Eine Gabellichtschranke hält Sender und Empfänger in einem U-förmigen Gehäuse fixiert, sodass der Strahl niemals aus der Ausrichtung laufen kann. Mit 0,03 mm Wiederholgenauigkeit und 3 kHz Schaltfrequenz ist sie die reproduzierbarste Lösung, um Kleinteile zu zählen, Etikettenkanten zu erfassen und Indexmarken zu erkennen. Fünf Gabelbreiten von 5 mm bis 50 mm, 10–30 V DC (5–24 V DC bei der 5-mm-Serie), NPN oder PNP mit umschaltbarer Hell- und Dunkelschaltung.
NPN / PNP, hellschaltend oder dunkelschaltend umschaltbar
Geprüft vom SEGMENsensor-Applikationstechnik-Team · Shenzhen, ChinaSpezifikationen aus den aktuellen Auswahltabellen der laufenden FertigungZuletzt aktualisiert:
Was ist eine Gabellichtschranke?
Eine Gabellichtschranke – auch als Gabelsensor oder U-Schlitz-Sensor bezeichnet – hält Sender und Empfänger in einem starren U-förmigen Gehäuse, werkseitig über einen festen Spalt ausgerichtet. Alles, was durch die Gabel läuft, unterbricht den Strahl. Da die Optik niemals aus der Ausrichtung laufen kann, ist sie der reproduzierbarste optische Sensor für das Zählen von Kleinteilen, das Erfassen von Etikettenkanten und das Erkennen von Indexmarken.
Sender und Empfänger sind in einem Gehäuse fixiert. Keine Ausrichtung, kein Reflektor, keine Dejustage.
Warum eine Gabellichtschranke statt einer separaten Einweglichtschranke aus Sender und Empfänger?
Eine Gabellichtschranke ist eine Einweganordnung, bei der das Ausrichtungsproblem bereits gelöst ist. Das zählt, wenn das erfasste Merkmal klein und schnell ist:
Nichts auszurichten. Ein Befestigungswinkel, ein Kabel, kein gegenüberliegendes Gehäuse, das eingerichtet oder nach der Wartung neu justiert werden muss.
Reproduzierbarer Schaltpunkt. Der Strahl liegt in einer festen Position relativ zum Gehäuse, sodass sich der Auslösepunkt bei Wartungsarbeiten an der Maschine nicht verschiebt.
Kleine Merkmale. Der schmale, klar begrenzte Strahl löst kleine Objekte und dünne Kanten auf, die ein Paar mit breitem Strahl verschmieren würde.
Kompakt. Die gesamte Baugruppe beansprucht den Platz der Gabel zuzüglich des Gehäuses.
Die Einschränkung liegt auf der Hand: Das Teil muss physisch durch die Gabel laufen. Damit eignet sie sich für geführtes Material – Band, Draht, Klebeband, Etiketten, Kleinteile auf einer Führung – nicht für offene Förderbänder.
Welche Gabelbreiten sind verfügbar?
Serie
Gabelbreite
Typische Anwendung
SEGU5
5 mm
Feiner Draht, dünnes Band, kleine Indexmarken
SEGU10
10 mm
Etikettenkanten, Klebestellen auf Bahnen, Kleinbauteile
SEGU15
15 mm
Blisterstreifen, Steckergehäuse
SEGU30
30 mm
Flaschenhälse, Formteile auf einer Führung
SEGU50
50 mm
Größere geführte Bauteile, Teilekontrolle im Fallschacht
Welche elektrischen und mechanischen Daten gelten?
