DE202008016946U1

DE202008016946U1 - Light curtain or photocell

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Publication number: DE202008016946U1
Application number: DE200820016946
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2008-12-20
Filing date: 2008-12-20
Publication date: 2010-05-27
Anticipated expiration: 2018-12-21

Abstract

Optoelektronischer Sensor zur Überwachung eines Schutzbereiches (1) mittels von zumindest einem Lichtsender (2, 2') ausgesandten Lichtstrahlen, mit zumindest einem Lichtempfänger (6, 6') zum Empfangen der Lichtstrahlen und wenigstens einer Umlenkeinheit (10, 10') zur Umlenkung der Lichtstrahlen (26) zwischen Lichtsender und Lichtempfänger und mit einer Auswerteeinheit (40), die bei Unterbrechung des Lichtstrahls ein Sicherheitsschaltsignal ausgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (40) Mittel (12) aufweist, um eine Lichtweglänge (L, L') und eine Lichtwegrichtung (W, W') der auf dem Lichtempfänger (6, 6') auftreffenden Lichtstrahlen (26, 28) zu bestimmen, sowie Vergleichsmittel (14) aufweist, um die gemessene Lichtweglänge (L, L') mit einer Referenzlichtweglänge (RL) und die gemessene Lichtwegrichtung (W, W') mit einer Referenzlichtwegrichtung (RW) zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich das Sicherheitsschaltsignal ausgebbar ist.Optoelectronic sensor for monitoring a protective area (1) by means of light beams emitted by at least one light transmitter (2, 2 '), with at least one light receiver (6, 6') for receiving the light beams and at least one deflection unit (10, 10 ') for deflecting the light beams Light beams (26) between the light transmitter and the light receiver and with an evaluation unit (40), which outputs a safety switch signal when the light beam is interrupted, characterized in that the evaluation unit (40) has means (12) to a Lichtweglänge (L, L ') and a light path direction (W, W ') of the light beams (26, 28) impinging on the light receiver (6, 6') and comparison means (14) for measuring the measured light path length (L, L ') with a reference light path length (RL ) and the measured Lichtwegrichtung (W, W ') with a Referenzlichtwegrichtung (RW) to compare and depending on the comparison, the safety switch signal can be output.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a device according to the preamble of the claim 1.

Sicherheitsgerichtete optoelektronische Sensoren unterliegen hohen Anforderungen bezüglich einer geforderten Zuverlässigkeit gemäß verschiedener Nomen, wie beispielsweise der Norm „Sicherheit von Maschinen – Berührungslose Schutzeinrichtungen (BWS)”, EN/IEC 61496 oder der europäischen Norm „Funktionale Sicherheit sicherheitsbezogener elektrischer, elektronischer, programmierbarer elektronischer Systeme”, EN 61508 . Die optoelektronischen Sensoren werden in Sicherheitslevel unterteilt, die in der Norm „Sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen” EN 954 oder deren Nachfolgenorm EN 13849 festgelegt sind.Safety-related optoelectronic sensors are subject to high demands with regard to required reliability in accordance with various nouns, such as, for example, the standard "Safety of Machinery - Non-contact Safety Devices (ESPE)", EN / IEC 61496 or the European standard "Functional safety of safety-related electrical, electronic, programmable electronic systems", EN 61508 , The optoelectronic sensors are subdivided into safety levels, which are defined in the standard "Safety-related parts of control systems" EN 954 or their successor form EN 13849 are fixed.

Genormte Sicherheitslevel sind notwendig, da derartige Sensoren als Schutzmaßnahmen an Gefahr bringenden Maschinen wie Pressen, Stanzwerkzeugen, Robotern u. Ä. eingesetzt werden und somit Leben und Gesundheit von Bedienungspersonal von der Funktionstüchtigkeit der Sensoren abhängt. Somit müssen die Sensoren im Gefahrenfall ein sicherheitsgerichtetes Schaltsignal abgeben können.standardized Security levels are necessary because such sensors are considered protective on dangerous machines such as presses, punching tools, robots u. Ä. be used and thus life and health of operating personnel of the functioning of the Sensors depends. Thus, the sensors in the Hazard case can give a safety-related switching signal.

Derartige optoelektronische Sensoren oder optoelektronische Zugangsabsicherungen werden beispielsweise am Rand eines Gefahrenbereiches einer Werkzeugmaschine eingesetzt, um gegebenenfalls das Betreten dieses Gefahrenbereiches zu detektieren und ein optisches oder akustisches Warnsignal bzw. ein Abschaltsignal für die Werkzeugmaschine auszulösen.such Opto-electronic sensors or optoelectronic access protection For example, be on the edge of a danger zone of a machine tool used, if necessary, to enter this danger area to detect and a visual or audible warning or to trigger a shutdown signal for the machine tool.

