DE10227710A1

DE10227710A1 - Lichtgitter

Info

Publication number: DE10227710A1
Application number: DE2002127710
Authority: DE
Inventors: Paul Hartl
Original assignee: Leuze Lumiflex GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Lumiflex GmbH and Co KG
Priority date: 2002-06-21
Filing date: 2002-06-21
Publication date: 2004-01-15
Anticipated expiration: 2022-06-22
Also published as: DE10227710B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Lichtgitter (1) mit einer vorgegebenen Anzahl von Strahlachsen. Jede Strahlachse besteht aus einem Sendelichtstrahlen (6) emittierenden Sender (7) und einem Empfänger (9), auf welchen die Sendelichtstrahlen (6) bei freiem Strahlengang treffen. Das erfindungsgemäße Lichtgitter weist weiterhin eine Auswerteeinheit (10) zur Auswertung der Empfangssignale der Empfänger (9) auf. Bei Unterbrechung wenigstens einer Strahlachse in der Auswerteeinheit (10) wird eine Objektmeldung generiert. An dem Lichtgitter (11) ist eine Schnittstelleneinheit (15) mit einer vorgegebenen Anzahl von Sendeelementen (18) anbringbar, so dass das oder jedes Sendeelement (18) optische Überbrückungssteuersignale in einen zugeordneten Empfänger (9) einspeist. In Abhängigkeit der Überbrückungssteuersignale über die Auswerteeinheit (10) sind vorgegebene Strahlachsen überbrückbar.

Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtgitter gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Lichtgitter ist aus der DE 198 35 884 A1 bekannt. Das Lichtgitter weist zur Überwachung eines flächigen Überwachungsbereichs eine Sendereinheit und eine Empfängereinheit auf, die an gegenüberliegenden Rändern des Überwachungsbereichs angeordnet sind. Die Sendereinheit weist eine Anordnung von nebeneinander liegend angeordneten, Sendelichtstrahlen emittierenden Sendern auf. Entsprechend weist die Empfängereinheit eine Anordnung von nebeneinander liegend angeordneten Empfängern auf. Bei freiem Strahlengang werden die Empfänger mit den von den Sendern emittierten Sendelichtstrahlen beaufschlagt. Befindet sich ein Objekt im Strahlengang, so wird der Strahlengang der Sendelichtstrahlen wenigstens eines Senders unterbrochen, so dass diese nicht mehr auf den zugeordneten Empfänger oder die zugeordneten Empfänger auftreffen, wodurch als Objektmeldung ein Gegenstandsfeststellungssignal generiert wird.

Derartige Lichtgitter werden insbesondere im Bereich des Personenschutzes eingesetzt. Beispielsweise werden die Lichtgitter zur Überwachung von sicherheitskritischen Bereichen an Werkzeugmaschinen, insbesondere Pressen oder dergleichen, eingesetzt.

Bei diesem Eingriff in den vom Lichtgitter überwachten Überwachungsbereich wird durch die im Lichtgitter generierte Objektmeldung die Werkzeugmaschine außer Betrieb gesetzt, so dass für eine im Bereich der Werkzeugmaschine arbeitende Person die Gefahr von Verletzungen ausgeschlossen ist.

Je nach Anbringung des Lichtgitters können im Überwachungsbereich auch Objekte angeordnet sein, die nicht zu einer Gefährdung von Personen führen. Beispielsweise können im Bereich einer Werkzeugmaschine stationäre Pfosten, Maschinenteile oder dergleichen angeordnet sein, die in den Überwachungsbereich ragen.

In diesem Fall wäre ein Ansprechen des Lichtgitters unerwünscht.

Damit ein Lichtgitter auch in derartigen Fällen zur Gefahrensicherung einsetzbar ist, wird gemäß der DE 198 35 884 A1 vorgeschlagen, derartige Bereiche innerhalb des Überwachungsbereichs, in welchen sich stationäre, nicht gefahrbringende Objekte befinden, auszublenden. Eine Objektdetektion erfolgt dann nur noch in den nicht ausgeblendeten Teilen des Überwachungsbereichs.

Hierzu weist das Lichtgitter gemäß der DE 198 35 884 A1 neben der Sendereinheit und der Empfängereinheit wenigstens eine Zwischensendereinheit und/oder eine Zwischenempfängereinheit innerhalb des Überwachungsbereichs auf.

