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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Absicherung eines gefahrenbereichs einer Maschine und zur Erkennung von Objekten gemäß Anspruch 1.
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Ein Verfahren zur Absicherung eines gefahrenbereichs einer Maschine und zur Erkennung von Objekten findet beispielsweise Anwendung an Maschinen zur Absicherung von gefahrbringenden Bewegungen für Personen. Greift eine Person unerlaubt in ein von einem Lichtgitter durch Lichtstrahlen gebildetes Schutzfeld ein, wird wenigstens ein Lichtweg unterbrochen. Das führt über einen sicheren Ausgang zur Ausgabe eines Signals an eine Maschinensteuerung, um eine gefahrbringende Bewegung zum Schutz der Person zu stoppen.
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Lichtgitter finden Anwendung als Durchgangs- oder Durchgriffssicherung zur Maschinenabsicherung, um Bedienpersonal vor gefahrbringenden Bewegungen der Maschine zu schützen. Die entsprechenden Sicherheitsnormen, wie z. B. EN 954 und/oder IEC 61508, müssen dabei erfüllt werden.
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Lichtgitter werden nach einer deutschen und europäischen Norm DIN EN 999 „Anordnen von Schutzeinrichtungen im Hinblick auf Annäherungsgeschwindigkeiten von Körperteilen” angeordnet. Diese Norm enthält sicherheitstechnische Festlegungen im Sinne des Gesetzes über technische Arbeitsmittel. Die Norm gibt die Vorgehensweise an, wie Mindestabstände von Schutzeinrichtungen mit speziellen Sensor- oder Betätigungseinrichtungen zu einem Gefahrenbereich bestimmt werden. Die berechneten Abstände bieten, wenn sie eingehalten werden, ausreichenden Personenschutz gegen Risiken bei Annäherung an den Gefahrenbereich.
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In dieser Norm wird auch eine allgemeine Gleichung zur Berechnung der Mindestabstände angegeben. Der Mindestabstand zum Gefahrenbereich muss unter Anwendung der allgemeinen Gleichung S = (K·T) + C [1] berechnet werden. Dabei ist S der Mindestabstand in Millimeter, gemessen vom Gefahrbereich zum Erkennungspunkt, zur Erkennungslinie, zur Erkennungsebene oder zum Schutzfeld. Die Größe K ist ein Parameter in Millimetern je Sekunde, abgeleitet von Daten über Annäherungsgeschwindigkeiten des Körpers oder von Körperteilen Die Größe T ist der Nachlauf eines gesamten Systems in Sekunden, einschließlich der Ansprechzeit des Lichtgitters. Die Größe C ist ein zusätzlicher Sicherheitsabstand in Millimetern, der das Eindringen in den Gefahrbereich vor Auslösen der Schutzeinrichtung zugrunde legt. Eine Ansprechzeit des Lichtgitters wirkt sich dabei direkt auf den Sicherheitsabstand aus.
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Unerwünscht ist ein großer Sicherheitsabstand zwischen Überwachungseinheit und Gefahrenstelle. Insbesondere ist dieser Sicherheitsabstand nachteilig durch den zusätzlichen Raumbedarf. Der zusätzliche Raumbedarf verursacht zusätzliche Kosten. Der zusätzliche Raumbedarf ist dann auch störend, wenn Teile zur Bearbeitung durch Personal eingelegt werden müssen Das Personal muss hierzu ständig die Wegstrecke des Sicherheitsabstandes überwinden. Dadurch erhöht sich die Stillstandszeit einer Maschine erheblich.
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Aus der
EP 1 903 356 A1 ist ein Lichtgitter bekannt, dessen Sende- und Empfangselemente über einen Bus wahlfrei angesteuert bzw. ausgewertet werden können. Abhängig von Unterbrechungen einzelner Lichtstrahlen können so beispielsweise Lichtstrahlen der benachbarten Sendeelemente aktiviert werden. Dadurch kann beispielsweise eine Kontur eines eindringenden Objekts sehr schnell detektiert werden, da ausgehend von der ersten Unterbrechung benachbarte oder zeitlich nachfolgende Lichtstrahlunterbrechungen ausgewertet werden können. Beispielsweise wird ein Schutzfeld aufgrund einer Schließbewegung eines Oberwerkzeuges verkleinert. Aufgrund des verkleinerten Schutzfeldes verkleinert sich eine notwendige Zeit für die Auswertung der einzelnen Empfangselemente und dadurch verringert sich die Ansprechzeit des verkleinerten Schutzfeldes.