Der optoelektronische Sensor oder die optoelektronische Zugangsabsicherung erzeugt somit einen Schutzbereich, dessen Funktion vergleichbar mit einer Absperrleine ist. Im einfachsten Fall befinden sich dazu am Anfang und am Ende des Schutzbereiches ein Lichtsender, der ein Sendelichtbündel in den Schutzbereich aussendet, während am Ende des Schutzbereiches ein Lichtempfänger das ankommende Sendelichtbündel empfängt, in eine elektrische Größe umwandelt und einer Auswerteschaltung zuführt. Die Auswerteschaltung ist somit in der Lage zu erkennen, ob das Sendelichtbündel innerhalb des Schutzbereiches unterbrochen wurde oder nicht. Vergleichbar einer einzelnen Absperrleine kann auch ein einzelnes Sendelichtbündel im Schutzbereich überschritten werden. Um dies zu verhindern, werden deshalb meist zwei oder mehrere Sendelichtbündel mit einem endlichen Strahlabstand zueinander durch den Schutzbereich geführt. Bei diesen Lösungen, wo sich der bzw. die Lichtsender am Anfang des Schutzbereiches und der bzw. die Lichtempfänger am Ende des Schutzbereiches befinden, sind auf beiden Seiten des Schutzbereiches elektrische Installationen notwendig, die einen erhöhten Montageaufwand und damit verbunden zusätzliche Kosten verursachen. Deshalb gibt es Lösungen, bei denen sich der Lichtsender und der Lichtempfänger in einem gemeinsamen Gehäuse an einem Ende des Schutzbereiches befinden, während am anderen Ende des Schutzbereiches ein Retroreflektor angeordnet ist. Es sind ebenfalls Lösungen bekannt, bei denen statt eines Retroreflektors eine spezielle Umlenkeinheit zum Einsatz kommt. Hierbei hat die Umlenkeinheit die Aufgabe, ein vom Lichtsender kommendes Sendelichtbündel zunächst um einen vorgegebenen Stahlabstand zu versetzen und schließlich wieder entlang des Schutzbereiches zum Lichtempfänger zu lenken. Auf diesem Wege ist es möglich, den Schutzbereich mit einem Lichtsender und einem Lichtempfänger mit zwei zueinander beabstandeten Sendelichtbündeln zu durchstrahlen, so dass die gezielte oder unbewusste Gefahr der Überbrückung einer einstrahligen optoelektronischen Zugangsabsicherung verhindert oder zumindest deutlich reduziert wird.Of the Opto-electronic sensor or optoelectronic access protection thus creates a protected area whose function is comparable with a cord. In the simplest case are to at the beginning and at the end of the protection area a light emitter, the one Send light beam into the protection area while at the end of the protection area a light receiver the incoming Transmission light beam receives, in an electrical Size converted and fed to an evaluation circuit. The evaluation circuit is thus able to recognize whether the Transmission light beam interrupted within the protection area was or not. Comparable to a single Absperrleine can also exceeded a single transmitted light bundle in the protected area become. To prevent this, are therefore usually two or more Transmitted light beam with a finite beam distance to each other led the protection area. In these solutions, where the light emitter (s) at the beginning of the protected area and the light receiver (s) at the end of the protected area are electrical, on both sides of the protected area Installations necessary, which increased installation costs and cause additional costs. Therefore There are solutions in which the light emitter and the Light receiver in a common housing one end of the protection area, while the other End of the protection area a retroreflector is arranged. There are also known solutions in which instead of a retroreflector a special deflection unit is used. Here, the Deflection unit the task, one coming from the light emitter transmit light beam first to set a given steel distance and finally back along the protected area to the To direct light receiver. In this way it is possible the protection area with a light transmitter and a light receiver with two mutually spaced transmit light bundles shine through, leaving the targeted or unconscious risk of bridging a single-beam optoelectronic access protection prevented or at least significantly reduced.

Ein Nachteil dieser bekannten optoelektronischen Zugangsabsicherung der beschriebenen Art besteht insbesondere bei großer Längsausdehnung des Schutzbereiches und geringem Strahlabstand, weil die Lichtsender bzw. Lichtempfänger und gegebenenfalls der Reflektor bzw. die Umlenkeinheit an den Enden des Schutzbereiches optisch aufeinander ausgerichtet, d. h. justiert sein müssen. Um die Justage zu erleichtern, hat das Sendelichtbündel eine kegelförmige Sendelichtkeule und der Lichtempfänger eine kegelförmige Empfangslichtkeule. Die Sendelichtkeule und Empfangslichtkeule sind so dimensioniert, dass das Sendelichtbündel die Eintrittsfläche der Umlenkeinheit überstrahlt. Ebenso ist die Empfangslichtkeule so dimensioniert, dass die Austrittsfläche der Umlenkeinheit auch dann vom Lichtempfänger gesehen wird, wenn diese nicht exakt auf die optische Achse des Lichtempfängers ausgerichtet ist. Die Sendelichtkeule und die Empfangslichtkeule müssen jedoch bei der Variante mit Umlenkeinheit so klein sein, dass sich diese innerhalb des Schutzbereiches nicht überlappen, weil sonst die sichere Funktion der Zugangsabsicherung beeinträchtigt werden kann.One Disadvantage of this known optoelectronic access protection the type described is in particular at large longitudinal extent of the Protection range and low beam distance, because the light emitter or light receiver and optionally the reflector or the deflecting unit is optically aligned at the ends of the protective area, d. H. have to be adjusted. To facilitate the adjustment, the transmitted light beam has a cone-shaped transmitting light lobe and the light receiver is a cone-shaped receiving light lobe. The transmit light lobe and receive light lobe are dimensioned that the transmitted light bundle the entrance surface the deflecting unit outshines. Likewise, the receiving light lobe dimensioned so that the exit surface of the deflection even then seen by the light receiver, if not exactly aligned with the optical axis of the light receiver is. The transmitting light lobe and the receiving light lobe must However, in the variant with deflecting be so small that these do not overlap within the scope because otherwise the secure function of the access protection is impaired can be.

