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Die
Erfindung betrifft eine Lichtschrankenanordnung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Derartige
Lichtschrankenanordnungen dienen generell zur Erfassung von Objekten
innerhalb eines Überwachungsbereichs.
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Derartige
Lichtschrankenanordnungen bilden generell mehrstrahlige Lichtschrankensysteme, mittels
derer ein Eindringen von Objekten in einen flächigen, vorzugsweise in einer
Ebene verlaufenden Überwachungsbereich überwacht
werden kann. Die Lichtschrankenanordnung weist hierzu in zwei Gehäusen integrierte
Optikelemente auf, die von wenigstens einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender,
wenigstens einem Sendelichtstrahlen empfangenden Empfänger und
ggf. einer vorgegebenen Anzahl von Umlenkspiegeln gebildet sind.
Die beiden Gehäuse
sind an gegenüberliegenden
Rändern
des Überwachungsbereichs
angeordnet. Die Optikelemente sind innerhalb der Gehäuse so angeordnet, dass
die Sendelichtstrahlen der Lichtschrankenanordnung entlang mehrerer,
vorzugsweise parallel und in Abstand zueinander verlaufender Strahlachsen
innerhalb des Überwachungsbereichs
geführt
sind. Ein Objekt gilt dabei dann als erkannt, wenn die Sendelichtstrahlen
wenigstens einer Strahlachse unterbrochen sind.
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Gemäß einer
ersten Variante kann die Lichtschrankenanordnung den Aufbau eines
Lichtgitters aufweisen. In diesem Fall sind in einem ersten Gehäuse der
Lichtschrankenanordnung als Optikelemente mehrere Sender integriert,
während
im zweiten Gehäuse
als Optikelemente mehrere Empfänger angeordnet
sind. In diesem Fall werden die von den im ersten Gehäuse integrierten
Sen dem emittierten Sendelichtstrahlen jeweils entlang einer Strahlachse durch
den Überwachungsbereich
zu einem zugeordneten Empfänger
im zweiten Gehäuse
geführt.
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Gemäß einer
zweiten Variante sind sämtliche
von Sendern und Empfängern
gebildete aktiven Optikelemente in einem ersten Gehäuse der
Lichtschrankenanordnung integriert, während im zweiten Gehäuse nur
passive Optikelemente in Form von Umlenkspiegeln vorgesehen sind.
In diesem Fall erfolgt die Strahlführung der Sendelichtstrahlen
derart, dass die von einem Sender emittierten Sendelichtstrahlen
ein erstes Mal den Überwachungsbereich durchsetzen,
dann auf einen ersten Umlenkspiegel im zweiten Gehäuse treffen,
von dort umgelenkt und innerhalb des Gehäuses zu einem zweiten Umlenkspiegel
geführt
werden. Am zweiten Umlenkspiegel werden dann die Sendelichtstrahlen
so abgelenkt, dass sie ein zweites Mal den Überwachungsbereich durchsetzen
und dann auf einen Empfänger
geführt sind.
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Die
Gehäuse
derartiger Lichtschrankenanordnungen bestehen aus Hohlprofilen,
die insbesondere als aus Metall bestehende Stranggussprofile ausgebildet
sein können.
Die Optikelemente sind innerhalb diesem Hohlprofil angeordnet. Dabei
liegen die Optikelemente im Innenraum der Hohlprofile hinter Durchbrüchen, die
in die dem Überwachungsbereich
zugewandte Frontwand des jeweiligen Hohlprofils eingearbeitet sind.
Diese Durchbrüche
sind notwendig um von den Optikelementen ausgehende Sendelichtstrahlen
in den Überwachungsbereich
führen
zu können
oder um aus dem Überwachungsbereich
kommende Sendelichtstrahlen auf die jeweiligen Optikelemente führen zu
können.
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Nachteilig
hierbei ist, dass das Einbringen der Durchbrüche in den Hohlprofilen einen
zeitaufwändigen
und kostenintensiven Arbeitsgang darstellt, der die Herstellkosten
der Lichtschrankenanordnung in unerwünschter Weise erhöht. Typischerweise
werden die Durchbrüche
in die Hohlprofile eingefräst.