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Zwar wird bei dem genannten Stand der Technik aufgrund der Auswertung nur bestimmter Lichtstrahlen eine Ansprechzeit zur Erkennung eines Objektes in dem betreffenden Bereich des Schutzfeldes reduziert, jedoch müssen alle Lichtstrahlen in dem betreffenden Bereich des Schutzfeldes überprüft werden. Weiter ist der übrige Bereich des Schutzfeldes von der Prüfung ausgeschlossen, so dass dort keine Schutzfeldunterbrechung mehr detektierbar ist.
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Die
DE 20 2006 020 161 U1 offenbart ein Lichtgitter, das für jede einzelne Strahlachse ein Schaltausgang bereitstellt. Eine nachfolgende Steuerung kann derart programmiert werden, dass nur bestimmte Schaltausgänge zum Stoppen einer Maschine berücksichtigt werden.
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Die
DE 10 2007 044 680 A1 offenbart Einstellelemente für ein Lichtgitter, deren Funktion einstellbar ist.
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Die
DE 10 2006 012 537 B4 offenbart ein Lichtgitter, dessen Konfiguration aufgrund eines einlesbaren Steuersignals umgeschaltet werden kann.
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Die
EP 2 180 348 A1 offenbart ein Lichtgitter, dessen Sendeelemente und Empfangselemente einer Leiste als Lichttaster arbeiten können. Die Lichttasterfunktion wird beispielsweise erst nach einer Unterbrechung einer Lichtachse aktiviert.
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Die
EP 1 903 356 A1 offenbart ein Lichtgitter, bei dem einzelne Lichtachsen wahlfrei angesteuert und ausgewertet werden können. Ausgehend von einer Unterbrechung können beispielsweise die zur Unterbrechung benachbarten Lichtachsen ausgewertet werden. Dadurch kann die Objektkontur eines eindringenden Objektes sehr schnell detektiert werden.
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Die
EP 1 391 752 A2 offenbart ein Lichtgitter mit einer mehrfachen zyklischen Auswertung.
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Die
EP 1 873 442 B1 offenbart ein Lichtgitter, bei dem nur die jeweils obersten und/oder untersten Lichtstrahlen einer Unterbrechung berücksichtigt werden.
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Die
EP 2 108 879 A1 offenbart ein Lichtgitter, bei dem eine Häufigkeit eines auftretenden Strahlunterbrechungsmusters ausgewertet wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lichtgitter bereitzustellen mit kürzerer Ansprechzeit, die insbesondere an bestimmte Anwendungen angepasst werden kann, ohne die Zuverlässigkeit, insbesondere bezüglich optischer Störungen, einzuschränken und ohne das Schutzfeld einzuschränken.
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Die Aufgabe wird durch ein Lichtgitter gelöst, bestehend aus einer ersten Leiste mit Sendeelementen und/oder Empfangselementen und einer zweiten Leiste mit Sendeelementen und/oder Empfangselementen, wobei Sendeelemente einer Leiste mit Empfangselementen der anderen Leiste Sende-/Empfangspaare bilden zur Bildung eines Schutzfeldes. Weiter ist eine Steuereinheit vorgesehen zur zyklischen Ansteuerung der einzelnen Sendeelemente und eine Auswerteeinheit zur zyklischen Ansteuerung und Auswertung der Empfangselemente, wobei innerhalb eines Zyklus die Sendeelemente und zugehörige Empfangselemente jeweils wenigstens einmal angesteuert sind. Nach einer Detektion einer Unterbrechung eines Lichtstrahls während eines Zyklus ist in einem folgenden Teilzyklus eine reduzierte Anzahl von Sendeelementen ansteuerbar und zugehörige Empfangselemente auswertbar, wobei wenigstens die Empfangselemente auswertbar sind, die im vorhergehenden Zyklus aufgrund unterbrochener Lichtstrahlen kein Licht des zugehörigen Sendeelements empfangen haben. Es ist ein Objektfeststellungssignal ausgebbar, wenn wenigstens ein Lichtstrahl im dem Zyklus und im folgenden Teilzyklus unterbrochen ist.