Die 5-mm-Serie ist im aktuellen Fertigungskatalog ausführlich dokumentiert:
Parameter
Wert
Erfassbares Objekt
Lichtundurchlässig, ab 0,8 × 1,2 mm
Wiederholgenauigkeit
0,03 mm oder besser
Schaltfrequenz
3 kHz
Ausgang
NPN oder PNP Open Collector, Schließer/Öffner
Schaltverhalten
Hell-/Dunkelschaltung, umschaltbar
Lichtart
LED, 940 nm
Versorgungsspannung
5–24 V DC
Stromaufnahme
≤ 8 mA
Restspannung
< 1 V bei 50 mA Last
Schutzbeschaltungen
Überspannungsschutz, Verpolungsschutz
Fremdlichtsicherheit
Glühlampenlicht, ≤ 1000 Lux am Empfänger
Betriebstemperatur
−25 °C bis +55 °C
Lagertemperatur
−30 °C bis +80 °C
Luftfeuchte
5–85 % relative Luftfeuchte im Betrieb, nicht kondensierend
Spannungsfestigkeit
1000 V AC, 1 Minute, Anschlüsse gegen Gehäuse
Isolationswiderstand
≥ 20 MΩ bei 250 V DC
Schwingfestigkeit
10–55 Hz, 1,5 mm Amplitude, 2 h je Achse
Schutzart
IP50
Gehäusematerial
PC
Anschluss
2 m, 4-adriges Kabel
Die obigen Werte stammen aus dem aktuellen Fertigungskatalog für die Gabelserie 5 mm. Die Werte der Serien 10, 15, 30 und 50 mm weichen ab – fordern Sie vor der Konstruktionsfreigabe das jeweilige Datenblatt an.
Wie prüft man, ob die Ansprechzeit schnell genug ist?
Teilen Sie die Länge des erfassten Merkmals durch die Bahngeschwindigkeit, um die Verweildauer zu erhalten, und vergleichen Sie diese mit der Ansprechzeit des Sensors. Ein 5 mm langes Merkmal bei 2 m/s ist 2,5 ms lang anwesend; eine Schaltfrequenz von 3 kHz entspricht rund 0,17 ms, die Reserve ist also komfortabel. Probleme treten auf, wenn das Merkmal klein und die Linie schnell ist – eine 1 mm große Marke bei 5 m/s ist nur 0,2 ms lang anwesend.
Auswahltabelle
22 Gabel-Konfigurationen sind über 5 Gabelbreiten verfügbar.
Modell
Serie / Bauform
Gabelbreite
Ausgang
Versorgung
Anschluss
Gehäuse
Lichtart
SEGU10-T010N-SIPU4
U10 · Gabel 10 mm
10 mm
NPN
10-30 V DC
M8-Steckverbinder
PBT
Infrarot
SEGU10-T010P-SIPU4
U10 · Gabel 10 mm
10 mm
PNP
10-30 V DC
M8-Steckverbinder
PBT
Infrarot
SEGU15-T015N-SIPU4
U15 · Gabel 15 mm
15 mm
NPN
10-30 V DC
M8-Steckverbinder
PBT
Infrarot
SEGU15-T015P-SIPU4
U15 · Gabel 15 mm
15 mm
PNP
10-30 V DC
M8-Steckverbinder
PBT
Infrarot
SEGU30-T030N-SIPU4
U30 · Gabel 30 mm
30 mm
NPN
10-30 V DC
M8-Steckverbinder
PBT
Infrarot
SEGU30-T030P-SIPU4
U30 · Gabel 30 mm
30 mm
PNP
10-30 V DC
M8-Steckverbinder
PBT
Infrarot
SEGU5-T05N-SR4U2-0
U5 · Gabel 5 mm
5 mm
NPN
5-24 V DC
2 m Kabel
PC-Kunststoff
LED 940 nm
SEGU50-T050N-SIPU4
U50 · Gabel 50 mm
50 mm
NPN
10-30 V DC
M8-Steckverbinder
PBT
Infrarot
SEGU50-T050P-SIPU4
U50 · Gabel 50 mm
50 mm
PNP
10-30 V DC
M8-Steckverbinder
PBT
Infrarot
Wie verdrahtet man eine Gabellichtschranke?
Sender und Empfänger sitzen im selben U-förmigen Gehäuse, sodass eine Gabellichtschranke nur ein Kabel besitzt und keine separate Senderverdrahtung benötigt. Die Serien U10–U50 sind mit M8-Steckverbinder ausgeführt; die Serie U5 wird mit 2 m vieradrigem Kabel geliefert.