Die Zwischensendereinheit wird innerhalb des Überwachungsbereichs so angeordnet, dass die von dieser emittierten Zwischensendelichtstrahlen auf Empfänger einer Zwischenempfängereinheit oder der Empfängereinheit treffen. Die auf diese Weise zusammen wirkenden Einheiten bilden ein autarkes Lichtgitter, welches einen Teil des Überwachungsbereiches überwacht. Dagegen bleibt der Bereich hinter der Zwischensendereinheit unbewacht. Dort befindet sich ein nicht gefahrbringendes Objekt.

Ebenso wird die Zwischenempfängereinheit so im Überwachungsbereich angeordnet, dass auf deren Empfänger Sendelichtstrahlen der Sendereinheit oder einer Zwischensendereinheit geführt sind. Auch diese Einheiten bilden ein au tarkes Lichtgitter, wobei der Bereich hinter der Zwischenempfängereinheit unbewacht bleibt.

Mit dieser Anordnung werden vorgegebene Sektionen des Lichtgitters überbrückt, so dass mit diesen keine Objektdetektion mehr erfolgen. Dabei ist nachteilig, dass diese Sektionen durch die Zwischensendereinheiten beziehungsweise Zwischenempfängereinheiten fest vorgegeben sind.

Die zusätzlichen Zwischensendereinheiten und Zwischenempfängereinheiten müssen dabei separat ausgerichtet werden, was den Aufwand für die Installation des Lichtgitters beträchtlich erhöht. Eine Änderung der zu überbrückenden Sektionen des Lichtgitters erfordert einen entsprechend hohen Zeitaufwand.

Außerdem erfolgt durch die Einbringung der Zwischensendereinheiten und der Zwischenempfängereinheiten in den Überwachungsbereich eine Segmentierung des Lichtgitters in mehrere selbständig arbeitende Lichtgitter. Dies bedeutet einen unerwünscht hohen Schaltungsaufwand. Besonders nachteilig hierbei ist, dass diese Einheiten elektrisch mit der Sender- beziehungsweise Empfängereinheit des Lichtgitters verbunden sind, was zu erheblichen EMV-Problemen führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Lichtgitter der eingangs genannten Art so auszubilden, dass wenigstens Teilbereiche des Lichtgitters auf einfache, sichere und flexible Weise überbrückt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Das erfindungsgemäße Lichtgitter weist eine vorgegebene Anzahl von Strahlachsen auf, wobei jede Strahlachse aus einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfänger besteht, auf welchen die Sendelichtstrahlen bei freiem Strahlengang treffen. In einer Auswerteeinheit erfolgt die Auswertung der Empfangssignale der Empfänger, wobei bei Unterbrechung wenigstens einer Strahlachse in der Auswerteeinheit eine Objektmeldung generiert wird. An dem Lichtgitter ist eine Schnittstelleneinheit mit einer vorgegebenen Anzahl von Sendeelementen anbringbar, so dass über das oder jedes Sendeelement optische Überbrückungssteuersignale in einen zugeordneten Empfänger einspeisbar sind. In Abhängigkeit der Überbrückungssteuersignale sind über die Auswerteeinheit vorgegebene Strahlachsen überbrückbar.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Lichtgitters besteht darin, dass anhand der von der Schnittstelleneinheit übertragenen Überbrückungssteuersignale über die Auswerteeinheit auf elektronischem Wege flexibel vorgegebene Sektionen des Lichtgitters überbrückt werden können. In den überbrückten Sektionen erfolgt keine Objektdetektion mehr, das heißt diese Sektionen bilden nicht sicherheitskritische Bereiche, die von dem Lichtgitter nicht mehr überwacht werden. Die zeitliche Abfolge der Überbrückung in vorgegebenen Sektionen und die Größen der Sektionen, die insbesondere auch das gesamte Lichtgitter umfassen können, sind durch die Überbrückungssteuersignale, insbesondere durch deren zeitliche Abfolgen eindeutig definiert.