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Weiter wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Absicherung eines Gefahrenbereiches einer Maschine und zur Erkennung von Objekten gelöst, wobei eine Mehrzahl in einer Ebene verlaufender Lichtstrahlen ausgesendet wird, die Lichtstrahlen separat voneinander ausgesendet werden, die Mehrzahl in der Ebene verlaufender Lichtstrahlen empfangen wird, wodurch ein Schutzfeld entsteht, die empfangenen Lichtstrahlen separat voneinander ausgewertet werden, wobei innerhalb eines Zyklus jeder Lichtstrahl wenigstens einmal ausgesendet wird, wobei nach einer Detektion einer Unterbrechung eines Lichtstrahls während eines Zyklus in einem folgenden Teilzyklus eine reduzierte Anzahl Lichtstrahlen ausgesendet und empfangen werden, wobei wenigstens die Lichtstrahlen ausgewertet werden, die im vorhergehenden Zyklus aufgrund von Unterbrechungen nicht empfangen wurden, wobei ein Objektfeststellungssignal ausgegeben wird, wenn wenigstens ein Lichtstrahl im ersten Zyklus und im folgenden Teilzyklus unterbrochen ist.
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Nach Detektion eines Objektes in einem Zyklus wird nicht wie bisher ein weiterer kompletter Zyklus durchgeführt, sondern direkt eine erneute Prüfung des oder der unterbrochenen Lichtstrahlen. Da Störungen meistens nur einzelne Lichtstrahlen betreffen, wird eine erneute Überprüfung der unterbrochenen Lichtstrahlen in viel kürzerer Zeit durchgeführt als für einen kompletten weiteren Zyklus.
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Dadurch lässt sich die Ansprechzeit des Lichtgitters wesentlich verkürzen. Die Ansprechzeit ist dabei in jedem Fall kürzer als zwei komplette Zyklen und entspricht maximal der Summe aus einem kompletten Zyklus und einem Teilzyklus.
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Zum Aufheben des Objektfeststellungssignals werden dann anschließend wieder alle Empfangselemente in einem vollständigen Zyklus überprüft. Erst wenn alle Lichtstrahlen wieder frei sind und beispielsweise für zwei aufeinanderfolgenden Zyklen wieder alle Empfangselemente freie Lichtstrahlen melden, wird das Objektfeststellungssignal zurückgenommen Bis zu einer weiteren Detektion eines Objektes im Schutzfeld wird immer das gesamte Schutzfeld überprüft
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In Weiterbildung der Erfindung ist unmittelbar nach einer Unterbrechung eines Lichtstrahls der Zyklus beendbar und es erfolgt der Teilzyklus. Dadurch wird die Ansprechzeit noch weiter reduziert. Die Ansprechzeit wird dabei minimiert auf eine zweimalige Abfrage eines einzigen Empfangselementes. Um dennoch zufällige und kurze Unterbrechungen, die nicht zum Erzeugen eines Objektfeststellungssignals führen sollen, zu tolerieren, wird nach der ersten Detektion des Objektes und nach Beenden des Zyklus eine Pause eingefügt, bevor der Lichtstrahl, bzw. das betreffende Empfangselement in dem Teilzyklus erneut geprüft wird.
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Nach dem zweiten Teilzyklus sind in Weiterbildung der Erfindung weitere Teilzyklen durchführbar. Dadurch kann eine Verfügbarkeit weiter erhöht werden. Selbst wenn ein unterbrochener Lichtstrahl in weiteren Teilzyklen mehrfach überprüft wird, ist die Zeitdauer für die Durchführung der Teilzyklen kürzer als eine Durchführung eines kompletten Zyklus. Daher ist auch bei einer mehrfachen Überprüfung des unterbrochenen Lichtstrahls eine Verringerung der Ansprechzeit gegenüber dem Stand der Technik gegeben. Auch bei dieser Ausführungsform können zwischen den Teilzyklen weitere Pausen eingefügt werden, um eine robustere Objektdetektion zu gewährleisten.
