CN116643325A - 传感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于在监测区域中检测物体的传感器，其具有传感器部件和评估单元(9)。在评估单元(9)中根据传感器部件的传感器信号产生物体确定信号。传感器具有设备连接单元(10)，所述设备连接单元具有连接装置，所述连接装置设计用于与连接模块(11)连接。配置跳线和/或配置存储器(17)能够安置在设备连接单元(10)上。由此能够预定在连接模块(11)的连接元件上的信号分配和/或传感器的运行方式。

Description

传感器

技术领域

本发明涉及一种传感器。

背景技术

这种光学传感器通常被使用用于检测物体在监测区域中。

传感器可以特别是设计为光学传感器。

在最简单的实施方式中，作为传感器部件的光学传感器具有仅仅一个发射光束的发射器和接收光束的接收器。光学传感器可以在此设计为光电邻近效应传感器、光电距离传感器、回归反射型光电传感器和诸如此类，其中，在这个实施方式中，发射器和接收器被集成在共同的壳体中。此外，光学传感器也可以设计为透射式光电传感器。在这种情况中，发射器和接收器安置在单独的壳体中。

光学传感器也通常可以具有多个发射器和/或接收器。这种光学传感器的一个实例是光幕。

光幕典型地在第一壳体中在监测区域的边缘处包括发射光束的发射器的列布置并且在第二壳体中在监测区域的对置的边缘处包括接收光束的接收器的列布置。

光学传感器具有作为电子元件的评估单元，在所述评估单元中根据接收器的接收信号产生物体确定信号。所述物体确定信号可以特别是设计为二进制的控制信号，所述控制信号的控制状态给出，物体是否处于监测区域中。物体确定信号可以替换地是模拟信号、例如距离值。

为了输出物体确定信号和必要时另外的输出信号，以及为了输入输入信号，传感器典型地具有连接模块、例如插接式连接器。

在此通常具有的缺点是，所述连接模块的连接元件的数量受限。此外，根据连接模块的类型确定在各个连接元件上的信号分配。连接模块的连接元件的配置由此是不可能的。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种开头所述类型的传感器，该传感器可以灵活地并且以小的结构耗费与不同的要求相匹配。

为了解决该任务设置独立权利要求的特征。有利的实施方式和符合目的的进一步方案在从属权利要求中设置。

本发明涉及一种用于在监测区域中检测物体的传感器，其具有传感器部件和评估单元。在评估单元中根据传感器部件的传感器信号产生物体确定信号。传感器具有设备连接单元，所述设备连接单元具有连接装置，所述连接装置设计用于与连接模块连接。配置跳线和/或配置存储器能够安置在设备连接单元上，通过所述配置跳线和/或配置存储器能够预定在连接模块的连接元件上的信号分配和/或传感器的运行方式。

本发明此外涉及一种相应的方法。

根据本发明的传感器用于在监测区域中检测物体。传感器为此具有传感器部件和评估单元，其中，在评估单元中根据传感器信号产生物体确定信号。

传感器以公知的方式具有连接模块、例如插接式连接器，所述连接模块一方面仅仅用于给传感器供电并且另一方面具有连接元件，通过所述连接元件可以将输入信号输入到传感器中并且将输出信号从传感器输出。

根据本发明可以配置所述接口，从而传感器的功能本身可以通过运行方式选择来预定。替换地或附加地，根据应用情况可以调整在连接元件上的信号分配。由此可以特别是建立与不同的外部单元的端口兼容性，传感器可以借助连接模块与外部单元连接。

所述可配置性通过以下方式实现，传感器具有设备连接单元，所述设备连接单元具有配置存储器和/或配置跳线。

通过配置跳线可以按硬件地预定确定的配置。借助配置存储器可以通过被存储在那里的配置数据预定配置。

根据配置跳线和/或配置存储器的设计方案，连接模块的连接元件的特定的信号分配和/或传感器的运行方式被调设。

在最简单的情况中，可以使用不同的配置跳线或配置存储器以预定传感器的不同的配置。

根据有利的第一进一步方案，所述配置存储器或每个配置存储器能够通过接口被参数化。

配置存储器则是具有自己的接口的存储器模块，外部设备可以与所述接口连接，以便在配置存储器中读入配置数据。外部设备可以通常由计算机单元构成。通过读入不同的配置数据可以预定传感器的不同的配置。