Die Überbrückungssteuersignale werden vorteilhaft von Überbrückungssensoren generiert, die an die Schnittstelleneinheit angeschlossen sind. Die Überbrückungssensoren sind im Umfeld des Lichtgitters angeordnet. Dabei dienen die Überbrückungssensoren zur Detektion von Objekten, vorzugsweise von nicht sicherheitskritischen Objekten, deren Eingriff in den Strahlengang des Lichtgitters nicht zu dessen Ansprechen führen soll. Je nachdem ob von den Überbrückungssensoren derartige Objekte erfasst werden oder nicht, generieren diese Überbrückungssteuersignale, die in Empfänger des Lichtgitters eingespeist und in der Auswerteeinheit zur Überbrückung von Strahlachsen ausgewertet werden.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Lichtgitters besteht darin, dass die Überbrückungssteuersignale auf optischem Weg in das Lichtgitter eingekoppelt werden. Die Schnittstelleneinheit entspricht damit einem vorzugsweise seriell getakteten Optokoppler, der vom Lichtgitter galvanisch getrennt ist. Damit werden Störungen des Lichtgitters, insbesondere EMV-Störungen, bei Anschluss der Schnittstelleneinheit ausgeschlossen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Schnittstelleneinheit als Aufsatz ausgebildet, welche auf ein Gehäuse aufsetzbar ist, in welchem die Empfänger des Lichtgitters integriert sind.

Die zur Übertragung der Überbrückungssteuersignale vorgesehenen Sendeelemente sind in der Schnittstelleneinheit derart angeordnet, dass bei auf dem Gehäuse aufgesetzten Aufsatz jeweils ein Sendeelement einem Empfänger des Lichtgitters gegenüberliegt. Die Überbrückungssteuersignale werden damit von den einzelnen Sendeelementen selektiv an separate Empfänger des Lichtgitters übertragen. Dabei ist vorzugsweise jeweils ein Sendeelement einem Überbrückungssensor zugeordnet. Durch diese Anordnung ist eine einfache und sichere Übertragung der Überbrückungssteuersignale sämtlicher Überbrückungssensoren in die Auswerteeinheit des Lichtgitters gewährleistet, ohne dass dessen Schaltung verändert oder elektrisch beeinflusst wird.

Insbesondere kann das Lichtgitter an ein Bussystem angeschlossen sein, welches das Lichtgitter mit Steuersignalen und dergleichen versorgt. In diesem Fall kann die Schnittstelleneinheit an das Lichtgitter angekoppelt werden, ohne dass diese selbst einen Anschluss an das Bussystem aufweist.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Lichtgitters besteht darin, dass die Steuerung der Überbrückung von Strahlachsen des Lichtgitters komplett durch die Auswerteeinheit erfolgt. Die Schnittstelleneinheit dient nur zum Einkoppeln der Überbrückungssteuersignale der Überbrückungseinheit und ist als rein optische Schnittstelle einfach und kostengünstig herstellbar.

Die Überbrückungssteuersignale unterscheiden sich von den Signalfolgen, welche von den Sendelichtstrahlen emittiert werden. Anhand dessen wird von der Auswerteeinheit ausgewertet, welchen Empfängern des Lichtgitters die Sendeelemente der Schnittstelleneinheit zugeordnet sind und damit nicht mehr zur Objektdetektion zur Verfügung stehen.

Auch die Synchronisierung des Lichtgitters wird über die Auswerteeinheit in Abhängigkeit der empfangenen Überbrückungssteuersignale bei Bedarf geändert.

Typischerweise übernimmt ein Sender, vorzugsweise der erste Sender innerhalb der Reihenanordnung aller Sender, die Synchronisierung des Lichtgitters. Hierzu emittiert dieser Sender Sendelichtimpulse mit einer vorgegebenen Kennung, welche sich von den Kennungen der von den übrigen Sendern emittierten Sendelichtimpulse unterscheiden.

Wird die zur Synchronisieurng verwendete Strahlachse durch die Schnittstelleneinheit unterbrochen, wird dies in der Auswerteeinheit erkannt. Daraufhin wird die Synchronisierung derart weiter geschaltet, dass der erste freie Sender, der auf die Schnittstelleneinheit folgt, die Synchronisierung des Lichtgitters übernimmt.

Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1: Schematische Darstellung eines Lichtgitters.
2: Schematische Darstellung einer Anordnung eines Lichtgitters und diesem zugeordneten Überbrückungssensoren.
3: Lichtgitter gemäß 1 mit einer daran angeordneten Schnittstelleneinheit zum Anschluss von Überbrückungssensoren.
1 zeigt den Aufbau eines Lichtgitters 1 zur Überwachung eines Überwachungsbereichs. Der Überwachungsbereich ist insbesondere von einem Bereich an einem Arbeitsgerät wie einer Presse gebildet. Das Lichtgitter 1 weist eine in einem ersten Gehäuse 2 integrierte Sendereinheit 3 und eine in einem zweiten Gehäuse 4 integrierte Empfängereinheit 5 auf.
Die Gehäuse 2, 4 sind in Form von Hohlprofilen ausgebildet, deren Längsachse parallel zueinander verlaufen. Der zwischen den Gehäusen 2, 4 liegende Überwachungsbereich bildet eine Ebene.
Die Sendereinheit 3 weist eine Anordnung von Sendelichtstrahlen 6 emittierenden Sendern 7 auf. Die Sender 7 bestehen vorzugsweise aus identisch ausgebildeten Leuchtdioden und sind in Abstand nebeneinander liegend angeordnet, wobei die Sender 7 vorzugsweise äquidistant angeordnet sind. Die Sender 7 werden von einer Sender-Steuereinheit 8 angesteuert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Sender 7 im Pulsbetrieb betrieben. Die Sender 7 emittieren somit Sendelichtimpulse mit einem vorgegebenen Puls-Pausen-Verhältnis. Vorzugsweise emittieren die einzelnen Sender 7 zyklisch nacheinander Sendelichtimpulse, wobei die Taktung über die Sender-Steuereinheit 8 erfolgt. Dabei emittiert der erste Sender 7 der Anordnung gemäß 1 Sendelichtimpulse mit einer Kennung, welche sich von den Kennungen der von den übrigen Sendern 7 emittierten Sendelichtimpulse unterscheiden. Anhand der Kennung des ersten Senders 7 wird der Sendebetrieb des Lichtgitters 1 synchronisiert.
Zur Strahlformung der Sendelichtstrahlen 6 ist jedem Sender 7 eine Sendeoptik 7a vorgeordnet. Die Sendeoptiken 7a sind im Bereich der Frontwand des Gehäuses 2 hinter einem nicht separat dargestellten Austrittsfenster angeordnet.
Die optischen Achsen der im Überwachungsbereich geführten Sendelichtstrahlen 6 verlaufen parallel zueinander in der Ebene des Überwachungsbereichs.
Die Empfängereinheit 5 weist eine Anordnung von identisch ausgebildeten, nebeneinander liegend angeordneten Empfängern 9 auf. Die Empfänger 9 bestehen vorzugsweise jeweils aus einer Fotodiode und sind äquidistant angeordnet. Jedem Empfänger 9 ist eine Empfangsoptik 9a vorgeordnet. Dabei liegt jeweils ein Empfänger 9 einem Sender 7 der Sendereinheit 3 gegenüber, so dass bei freiem Strahlengang die Sendelichtstrahlen 6 eines Senders 7 auf den gegenüberliegend angeordneten Empfänger 9 treffen.
In Abwandlung des Ausführungsbeispiels gemäß 1 können die Sender 7 und Empfänger 9 des Lichtgitters 1 auch in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein, welches an einer ersten Seite des Überwachungsbereichs angeordnet ist. Das andere Ende des Überwachungsbereichs ist dann durch einen Spiegel begrenzt. Bei freiem Strahlengang des Lichtgitters 1 werden dann die von einem Sender 7 emittierten Sendelichtstrahlen über den Spiegel zu dem zugeordneten Empfänger 9 zurückreflektiert.
