CS231434B1

CS231434B1 - General-purpose contactless protective device for guarding of rooms

Info

Publication number: CS231434B1
Application number: CS829375A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Hlavonek
Original assignee: Jaroslav Hlavonek
Priority date: 1982-12-20
Filing date: 1982-12-20
Publication date: 1984-11-19
Also published as: CS937582A1

Abstract

Vynález se týká univerzálního bezkontaktního ochranného zařízení pro hlídání prostorů. Zařízení sestává z řídicí jednotky a několika optických jednotek, přičemž každá jednotka je opatřena klopným obvodem a všechny tyto klopné obvody dohromady vytvářejí posuvný registr, každá optická jednotka obsahuje přijímač a vysílač světelného paprsku. Dojde-li k přerušení dráby světelného paprsku mezi přijímačem a vysílačem, vyšle řídicí jednotka povel k zastavení stroje, jehož pracovní prostor zařízení hlídá. Vynález je s výhodou možno použít při konstrukci tvářecích strojů.The invention relates to a universal contactless guarding equipment spaces. The device consists of a control unit and several optical units, wherein each unit has a flip-flop circuit and all these flip-flops together create a shift register, each the optical drive contains a receiver and a transmitter light beam. If an interruption occurs light beam paths between the receiver and transmitter, the control unit transmits command to stop the machine whose working the facility is guarding. The invention is preferably can be used in the construction of forming machines.

Description

Vynález se týká univerzálního bezkontaktního ochranného zařízení pro hlídání prostorů, např. nebezpečných prostorů pracovních strojů.The invention relates to a universal non-contact protective device for monitoring premises, eg hazardous areas of working machines.

V bezprostředním okolí pracovního místa některých strojů, jako jsou např. lisy, existuje prostor, do něhož vzhledem k vysokému nebezpečí vzniku úrazu nesmí obsluha sa chodu stroje zasahovat, a pokud do ného např. nedopatřením zasáhne, musí být zajištěno okamžitá zastavení stroje. Tohoto zastavení stroje se dosahuje v současnosti zejména bezkontaktními ochrannými zařízeními pro hlídáni nebezpečných prostorů pracovních strojů, pracujících na bázi světelné mříže, které se skládají z různého počtu světelných jednotek, a to ppdle velikosti hlídaného prostoru a ovládacího zařízeni.In the immediate vicinity of the workstation of some machines, such as presses, there is an area where, due to the high risk of injury, the operator must not interfere with the operation of the machine, and if he accidentally intervenes there must be immediate stopping of the machine. This machine stopping is currently achieved, in particular, by non-contact protective devices for monitoring the hazardous areas of working machines operating on the basis of a light grid, which consist of a different number of light units, namely according to the size of the monitored area and the control device.

Ovládací zařízení zabezpečuje řízení jednotlivých jednotek e vyhodnocuje přeruSenl světelného paprsku, např. vniknutím cizího tělesa do hlídaného prostoru. Nejnovější ochran né systémy pracují v impulsním režimu v oblasti infračerveného záření.The control device ensures the control of the individual units and evaluates the interruption of the light beam, for example by penetrating a foreign body into the monitored area. The latest protection systems operate in pulse mode in the infrared range.

To umožňuje podstatně zvýěit odolnost proti parazitnímu osvětlení. Zařízení pracuje tak, že vysílače světelného záření jsou postupně buzeny ovládacím zařízením a odezvy z přijímačů záření jsou vyhodnocovány. Tím je také eliminováno vzájemná ruěení světelných jednotek.This makes it possible to significantly increase the resistance to parasitic lighting. The device operates in such a way that the light emitters are gradually excited by the control device and the responses from the radiation receivers are evaluated. This also eliminates interference between the light units.

Přitom jsou bezpečnostní ochranné systémy podle současného stavu techniky zapojeny tek, že jednotlivé vysílače jsou buzeny zvláštními signálovými vodiči a odezvy z přijímačů optických jednotek jsou vedeny delšími vodiči do řídicí jednotky zařízení, kde se vyhodnocují.In this connection, the safety protection systems of the state of the art are connected in such a way that the individual transmitters are driven by separate signal conductors and the responses from the receivers of the optical units are led by longer conductors to the control unit of the device where they are evaluated.

Nevýhody současného stavu spočívají ve značné složitosti současných zařízení, poněvadž pro každý počet světelných jednotek je nutno kontrolovat zvléšt ovládací zařízeni. Také instalace velkého počtu vodičů je velmi obtížná, zvláště u zařízení s velkým počtem jednotek.The disadvantages of the present state are the considerable complexity of the current devices, since for each number of light units it is necessary to check the control devices in particular. Also, the installation of a large number of wires is very difficult, especially for devices with a large number of units.