Die Beeinträchtigung der Funktion kann bei einer Überlappung der Sendelichtkeule und der Empfangslichtkeule dann zustande kommen, wenn sich innerhalb eines Überlappungsbereiches zum Beispiel ein Spiegel befindet, der das einfallende Sendelichtbündel zurückwirft und dieses, weil der Spiegel dann auch innerhalb der Empfangslichtkeule ist, auf den Lichtempfänger gelangt. Die wirksame Länge des Schutzbereiches ist dadurch verkürzt, d. h. die Zone zwischen dem Spiegel und der Umlenkeinheit ist ungesichert.The Impairment of the function may occur in the event of an overlap the transmitting light lobe and the receiving light lobe then come about, if within an overlap area for example a mirror is located, the incident transmitted light bundle and this, because the mirror then also within the receiving light lobe is passed to the light receiver. The effective length of the protected area is thereby shortened, d. H. the zone between the mirror and the diverter unit is unsecured.

Die deshalb notwendige Einschränkung der Sendelicht- und Empfangslichtkeule wiederum verursacht beim Einsatz der Zugangsabsicherung eine hohe Anforderung an die Justage der Lichtsender, weil diese exakt auf die Umlenkeinheit ausgerichtet sein müssen.The therefore necessary restriction of the transmitted light and received light lobe In turn, the use of access protection causes a high level of Requirement for the adjustment of the light emitter, because this exactly on the deflection unit must be aligned.

Aus der DE 103 14 852 A1 ist eine optoelektronische Zugangsabsicherung zur Überwachung eines Schutzbereiches mit einem Lichtsender, einem Lichtempfänger und einer Umlenkeinheit mit wenigstens einem ersten und zweiten Reflexionselement bekannt. Ein von dem Lichtsender entlang des Schutzbereiches ausgesandtes Lichtbündel trifft dabei auf das erste Reflexionselement, dann auf das zweite Reflexionselement, um dann entlang des Schutzbereiches zu dem Lichtempfänger umgelenkt zu werden. Dabei besitzt das Sendelichtbündel eine Sendelichtkeule und die vom Lichtempfänger aufgenommene Empfangslichtkeule ein Strahlungsprofil, dessen Ausdehnung in Richtung des Lichtbündelabstandes zwischen Lichtsender und Lichtempfänger eine geringere Abmessung aufweist als in der dazu rechtwinkligen Ausdehnung.From the DE 103 14 852 A1 is an opto-electronic access protection for monitoring a protection area with a light transmitter, a light receiver and a deflection with at least a first and second reflection element known. A light beam emitted by the light emitter along the protected area strikes the first reflection element, then the second reflection element, in order then to be deflected along the protected area to the light receiver. In this case, the transmitted light bundle has a transmitting light lobe and received by the light receiver receiving light lobe a radiation profile whose extension in the direction of the light beam distance between the light transmitter and light receiver has a smaller dimension than in the perpendicular expansion.

Nachteilig hierbei ist, dass das Strahlungsprofil der Lichtbündel genau und aufwändig angepasst werden muss, um eine direkte unzulässige Umlenkung von Lichtstrahlen vom Lichtsender direkt in den Lichtempfänger zu vermeiden.adversely Here is that the radiation profile of the light beam accurate and costly must be adapted to a direct impermissible deflection of light rays from the light transmitter directly into the light receiver.

Aus der DE 203 17 617 U1 ist auch eine optoelektronische Sensoreinrichtung zur Überwachung eines Schutzbereiches bekannt. Auf einer ersten Seite einer optischen Überwachungsstrecke ist eine Sender-/Empfängereinheit angeordnet, wobei der Sender Licht in einer Abstrahlkeule aussendet und der Empfänger das Licht innerhalb einer Detektionskeule aufnimmt. Auf einer zweiten Seite der Überwachungsstrecke ist eine passive Lichtumkehreinheit angeordnet, wobei mittels eines zusätzlichen Umlenkspiegels zwischen der aktiven Sender/Empfängereinheit und der Lichtumkehreinheit neben der Veränderung der Ausbreitungsrichtung der Überwachungsstrecke auch die Abstrahlkeule des Senders bzw. die Detektionskeule des Empfängers einschränkbar ist.From the DE 203 17 617 U1 An optoelectronic sensor device for monitoring a protected area is also known. On a first side of an optical monitoring path a transmitter / receiver unit is arranged, wherein the transmitter emits light in a Abstrahlkeule and the receiver receives the light within a detection lobe. On a second side of the monitoring path a passive Lichtumsehreinheit is arranged, by means of an additional deflecting mirror between the active transmitter / receiver unit and the light reversal unit in addition to the change in the propagation direction of the monitoring section and the emission lobe of the transmitter or the detection lobe of the receiver can be limited.