根据有利的第二进一步方案，不仅配置存储器而且配置跳线设置在设备连接单元上。通过配置跳线则能够选择配置存储器中的配置。

通过不同地调设配置跳线可以由此调设不同的配置，所述不同的配置通过被存储在配置存储器中的配置数据来预定。

配置跳线通常构成导电桥，通过所述导电桥可以建立接地连接。共同借助Pull-up(上拉)电阻以及配置跳线提供相应于比特的信息。通过N个配置跳线可以由此产生2N个地址，所述地址可以被考虑用于选择不同的配置、即运行方式或者连接模块的信号分配。

根据一个有利的结构设计方案，传感器具有至少一个壳体，其中，设备连接单元能够固定在壳体的壳体部分上。

在此，在壳体部分和设备连接单元之间设置密封装置。

设备连接单元和传感器的壳体之间的接合部位由此完全被密封。

根据第一变体，配置存储器和/或配置跳线能够插接在壳体部分上。

通过插接连接将配置存储器和/或配置跳线构成具有壳体的结构单元，设备连接单元被引导到该结构单元上，从而在设备连接单元固定在壳体部分上时配置存储器和/或配置跳线由设备连接单元抓持。

根据第二变体，配置存储器和/或配置跳线能够插接在设备连接单元上。

在这种情况中，通过插接连接将配置存储器和/或配置跳线构成具有设备连接单元的结构单元，该结构单元被放置在壳体部分上，从而在设备连接单元固定在壳体部分上时配置存储器和/或配置跳线由壳体部分抓持。

通常也可能的是，设置有在设备连接单元中固定布线的配置跳线。

特别是设计为插接式连接器的连接模块可以通过电缆与设备连接单元连接。

有利地，连接模块和电缆可以共同被浇注或注射成型。

替换地，设备连接单元和电缆可以共同被浇注或注射成型。

根据本发明的传感器可以特别是设计为安全传感器，也就是说，传感器则具有故障安全结构，从而所述传感器可以在与安全相关的应用中、例如在人员保护的领域中被使用。

故障安全结构特别是通过评估单元的冗余的、有利地双通道的结构、例如以两个循环相互监测的计算机单元的形式实现。

如果通过评估单元的计算机单元意识到故障，则安全传感器例如通过以下方式进入安全状态中，即所述安全传感器产生物体确定信号，通过物体确定信号关闭被监测的、带来危险的机器。

根据本发明的传感器可以原则上是雷达传感器或超声波传感器。特别有利地，传感器是光学传感器。

光学传感器可以特别是设计为面距离传感器、即扫描距离传感器或光幕。

附图说明

下面借助附图阐述本发明。附图示出：

图1：根据本发明的呈光幕形式的传感器的实施例。

图2：根据图1的具有设备连接单元和所配属的连接模块的光幕的示意图。

图3a：光幕的壳体部分以及所配属的设备连接单元的单个视图。

图3b：根据图3a的壳体部分的俯视图。

图4：根据图3a的实施方式的变体。

图5：根据图4的设备连接单元的特定的结构设计方案。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本发明的呈光幕1形式的用于在监测区域内检测物体的传感器的一个实施例的结构。

光幕1具有发射器单元，所述发射器单元具有壳体2a，该壳体具有作为第一传感器部件的、发射光束3的发射器4的列布置以及配属给所述第一传感器部件的构成光学元件的发射光学器件5。此外，光幕1具有接收器单元，所述接收器单元具有第二壳体2b，该壳体具有作为第二传感器部件的、接收光束3的接收器6的列布置，呈接收光学器件7形式的光学元件相应地设置在所述第二传感器部件之前。

壳体2a，2b这样布置在监测区域的对置的边缘处，接收器6相应地与发射器4对置地布置并且与所述发射器构成发射器接收器对，其中，发射器4的光束3形成光束轴。在这种情况中设置八个光束轴。当然，光幕也可以1具有其他数量的光束轴。

替换地，光幕1也可以设计为反射光幕1。所有发射器4和接收器6则布置在壳体2a或2b中，所述壳体布置在监测区域的边缘上。反射器位于另一个端部上。在空的监测区域中，发射器4的光束3通过反射器被引导回到相应配属的接收器6。