Složitost zařízení a různost typů vede k vysokým nákladům na výrobu a údržbu zařízení, zejména vzhledem k velkému množství druhů elektronických a instalačních části ochranné' ho zařízení a jejich komplikovanému zapojení.The complexity of the device and the variety of its types lead to high costs of production and maintenance of the device, especially due to the large number of types of electronic and installation parts of the protective device and their complicated wiring.

Uvedené nevýhody z větší části odstraňuje univerzální bezkontaktní ochranné zařízení podle vynálezu, jehož podstatou je, že je tvořeno řídicí jednotkou a alespoň jednou optickou jednotkou, které jsou opatřeny klopnými obvody, tvořícími dohromady posuvný registr, přičemž klopný obvod řídicí jednotky je připojen svým hodinovým vstupem na hodinové vstupy klopných obvodů všech optických jednotek a na vodič hodinového signálu, svým vstupem nastavení stavu na vstupy nastavení stavu klopných obvodů všech optických jednotek a na vodič nastavovacího signálu a svým výstupem na signálový vstup klopného obvodu bezprostředně následující optické jednotky, výstup klopného obvodu každé optické jednotky s výjimkou poslední z nich, je připojen vždy na signálový vstup klopného obvodu bezprostředně následující optické jednotky, výstup každého klopného obvodu je připojen na druhý vstup prvního hradla a první vstup druhého hradla téže optické jednotky, přičemž první vstup prvního hradla každé optické jednotky je připojen k vodiči vysílacího signálu, výstup prvního hrad· la každé optické jednotky je připojen ke vstupu vysílače světelného paprsku téže optické jednotky, zatímco přijímač světelného paprsku každé optické jednotky je svým výstupem připojen ke druhému vstupu druhého hradla téže optické jednotky, výstup druhého hradla každé optické jednotky je připojen ke vstupu generátoru proudu téže optické jednotky, přičemž výstupy generátorů proudu všech optických jednotek jsou připojeny k vodiči signálu stavu chráněného prostoru a výstup klopného obvodu poslední optické jednotky je připojen k vodiči ukončovacího impulsu.These disadvantages are largely eliminated by the universal contactless protective device according to the invention, which is constituted by a control unit and at least one optical unit which are provided with flip-flops forming together a shift register, the flip-flop of the control unit being connected by its clock input to flip-flop clock inputs of all optical units and clock signal conductor, with its state setting input to flip-flop state setting inputs of all optical units and to the setup signal wire, and output to flip-flop signal input of the immediately following optical unit, flip-flop output of each optical unit except for the last one, it is always connected to the flip-flop signal input of the immediately following optical unit, the output of each flip-flop is connected to the second input of the first gate and the first input p the second gate of the same optical unit, wherein the first input of the first gate of each optical unit is connected to the transmission signal conductor, the output of the first gate of each optical unit is connected to the light beam emitter of the same optical unit, the output connected to the second input of the second gate of the same optical unit, the output of the second gate of each optical unit is connected to the input of the current generator of the same optical unit, the current generator outputs of all optical units are connected to connected to the stop pulse wire.

23H3423H34

Výhodou zapojení univerzálního bezkontaktního ochranného zařízení podle vynálezu je jeho jednoduchost a univerzálnost, kde s jedním ovládacím zařízením může pracovat různý počet světelných jednotek podle velikosti e složitosti tvaru hlídaného prostoru. Další výhodou zapojení podle vynálezu je nízká cena a nízké udržovací náklady, vyplývající z jed noduchosti zapojení.The advantage of wiring the universal contactless protective device according to the invention is its simplicity and universality, where different number of light units can work with one control device according to the size and complexity of the shape of the monitored area. Another advantage of the circuitry according to the invention is the low cost and low maintenance costs resulting from the simplicity of the circuitry.

Vynález bude blíže popsán podle přiloženého výkresu, na němž je zakresleno blokové schéma univerzálního bezkontaktního ochranného zařízení podle vynálezu.The invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawing, in which a block diagram of a universal non-contact protective device according to the invention is shown.

Univerzální bezkontaktní ochranné zařízení se skládá z řídicí jednotky £ a alespoň jedné optické jednotky 2> které jsou navzájem propojeny signálními vodiči. V řídicí jednotce £ i v každé optické jednotce 2 j^e obsažen klopný obvod 3, přičemž všechny klopné obvody řídicí jednotky £ a všech optických jednotek 2 dohromady vytvářejí posuvný registr.The universal contactless protective device comprises a control unit 6 and at least one optical unit 2 which are interconnected by signal wires. The control unit £ i in each optical unit 2 ^e j included latch circuit 3, whereby all the flip-flops £ controller and all the optical units 2 together form a shift register.