Die am Ausgang der Empfänger 9 anstehenden Empfangssignale werden in einer zentralen Auswerteeinheit 10 ausgewertet. Die Sender-Steuereinheit 8 und die Auswerteeinheit 10 sind über elektrische Anschlussmittel gekoppelt. Zweckmäßigerweise ist sowohl an die Sender-Steuereinheit 8 als auch an die Auswerteeinheit 10 eine Bus-Schnittstelle 11 zum Anschluss an ein Bussystem vorgesehen. Das Bussystem weist eine nicht dargestellte Steuereinheit zur Steuerung des Lichtgitters 1 auf.
Jeder Sendelichtstrahlen 6 emittierende Sender 7 bildet mit dem jeweils zugeordneten, gegenüberliegenden Empfänger 9 eine Strahlachse des Lichtgitters 1.
Bei freiem Strahlengang ist keine der Strahlachsen unterbrochen, so dass sämtliche Sendelichtstrahlen 6 ungehindert auf den Empfänger 9 treffen. Dringt ein Objekt in den Überwachungsbereich ein, so wird wenigstens eine Strahlachse des Lichtgitters 1 unterbrochen. Die entsprechenden Unterbrechungen der Strahlachsen werden in der Auswerteeinheit 10 registriert, worauf in dieser eine Objektmeldung generiert wird.
Durch die Objektmeldung wird das Arbeitsgerät, dessen Vorfeld mit dem Lichtgitter 1 überwacht wird, abgeschaltet. Das Lichtgitter 1 bildet somit eine Sicherheitseinrichtung für den Personenschutz, da durch dessen Ansprechen das Arbeitsgerät deaktiviert wird, so dass durch Eindringen von Personen in den Überwachungsbereich keine Gefährdungen des Personals entstehen.
Je nach Arbeitsmodus oder Betriebszustand des Arbeitsgeräts kann es auch zu Eingriffen in den vom Lichtgitter 1 erfassten Überwachungsbereich kommen, die nicht sicherheitsrelevant sind, da sie nicht zu Gefährdungen des Personals führen.
Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn zu bestimmten Zeiten sichergestellt ist, dass sich keine Personen im Umfeld des Arbeitsgeräts aufhalten, jedoch Fahrzeuge, Maschinenteile des Arbeitsgeräts oder dergleichen durch den Überwachungsbereich oder durch Teile des Überwachungsbereichs bewegt werden. In diesem Fall ist ein Ansprechen des Lichtgitters 1 unerwünscht, da dies zu einem unnötigen Stillsetzen des Arbeitsgeräts führen würde, wodurch dessen Verfügbarkeit eingeschränkt würde.
Damit derartige nicht sicherheitskritische Eingriffe in das Lichtgitter 1 nicht zu dessen Ansprechen führen, können das gesamte Lichtgitter 1 oder einzelne Strahlachsen des Lichtgitters 1 zu vorgegebenen Zeiten überbrückt werden. Durch eine derartige Überbrückung, die üblicherweise als Muting bezeichnet wird, wird eine Objektmeldung des Lichtgitters 1 dann unterbunden, wenn ein Objekt in den überbrückten Bereich des Lichtgitters 1 eindringt.
Die Überbrückung des Lichtgitters 1 erfolgt in Abhängigkeit von Überbrückungssteuersignalen, die in Überbrückungssensoren 12 generiert werden.
Eine typische Anordnung eines Lichtgitters 1 mit vier Überbrückungssensoren 12 ist in 2 dargestellt.
2 zeigt eine Draufsicht auf einen Raumbereich 13, in welchem ein Arbeitsgerät angeordnet ist oder welcher das Vorfeld eines Arbeitsgeräts bildet. Das Lichtgitter 1 erfasst ein in einer vertikalen Ebene verlaufenden Überwachungsbereich. Beidseits des Lichtgitters 1 sind jeweils zwei Überbrückungssensoren 12 angeordnet, die im vorliegenden Fall von Lichtschranken gebildet sind. Die Lichtachsen 14 der Lichtschranken verlaufen parallel zueinander in Querrichtung des Raumbereichs 13.
Die Überbrückungssensoren 12 überwachen das Einfahren und Ausfahren von Objekten in den Raumbereich 13. Hierzu wird erfasst, welche der Lichtstrecken der Überbrückungssensoren 12 unterbrochen werden. Zudem wird erfasst, in welcher Reihenfolge die Lichtachsen 14 der Überbrückungssensoren 12 unterbrochen werden. In Abhängigkeit dessen kann erfasst werden, ob sich ein Fahrzeug oder ein Maschinenteil in Richtung des Überwachungsbereichs bewegt.