发射器4由发射器控制装置8控制。给接收器6配属评估单元9。在此，光束轴周期地单个地依次被激活。评估单元9控制接收器6并且评估所述接收器的接收信号以产生呈二进制的控制信号形式的物体确定信号，所述控制信号的控制状态给出物体是否处于监测区域中。在空的监测区域中，光束轴的光束3不受阻碍地到达相应的光束轴的接收器6。在物体干预时，至少一个光束轴被中断。如果光幕1构成安全传感器，发射器控制装置8和/或评估单元9可以具有多通道结构。发射器控制装置8和/或评估单元9特别是可以由两个周期地监测的计算机单元构成。

通过设计为安全传感器的光幕1例如监测所述机器上的危险区域。仅仅在空的监测区域中开启机器的运行。如果发射器控制装置8和评估单元9查出故障，则在光幕1中这样产生控制信号，以使得关闭机器，也就是说，实现转入到安全状态中。

图2示出根据本发明的、设备连接单元10与光幕1的连接，其中，设备连接单元10本身与连接模块11、例如插接式连接器连接。设备连接单元10也可以与具有开放的电缆端部的无连接模块的电缆12连接。

图2示出一个实施方式，其中，不仅在发射器单元的壳体2a上而且在接收器单元的壳体2b上设置设备连接单元。通常也可以仅仅在一个壳体2a，2b上设置设备连接单元10。

所述设备连接单元或每个设备连接单元10构成作为传感器、特别是光幕1的组成部分的模块。设备连接单元10可以借助于未示出的固定装置被固定在相应的壳体2a，2b上。

在这种情况中，每个设备连接单元10通过电缆12与连接模块11连接。

有利地，连接模块11与电缆12共同被浇注或注射成型。

替换地，设备连接单元10与电缆12共同被浇注或注射成型。

图3a，3b示出光幕1的壳体2b的、具有在其上侧的壳体部分200的区段。设备连接单元10(在图3b中示出)可以固定在所述壳体部分200上。在这种情况中，设备连接单元10能够以凸出部10a被插入并且卡锁在壳体部分200的对应的接收部中。

在壳体部分200上设置密封装置13。通过所述密封装置13将壳体部分200和设备连接单元10之间的接合部位完全密封。

密封装置13围绕在壳体部分200的端侧上暴露的连接区域14，所述连接区域具有连接触点15、跳线区域16和配置存储器17的接头，所述连接触点能够与连接模块11的连接元件连接，其中，如同在图3b中看到的那样，配置存储器17能够插接在那里。配置跳线可以安置在跳线区域16上。配置跳线构成导电桥，通过所述导电桥可以建立向地线、至运行电压或至另外的触点的电连接。共同借助上拉电阻、下拉电阻或者至另外的触点的连接能够将具有两个比特值的比特编码。

配置数据存储在配置存储器17中。如果设备连接单元10与壳体部分200的连接区域14连接，相应地将配置存储器17中的配置数据进行信号分配，也就是说，将光幕1的输入信号和输出信号配属给连接模块11的确定的连接元件。此外借助配置数据可以进行光幕1的运行方式选择。

具有不同的配置数据的不同的配置存储器17原则上可以安置在连接区域14上。与此相应地可以调设在连接模块11的连接元件上的不同的信号分配和/或不同的运行方式。

此外可能的是，所述配置存储器或每个配置存储器17能够通过接口被参数化。

设备连接单元10的功能性可以通过以下方式被扩展，即除了配置存储器17以外在跳线区域16上也布置配置跳线。

通过配置跳线则可以选择配置存储器17中的配置。

图4示出根据图3a和3b的实施方式的一个变体。图4示出作为接头的连接引脚18，具有配置跳线的跳线桥19能够插接在所述连接引脚上。在设备连接单元10固定在壳体部分200上时，跳线桥19被导入设备连接单元10上的凹进部20中，也就是说，跳线桥19由设备连接单元10抓持。

图5示出图4的布置的放大的局部图。如同由图5可看到的那样，跳线桥19具有凹口21。

如果跳线桥19被导入到设备连接单元10的凹进部20中，则夹紧装置22被导入到凹口21中，由此跳线桥19固定在设备连接单元10上。夹紧装置22可以是弹性元件、例如弹簧、夹子、弹性体元件和诸如此类。