Klopný obvod £ řídicí jednotky £ je svým prvním vstupem připojen na vodič £ počátečního impulsu, svým druhým vstupem je připojen na druhé vstupy klopných obvodů 3 všech optických jednotek 2 ^a na vodič 1 hodinového signálu, svým vstupem nastavení stavu je při pojen na vstupy nastavení stavu klopných obvodů 3 všech optických jednotek 2 a na vodič 2 nastavovacího impulsu a svým výstupem je připojen na třetí vstup klopného obvodu 3 bezprostředné následující optické jednotky 2·The flip-flop of the control unit 6 is connected to the initial pulse wire 6 by its first input, the second input is connected to the second flip-flop 3 inputs of all optical units 2 ^and the clock signal 1, by its state setting input being connected to the state setting inputs flip-flops 3 of all optical units 2 and the setting pulse wire 2 and its output is connected to the third input of flip-flop 3 of the immediately following optical unit 2 ·

Výstup klopného obvodu 3 každé optické jednotky 2 3 výjimkou poslední z nich je připo jen vždy na třetí vstup klopného obvodu £ bezprostředně následující optické jednotky 2· Výstup každé optické jednotky 2 je dále připojen na druhý vstup prvního hradla 6 téže optické jednotky 2 a první vstup druhého hradla 2 téže optické jednotky 2> přičemž první vstup prvního hradle 6 každé optické jednotky 2 je připojen k vodiči g vysílacího impulsu.The output of the flip-flop 3 of each optical unit 2, except the last one, is always connected to the third input of the flip-flop 6 of the immediately following optical unit 2. The output of each optical unit 2 is further connected to the second input of the first gate 6 of the same optical unit 2 and the first input a second gate 2 of the same optical unit 2, wherein the first input of the first gate 6 of each optical unit 2 is connected to a transmission pulse conductor g.

Výstup prvního hradla g každé optické jednotky 2 je připojen ke vstupu vysílače 2 světelného paprsku 10. zatímco přijímač 11 světelného paprsku 10 každé optické jednotky 2 je svým výstupem připojen ke druhému vstupu druhého hradla £ téže optické jednotky 2*The output of the first gate g of each optical unit 2 is connected to the input of the light beam transmitter 2, while the light beam receiver 10 of each optical unit 2 is connected to the second input of the second gate 6 of the same optical unit 2.

Výstup druhého hradla £ je připojen ke vstupu generátoru 12 proudu téže optické jednotky 2. přičemž výstupy generátorů 12 proudu každé optické jednotky 2 jsou připojeny k vodiči 13 signálu stavu chráněného prostoru.The output of the second gate 6 is connected to the input of the current generator 12 of the same optical unit 2. The outputs of the current generators 12 of each optical unit 2 are connected to the protected-state signal conductor 13.

Výstup klopného obvodu £ poslední optické jednotky 2 je připojen k vodiči 14 ukončovacího impulsu.The output of the flip-flop circuit 6 of the last optical unit 2 is connected to the termination pulse wire 14.

V činnosti se na počátku každého cyklu všechny klopné obvody £, tvořící pamětová buňky posuvného registru, nastaví logickým impulsem přivedeným vodičem 6 nastavovacího impulsu na vstupy nastavení stavu všech klopných obvodů £, takže klopný obvod £ řídicí jednotky £ bude ve stavu Inversním vůči klopným obvodům £ všech optických jednotek 2·In operation, at the beginning of each cycle, all the flip-flops 5 forming the shift register memory cells are set by a logic pulse applied by the adjustment pulse wire 6 to the state setting inputs of all flip-flops. all optical drives 2 ·

Po příchodu hodinového signálu přivedeného vodičem £ hodinového signálu se stav klopného obvodu £ řídicí jednotky £ zapíše do klopného obvodu £ první optické jednotky 2, přičemž se klopný obvod £ řídicí jednotky £ překlopí.Upon arrival of the clock signal supplied by the clock signal conductor, the state of the flip-flop circuit 6 of the control unit 6 is written to the flip-flop circuit 6 of the first optical unit 2, the flip-flop circuit 6 of the control unit 6 being flipped over.

Tím se odblokují první hradlo g a druhé hradlo £ první optické jednotky 2* Vodičem 8 vysílacího impulsu je na první vstup prvního hradla 6 všech optických jednotek 2 přiveden vysílací signál, který první hradlo g první optické jednotky 2 propusti na vstup vysílače 2 světelného paprsku 10, zatímco hradla g všech ostatních optických jednotek 2 zůstávají zablokována.Thereby, the first gate g and the second gate 6 of the first optical unit 2 are unlocked. The transmission pulse conductor 8 transmits to the first input of the first gate 6 of all optical units 2 a signal which passes the first gate g of the first optical unit 2 to the input of the light beam transmitter 10. while the gates of all other optical units 2 remain locked.