Hierzu ist jeweils ein Einspannen und Ausrichten des Hohlprofils
gegenüber
dem Fräswerkzeug
notwendig.
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Ein
weiterer Nachteil besteht darin, dass die Optikelemente zur Montage
in die Hohlprofile eingeführt,
dort ausgerichtet und schließlich
in Sollpositionen fixiert werden müssen. Diese Montage ist zeitaufwändig und
entsprechend kostenintensiv.
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In
der
DE 199 34 870
C1 ist ein optischer Sensor in Form einer mehrstrahligen
Einweglichtschranke beschrieben, welches ein erstes Gehäuse zur
Aufnahme von Sendelichtstrahlen emittierenden Sendern und ein zweites
zur Aufnahme von Sendelichtstrahlen empfangenden Empfängern auf.
In der Frontwand jedes Gehäuses
befinden sich Austrittsfenster, hinter welchen die Sender beziehungsweise Empfänger als
Optikelemente angeordnet sind. Die Gehäuse sind auf Aufsätzen gelagert
und können dort
mit einer Ausrichtvorrichtung justiert werden.
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Die
DE 32 22 954 C1 betrifft
eine in einem Gehäuse
angeordnete Lichtschranke mit wenigstens einem photoelektronischen
Bauelement, wenigstens einer in einer Gehäusewand angeordneten Frontlinse,
einer Elektronik und Stromversorgungs- sowie Signalleitungen und
-anschlüssen.
Das Gehäuse
ist in zwei gelenkig miteinander verbundene Gehäuseteile unterteilt, von denen
das erste zumindest größtenteils
die Elektronik und die Stromversorgungs- sowie Signalleitungen und
-anschlüsse,
das zweite höchstens
einen Teil der Elektronik und das photoelektronische Bauelement
sowie die Frontlinse enthält.
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Die
DE 10 2004 022 408
B4 betrifft einen optischen Sensor zur Erfassung von Gegenstanden
in einem Überwachungsbereich,
mit wenigstens einem Sender, wenigstens einem Empfänger und
einer Spiegeleinheit mit wenigstens zwei Umlenkspiegeln, wobei bei
freiem Überwachungsbereich
vom Sender emittierte Sendelichtstrahlen über die Umlenkspiegel der Spiegeleinheit
zum Empfänger
geführt
sind. Die Spiegeleinheit ist in einem ersten Gehäuse integriert. Der Sender
und Empfänger
befinden sich in einem weiteren Gehäuse.
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Die
DE 20 2004 003 810 U1 betrifft
eine berührungslos
wirkende, insbesondere als ein Lichtgitter ausgeführte Schutzeinrichtung,
mit wenigstens einer Lichtsendereinheit und/oder einer Lichtempfängereinheit
in einem Gehäuse,
das als Hohlprofilkörper
ausgebildet ist, wobei der Hohlprofilkörper an wenigstens einer Stirnseite
mit einer Endkappe abgeschlossen ist.
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Die
DE 20 2006 000 528
U1 betrifft ein Lichtgitter mit einem Gehäuse, welches
aus einem im Extruderverfahren hergestellten Gehäuseprofil besteht, das an den
beiden Stirnflächen
mit einer Endkappe abgeschlossen ist und in dem wenigstens ein Lichtsender
und/oder ein Lichtempfänger
sowie optische Bauelemente zur Beeinflussung der Lichtstrahlgeometrie
und elektrische beziehungsweise mechanische Funktionselemente angeordnet
sind.
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Die
DE 298 12 980 U1 betrifft
eine Vorrichtung für
den Aufbau von Schutzsystemen, insbesondere Lichtgittern, Lichtschranken
oder Lichtvorhänge,
mit einem Gehäuse,
in dem Einrichtungen für
die Abgabe oder den Empfang von Erfassungssignalen angeordnet sind.
Das Gehäuse
ist ein auf der Innen- und Außenseite
mit einer Mehrzahl von Aufnahmenuten für die Aufnahme von Bauteilen
und -gruppen versehenes Profil.
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Die
DE 202 11 946 U1 betrifft
ein Lichtgitter mit zwei Gehäusen,
die jeweils ein Hohlprofil aufweisen, dessen längsseitige Enden mit Abdeckkappen abgeschlossen
sind. Die Optikelemente bildenden Sender und Empfänger befinden
sich auf Platinen, die in den Hohlprofilen gelagert sind.