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In Weiterbildung der Erfindung weist das Lichtgitter Mittel zur Eingabe oder Auswahl einer Ansprechzeit bzw. eines Ansprechzeitwertes auf und Mittel zur Kalkulation der Anzahl durchführbarer Zyklen und/oder Teilzyklen innerhalb der eingegebenen oder gewählten Ansprechzeit. Dadurch kann die Ansprechzeit an beliebige Anwendungen angepasst werden.
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Insbesondere wenn der Sicherheitsabstand zur Anbringung des Lichtgitters an einer Maschine, bedingt durch den konstruktiven Aufbau begrenzt ist, kann durch die Anpassung der Ansprechzeit das Lichtgitter ohne Anpassung des Sicherheitsabstandes direkt eingesetzt werden. Somit wird nicht der Sicherheitsabstand an eine vorgegebene Ansprechzeit angepasst, sondern die Ansprechzeit wird an einen vorgegebenen Sicherheitsabstand angepasst.
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Neben der Verkürzung der Ansprechzeit wird mit dem Lichtgitter bzw. dem Verfahren auch eine Störempfindlichkeit auf periodisch wiederkehrende Störer verbessert, da nach der ersten Feststellung der Störung durch eine Lichtstrahlunterbrechung sich die Wiederholfrequenz mit der die Lichtstrahlunterbrechung geprüft wird, automatisch verändert wird.
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Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert.
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In der Zeichnung zeigt:
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1; eine schematische Darstellung eines Lichtgitters;
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2; eine schematische Darstellung einer Auswertung unterbrochener Lichtstrahlen nach dem Stand der Technik;
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3 bis 4; jeweils eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Auswertung unterbrochener Lichtstrahlen.
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1 zeigt ein Lichtgitter 1, insbesondere ein Sicherheitslichtgitter, bestehend aus einer ersten Leiste 8 und einer zweiten Leiste 10. Die beiden Leisten 8 und 10 sind zueinander gegenüberliegend angeordnet. Die Sendeelemente S1 bis Sn der ersten Leiste 8 senden dabei Licht aus, welches von den Empfangselementen E1 bis En der zweiten Leiste 10 empfangen wird, dargestellt durch die optischen Lichtstrahlen L1 bis In. Dadurch wird zwischen den beiden Leisten 8 und 10 ein Schutzfeld 14 gebildet. Ein solches Sicherheitslichtgitter 1 findet beispielsweise Anwendung an Maschinen zur Absicherung von gefahrbringenden Bewegungen für Personen Greift eine Person in das Schutzfeld 14 ein, wird wenigstens einer der Lichtstrahlen L1 bis in unterbrochen, beispielsweise wie dargestellt Lichtstrahl L8 durch das Objekt 24. Dies führt über einen vorgesehenen sicheren Ausgang zur Ausgabe eines Signals an eine Maschinensteuerung, um die gefahrbringende Bewegung zum Schutz der Person zu stoppen.
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Bei dem Lichtgitter
1 kann es sich auch um ein Lichtgitter handeln mit identischen Sender-/Empfängerleisten gemäß dem Patent
EP 1 870 734 B1 .
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Die Sendeelemente S1 bis Sn bestehen dabei aus einem Sendebauteil, beispielsweise einer Leuchtdiode und einer Sendeoptik, bestehend aus einer Blende und/oder einer oder mehrerer Linsen. Die Empfangselemente E1 bis En sind aus einem photoempfindlichen Bauteil und einer Optik aufgebaut. Die optischen Achsen der Sendeelemente S1 bis Sn bzw. Empfangselemente E1 bis En einer Leiste 8 oder 10 sind dabei parallel zueinander ausgerichtet.