Aderfarben und M8-Steckerbelegung der Gabellichtschranke
Funktion
Aderfarbe (IEC 60947-5-2)
M8 pin
Hinweise
Versorgung +
Braun
1
10–30 V DC bei den Serien U10–U50; 5–24 V DC bei der Serie U5
Versorgung −
Blau
3
0 V / Bezugspotenzial
Ausgang (NPN oder PNP)
Schwarz
4
Hauptschaltausgang
Umschaltung hell-/dunkelschaltend
Weiß
2
Vorhanden bei umschaltbaren Modellen
Ein NPN-Ausgang zieht Strom nach 0 V (minusschaltend); ein PNP-Ausgang liefert Strom aus der Versorgung (plusschaltend). Stimmen Sie den Sensorausgang auf die Eingangsbaugruppe der Steuerung ab – wird ein PNP-Sensor an einen minusschaltenden Eingang gelegt (oder umgekehrt), bleibt der Eingang dauerhaft inaktiv. Prüfen Sie vor der Verdrahtung die Anschlussbelegung im Datenblatt des jeweiligen Modells.
Fehlersuche bei Gabellichtschranken
Symptom
Wahrscheinliche Ursache
Was zu prüfen ist
Ausgang schaltet nie
Ausgangstyp passt nicht zum Steuerungseingang
NPN gegen PNP; minusschaltende gegen plusschaltende Eingangsbaugruppe
Kleine Merkmale werden übersehen
Objekt kleiner als die erfassbare Größe von 0,8 × 1,2 mm oder lichtdurchlässig
Musterteil und Bahngeschwindigkeit einsenden, damit die Optik abgestimmt werden kann
Fehlzählungen bei hoher Bahngeschwindigkeit
Verweildauer kürzer, als es die Schaltfrequenz von 3 kHz zulässt
Merkmalslänge und Bandgeschwindigkeit mit der Schaltfrequenz vergleichen
Dünne oder transparente Folie wird nicht erkannt
Zu geringe Dämpfung über die Gabel hinweg
Empfindlichkeitsreserve verringern oder ein Modell mit einstellbarer Empfindlichkeit wählen
Erfassung verschlechtert sich über Wochen
Staub oder Späne sammeln sich in der Gabel
Regelmäßige Ausblasung mit Reinluft vorsehen oder auf eine größere Gabelbreite wechseln
Zufälliges Schalten bei nebeneinander montierten Gabeln
Optisches Übersprechen zwischen benachbarten Geräten
Abstand zwischen den Gabeln vergrößern oder die Einbaurichtung abwechseln
Eindringen von Wasser oder Kühlschmierstoff
Die Gabelserie ist nur mit IP50 eingestuft
Gabel nicht direkter Nassreinigung aussetzen; geschützte Einbauposition wählen
Ausgang verhält sich umgekehrt zur Erwartung
Hell- und Dunkelschaltung falsch herum gewählt
Die gegenteilige Modellvariante wählen oder die Betriebsart umschalten, sofern das Modell dies unterstützt
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Die optoelektronische Erfassung ist eine von sechs Sensorfamilien, die wir in Shenzhen fertigen. Wo eine optische Lösung nicht passt, decken diese Alternativen dieselben Erfassungsaufgaben ab:
Eine Gabellichtschranke hält Sender und Empfänger in einem U-förmigen Gehäuse mit festem Abstand zueinander. Jedes Objekt, das durch die Gabel läuft, unterbricht den Strahl und schaltet den Ausgang. Da die Optik werkseitig ausgerichtet ist, entfällt das Einrichten, und über die Zeit tritt keine Dejustage auf.
Welche Gabelbreiten sind verfügbar?
Fünf Breiten: 5, 10, 15, 30 und 50 mm. Die 5-mm-Serie eignet sich für feinen Draht, dünnes Band und kleine Indexmarken; 10 und 15 mm für Etikettenkanten und Blisterstreifen; 30 und 50 mm für Flaschenhälse und größere geführte Bauteile.
Wie klein dürfen die Objekte sein, die eine Gabellichtschranke noch erfasst?
Die 5-mm-Serie erfasst lichtundurchlässige Objekte ab 0,8 × 1,2 mm, mit einer Wiederholgenauigkeit von 0,03 mm oder besser. Kleinere oder lichtdurchlässige Merkmale erfordern unter Umständen eine andere Optik – senden Sie uns ein Muster und die Bahngeschwindigkeit, und wir bestätigen die Machbarkeit.
Was ist die Schaltfrequenz und warum ist sie wichtig?
Die 5-mm-Serie schaltet mit 3 kHz. Damit ist festgelegt, wie schnell aufeinanderfolgende Merkmale noch sicher erfasst werden. Teilen Sie die Merkmalslänge durch die Bahngeschwindigkeit, um die Verweildauer zu erhalten, und vergleichen Sie: Ein 5 mm langes Merkmal bei 2 m/s verweilt 2,5 ms und liegt damit bequem innerhalb dessen, was 3 kHz leisten.