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Die
DE 10 2004 012 794
A1 beschreibt ein leistenförmiges Gehäuse eines Lichtgitters bestehend
aus zwei sich über
die gesamte Länge
erstreckenden Seitenwänden,
die durch Querstreben miteinander verbunden sind. Die Querstreben
bilden eine wabenförmige
Struktur, in welche die Sende- beziehungsweise Empfangs-Einheiten
des Lichtgitters eingesetzt werden.
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Die
EP 1 180 897 A1 beschreibt
ein Gehäuse eines
Lichtgitters mit einem Hohlprofil, welches Aufnahmen für Sender
und Empfänger
aufweist.
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Aus
der
US 6,635,862 B2 ist
eine Lichtgitterarchitektur beschrieben, bei welcher einzelne Lichtgittersegmente
mit jeweils mehreren Sendern oder Empfängern fest oder flexibel zur
Ausbildung ausgedehnter Lichtgitter miteinander verbunden werden können.
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Aus
der
US 6,297,498 B1 ist
ein modulares System beschrieben, um einzelne Lichtgittermodule, die
jeweils eine Mehrfachanordnung von Sendern oder Empfängern aufweisen,
in unterschiedlichen Winkellagen durch Kopplungsstücke miteinander
zu verbinden.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Lichtschrankenanordnung
der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche rationell und
kostengünstig
herstellbar ist.
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Zur
Lösung
dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte
Ausführungsformen
und zweckmäßige Weiterbildungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die
erfindungsgemäße Lichtschrankenanordnung
dient zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich und umfasst
zwei an gegenüberliegenden
Enden des Überwachungsbereichs
angeordnete Gehäuse
zur Aufnahme von Optikelementen. Mit diesen Optikelementen wird
eine vorgegebene Anzahl Strahlachsen generiert, welche jeweils von Sendelichtstrahlen
gebildet sind, die von einem Gehäuse
zum gegenüberliegenden
Gehäuse
geführt sind.
Jedes Gehäuse
weist einen von einem Hohlprofil gebildeten Grundkörper auf.
Die Öffnungen
sind an den längsseitigen
Enden der Hohlprofile jeweils mit einer Endkappe dicht abgeschlossen.
In jeder Endkappe ist ein Optikelement integriert. Die Endkappen sind
am jeweiligen Hohlprofil fixiert, wobei Strahlachsen der Sendelichtstrahlen,
die zwischen den Optikelementen in den Endkappen geführt, in
den äußersten
Randbereichen der Gehäuse
geführt
sind.
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Der
Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, sowohl aktive Optikelemente
wie Sender und Empfänger
als auch passive Optikelemente wie Umlenkspiegel aus den von Hohlprofilen
gebildeten Grundkörpern
der Gehäuse
in die Endkappen der Gehäuse
zu verlagern.
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Dadurch
wird einerseits erreicht, dass ein kostenintensives Einbringen von
Durchbrüchen
in die Hohlprofile der Gehäuse
vermieden wird. Ein weiterer Rationalisierungseffekt ergibt sich
dadurch, dass die in den Endkappen integrierten Optikelemente Baugruppen
bilden, die als vormontierte Einheiten gefertigt werden können. Damit
entfällt
auch ein zeitaufwändiges
Einführen,
Positi onieren und Fixieren derartiger Optikelemente innerhalb der
Hohlprofile der Lichtschrankenanordnung. Für den Fall, dass ein aktives
Optikelement in Form eines Senders in einer Endkappe integriert
ist, kann in dieser zusätzlich
eine Sendeoptik und ggf sogar die Ansteuerelektronik zur Ansteuerung
des Senders integriert sein, so dass die Endkappe eine komplette
Funktionseinheit bildet. Ebenso kann eine solche Funktionseinheit
von einer Endkappe gebildet sein, in welcher zusätzlich zu einem Empfänger eine
Empfangsoptik zur Fokussierung der Sendelichtstrahlen auf den Empfänger und ggf.
eine Auswerteelektronik mit Komponenten zur Auswertung der am Ausgang
des Empfängers
anstehenden Empfangssignale vorgesehen sind. Generell können sogar
Spannungsversorgungen in den Endkappen dieser Funktionseinheiten
integriert werden, so dass diese weitgehend vollständig funktionsfähige Einheiten
bilden.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lichtschrankenanordnung
besteht darin, dass durch die Verlagerung der Optikelemente in die
Endkappen, die an den längsseitigen
Rändern
der Hohlprofile der Gehäuse
aufsitzen, erreicht wird, dass die Strahlachsen der Sendelichtstrahlen
die zwischen den Optikelementen in den Endkappen geführt sind, exakt
in den äußersten
Randbereichen der Gehäuse geführt werden
können.