3 zeigt das Lichtgitter 1 gemäß 1, an welches die Überbrückungssensoren 12 gemäß 2 über eine Schnittstelleneinheit 15 angekoppelt sind.
Die Schnittstelleneinheit 15 ist in einem Gehäuse 16 integriert und weist nicht dargestellte Befestigungsmittel zur Fixierung am Gehäuse 16 der Empfängereinheit 5 auf. Die Befestigungsmittel können als Schwalbenschwanzführungen oder dergleichen ausgebildet sein. Die so ausgebildete Schnittstelleneinheit 15 bildet einen Aufsatz, welcher auf das Gehäuse 16 der Empfängereinheit 5 aufsteckbar ist.
Das Gehäuse 16 der Schnittstelleneinheit 15 weist vier Anschlussbuchsen 17 für die Überbrückungssensoren 12 auf. Prinzipiell kann auch eine andere Anzahl von anzuschließenden Überbrückungssensoren 12 vorgesehen sein. Prin zipiell reicht bereits der Anschluss eines Überbrückungssensors 12 zur Durchführung eines Mutings aus.
Jedem Anschluss für einen Überbrückungssensor 12 ist in der Schnittstelleneinheit 15 ein Sendeelement 18 zugeordnet. Im vorliegenden Fall sind vier identische Sendeelemente 18 vorgesehen, die jeweils von einer Infrarotlicht emittierenden Leuchtdiode gebildet sind.
Wesentlich hierbei ist, dass die Sendeelemente 18 derart angeordnet sind, dass bei auf der Empfängereinheit 5 aufsitzender Schnittstelleneinheit 15 jeweils ein Sendeelement 18 einem Empfänger 9 der Empfängereinheit 5 gegenüberliegt.
Im vorliegenden Fall liegen die Sendeelemente 18 den ersten vier Empfängern 9 der Empfängereinheit 5 gegenüber. Die Abstände der Sendeelemente 18 können auch so gewählt sein, dass diese beispielsweise jedem zweiten oder dritten Empfänger 9 der Empfängereinheit 5 gegenüberliegen.
Die Sendeelemente 18 liegen hinter einem nicht dargestellten Fenster in der Frontwand des Gehäuses 16 der Schnittstelleneinheit 15, so dass das von den einzelnen Sendeelementen 18 emittierte Infrarotlicht nur auf den zugeordneten Empfänger 9 eingestrahlt wird. Gegebenenfalls können zur Strahlformung dieser Lichtstrahlen auch geeignete Optiken vorgesehen sein.
Jedes Sendeelement 18 ist einem Überbrückungssensor 12 zugeordnet. Die Schnittstelleneinheit 15 weist eine Steuerschaltung 19 auf, mittels derer die Ausgangssignale jedes Überbrückungssensors in optische Überbrückungssteuersignale umgesetzt werden, welche von dem zugeordneten Sendeelement 18 in den jeweiligen Empfänger 9 eingestrahlt werden.
Die Steuerschaltung 19 wird von einer separaten Spannungsversorgung gespeist. Durch die Sendeelemente 18 ist eine rein optische Ankopplung der Schnittstelleneinheit 15 an das Lichtgitter 1 gewährleistet. Die Sendeelemente 18 bilden dabei einen von der Steuerschaltung 19 seriell getakteten Optokoppler.
Die Schnittstelleneinheit 15 benötigt zur Ankopplung an das Lichtgitter 1 insbesondere auch keinen Anschluss an das Bussystem, an welches das Lichtgitter 1 angeschlossen ist. Daher weist die Schnittstelleneinheit 15 auch keine Bus-Schnittstelle 11 auf.
An der Außenseite des Gehäuses 16 der Schnittstelleneinheit 15 ist ein Signalgeber 20 vorgesehen, der von der Steuerschaltung 19 angesteuert wird.
Die von den Überbrückungssensoren 12 generierten Ausgangssignale werden als optische Überbrückungssteuersignale mit einer vorgegebenen Kodierung, vorzugsweise als pulsförmige Signalfolgen in die zugeordneten Empfänger 9 eingelesen.