Bei dem genannten Stand der Technik ist es notwendig, dass sich eine Sendelichtkeule bzw. eine Empfangslichtkeule nicht innerhalb eines Schutzbereiches überlappen, weil sonst eine sichere Funktion der Zugangsabsicherung beeinträchtigt werden kann.at the cited prior art, it is necessary that a Transmitting light lobe or a receiving light lobe not within a Protected area overlap, because otherwise a secure function of Access security can be impaired.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten optoelektronischen Sensor der eingangs genannten Art zu schaffen, der sowohl den sicheren Betrieb bei großen Abständen zwischen Lichtsender und Lichtempfänger und/oder bei geringem Strahlabstand gewährleistet, gleichzeitig aber einen größtmöglichen Freiheitsgrad bei der Justage bzw. Montage zulässt.Of the Invention is based on the object, an improved optoelectronic Sensor of the type mentioned above, which provides both the safe Operation with large distances between light emitters and light receiver and / or at low beam distance guaranteed, but at the same time the greatest possible Degree of freedom in the adjustment or assembly permits.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen optoelektronischer Sensor zur Überwachung eines Schutzbereiches mittels von zumindest einem Lichtsender ausgesandten Lichtstrahlen, mit zumindest einem Lichtempfänger zum Empfangen der Lichtstrahlen und wenigstens einer Umlenkeinheit zur Umlenkung der Lichtstrahlen zwischen Lichtsender und Lichtempfänger. Weiter ist eine Auswerteeinheit vorgesehen, die bei Unterbrechung des Lichtstrahls ein Sicherheitsschaltsignal ausgibt, wobei die Auswerteeinheit Mittel aufweist, um eine Lichtweglänge und eine Lichtwegrichtung der auf dem Lichtempfänger auftreffenden Lichtstrahlen zu bestimmen, sowie Vergleichsmittel aufweist, um die gemessene Lichtweglänge mit einer Referenzlichtweglänge und die gemessene Lichtwegrichtung mit einer Referenzlichtwegrichtung zu vergleichen und abhängig von dem Vergleich das Sicherheitsschaltsignal ausgebbar ist.The Task is solved by an optoelectronic sensor for monitoring a protected area by means of at least a light emitter emitted light rays, with at least one light receiver for receiving the light beams and at least one deflection unit for deflecting the light beams between the light transmitter and the light receiver. Furthermore, an evaluation unit is provided which, when interrupted of the light beam outputs a safety switching signal, wherein the Evaluation unit has means to a light path length and a light path direction of the incident on the light receiver To determine light rays, as well as comparing means to the measured light path length with a reference light path length and the measured light path direction with a reference light path direction and depending on the comparison, the safety switch signal is dispensable.

Erfindungsgemäß ist es dadurch möglich, dass sich eine Sendelichtkeule und eine Empfangslichtkeule überlappen können, ohne dass die Gefahr besteht, dass eine unzulässige Lichtumlenkung zu einem gültig erkannten Lichtsignal im Lichtempfänger führt. Durch die Mittel zur Messung der Lichtweglänge in der Auswerteeinheit ist gewährleistet, dass das Licht immer über den vorgesehenen Lichtweg geführt ist und die vorgesehene Lichtweglänge der vorgesehenen Referenzlichtweglänge entspricht. Wird das Licht dennoch in dem Überlappungsbereich unzulässig durch eine spiegelnde Fläche in den Lichtempfänger gelenkt, so wird durch die Vergleichsmittel eine andere Lichtweglänge detektiert als die Referenzlichtweglänge. Dadurch ist von einer Fehlfunktion auszugehen, wodurch ein Sicherheitsschaltsignal ausgegeben wird.According to the invention It makes it possible that a transmission beam and can overlap a receiving light lobe, without that there is a risk that an impermissible light deflection to a valid recognized light signal in the light receiver leads. By the means for measuring the light path length in the evaluation unit ensures that the light always guided over the intended light path and the intended light path length of the provided reference light path length equivalent. If the light is still inadmissible in the overlap area through a reflective surface in the light receiver steered, so by the comparison means a different light path length detected as the reference light path length. This is from a malfunction, resulting in a safety switch signal is issued.

Durch den zusätzlichen Vergleich der Lichtwegrichtung mit der Referenzlichtwegrichtung ist gewährleistet, dass die Lichtstrahlen genau aus der Richtung kommen aus der die Lichtstrahlen erwartet werden. Treffen die Lichtstrahlen jedoch aufgrund einer unzulässigen Umspiegelung aus einer anderen Richtung auf den Lichtempfänger, selbst wenn die erfasste Lichtweglänge übereinstimmen sollte, ist auch von einer Fehlfunktion auszugehen, wodurch ein Sicherheitsschaltsignal ausgegeben wird.By the additional comparison of the Lichtwegrichtung with the Reference light path direction ensures that the light rays come exactly from the direction from which the rays of light are expected. However, the light rays hit because of an impermissible Reflection from another direction on the light receiver, even if the detected light path length coincide should, is also assumed to be a malfunction, causing a Safety switch signal is output.

Gemäß der Erfindung können die Sendelichtkeule und Empfangslichtkeule maximal aufgeweitet werden, wodurch die Winkelverfügbarkeit des optoelektronischen Sensors wesentlich vergrößert wird, so dass eine Winkelsausrichtung der Lichtsender, Lichtempfänger und der Umlenkeinheit verbessert ist.According to the Invention, the transmitting light lobe and receiving light lobe maximally widened, reducing the angular availability the optoelectronic sensor is significantly increased, such that an angular orientation of the light emitter, light receiver and the deflection unit is improved.

Eine Justierung des optoelektronischen Sensors kann dadurch sehr schnell und einfach durchgeführt werden. Weiter ist der optoelektronische Sensor flexibel in verschiedenartigen Umgebungsbedingungen einsetzbar. Der optoelektronische Sensor ist weiter unempfindlicher bei Schock-, Vibrations- und Temperaturbelastungen, so dass sich eine daraus ergebende Änderung der optischen Eigenschaften nicht auf die optische Funktionsweise des Sensors auswirkt.A Adjustment of the optoelectronic sensor can thereby very quickly and easily done. Next is the optoelectronic Sensor can be used flexibly in various ambient conditions. The optoelectronic sensor is further insensitive to shock, Vibration and temperature loads, so that one out of it resulting change of optical properties not on the optical functioning of the sensor affects.