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Dies
ist bei herkömmlichen
Lichtschrankenanordnungen, bei welchen die Optikelemente ausschließlich innerhalb
der Hohlprofile angeordnet sind, prinzipiell nicht möglich. Dies
beruht darauf, dass zur Ein- oder Ausleitung von Sendelichtstrahlen
in die Innenräume
der Hohlprofile, in welchen die Optikelemente gelagert sind, Durchbrüche in die
Hohlprofile eingearbeitet werden müssen. Derartige Durchbrüche können jedoch
nicht an den oberen Rändern
der Hohlprofile ausmünden
sondern müssen
vollständig von
Wandsegmenten des Hohlprofils umgeben sein.
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Je
nach Applikation der Lichtschrankenanordnung werden bestimmte Abstände der
einzelnen Strahlachsen dieser Lichtschrankenanordnung gefordert.
Bei der erfindungsgemäßen Lichtschrankenanordnung
können
die Gehäuselängen so dimensioniert
werden, dass diese dem Abstand der beiden außenliegenden Strahlachsen der
Lichtschrankenanordnung entsprechen. Die Gehäuse weisen somit jeweils eine
minimale, an den Abstand der Strahlachsen angepasste Länge auf.
Bei herkömmlichen
Lichtschrankenanordnungen mit in die Hohlprofile eingearbeiteten
Durchbrüchen
ist dies nicht der Fall. Hier sind die Längen der Gehäuse stets
größer als
die Abstände
der Strahlachsen, da an die Durchbrüche der Hohlprofile stets die
Randsegmente der Hohlprofile anschließen, auf welche zudem noch
Deckel zum Abschluss der längsseitigen
Hohlprofil-Öffnungen aufgebracht
werden müssen.
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Durch
die reduzierte Länge
der Gehäuse
der erfindungsgemäßen Lichtschrankenanordnung
ergibt sich somit eine kompaktere Bauform, wobei besonders vorteilhaft
ist, dass durch die reduzierte Länge
der Hohlprofile eine erhebliche Materialeinsparung erzielt wird.
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Bei
zweistrahligen erfindungsgemäßen Systemen,
d. h. Lichtschrankenanordnungen, bei welchen zwei Strahlachsen vorgesehen
sind, können sämtliche
Optikelemente in den Endkappen integriert sein. Damit müssen in
diesem Fall in die die Grundkörper
der Gehäuse
bildenden Hohlprofile überhaupt keine
Durchbrüche
eingearbeitet werden.
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Bei
mehrstrahligen erfindungsgemäßen Systemen,
d. h. Lichtschrankenanordnungen, bei welchen drei oder mehr Strahlachsen
vorgesehen sind, sind die Optikelemente für die beiden randseitigen Strahlachsen
in den Endkappen integriert. Die Optikelemente für die restlichen Strahlachsen
sind in den Hohlprofilen der Gehäuse
integriert, d. h. für
diese Strahlachsen müssen
Durchbrüche
in die Hohlprofile eingearbeitet werden. Da gegenüber herkömmlichen Lichtschrankenanordnungen
nur eine reduzierte Anzahl von Durchbrüchen notwenig ist, ergibt sich
auch in diesem Fall ein signifikanter Rationalisierungseffekt.
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Die
Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
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1:
Erstes Ausführungsbeispiel
einer Lichtschrankenanordnung
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2:
Zweites Ausführungsbeispiel
einer Lichtschrankenanordnung
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3:
Drittes Ausführungsbeispiel
einer Lichtschrankenanordnung
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4:
Viertes Ausführungsbeispiel
einer Lichtschrankenanordnung
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1 zeigt
in einer schematischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel
einer Lichtschrankenanordnung 1 zur Erfassung von Objekten in
einem Überwachungsbereich.