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Das Licht der Sendeelemente S1 bis Sn wird dabei in Form eines Lichtsendekegels ausgesendet. Die Empfangselemente E1 bis En weisen ebenso einen Empfangskegel auf, innerhalb dessen Licht empfangen wird. Je größer die Öffnungswinkel der Lichtkegel ausgebildet sind, desto besser lassen sich die beiden Leisten zueinander ausrichten.
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Zur Ansteuerung sind die Sendeelemente S1 bis Sn mit einer Steuereinheit 20 verbunden. Zur Auswertung sind die Empfangselemente E1 bis En mit einer Auswerteeinheit 22 verbunden. Sind Sendelemente S1 bis Sn und Empfangselemente E1 bis En zusammen in jeweils einer Leiste integriert, ist jeweils eine kombinierte Steuer- und Auswerteeinheit vorgesehen. Die Sendeelemente S1 bis Sn gemäß 1 werden durch die Steuereinheit 20 nacheinander angesteuert, wobei diese gepulst angesteuert werden können zur Unterdrückung von Fremdlichtsignalen. Die Empfangselemente E1 bis En werden durch die Auswerteeinheit 22 nacheinander ausgewertet zum Empfang der Lichtpulse von den gegenüberliegenden Sendeelementen S1 bis Sn. Damit die beiden Leisten 8 und 10 zusammenarbeiten können, um das Schutzfeld 14 aufzuspannen, sind die Paare von Sendeelementen S1–Sn und Empfangselementen E1–En zur Bildung von Lichtwegen aufeinander abzustimmen, so dass beispielsweise das Empfangselement E1 nur das Licht von dem Sendeelement S1 empfängt. Dazu weist die Auswerteeinheit 22 Mittel zur zeitlichen Synchronisation auf. Die Auswerteeinheit 22 kann damit die Auswertung der Empfangselemente E1 bis En auf die Sendepulse der gegenüberliegenden Sendeelemente S1 bis Sn synchronisieren, wodurch die Lichtwege mit den Lichtstrahlen 12 definiert sind.
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Der Lichtstrahl L8 wird durch das Objekt 24 oder eine Person unterbrochen, so dass kein Licht direkt vom Sendeelement S8 in das Empfangselement E8 gelangt. In diesem Fall soll und wird ein Objektfeststellungssignal ausgegeben, um beispielsweise eine gefahrbringende Bewegung einer Maschine zu stoppen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der zeitlichen Auswertung von Lichtstrahlen eines Lichtgitters nach dem Stand der Technik.
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Paare von Sendeelementen und Empfangselementen werden zyklisch aktiviert, um ein Übersprechen zwischen den Kanälen zu verhindern. Das wenigstens einmalige Aktivieren und Auswerten aller Paare wird als Zyklus oder auch als Scan bezeichnet. Zur Vereinfachung des Aufbaus und des Ablaufs des Zyklus ist die Reihenfolge, mit der die Paare angesteuert und ausgewertet werden, festgelegt und wird nicht verändert
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2 zeigt drei aufeinanderfolgende Zyklen Z0, Z1 und Z2 eines Lichtgitters, wobei die Zyklen Z0 und Z2 nicht vollständig dargestellt sind. Auf einer Achse ist die Zeit t angegeben. Das Lichtgitter weist beispielsweise einhundert Lichtstrahlen auf, die durch entsprechende Sendeelemente erzeugt und durch zugehörige Empfangselemente ausgewertet werden. Zur besseren Übersicht sind lediglich die Lichtstrahlen L1, L80, L81 und L100 angegeben. Nach dem Lichtstrahl L100 ist eine Pausenzeit P vorgesehen, um die Lichtstrahlauswertung abzuschließen oder andere Auswertungen vorzunehmen, beispielsweise um die Aussendung des Lichtstrahles L1 vorzubereiten. Es ist jedoch auch möglich solche Auswertungen parallel vorzunehmen, so dass die Pausenzeit P nicht notwendig ist. Während des Zyklus Z0 findet zu einem ersten Zeitpunkt T0 eine Unterbrechung bei dem Lichtstrahl L80 statt. Dieser Eingriff wird jedoch noch nicht detektiert, da die