Bei der Umlenkeinheit handelt es sich vorzugsweise um einen Umlenkspiegel. Der Umlenkspiegel ist dabei vorzugsweise in einem Winkel von 45° zum Lichtsender angeordnet, um einen Lichtstrahl um 90° abzulenken. Der abgelenkte Lichtstrahl wird dabei entweder direkt auf den Empfänger gerichtet oder auf weitere Umlenkspiegel. Bei einer Anordnung von zwei Spiegeln, die jeweils in einem Winkel von 90° zueinander versetzt sind, kann ein Lichtstrahl insgesamt um 180° gelenkt werden, so dass ein Schutzbereich mit drei Seiten, die jeweils im Winkel von 90° zueinander stehen, überwacht werden kann. Wird eine weitere Umlenkeinheit im Winkel von 90° zu dem vorhergehenden Spiegel angeordnet, können vier Seiten eines Raumbereiches überwacht werden. Der Lichtsender und Lichtempfänger ist dabei in einer Ecke des Raumbereiches im Winkel von 90° zueinander angeordnet.at the deflecting unit is preferably a deflecting mirror. The deflection mirror is preferably at an angle of 45 ° to Light emitter arranged to deflect a light beam by 90 °. The deflected light beam is either directly to the receiver directed or on further deflecting mirror. In an arrangement of two mirrors, each at an angle of 90 ° to each other offset, a light beam can be directed in total by 180 ° so that a protection area with three sides, each in the Angle of 90 ° to each other, can be monitored. If another deflection at an angle of 90 ° to the arranged previous mirror, can be four sides of a Room area are monitored. The light transmitter and light receiver is in a corner of the room area at an angle of 90 ° to each other arranged.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Mittel zum Messen der Lichtweglänge durch einen Sensor nach dem Lichtlaufzeitverfahren gebildet. Durch den Sensor nach dem Lichtlaufzeitverfahren kann die Lichtweglänge besonders einfach ausgewertet werden. Hierzu wird ein kurzer Lichtimpuls oder eine Folge von kurzen Lichtimpulsen ausgesendet. In dem Lichtempfänger wird eine Verzögerung der Lichtimpulse gemessen, wodurch die Lichtweglänge aufgrund der gemessenen Lichtgeschwindigkeit bestimmt werden kann.In Development of the invention is the means for measuring the Lichtweglänge formed by a sensor according to the light transit time method. By the sensor according to the light transit time method, the Lichtweglänge be evaluated very easily. This is a short light pulse or a sequence of short pulses of light. In the light receiver a delay of the light pulses is measured, whereby the light path length due to the measured speed of light can be determined.

In einer besonderen Ausführungsform ist das Mittel zum Messen der Lichtweglänge durch einen Sensor nach dem Triangulationsprinzip gebildet. Dabei ist dem wenigstens einen Lichtsender jeweils ein Lichtempfänger zugeordnet, wobei die Lichtempfänger jeweils als ortsauflösende Lichtempfänger ausgebildet sind. Der Lichtsender und der Lichtempfänger sind derart zueinander angeordnet, dass ein von dem Lichtsender ausgehender Lichtstrahl nach der Umlenkeinheit vom zugehörigen Lichtempfänger detektierbar ist. Derartige optoelektronische Sensoranordnungen bilden ein tastendes Lichtgitter, mit welchem der Schutzbereich überwacht wird. In den Lichtempfängern werden positionsproportionale Empfangswerte detektiert, was bedeutet, dass sich der Auftreffpunkt auf dem ortsauflösenden Empfänger ändert, wenn die Entfernung zwischen dem Sender, der Umlenkeinheit und dem Empfänger des optoelektronischen Sensors ändert.In a particular embodiment is the means for measuring the light path length through a sensor according to the triangulation principle educated. In this case, the at least one light transmitter is in each case a light receiver assigned, wherein the light receiver each as a spatially resolving Light receiver are formed. The light transmitter and the Light receivers are arranged to each other, that a light beam emanating from the light emitter after the deflection unit can be detected by the associated light receiver. Such optoelectronic sensor arrangements form a tactile Light grid with which the protection area is monitored. The light receivers become position-proportional reception values detected, which means that the impact point on the spatially resolving Receiver changes when the distance between the transmitter, the deflection unit and the receiver of the optoelectronic Sensors changes.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Mittel zum Messen der Lichtweglänge durch einen Sensor nach dem Prinzip der Phasenmessung gebildet. Bei diesem Verfahren wird eine Phasenverschiebung zwischen dem ausgesandten und dem empfangenen Lichtsignal dazu benutzt, den zu ermittelten Abstand zu berechnen. Zu diesem Zweck wird ein Absolutwert einer aufgetretenen Phasenverschiebung bestimmt. Hierzu wird das Licht mit einer Frequenz moduliert, so dass in einem Schwingkreis eine Phasenverschiebung von mindestens einer Periodenlänge auftritt. Der Schwingkreis enthält ein Bandpassfilter, dessen Mittenfrequenz zwischen zwei Grenzwerten variiert wird. Durch Beobachtung der dabei auftretenden Signalverstärkung wird die Resonanzfrequenz des Schwingkreises und hieraus der Abstand des reflektierenden Objekts ermittelt.In Another embodiment is the means for measuring the light path length by a sensor according to the principle of Phase measurement formed. In this method, a phase shift used between the emitted and the received light signal, calculate the distance to be determined. For this purpose, an absolute value an occurred phase shift determined. This is the Light modulated with a frequency, so that in a resonant circuit a phase shift of at least one period length occurs. The resonant circuit contains a bandpass filter, whose center frequency is varied between two limits. By Observation of the occurring signal amplification is the resonant frequency of the resonant circuit and from this the distance of the reflective object.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Mittel zum Messen der Lichtweglänge durch einen Sensor nach dem Resonanzkreisverfahren gebildet. Hierbei ist ein Schwingkreis vorgesehen, dessen Resonanzfrequenz dem Lichtsender der Messeinrichtung aufgeprägt wird, wodurch schließlich eine Aussendung eines modulierten Signals, insbesondere eines modulierten Lichtsignals ausgelöst wird, dessen Modulationsfrequenz identisch mit der Resonanzfrequenz des Schwingkreises ist. Das empfangene Signal, das aufgrund der Signal- bzw. Lichtlaufzeit über die Messstrecke gegenüber dem ausgesandten Signal eine Phasenverschiebung aufweist, wird zur Beaufschlagung eines Filterbausteins verwendet, wodurch erreicht wird, dass sich die Resonanzfrequenz des Schwingkreises in Abhängigkeit von der aufgetretenen Phasenverschiebung verändert. Insofern stellt die Resonanzfrequenz des Schwingkreises ein Maß für den zu ermittelnden Abstand dar. Lichtsender, Messstrecke, Lichtempfänger und Filterbaustein bilden hierbei ein geschlossenes rückgekoppeltes System, dessen Schwingungsfrequenz sich in Abhängigkeit von der Länge der Messstrecke bzw. vom zu ermittelnden Abstand ändert.In Another embodiment is the means for measuring the light path length by a sensor according to the resonant circuit method educated. Here, a resonant circuit is provided whose resonant frequency the light transmitter of the measuring device is impressed, whereby finally a transmission of a modulated signal, in particular a modulated light signal is triggered, whose modulation frequency is identical to the resonance frequency of the Resonant circuit is. The received signal, which due to the signal or the time of light over the measuring section has a phase shift to the transmitted signal becomes Applying a filter module used, which achieved is that the resonant frequency of the resonant circuit in dependence changed by the occurred phase shift. In this respect the resonant frequency of the resonant circuit is a measure of the distance to be determined. Light transmitter, measuring section, light receiver and filter module form a closed feedback system, whose oscillation frequency varies depending on the Length of the measuring section or of the distance to be determined changes.