Die Lichtschrankenanordnung 1 umfasst Optikelemente, die
in zwei Gehäusen 2, 3 integriert
sind, welche beidseits des Überwachungsbereichs
gegenüberliegend
angeordnet sind. Das erste Gehäuse 2 besteht
aus einem einen Grundkörper
bildenden Hohlprofil 2a sowie zwei Endkappen 2b, 2c,
die die Öffnungen
an den längsseitigen
Enden des Hohlprofils 2a abschließen. Ebenso besteht das zweite
Gehäuse 3 aus
einem Hohlprofil 3a, dessen Öffnungen an den längsseitigen
Enden mit Endkappen 3b, 3c abgeschlossen sind.
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Die
Hohlprofile 2a, 3a beider Gehäuse 2, 3 sind
identisch ausgebildet und weisen einen im wesentlichen über ihre
Höhe konstanten
rechteckigen oder quadratischen Querschnitt auf. Die Hohlprofile 2a, 3a bestehen
aus Metall.
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Die
Endkappen 2b, 2c, 3b, 3c bestehen
bevorzugt aus Metall oder ggf. aus Kunststoff und werden bevorzugt
durch Rastmittel am jeweiligen Hohlprofil 2a, 3a fixiert.
Dabei werden die Endkappen 2b, 2c, 3b, 3c mit
ihren Unterseiten in die Öffnungen
der Hohlprofile 2a, 3a eingesteckt. Die Endkappen 2b, 2c, 3b, 3c bilden
dabei einen dichten Abschluss der Öffnungen der Hohlprofile 2a, 3a.
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In
der Endkappe 2b an der Oberseite des ersten Gehäuses 2 ist
als erstes aktives Optikelement der Lichtschrankenanordnung 1 ein
Sendelichtstrahlen 4 emittierender Sender 5 integriert.
Der Sender 5 ist beispielsweise von einer Leuchtdiode gebildet.
Weiterhin ist in der Endkappe 2b eine dem Sender 5 nachgeordnete
Sendeoptik 6 integriert. Die Sendeoptik 6 ist
von einer Linse gebildet und dient zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen 4.
Der Sender 5 und die Sendeoptik 6 sind in nicht
dargestellten Halterungen im Innenraum der Endkappe 2b gelagert.
In der dem Überwachungsbereich
zugewandten Frontwand der Endkappe 2b ist ein Fenster 7 in
Form einer transparenten Kunststoffscheibe integriert, durch welche
die Sendelichtstrahlen 4 geführt sind.
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In
der Endkappe 2c an der Unterseite des ersten Gehäuses 2 ist
als zweites aktives Optikelement der Lichtschrankenanordnung 1 ein
Empfänger 8 zum
Empfang der Sendelichtstrahlen 4 integriert. Der Empfänger 8 besteht
aus einer Photodiode oder dergleichen. Zur Fokussierung der Sendelichtstrahlen 4 auf
den Empfänger 8 ist
eine Empfangsoptik 9 vorgesehen, die von einer Linse gebildet
ist. Entsprechend der ersten Endkappe 2b ist auch in der
Frontwand der zweiten Endkappe 2c ein Fenster 10 in Form
einer Kunststoffscheibe vorgesehen.
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Die
Endkappen 2b, 2c des ersten Gehäuses 2 weisen
eine identische Form auf, wobei deren Querschnitt im wesentlichen
dem Querschnitt des Hohlprofils 2a entspricht.
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In
dem Hohlprofil 2a des ersten Gehäuses 2 sind die elektronischen
Komponenten zur Ansteuerung des Senders 5 und zur Auswertung
der Empfangssignale am Ausgang des Empfängers 8 integriert.
An die so ausgebildete Steuereinheit sind der Sender 5 und
Empfänger 8 angeschlossen.
Hierzu sind entsprechende Zuleitungen von der Steuereinheit zu dem
Sender 5 und dem Empfänger 8 in
den Endkappen 2b, 2c geführt. Alternativ kann in der Endkappe 2b eine
Ansteuerelektronik für
den Sender 5 und in der Endkappe 2c eine Auswer teelektronik zur
Auswertung der Empfangssignale des Empfängers 8 integriert
sein.
