光電センサーチャタリングの原因とは？

光電センサーが新品か？（機械装置全体として新品か？）

新品ではないとしたら何年使用したのか？

例えば５年程度使用しているが今までそのような誤動作はした事は無かったのか？

年に数回程度は誤動作した事が有ったけれど低頻度なので問題視してこなかっただけなのか？

年に数回未満の誤動作率だったのが月に数回レベルに頻度が上がったのか？

付近に大型のインバータやサーボモータや溶接機その他強ノイズ発生減は無いのか？
（概ね７．５ｋｗ以上）

実際には有るけれど質問者が知らないだけではないのか？
（隣の部屋や建屋に増設したが管轄外で知らされていないとか良くある話）

他には旧機種のインバータを現行新品したとか
（旧機種より新型の方がノイズが大きい事は良くあります）


インバータ動力線にラインノイズフィルタ（フェライトコア）が効果的
http://wwwf2.mitsubishielectric.co.jp/melfansweb/inv/lineup/fr_a500/ina50a9d.htm

一般的にノイズ対策してない大型インバータが付近に有ると光電センサは誤動作しやすい
ノイズを受けた悪影響はハンチングと言う結果として現れやすい
またワークの有無は関係ありません

ワーク無しでもノイズが原因で有りと検出して一瞬出力したり
ワーク有りでもノイズが原因で無しとして一瞬出力停止したり

いずれにしてもハンチングとなります

ノイズの影響を受けて居るかどうかの判断はオシロスコープで見る以外の手段は少ない

多くの人はノイズだろうか？と疑いながらもオシロで見ようともしない
オシロで見れば一発で分かるのに
ノイズ対策した結果もオシロで確認する以外の手段は無い

<アンプ内蔵形>での使用環境で対策案
電源部以外を一体としたもの。(透過形は投光部を含む投光器と、受光部、増幅部、制御部を含む受光器に分かれる）。電源部は単独に電源ユニットなどの形をとります。
特長
・受光部、増幅部、制御部が一体となっているので、微小信号の信号線を引き回す必要がなくノイズの影響を受けにくい。
＜アンプ分離形でのノイズ影響＞
投光部と受光部だけを分離して、それぞれ投光器、受光器としたもの（透過形）、あるいは一体の投受光器としたもの（反射形）です。その他の増幅部、制御部は一体のアンプユニットの形をとります。
不具合発生要因
・投・受光部とアンプユニットの間の信号線が、ノイズの影響を受けやすい。
ノイズ発生が考えられます。
光電センサについて原理/分類が説明されている“オムロン”テクニカルガイドにURLしてみてください。

DC24Vの確認はテスターで測定したのでしょうか?
今回のような現象を確認するためには、オシログラフを使用します。

異常な電圧波形やノイズの侵入等によりセンサーが誤動作している
可能性があります。
これらを判別するにはオシログラフやメモリレコーダにより、
ある時間連続して波形を観測する必要があります。

３点確認していただきたいことがあります

?光軸に乱反射はないか？
⇒怪しかったらスリットを入れる
?シーケンス回路にドゥエルが入っているか？
⇒センサー入力接点にタイマーのコイルを入れる
?AVR（スイッチング電源）が負荷運転時電圧降下していないか？
⇒AVR容量を上げる・別系統にして追加する

私もマシニングセンターで同じ現象が出ていました。
このときの原因は、AVRの容量不足で連続運転時
ある一瞬（クーラントバルブON）のとき定格容量（１２０W）を超えたため
電圧（２４→２０V）が降下し、定格電流（５→６A）が超えたことが原因でした。
難しいとは思いますが頑張って解決してください。

?についてですが、少し解釈が異なります。
ドゥエルとは簡単にいうと遅延という意味です。
多分大丈夫とは思いますが、
シーケンス回路のワーク有検出・異常確認をセンサー入力のみで
行っていないかという意味です。
通常ですと、センサー入力ONが、何秒間（ex.0.5s）か続いていることを
確認してタイマーコイルONさせワーク有確認を完了しますよね？
かたや異常の方もセンサー入力OFFが、何秒間（ex.0.5s）か続いていることを
確認して異常コイルONさせますよね？
センサー入力をダイレクトで見ていると当然不安定になりチャタリングは
発生しやすくなります。

以上、頑張ってください。