurchtrittsöffnung 11 auf einer Breitseite, des Gehäuses 1, nämlich in der hinteren Seitenwand 10 vorgesehen ist. Dementspre­ chend ist das Optikmodul 2 mittig auf der hinteren Seitenwand 10 angeordnet. Das als flexibler, faltbarer Leiterfilm ausgebildete Elektronikmodul 3 wird dann entspre­ chend der inneren Struktur des Gehäuses 1 und der Anordnung des Optikmoduls 2 gefaltet und in das Gehäuse 1 eingepaßt.

Während in Fig. 1 eine solche optoelektronische Sensorvorrichtung dargestellt ist, die als Sende-/Empfangsvorrichtung wirkt und bei der die Emission von Licht und der Empfang von Licht durch die gleiche Lichtdurchtrittsöffnung 11 erfolgt, zeigt Fig. 6 ein solches Optikmodul 2, bei dem die Lichtwege für emittiertes bzw. einfallendes Licht nicht identisch sind. Dementsprechend ist der in einem Winkel von 45° zur Längsachse des Optikmoduls 2 angeordnete Spiegel 15 für das emittierte Licht kein teildurchlässiger sondern ein im wesentlichen vollständig reflektierender Spiegel 1 S. Ansonsten entspricht das Optikmodul 2 jedoch denen, die für die zuvor erläuterten optoelektronischen Sensorvorrichtungen gemäß bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung verwendet werden. Selbstverständlich ist für das in Fig. 6 dargestellte Optikmodul 2 ein solches Gehäuse 1 erforderlich, das für die Lichtemission und den Empfang von Licht nicht eine gemeinsame Lichtdurchtrittsöffnung 11 sondern zwei voneinander verschiedene nebeneinander bzw. übereinander angeordnete Licht­ durchtrittsöffnungen 11 aufweist.

Aus Fig. 7 ist eine optoelektronische Sensorvorrichtung mit einem an dem Gehäuse 1 vorgesehenen Befestigungselement 17 ersichtlich, mit dem das Gehäuse 1 an einer Haltevorrichtung 18 befestigt werden kann. Das Befestigungselement 17 an dem Ge­ häuse 1 weist eine im Querschnitt schwalbenschwanzförmige Hinterschneidung auf, so daß das Befestigungselement 17 in eine der Form des Befestigungselements 17 ent­ sprechend ausgebildete Haltevorrichtung 18 eingeschoben werden kann. Eine ex­ akte und reproduzierbare Positionierung der optoelektronischen Sensorvorrichtung auf der Haltevorrichtung 18 wird dadurch erzielt, daß die Seitenkanten des Befesti­ gungselements 17 an seinen dem Gehäuse 1 abgewandten Ende in einem spitzen Winkel zueinander verlaufen. Damit verändert sich über die Länge des Befesti­ gungselements 17 seine Breite, so daß beim Einschieben des Befestigungselements 17 in die Haltevorrichtung 18 an einem ganz bestimmten Punkt, nämlich dem Anschlag­ punkt, ein Einschieben des Befestigungselements 17 in die Haltevorrichtung 18 nicht weiter möglich ist. Eine verläßliche und mechanisch stabile Halterung in dieser Posi­ tion wird darüber hinaus dadurch erreicht, daß auf der Unterseite des Befestigungs­ elementes 17 eine nicht weiter dargestellte Ausnehmung vorgesehen ist, in die eine an der Haltevorrichtung angebrachte Rastvorrichtung 19 einrastbar ist. Gemäß dem aus Fig. 8 ersichtlichen bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Rastvor­ richtung 19 als eine gebogene Blattfeder ausgeführt.

Claims (16)

1. Optoelektronische Sensorvorrichtung mit einem Gehäuse (1), dadurch gekenn­ zeichnet, daß in dem Gehäuse (1) ein Optikmodul (2) und ein Elektronikmodul (3) vorgesehen sind.

2. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Sender (4), vor­ zugsweise eine Laserdiode, vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (4) in einer in dem Optikmodul (2) vorgesehenen Aufnahmevorrichtung (5) angeord­ net ist.

3. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Empfän­ ger (7), vorzugsweise eine großflächige Fotodiode, vorgesehen ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Empfänger (7) Bestandteil des Elektronikmoduls (3) ist.

4. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronikmodul (3) alle für die optoelektronische Sensor­ vorrichtung erforderlichen elektronischen Komponenten aufweist.

5. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektronikmodul (3) einen flexiblen, vorzugsweise faltbaren, Leiterfilm aufweist.

6. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis S. dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (1) Aufnahmeeinrichtungen (8) vorgesehen sind, das Optikmodul (2) Eingriffseinrichtungen (9) aufweist und das Optikmodul (2) durch den Eingriff der Eingriffseinrichtungen (9) in die Aufnahmeeinrichtungen (8) in dem Gehäuse (1) befestigt ist.

7. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtungen (8) und die Eingriffseinrichtungen (9) als Steck­ löcher bzw. Steckstifte oder/und als ein System aus Nut und Feder ausgebildet sind.

8. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Eingriffseinrichtungen (9) in den Aufnahmeeinrichtungen (8) verra­ stet oder/und verklebt sind.

9. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Gehäuse (1) zwei in einem Winkel zueinander stehende Seitenwände (10) aufweist und in einer der Seitenwände (10) eine Lichtdurchtrittsöffnung (11) vorgesehen ist, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Eingriffseinrichtungen (9) des Optikmoduls (2) derart ausgebil­ det sind, daß das Optikmodul (2) in wenigstens zwei voneinander verschiedenen Ori­ entierungen in das Gehäuse (1) einbaubar ist, die eine Ausrichtung des Optikmoduls (2) auf die in der einen bzw. in der anderen Seitenwand (10) vorgesehene Licht­ durchtrittsöffnung (11) entsprechen.

10. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Optikmodul (2) in dem Gehäuse (1) um seine Längsachse drehbar gelagert ist.

11. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Gehäuse (1) zwei in einem Winkel zueinander stehende, vorzugsweise zueinander senkrechte Sei­ tenwände (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Seitenwänden (10) je­ weils eine Lichtdurchtrittsöffnung (11) vorgesehen ist und das Optikmodul (2) in dem Gehäuse (1) derart drehbar gelagert ist, daß eine der beiden Lichtdurchtrittsöffnungen (11) als für das Optikmodul (2) verwendbare Lichtdurchtrittsöffnung (11) wählbar ist.

12. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 10, wobei das Gehäuse (1) zwei in einem Winkel zueinander stehende, vorzugsweise zueinander senkrechte Sei­ tenwände (10) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden in einem Winkel zueinander stehenden Seitenwände (10) des Gehäuses (1) mittels eines zylinderaus­ schnittförmigen Wandabschnitts miteinander verbunden sind, in den beiden Seiten­ wänden (10) und in dem zylinderausschnittförmigen Wandabschnitt eine durchge­ hende Lichtdurchtrittsöffnung (11) vorgesehen ist und das Optikmodul (2) in dem Gehäuse (1) derart drehbar gelagert ist, daß jeder Bereich der Lichtdurchtrittsöffnung (11) als für das Optikmodul (2) verwendbare Lichtdurchtrittsöffnung (11) wählbar ist.

13. Optoelektronische Sensorvorrichtung mit einem Gehäuse (1) und einem an dem Gehäuse (1) vorgesehenen Befestigungselement (17), mit dem das Gehäuse (1) an ei­ ner Haltevorrichtung (18) befestigbar ist, wobei das Befestigungselement (17) eine solche Hinterschneidung aufweist, daß das Befestigungselement (17) im Querschnitt an seinem dem Gehäuse zugewandten Ende schmaler ist als seinem dem Gehäuse (1) abgewandten Ende, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Seitenkanten des Befestigungselementes (17) an seinem dem Gehäuse (1) abgewandten Ende in einem spitzen Winkel zueinander verlaufen.

14. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich­ net, daß das Befestigungselement (17) im Querschnitt schwalbenschwanzförmig ist und/oder die Seitenkanten des Befestigungselements (17) V-förmig aufeinander zu­ laufen.

15. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf der Unterseite des Befestigungselements (17) eine Ausneh­ mung vorgesehen ist und in die Ausnehmung eine an der Haltevorrichtung (18) an­ gebrachte Rastvorrichtung (19) einrastbar ist.

16. Optoelektronische Sensorvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Rastvorrichtung (19) eine Feder ist, insbesondere eine gebogene Blattfe­ der.