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Die
Endkappen 3b, 3c des zweiten Gehäuses 3 enthalten
als passives Optikelement jeweils einen Umlenkspiegel 11, 12 zur
Ablenkung der Sendelichtstrahlen 4. Die Ebenen der Umlenkspiegel 11, 12 verlaufen
um 45° geneigt
zur in vertikaler Richtung verlaufenden Längsachse des Gehäuses 3.
Die Umlenkspiegel 11, 12 sind mittels nicht dargestellten Halterungen
in den Innenräumen
der Endkappen 3b, 3c lagefixiert. Die Konturen
der Endkappen 3b, 3c des zweiten Gehäuses 3 sind
identisch ausgebildet und an die Einbaulage der Umlenkspiegel 11, 12 angepasst.
In den Frontwänden
der Endkappen 3b, 3c sind wiederum von transparenten
Kunststoffscheiben gebildete Fenster 13, 14 integriert.
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Wie
aus 1 ersichtlich werden die vom Sender 5 emittierten
Sendelichtstrahlen 4 über
das Fenster 7 in den Überwachungsbereich
geführt, durchsetzen
den Überwachungsbereich
ein erstes Mal und treffen dann auf den Umlenkspiegel 11 in
der Endkappe 3b des zweiten Gehäuses 3. Dort werden die
Sendelichtstrahlen 4 um 90° umgelenkt, so dass sie innerhalb
des Hohlprofils 3a verlaufend zum Umlenkspiegel 12 in
der Endkappe 3c geführt
sind. Dort werden die Sendelichtstrahlen 4 nochmals um
90° umgelenkt,
so dass diese den Überwachungsbereich in
entgegengesetzter Richtung ein zweites Mal durchsetzen und dann
zum Empfänger 8 geführt sind.
Die gegenläufig
im Überwachungsbereich
geführten
Sendelichtstrahlen 4 bilden zwei in Abstand parallel zueinander
verlaufende Strahlachsen der Lichtschrankenanordnung 1.
Die so ausgebildete Lichtschrankenanordnung 1 bildet ein
sogenanntes zweistrahliges System.
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Bei
freiem Überwachungsbereich
gelangen die vom Sender 5 emittierten Sendelichtstrahlen 4 ungehindert über die
Umlenkspiegel 11, 12 zurück zum Empfänger 8. Dementsprechend
wird in der Steuereinheit in Abhängigkeit
der Empfangssignale, bevorzugt durch eine Schwellwertbewertung der Empfangssigna le,
ein Objektfeststellungssignal mit dem Schaltzustand „freier Überwachungsbereich" generiert.
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Dringt
ein Objekt in den Überwachungsbereich
ein, so wird wenigstens eine Strahlachse unterbrochen. Dann wird
in der Steuereinheit eine Objektmeldung, d. h. ein Objektfeststellungssignal
mit dem Schaltzustand „Objekt
erkannt" generiert.
Das binäre Objektfeststellungssignal
wird über
einen nicht dargestellten Schaltausgang ausgegeben.
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Die
Lichtschrankenanordnung 1 ist insbesondere im Bereich der
Sicherheitstechnik einsetzbar. Hierzu weist die Steuereinheit bevorzugt
einen, redundanten zweikanaligen Aufbau zur Generierung eines sicheren
Objektfeststellungssignals auf. Mit einer derartigen Lichtschrankenanordnung 1 kann
ein Gefahrenbereich an einer Maschine oder dergleichen überwacht
werden.
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Zweckmäßigerweise
wird der Betrieb der Maschine über
die Lichtschrankenanordnung 1 derart gesteuert, dass deren
Betrieb nur bei freiem Überwachungsbereich
freigegeben wird, jedoch bei einem Objekteingriff in den Überwachungsbereich
abgeschaltet wird. Hierzu wird das Objektfeststellungssignal an
die Steuerung der Maschine ausgelesen.
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Eine
entsprechende Auswertung erfolgt für die weiteren, nachfolgenden
Ausführungsbeispiele.