Demzufolge wird es möglich, den zu ermittelnden Abstand mit sehr geringem Kostenaufwand durch eine einfache Frequenz- oder Periodendauermessung zu bestimmen. Somit wird ein optoelektronischer Sensor bereitgestellt, mit der sich Abstandsmessungen mit geringem Aufwand durchführen lassen.As a result, makes it possible to determine the distance to be determined with very little Cost by a simple frequency or period measurement to determine. Thus, an optoelectronic sensor is provided, with the distance measurements perform with little effort to let.

In einer weiteren Ausführung gemäß der Erfindung sind Mittel zum Einlernen oder Eingeben der Referenzlichtweglänge und/oder der Referenzlichtwegrichtung vorgesehen. Durch Mittel zum Einlernen kann bei einem gegebenen Abstand diese Referenzlichtweglänge und/oder Referenzlichtwegrichtung beispielsweise durch die Betätigung eines Schlüsselschalters eingegeben werden. Durch den Schlüsselschalter ist gewährleistet, dass nur befugtes Personal das Einlernen einer Referenzlichtweglänge und/oder Referenzlichtwegrichtung durchführen kann. Alternativ hierzu kann die Referenzlichtweglänge und/oder Referenzlichtwegrichtung auch manuell eingeben werden.In a further embodiment according to the invention means are provided for learning or inputting the reference light path length and / or the reference light path direction. By means for teaching in at a given distance, this reference light path length and / or reference light path direction can be achieved, for example, by the actuation of a key be entered. The key switch ensures that only authorized personnel can teach in a reference light path length and / or reference light path direction. Alternatively, the reference light path length and / or reference light path direction can also be entered manually.

Beim Einlernen oder Eingeben der Referenzlichtweglänge oder der Referenzlichtwegrichtung wird diesen Werten ein Toleranzbereich zugeordnet, damit es bei geringen Abweichungen von den Referenzwerten nicht zu einer unnötigen Abschaltung kommen kann. Beim Einlernen der Referenzwerte kann der Toleranzbereich auch abhängig von der Qualität der empfangenen Signale abhängig sein. Bei eindeutigen Signalen wird die Toleranz enger gewählt als bei Signalen mit höheren Störanteilen.At the Teaching or entering the reference light path length or the reference light path direction becomes a tolerance range for these values assigned to it with small deviations from the reference values can not lead to an unnecessary shutdown. At the Teaching in the reference values can also be dependent on the tolerance range depends on the quality of the received signals be. For clear signals, the tolerance is narrower as for signals with higher noise components.

Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert.in the The invention is based on exemplary embodiments explained in detail with reference to the drawing.

In der Zeichnung zeigt:In the drawing shows:

1 bis 5; eine schematische Darstellung eines optoelektronischen Sensors in verschiedenen Ausführungsbeispielen. 1 to 5 ; a schematic representation of an optoelectronic sensor in various embodiments.