Welche Versorgungsspannung nutzen Gabellichtschranken?
Die 5-mm-Serie arbeitet mit 5–24 V DC und nimmt höchstens 8 mA auf, was den direkten Anschluss sowohl an 5-V-Logik als auch an 24-V-Steuerspannung erlaubt. Überspannungs- und Verpolungsschutz sind integriert. Andere Gabelbreiten können abweichen – prüfen Sie das jeweilige Datenblatt.
Welche Schutzart haben Gabellichtschranken?
IP50 bei der 5-mm-Serie – staubgeschützt, aber nicht wasserdicht. Gabellichtschranken sind für geschlossene Maschinenräume gedacht, nicht für Nassreinigungsbereiche. Wählen Sie für feuchte Umgebungen stattdessen ein gekapseltes Sender-Empfänger-Paar in Rundbauform.
Lässt sich das Schaltverhalten ändern?
Ja. Die 5-mm-Serie bietet umschaltbare Hell- und Dunkelschaltung, sodass eine Typenbezeichnung beide Steuerungslogiken abdeckt. Der Ausgang ist NPN oder PNP als Open Collector, mit Schließer und Öffner je nach bestellter Modellvariante.
Wo werden Gabellichtschranken typischerweise eingesetzt?
In der Etiketten- und Bahnverarbeitung zur Klebestellen- und Kantenerkennung; beim Zählen von Kleinteilen auf Schwingförderern und in Fallschächten; beim Lesen von Indexmarken auf rotierenden Scheiben und Nocken; sowie zur Endlagenerfassung, wenn eine Fahne an einem bewegten Schlitten durch die Gabel läuft.
Fertigen Sie Gabellichtschranken für OEM-Kunden?
Ja. SEGMENsensor liefert Gabellichtschranken ab 10 Stück je Konfiguration, mit kundenspezifischer Kabellänge, Steckverbindertyp, Bohrbild des Befestigungswinkels und Gehäusebeschriftung. Kostenpflichtige Muster von Katalogmodellen werden in der Regel innerhalb von fünf bis sieben Arbeitstagen ab Shenzhen versandt.
Welche Angaben benötigen Sie, um eine Gabellichtschranke zu empfehlen?
Die Größe des Objekts oder Merkmals, das durch die Gabel läuft, den notwendigen Freiraum darum herum, die Bahngeschwindigkeit, ob das erfasste Material lichtundurchlässig oder lichtdurchlässig ist, die Versorgungsspannung und den Typ des Steuerungseingangs sowie ob die Maschinenumgebung gekapselt oder offen ist.
OEM- und Handelsmarkenfertigung (Private Label)
SEGMENsensor fertigt optoelektronische Sensoren in Shenzhen für industrielle OEM-Kunden und Distributoren. Nennen Sie uns die Erfassungsaufgabe statt einer Typenbezeichnung – Objektmaterial und -farbe, Abstand, Hintergrund, Bauraum, Umgebung und Typ des Steuerungseingangs – und unsere Ingenieure liefern zwei oder drei passende Konfigurationen samt Zeichnungen.
Mindestbestellmenge ab 10 Stück (MOQ)
Standardmodelle aus dem Katalog werden ab Lager geliefert. Kundenspezifische Ausführungen beginnen bei 10 Stück je Konfiguration.
Private Label und kundenspezifische Beschriftung
Gehäusefarbe, Laserbeschriftung, Etikettengestaltung und Verpackung werden nach Ihrer Vorgabe gefertigt.
Kabel- und Steckverbinderoptionen
Kabellänge, Mantelmaterial, M8- oder M12-Steckverbinder und Anschlussbelegung können auf Anfrage geändert werden.
Muster in 5–7 Arbeitstagen
Kostenpflichtige Muster von Katalogmodellen verlassen Shenzhen in der Regel innerhalb von fünf bis sieben Arbeitstagen.
Schicken Sie uns Ihre Erfassungsaufgabe
Objekt, Abstand, Hintergrund, Umgebung und Steuerungseingang – wir antworten innerhalb eines Arbeitstages mit Spezifikationen und Angebot.