Vysílací signál spustí vysílač 2 světelného paprsku IQ. první optické jednotky 2i který vyšle světelný, s výhodou infračervený paprsek £0 do přijímače 11 světelného paprskuThe emitting signal is triggered by the light beam emitter 2. a first optical unit 21 which transmits a light beam, preferably an infrared beam 60, to a light beam receiver 11

23143* 4 první optické jednotky £. Dráha světelného paprsku 12 je přitom volena tak, aby ohraničovala chráněný prostor. Přijímač 11 světelného paprsku 12 pak přes druhé hradlo X první optické jednotky £ vyšle v případě, že světelný paprsek 10 prošel určenou drahou, impuls do generátoru ££ proudu první optické jednotky £, který vyšle příslušný impuls do vodiče 12 signálu stavu chráněného prostoru.23143 * 4 of the first optical unit 6. The path of the light beam 12 is selected in such a way that it delimits the protected space. The light beam receiver 11 then sends a pulse to the current generator 6 of the first optical unit 6 through the second gate X of the first optical unit 6 in the event that the light beam 10 has passed a predetermined path.

Tento Impuls je pak vyhodnocován neznázornSným řídicím systémem. Po příchodu dalšího hodinového impulsu se stav klopného obvodu 2 první optické jednotky £ přenese do klopného obvodu 2 bezprostředně následující optické jednotky £ a další impuls z vodiče § vysílacího signálu otevře první a druhé hradlo 2 a X následující optické jednotky £Takto postupně každá optická jednotka £ vyšle a přijme světelný paprsek JO a do vodiče JL2 signálu stavu chráněného prostoru vyšle informaci o tom, nestojí-li světelnému paprsku 10 v cestě překážka. Klopný obvod 2 poslední optické jednotky £ pak vodičem 15 ukončovacího impulsu vyšle do neznázorněného řídicího systému ukončovací impuls, kterým je cyklus ukončen a zařízení je připraveno nastartovat nový cyklus.This pulse is then evaluated by a control system (not shown). Upon the arrival of the next clock pulse, the state of the flip-flop 2 of the first optical unit 6 is transferred to the flip-flop 2 of the immediately following optical unit 6 and the next pulse from the transmission signal conductor 6 opens the first and second gates 2 and X of the subsequent optical unit. it transmits and receives the light beam 10, and sends information to the protected space signal conductor 12 when there is no obstruction to the light beam 10. The flip-flop 2 of the last optical unit 6 then sends a terminating pulse to the control system (not shown) to terminate the cycle, and the device is ready to start a new cycle.

V případě, že se do dráhy některého paprsku dostane překážka, bude ve sledu impulsů na vodiči 13 signálu stavu chráněného prostoru chybět impuls z příslušné optické jednotky £ a neznázorněná vyhodnocovací zařízení vyhodnotí přerušení světelného paprsku 10 a dá povel k příslušnému zásahu.In the event that an obstacle enters the path of a beam, the pulse train on the protected-area signal conductor 13 lacks the pulse from the respective optical unit 6, and the evaluation devices (not shown) evaluate the light beam interruption 10 and command the corresponding intervention.

Vynález je s výhodou možno použít při konstrukci bezpečnostních zařízení tvářecích strojů.The invention is advantageously applicable to the construction of safety equipment for forming machines.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Universal contactless protective device for space monitoring, characterized in that it consists of a control unit (1) and at least one optical unit (2), which are equipped with flip-flops (3) forming together a shift register, the flip-flop (3) controlling The unit (1) is connected by its clock input to the flip-flop clock inputs (3) of all optical drives (2) and to the clock signal conductor (4) by its state input to flip-flop setting inputs (3) of all optical drives (2) and to an adjusting signal conductor (5) and its output to the flip-flop signal input (3) of the immediately following optical unit (2), the flip-flop output (3) of each optical unit (2) except the last one being connected to signal input; the output of each flip-flop (3) is connected to the second input of the first gate (6) and the first input of the second gate (7) of the same optical unit (2), the first input of the first the gate (6) of each optical unit (2) is connected to the transmission signal conductor (8), the output of the first gate (6) of each optical unit (2) is connected to the input of the light beam transmitter (9) of the same optical unit 2), whereas the light beam receiver (11) of each optical unit (2) is connected to its second input (7) of the same optical unit (2) and the output of the second gate (7) of each optical unit (2) is connected to the input of the current generator (12) of the same optical unit (2), the outputs of the current generators (12) of all optical units (2) being connected to the protected space status signal conductor (13) and the flip-flop (3) the last optical unit (2) is connected to the termination pulse wire (14).