1 zeigt das Prinzip eines optoelektronischen Sensors als zwei- oder mehrstrahliges Lichtgitter 34 mit zwei Umlenkeinheiten 10 und 10' bestehend aus jeweils zwei einzelnen Spiegeln, die jeweils eine Umlenkung der Lichtstrahlen 26 von 90° bewirken zur Absicherung einer Maschine 30. Personen 32 sind vor der gefahrbringenden Bewegung der Maschine 30 zu schützen. Hierzu ist das Lichtgitter 34 in der Lage die gefahrbringende Bewegung zu stoppen, sobald ein Lichtstrahl 26, beispielsweise durch eine Person 32, unterbrochen wird. 1 shows the principle of an optoelectronic sensor as a two- or multi-beam light grid 34 with two diverters 10 and 10 ' each consisting of two individual mirrors, each having a deflection of the light beams 26 of 90 ° cause the protection of a machine 30 , people 32 are before the dangerous movement of the machine 30 to protect. This is the light grid 34 able to stop the dangerous movement once a ray of light 26 by a person, for example 32 , is interrupted.

Lichtgitter 34 nach diesem Anwendungsprinzip haben sowohl von der wirtschaftlichen Seite als auch beim Montageaufwand wesentliche Vorteile. Da die Umlenkeinheiten 10 und 10' elektrisch passive Komponenten sind, wird auf der Seite der Umlenkeinheiten 10, 10' auch kein elektrischer Installationsaufwand notwendig, was den Montageaufwand reduziert.light Curtain 34 According to this application principle, both the economic side and the assembly costs have significant advantages. Because the diverters 10 and 10 ' are electrically passive components, is on the side of the baffles 10 . 10 ' no electrical installation effort necessary, which reduces the installation effort.

1 zeigt dabei eine Ansicht von oben auf einen Überwachungsbereich mit dem Lichtgitter 34. Das Lichtgitter 34 besteht aus einem Lichtsender 2 und einem Lichtempfänger 6. Das Licht des Lichtsenders 2 wird von einer ersten Seite in den Überwachungsbereich entlang einer Strecke eingestrahlt und auf einer gegenüberliegenden Seite in den Umlenkeinheiten 10 und 10' um eine definierte Strecke versetzt, wieder zur Ausgangsseite auf den Lichtempfänger 6 zurückreflektiert. Die erste Seite ist beispielsweise durch einen Zaun 36 begrenzt. Auf dieser ersten Seite befindet sich neben dem Lichtsender 2 auch der Lichtempfänger 6, welcher die auftreffenden Lichtstrahlen 26 detektiert. Zusätzliche Lichtsender 2' und Lichtempfänger 6' sind dabei in Blickrichtung in dem Lichtgitter 34 in Abständen übereinander angeordnet. Die Lichtstrahlen 26 der einzelnen Lichtsender 2 und 2' überdecken sich dabei gemäß der Darstellung in 1. Die Spiegel der Umlenkeinheiten 10 und 10' sind in Blickrichtung länglich ausgebildet, um die beabstandeten Lichtstrahlen 26 mit nur einer Spiegelfläche abzulenken. Das Licht des Lichtsenders 2 wird dabei in einer weiten Sendelichtkeule 4 ausgesendet. Der Lichtempfänger 6 empfängt dabei die Lichtstrahlen 26 in einer Empfangslichtkeule 8. Die Sendelicht keule 4 und die Empfangslichtkeule 8 können einen Winkel zwischen nahezu 0° und maximal 180° aufweisen. Die Sendelichtkeule 4 und die Empfangslichtkeule 8 können dabei auch unterschiedliche Öffnungswinkel aufweisen. Gemäß 1 kann die Sendelichtkeule 4 und die Empfangslichtkeule 6 beispielsweise einen Winkel zwischen 30° und 90° aufweisen. 1 shows a view from above of a surveillance area with the light grid 34 , The light grid 34 consists of a light transmitter 2 and a light receiver 6 , The light of the light transmitter 2 is irradiated from a first side into the surveillance area along a route and on an opposite side in the baffle units 10 and 10 ' offset by a defined distance, back to the output side on the light receiver 6 reflected back. For example, the first page is through a fence 36 limited. On this first page is located next to the light transmitter 2 also the light receiver 6 , which the incident light rays 26 detected. Additional light transmitter 2 ' and light receiver 6 ' are in the direction of view in the light grid 34 arranged at intervals one above the other. The rays of light 26 the individual light transmitter 2 and 2 ' overlap according to the representation in 1 , The mirrors of the diverters 10 and 10 ' are elongated in the viewing direction to the spaced light beams 26 with only one mirror surface to distract. The light of the light transmitter 2 is doing in a broad transmission beam 4 sent out. The light receiver 6 receives the light rays 26 in a receiving light lobe 8th , The transmitted light club 4 and the receiving light lobe 8th can have an angle between almost 0 ° and a maximum of 180 °. The transmitting light club 4 and the receiving light lobe 8th can also have different opening angles. According to 1 can the transmit lightbulb 4 and the receiving light lobe 6 for example, have an angle between 30 ° and 90 °.

Zusätzlich zur Unterbrechung der Lichtstrahlen 26 wird gemäß vorliegender Erfindung nun noch eine Lichtweglänge L und eine Lichtwegrichtung W der auf dem Lichtempfänger 6 auftretenden Lichtstrahlen 26 durch die Mittel 12 der Auswerteeinheit 40 gemessen.In addition to the interruption of the light rays 26 is still according to the present invention, a light path L and a Lichtwegrichtung W on the light receiver 6 occurring light rays 26 through the means 12 the evaluation unit 40 measured.