Auswertung innerhalb des Zyklus Z0 beispielsweise bereits bei dem Empfangselement für Lichtstrahl L100 durchgeführt wird. Die Unterbrechung wird zum ersten Mal im Zyklus Z1 zum Zeitpunkt T1 wiederum bei Lichtstrahl L80 detektiert. Daraufhin wird die erfolgte Unterbrechung in dem Lichtgitter zwischengespeichert. In einem weiteren Zyklus Z2 wird die Unterbrechung zu einem Zeitpunkt T2 zum zweiten Mal detektiert und führt dann zu einem Objektfeststellungssignal A, aufgrund der gespeicherten Detektion zum Zeitpunkt T1 und der erneuten Detektion zum Zeitpunkt T2. Das Objektfeststellungssignal wird also erst ausgegeben, nach dem eine Unterbrechung durch zwei vollständige Zyklen nachgewiesen wurde, gemessen vom Zeitpunkt T0 bis zum Zeitpunkt T2
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3 zeigt eine erfindungsgemäße Auswertung des erfindungsgemäßen Lichtgitters aus 1. Wie bereits zu 2 beschrieben, wird von einer Unterbrechung des Lichtstrahles L80 ausgegangen. Zur besseren Übersicht sind wiederum lediglich die Lichtstrahlen L1, L80, L81 und L100 angegeben. Während des Zyklus Z0 findet zu einem ersten Zeitpunkt T0 eine Unterbrechung bei dem Lichtstrahl L80 auf. Dieser Eingriff wird jedoch wiederum noch nicht detektiert, da die Auswertung innerhalb des Zyklus Z0 bereits bei einem Empfangselement nach dem Lichtstrahl L80 durchgeführt wird, beispielsweise für Lichtstrahl L100. Die Unterbrechung wird zum ersten Mal im Zyklus Z1 zum Zeitpunkt T1 wiederum bei Lichtstrahl L80 detektiert Daraufhin wird die erfolgte Unterbrechung in dem Lichtgitter gespeichert.
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In einem weiteren Teilzyklus TZ1 wird die Unterbrechung zu einem Zeitpunkt T2 zum zweiten Mal detektiert und führt dann zu einem Objektfeststellungssignal A aufgrund der gespeicherten Detektion zum Zeitpunkt T1 und der erneuten Detektion zum Zeitpunkt T2. Das Objektfeststellungssignal wird sofort ausgebeben nachdem eine zweite Unterbrechung zum Zeitpunkt T2 in dem ersten Teilzyklus TZ1 festgestellt wurde. Das Objektfeststellungssignal wird also im Vergleich zu dem Verfahren aus 2 wesentlich früher erzeugt, wodurch sich die Ansprechzeit wesentlich verkürzt.
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Nach Unterbrechung des Lichtstrahles L80 zum Zeitpunkt T1 in dem Zyklus Z1 wird deshalb noch kein Objektfeststellungssignal A ausgegeben, um Abschaltungen aufgrund von Störungen, beispielsweise kurze Unterbrechungen aufgrund schneller durch das Schutzfeld fallender oder fliegender Objekte, wie beispielsweise Späne oder Funkenflug, zu vermeiden.
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Da solche Störungen gewöhnlich nur einzelne Empfangselemente betreffen, erfolgt eine Überprüfung abgedeckter Lichtstrahlen in einem ersten Zyklus Z1 und erfindungsgemäß in einem Teilzyklus TZ1 nur noch für die abgedeckten Lichtstrahlen, bzw. nur für die Empfangselemente, die in dem ersten Zyklus Z1 kein Licht empfangen haben. Dadurch ist der Teilzyklus TZ1 sehr viel kürzer und schneller überprüfbar als der vorhergehende vollständige Zyklus Z1. Eine maximale Ansprechzeit ist damit wesentlich kürzer als die Dauer von zwei vollständigen Zyklen.
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Die Empfangselemente, die in einem Teilzyklus TZ1 kein Licht empfangen haben, können in werteren folgenden Teilzyklen erneut geprüft werden, um eine Verfügbarkeit gegenüber solchen Störungen weiter zu erhöhen.
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4 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Auswertung bei der das Objektfeststellungssignal A aufgrund einer Lichtstrahlunterbrechung noch früher bzw. schneller erzeugt wird.