通过跳线桥19的配置跳线可以如同通过配置存储器17那样以相同的方式预定连接模块11的连接元件的信号分配并且也预定光幕1的运行方式

所述跳线桥19当然也可以在设备侧被导入并且建立在设备连接单元10中相应的连接。

在图4和5的布置中，跳线桥19也可以由配置存储器17替代。

所述配置存储器19当然也可以在设备侧被导入并且建立在设备连接单元10中相应的连接，所述设备连接单元则通过另外的触点建立至设备侧的电连接。

附图标记列表

(1)光幕

(2a)壳体

(2b)壳体

(3)光束

(4)发射器

(5)发射光学器件

(6)接收器

(7)接收光学器件

(8)发射器控制装置

(9)评估单元

(10)设备连接单元

(10a)凸出部

(11)连接模块

(12)电缆

(13)密封装置

(14)连接区域

(15)连接触点

(16)跳线区域

(17)配置存储器

(18)连接引脚

(19)跳线桥

(20)凹进部

(21)凹口

(22)夹紧装置

(200)壳体部分。

Claims (20)

1.一种用于在监测区域中检测物体的传感器，其具有传感器部件和评估单元(9)，其中，在所述评估单元(9)中根据所述传感器部件的传感器信号产生物体确定信号，其特征在于，所述传感器具有设备连接单元(10)，所述设备连接单元具有连接装置，所述连接装置设计用于与电缆(12)或连接模块(11)连接，并且配置跳线和/或配置存储器(17)能够安置在所述设备连接单元(10)上，由此能够预定所述传感器的运行方式和/或能够预定在所述连接模块(11)的连接元件上的信号分配。

2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于，所述传感器的输入信号和/或输出信号借助于所述配置存储器(17)和/或所述配置跳线被配属给所述连接模块(11)的连接元件。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的传感器，其特征在于，不同的配置跳线或配置存储器(17)能够安置在所述设备连接单元(10)上。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的传感器，其特征在于，所述配置存储器或每个配置存储器(17)能够通过接口被参数化。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的传感器，其特征在于，通过配置跳线能够选择配置存储器(17)中的配置。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器具有至少一个壳体(2a，2b)，其中，所述设备连接单元(10)能够固定在所述壳体(2a，2b)的壳体部分(200)上。

7.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，具有所述配置存储器(17)和/或配置跳线的跳线桥(19)能够插接在所述壳体部分(200)上或者插接在设备连接单元(10)上。

8.根据权利要求7所述的传感器，其特征在于，在所述设备连接单元(10)固定在所述壳体部分(200)上时，所述配置存储器(17)和/或所述跳线桥(19)由所述设备连接单元(10)或壳体部分(200)抓持。

9.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，所述配置存储器(17)和/或所述跳线桥(19)能够插接在所述设备连接单元(10)或壳体部分(299)上。

10.根据权利要求9所述的传感器，其特征在于，在所述设备连接单元(10)固定在所述壳体部分(200)上时，所述配置存储器(17)和/或所述跳线桥(19)由所述壳体部分(200)抓持。

11.根据权利要求6所述的传感器，其特征在于，设置有在所述设备连接单元(10)中固定布线的跳线桥(19)。

12.根据权利要求5至11中任一项所述的传感器，其特征在于，在所述壳体部分(200)和所述设备连接单元(10)之间设置密封装置(13)。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的传感器，其特征在于，所述连接模块(11)是插接式连接器。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的传感器，其特征在于，所述连接模块(11)通过电缆(12)与所述设备连接单元(10)连接。

15.根据权利要求14所述的传感器，其特征在于，所述连接模块(11)与所述电缆(12)共同被浇注或注射成型。

16.根据权利要求14所述的传感器，其特征在于，所述设备连接单元(10)与所述电缆(12)共同被浇注或注射成型。

17.根据权利要求1至16中任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器是光学传感器。

18.根据权利要求17所述的传感器，其特征在于，所述光学传感器以光幕(1)或面距离传感器的形式设计。

19.根据权利要求1至18中任一项所述的传感器，其特征在于，所述传感器是安全传感器。

20.一种用于运行用于在监测区域中检测物体的传感器的方法，所述传感器具有传感器部件和评估单元(9)，其中，在所述评估单元(9)中根据所述传感器部件的传感器信号产生物体确定信号，其特征在于，所述传感器具有设备连接单元(10)，所述设备连接单元具有连接装置，所述连接装置设计用于与连接模块(11)连接，并且配置跳线和/或配置存储器(17)能够安置在所述设备连接单元(10)上，通过所述配置跳线和/或配置存储器能够预定在所述连接模块(11)的连接元件上的信号分配和/或所述传感器的运行方式。