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2 zeigt
ein zweites Ausführungsbeispiel einer
Lichtschrankenanordnung 1. Diese Lichtschrankenanordnung 1 ist
analog zur Ausführungsform
gemäß 1 als
zweistrahliges System ausgebildet, wobei in weiterer Überwachung
mit der Ausführungsform
gemäß 1 sämtliche
Optikelemente in den Endkappen 2b, 2c, 3b, 3c der
beiden Gehäuse 2, 3 integriert
sind.
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Im
Unterschied zur Ausführungsform
gemäß 1 sind
bei dem Ausführungsbeispiel
gemäß 2 zur
Ausbildung der beiden Stahlachsen nur aktive Optikelemente in den
Endkappen 2b, 2c, 3b, 3c beider
Gehäuse 2, 3 integriert.
In den Endkappen 2b, 2c des ersten Gehäuses 2 sind
jeweils ein Sender 5, 5' und eine Sendeoptik 6, 6' integriert.
Die von den Sendern 5, 5' emittierten Sendelichtstrahlen 4, 4' werden jeweils
durch ein Fenster 7, 7' in der Frontwand der jeweiligen
Endkappen 2b, 2c in den Überwachungsbereich geführt. Die
Sender 5, 5' werden von
einer gemeinsamen, in dem Hohlprofil 2a integrierten Steuerelektronik
angesteuert.
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In
den Endkappen 3b, 3c des zweiten Gehäuses 3 sind
jeweils ein Empfänger 8, 8' und eine Empfangsoptik 9, 9' integriert,
die hinter den Fenstern 10, 10' in den Frontwänden der Endkappen 3b, 3c angeordnet
sind. Die Auswertung der Empfangssignale erfolgt in einer Auswerteeinheit,
die im Hohlprofil 3a des zweiten Gehäuses 3 angeordnet
ist.
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Die
Sendelichtstrahlen 4 des Senders 5 in der oberen
Endkappe 2b des ersten Gehäuses 2 verlaufen im Überwachungsbereich
und treffen auf den Empfänger 8 in
der oberen Endkappe 3b des zweiten Gehäuses 3. Diese Sendelichtstrahlen 4 bilden
die erste Strahlachse der Lichtschrankenanordnung 1. Die
Sendelichtstrahlen 4' des
Senders 5' in
der unteren Endkappe 2c des ersten Gehäuses 2 verlaufen im Überwachungsbereich
und treffen auf den Empfänger 8' in der unteren
Endkappe 3c des zweiten Gehäuses 3. Diese Sendelichtstrahlen 4' bilden die zweite
Strahlachse der Lichtschrankenanordnung 1. Eine Objektmeldung
wird generiert, wenn wenigstens eine Strahlachse durch einen Objekteingriff
unterbrochen ist.
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3 zeigt
eine Erweiterung der Ausführungsform
gemäß 1 zu
einem vierstrahligen System. Die Lichtschrankenanordnung 1 gemäß 3 ist
hinsichtlich der Ausbildung der Endkappen 2b, 2c, 3b, 3c und
der darin angeordneten Optikelemente identisch mit der Ausführungsform
gemäß 1.
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In
Erweiterung zur Ausführungsform
gemäß 1 sind
bei der Lichtschrankenanordnung 1 gemäß 3 in den
Hohlprofilen 2a, 3a der beiden Gehäuse 2, 3 zusätzliche
Optikelemente integriert.
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In
dem Hohlprofil 2a des ersten Gehäuses 2 sind ein zweiter
Empfänger 8a mit
vorgeordneter Empfangsoptik 9a und ein zweiter Sender 5a mit
vorgeordneter Sendeoptik 6a vorgesehen. Der zweite Sender 5a ist
dem ersten Empfänger 8 zugeordnet. Der
zweite Sender 5a liegt hinter einem Fenster 15, das
in einem Durchbruch in der Frontwand des Hohlprofils 2a integriert
ist. Der zweite Empfänger 8a liegt hinter
einem weiteren Fenster 16 das ebenfalls in einem Durchbruch
in der Frontwand des Hohlprofils 2a integriert ist.
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In
dem Hohlprofil 3a des zweiten Gehäuses 3 sind als weitere
Optikelemente zwei weitere Umlenkspiegel 17, 18 vorgesehen,
deren Spiegelebenen um 45° zur
Längsachse
des Gehäuses 3 geneigt sind.