Die Signalfolgen der Überbrückungssteuersignale unterschieden sich dabei von den Pulsfolgen der Sendelichtimpulse, die von den Sendern 7 emittiert werden. Damit wird durch die Auswertung der an den Empfängern 9 anstehenden Empfangssignale in der Auswerteeinheit 10 erkannt, dass im vorliegenden Fall auf den ersten vier Empfängern 9 des Lichtgitters 1 die Schnittstelleneinheit 15 angeordnet ist, und dass diese zur Objektdetektion nicht mehr zur Verfügung stehen.
Bei dem in 1 dargestellten Lichtgitter 1 ohne Schnittstelleneinheit 15 wird die Synchronisierung des Sendebetriebs durch das erste Sender-Empfängerpaar übernommen, wobei der Sender 7 hierzu Sendelichtimpulse, die sich von den Kennungen der Sendelichtimpulse, die von den restlichen Sendern 7 emittiert werden, unterscheiden.
Nachdem die Strahlachse des ersten Sender-Empfängerpaares sowie die drei folgenden Strahlachsen des Lichtgitters 1 durch die Schnittstelleneinheit 15 unterbrochen sind, wird in der Auswerteeinheit 10 die Synchronisierung selbsttätig auf das fünfte Sender-Empfängerpaar, also das erste freie Sender-Empfängerpaar nach der Schnittstelleneinheit 15, weiter geschaltet. Somit sendet bei der Anordnung gemäß 3 der fünfte Sender 7 des Lichtgitters 1 die zur Synchronisierung verwendete Kennung aus.
In Abhängigkeit der in den einzelnen Empfängern 9 registrierten, von den Sendeelementen 18 der Schnittstelleneinheit 15 ausgesandten optischen Überbrückungssteuersignalen erfolgt in der Auswerteeinheit 10 eine Überbrückung einer vorgegebenen Anzahl von Strahlachsen des Lichtgitters 1. Diese Überbrückung bedeutet, dass die den überbrückten Strahlachsen zugeordneten Sender-Empfängerpaare zwar nach wie vor aktiviert sind. Jedoch werden die von den Sender-Empfängerpaaren generierten Signale nicht zur Objektdetektion herangezogen. Dies bedeutet, dass eine Objektmeldung unterbleibt, wenn ein Objekt nur eine Unterbrechung überbrückter Strahlachsen verursacht. Eine Objektmeldung erfolgt vielmehr nur dann, wenn wenigstens eine nicht überbrückte Strahlachse durch einen Objekteingriff unterbrochen wird.
Über die Auswerteeinheit 10 können in Abhängigkeit der Überbrückungssteuersignale einzelne Strahlachsen oder einzelne Sektionen von Strahlachsen überbrückt werden. Insbesondere kann auch das gesamte Lichtgitter 1 für vorgegebene Zeitintervalle überbrückt werden.
Zweckmäßigerweise erfolgt die Überbrückung von Strahlachsen des Lichtgitters 1 gemäß einer zeitlichen Abfolge, die einerseits in der Auswerteeinheit 10 in Abhängigkeit der Überbrückungssteuersignale als Kennlinie abgespeichert sein kann.
Besonders bevorzugt ist die zeitliche Abfolge der Überbrückung von Strahlachsen des Lichtgitters 1 eindeutig durch die zeitliche Abfolge der einzelnen Überbrückungssteuersignale vorgegeben. Die zeitliche Abfolge der Überbrückungssteuersignale wiederum gibt die Reihenfolge und Anzahl der Objekter fassungen an, welche an den einzelnen Überbrückungssensoren 12 registriert werden.
Dabei ist vorzugsweise an jeder der Anschlussbuchsen 17 jeweils ein Überbrückungssensor 12 angeschlossen. Prinzipiell ist ein Mutingbetrieb auch dann durchführbar, wenn nur an einem Teil der Anschlussbuchsen 17 der Schnittstelleneinheit 15 ein Überbrückungssensor 12 angeschlossen ist.
In jedem Fall wird der Mutingbetrieb, da heißt die Zeitintervalle, innerhalb derer Strahlachsen des Lichtgitters 1 aktiviert sind, durch den Signalgeber 20 vorzugsweise auf optischem Weg angezeigt.