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Wie bereit zu 3 beschrieben, wird von einer Unterbrechung des Lichtstrahles L80 ausgegangen. Zur besseren Übersicht sind wiederum die Lichtstrahlen L1, L80, L81 und L100 angegeben. Während des Zyklus Z0 findet zu einem ersten Zeitpunkt T0 eine Unterbrechung bei dem Lichtstrahl L80 statt Dieser Eingriff wird jedoch wiederum noch nicht detektiert, da die Auswertung innerhalb des Zyklus Z0 bereits beispielsweise bei einem Empfangselement nach dem Lichtstrahl L80 durchgeführt wird. Die Unterbrechung wird zum ersten Mal im Zyklus Z1 zum Zeitpunkt T1 wiederum bei Lichtstrahl L80 detektiert. Daraufhin wird die erfolgte Unterbrechung in dem Lichtgitter gespeichert und der Zyklus Z1 im Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbeispiel sofort abgebrochen. Unmittelbar anschließend wird in einem Teilzyklus TZ1 der Lichtstrahl L80 erneut überprüft und abhangig von einer Unterbrechung des Lichtstrahles L80 in dem Teilzyklus TZ1 ein Objektfeststellungssignal A ausgegeben. An den Teilzyklus TZ1 können sich auch noch weitere Teilzyklen TZ2 und TZ3 anschließen, um eine weitere Überprüfung des Lichtstrahles L80 vorzunehmen und das Objektfeststellungssignal A dann abzugeben. Dadurch wird die Ansprechzeit noch weiter reduziert. Zwischen den Teilzyklen können auch Pausen vorgesehen werden, um robuster gegen Störungen zu sein, so dass sehr kurze Unterbrechungen, beispielsweise von durchfliegenden Partikeln erzeugt, nicht zu einem Objektfeststellungssignal A führen.
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In Weiterbildung der Erfindung kann für ein Lichtgitter auch eine Ansprechzeit vorgegeben werden. Daraus kann im Lichtgitter eine Anzahl von ersten vollständigen Zyklen und eine Anzahl von folgenden Teilzyklen ermittelt werden. Beispielsweise kann durch das Lichtgitter ermittelt werden, dass ein voltständiger Zyklus möglich ist und beispielsweise vier Teilzyklen, um wenigstens zwei unterbrochene Lichtstrahlen zu überprüfen. Dadurch kann eine Auswertung einzelner bestimmter Lichtstrahlen maximiert werden. Damit optimiert das Lichtgitter sozusagen selbständig die Verfügbarkeit zu einem Maximum.
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Zur Steuerung der optischen Kanäle, bestehend aus jeweils einem Sendeelement und einem Empfangselement, muss die Steuereinheit für die Sendeelemente über Informationen der Auswerteeinheit verfügen, welche Empfangselemente kein Licht empfangen haben, um genau die Sendeelemente erneut ansteuern zu können, die in einem ersten Zyklus abgedeckt wurden. Dies kann bei Lichtgittern mit jeweils einer Sendeleiste und einer Empfängerleiste mittels einer elektrischen, optischen, funkübertragenen oder sonstigen Kommunikationsverbindung geschehen.
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Bei Lichtgittern, in denen jeweils Sendeelemente und Empfangselemente in einer Leiste angeordnet sind, kann eine bidirektionale Datenlichtschranke über jeweils zwei Paare entgegengesetzt angeordneter Sendeelemente und Empfangselemente gebildet werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lichtgitter
- 8
- erste Leiste
- 10
- zweite Leiste
- L1 bis Ln
- Lichtstrahl
- L80, L81, L100
- Lichtstrahl
- 14
- Schutzfeld
- 20
- Steuereinheit
- 22
- Auswerteeinheit
- 24
- Objekt
- S1, Sn
- Sendeelemente
- E1, En
- Empfangselemente
- P
- Pausenzeit
- T0, T1, T2
- Zeitpunkte
- Z0, Z1, Z2
- Zyklen
- TZ1, TZ2, TZ3
- Teilzyklen
- A
- Objektfeststellungssignal
- t
- Zeit