Die Umlenkspiegel 17, 18 liegen jeweils hinter einem
Fenster 19, 20 welche jeweils in Durchbrüchen in
der Frontwand des Hohlprofils 3a angeordnet sind.
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Bei
freiem Strahlengang durchsetzen die vom ersten Sender 5 emittierten
Sendelichtstrahlen 4 den Überwachungsbereich, treffen
dann auf den Umlenkspiegel 11 und werden dort so abgelenkt,
dass sie im Hohlprofil 3a verlaufend zum Umlenkspiegel 17 geführt sind.
An diesem Umlenkspiegel 17 werden die Sendelichtstrahlen 4 so
abgelenkt, dass diese in entgegengesetzter Richtung den Überwachungsbereich
nochmals durchsetzen und auf den zweiten Empfänger 8a geführt sind.
Die Sendelichtstrahlen 4 bilden somit die ersten beiden
Strahlachsen der Lichtschrankenanordnung 1.
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Entsprechend
durchsetzen die vom zweiten Sender 5a emittierten Sendelichtstrahlen 4a den Überwachungsbereich,
treffen dann auf den Umlenkspiegel 18 und werden dort so
abgelenkt, dass sie im Hohlprofil 3a verlaufend zum Umlenkspiegel 12 geführt sind.
An diesem Umlenkspiegel 12 werden die Sendelichtstrahlen 4a so
abgelenkt, dass diese in entgegengesetzter Richtung den Überwachungsbereich
nochmals durchsetzen und auf den ersten Empfänger 8 geführt sind.
Die Sendelichtstrahlen 4a bilden somit die dritte und vierte
Strahlachse der Lichtschrankenanordnung 1.
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Eine
Objektmeldung erfolgt wiederum dann, wenn durch einen Objekteingriff
wenigstens eine Strahlachse der Lichtschrankenanordnung 1 unterbrochen
ist.
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4 zeigt
eine Erweiterung der Ausführungsform
gemäß 2 zu
einem dreistrahligen System. Die Lichtschrankenanordnung 1 gemäß 4 ist
hinsichtlich der Ausbildung der Endkappen 2b, 2c, 3b, 3c und
der darin angeordneten Optikelemente identisch mit der Ausführungsform
gemäß 2.
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In
Erweiterung der Ausführungsform
gemäß 2 sind
bei der Lichtschrankenanordnung 1 gemäß 4 in den
Hohlprofilen 2a, 3a der beiden Gehäuse 2, 3 zusätzliche
Optikelemente integriert.
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In
dem Hohlprofil 2a des ersten Gehäuses 2 ist ein dritter
Sender 5'' mit vorgeordneter
Sendeoptik 6'' integriert.
Der Sender 5'' ist hinter
einem Fenster 7'' in einem Durchbruch
der Frontwand des Hohlprofils 2a angeordnet.
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In
dem Hohlprofil 3a des zweiten Gehäuses 3 ist ein dritter
Empfänger 8'' mit vorgeordneter Empfangsoptik 6'' integriert. Der Empfänger 8'' ist hinter einem Fenster 10'' in einem Durchbruch der Frontwand
der Hohlprofils 3b angeordnet.
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Die
vom Sender 5'' emittierten
und zum Empfänger 8'' geführten Sendelichtstrahlen 4'' bilden die dritte Strahlachse
der Lichtschrankenanordnung 1 zusätzlich zu den Strahlachsen,
die von den Sendelichtstrahlen 4, 4'',
welche von den Sendern 5, 5'' in
den Endkappen 2b, 2c emittiert werden.
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- 1
- Lichtschrankenanordnung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Gehäuse
- 4
- Sendelichtstrahlen
- 4a
- Sendelichtstrahlen
- 4''
- Sendelichtstrahlen
- 5
- Sender
- 5a
- Sender
- 5'
- Sender
- 5''
- Sender
- 6
- Sendeoptik
- 6a
- Sendeoptik
- 6'
- Sendeoptik
- 6''
- Sendeoptik
- 7
- Fenster
- 7'
- Fenster
- 7''
- Fenster
- 8
- Empfänger
- 8a
- Empfänger
- 8'
- Empfänger
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