1: Lichtgitter
2: Erstes Gehäuse
3: Sendereinheit
4: Zweites Gehäuse
5: Empfängereinheit
6: Sendelichtstrahlen
7: Sender
7a: Sendeoptik
8: Sender-Steuereinheit
9: Empfänger
9a: Empfangsoptik
10: Auswerteeinheit
11: Bus-Schnittstelle
12: Überbrückungssensoren
13: Raumbereich
14: Lichtachsen
15: Schnittstelleneinheit
16: Gehäuse
17: Anschlussbuchsen
18: Sendeelement
19: Steuerschaltung
20: Signalgeber

Claims

Lichtgitter mit einer vorgegebenen Anzahl von Strahlachsen, wobei jede Strahlachse aus einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfänger besteht, auf welchen die Sendelichtstrahlen bei freiem Strahlengang treffen, und mit einer Auswerteeinheit zur Auswertung der Empfangssignale der Empfänger, wobei bei Unterbrechung wenigstens einer Strahlachse in der Auswerteeinheit eine Objektmeldung generiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lichtgitter (1) eine Schnittstelleneinheit (15) mit einer vorgegebenen Anzahl von Sendeelementen (18) anbringbar ist, so dass über das oder jedes Sendeelement (18) optische Überbrückungssteuersignale in einen zugeordneten Empfänger (9) einspeisbar sind, und dass in Abhängigkeit der Überbrückungssteuersignale über die Auswerteeinheit (10) vorgegebene Strahlachsen überbrückbar sind.
Lichtgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses ein Gehäuse aufweist, in welchem Paare von Sendern (7) und Empfängern (9) in Abstand nebeneinander liegend angeordnet sind, und dass die Sendelichtstrahlen (6) auf einen dem Gehäuse gegenüberliegenden Spiegel gerichtet sind.
Lichtgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zwei in Abstand gegenüberliegende Gehäuse (2, 4) aufweist, wobei in dem ersten Gehäuse (2) die Sender (7) in Abstand nebeneinander liegen, und wobei in dem zweiten Gehäuse (4) die Empfänger (9) in Abstand nebeneinander liegen.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (15) als Aufsatz ausgebildet ist, welcher auf das Gehäuse (4) aufsetzbar ist, so dass das oder jedes Sendeelement (18) jeweils einem Empfänger (9) gegenüberliegt.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (15) vier Sendeelemente (18) aufweist.
Lichtgitter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeelemente (18) der Schnittstelleneinheit (15) jeweils direkt aufeinander folgenden Empfängern (9) zugeordnet sind.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeelemente (18) jeweils von einer Infrarotlicht emittierenden Leuchtdiode gebildet sind.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (7) Sendelichtstrahlen (6) in Form von Sendelichtimpulsen emittieren, deren Pulsfolgen sich von den Signalfolgen der Überbrückungssteuersignale unterscheiden.
Lichtgitter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Auswerteeinheit (10) die Strahlachsen deaktivierbar sind, an deren Empfänger (9) Überbrückungssteuersignale registriert werden.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein mittels der Auswerteeinheit (10) in Abhängigkeit der registrierten Überbrückungssteuersignale auswählbarer Sender (7) Sendelichtimpulse in Form einer Kennung emittiert, anhand derer der Sendebetrieb der Sender (7) synchronisiert ist.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass an die Schnittstelleneinheit (15) Überbrückungssensoren (12) anschließbar sind, welche die Überbrückungssteuersignale generieren.
Lichtgitter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die von einem Überbrückungssensor generierten Überbrückungssteuersignale jeweils über ein separates Sendeelement (18) übertragen werden.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungssensoren (12) von binären optischen Sensoren gebildet sind.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 11–13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (15) Anschlussbuchsen (17) aufweist, wobei jeweils ein Überbrückungssensor (12) an eine separate Anschlussbuchse (17) ankoppelbar ist.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 1–14, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der zeitlichen Abfolge der Überbrückungssteuersignale vorgegebene Strahlachsen oder Sektionen von Strahlachsen ausblendbar sind.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 1–15, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit der Überbrückungssteuersignale vorgegebene Strahlachsen oder Sektionen von Strahlachsen gemäß einer vorgegebenen zeitlichen Abfolge überbrückbar sind.
Lichtgitter nach einem der Ansprüche 1–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittstelleneinheit (15) einen Signalgeber (20) aufweist, welcher nur bei aktiver Überbrückung von Strahlachsen aktiviert ist.