Eine Person, die den Lichtstrahl 26 unterbricht, kann aufgrund eines glänzenden Objekts 24, beispielsweise eines Werkzeuges oder Materialstückes, welches die Person 32 bei sich hat, den Lichtstrahl 28 beabsichtigt oder unbeabsichtigt entlang eines unzulässigen Lichtweges ablenken, so dass die Lichtempfänger 6 genügend Licht empfangen würden, so dass es nicht zu einer Abschaltung der gefahrbringenden Bewegung kommen würde.A person holding the beam of light 26 interrupts, may be due to a shiny object 24 , For example, a tool or piece of material, which the person 32 with you, the light beam 28 intentionally or unintentionally deflect along an impermissible light path so that the light receivers 6 would receive enough light so that it would not come to a shutdown of the dangerous movement.

Da jedoch im Lichtempfänger 6 die Auswerteeinheit 40 mit den Mitteln 12 vorhanden ist, um die Lichtweglänge L und Lichtwegrichtung W zusätzlich auszuwerten, ist gewährleistet, dass die Lichtstrahlen 28 vom Lichtsender 2 zum Lichtempfänger 6 über eine geringere Entfernung entlang des unzulässigen Lichtweges zum Lichtempfänger 6 gelangen, als die Lichtstrahlen 26 mit einer Referenzlichtweglänge RL als unzulässig erkannt werden. Zusätzlich treffen die unzulässigen Lichtstrahlen 28 in einem anderen Winkel auf den Lichtempfänger 6 als eine Referenzlichtwegrichtung RW gemäß den Lichtstrahlen 26.However, as in the light receiver 6 the evaluation unit 40 with the means 12 is present to additionally evaluate the light path length L and light path direction W, it is ensured that the light beams 28 from the light transmitter 2 to the light receiver 6 over a smaller distance along the impermissible light path to the light receiver 6 arrive, as the rays of light 26 be recognized as inadmissible with a reference light path length RL. In addition, the impermissible light rays hit 28 at a different angle to the light receiver 6 as a reference light path direction RW in accordance with the light beams 26 ,

Abhängig von dem Vergleich der Lichtweglänge L' der Lichtstrahlen 28 mit der Referenzlichtweglänge RL der Lichtstrahlen 26 und der Lichtwegrichtung W' der Lichtstrahlen 28 mit der Referenzlichtwegrichtung RW der Lichtstrahlen 26 wird oder bleibt die gefahrbringende Bewegung abgeschaltet.Depending on the comparison of the light path length L 'of the light beams 28 with the reference light path length RL of the light beams 26 and the light path direction W 'of the light beams 28 with the reference light path direction RW of the light beams 26 If the dangerous movement is stopped or remains switched off.

Gemäß der Erfindung ist das Mittel 12 zum Messen der Lichtweglänge L und L' durch einen Sensor nach dem Lichtlaufzeitverfahren gebildet. Zur Messung wird ein kurzer Lichtimpuls oder eine Folge von kurzen Lichtimpulsen ausgesendet. In dem Lichtempfänger 6 wird eine Verzögerung der Lichtimpulse gemessen, wodurch die Lichtweglänge L bzw. L' aufgrund der gemessenen Lichtgeschwindigkeit bestimmt werden kann.According to the invention, this is the agent 12 for measuring the optical path length L and L 'by a sensor according to the time of flight method. For measurement, a short light pulse or a sequence of short light pulses is emitted. In the light receiver 6 a delay of the light pulses is measured, whereby the light path length L or L 'can be determined on the basis of the measured speed of light.

Zur Messung der Lichtwegrichtung W bzw. W' ist der Lichtempfänger 6 als ortsauflösender Lichtempfänger 6 nach dem Triangulationsprinzip ausgebildet. In dem Lichtempfänger 6 werden positionsproportionale Empfangswerte detektiert, was bedeutet, dass sich der Auftreffpunkt auf dem ortsauflösenden Lichtempfänger 6 ändert, wenn die Lichtstrahlen 28 aus einer unzulässigen Richtung mit einer geringeren, abweichenden Lichtweglänge L' auf den ortsauflösenden Lichtempfänger 6 treffen.For measuring the Lichtwegrichtung W or W 'is the light receiver 6 as a spatially resolving light receiver 6 trained according to the triangulation principle. In the light receiver 6 position-proportional reception values are detected, which means that the impact point on the spatially resolving light receiver 6 changes when the light rays 28 from an impermissible direction with a smaller, different light path length L 'on the spatially resolving light receiver 6 to meet.

In einer Alternative ist das Mittel 12 zum Messen der Lichtweglänge L durch einen Sensor nach dem Prinzip der Phasenverschiebung gebildet. Bei diesem Prinzip wird eine Phasenverschiebung von mindestens einer Periodenlänge zwischen dem ausgesandten und dem empfangenen Lichtsignal dazu benutzt, die Lichtweglänge L bzw. L' zu berechnen.In an alternative, that means 12 for measuring the light path length L formed by a sensor according to the principle of phase shift. In this principle, a phase shift of at least one period length between the emitted and the received light signal is used to calculate the light path length L or L '.

In einer weiteren alternativen Ausführung ist das Mittel 12 zum Messen der Lichtweglänge L bzw. L' durch einen Sensor nach dem Resonanzkreisverfahren gebildet. Hierbei ist im Lichtempfänger 6 ein Schwingkreis vorgesehen, dessen Resonanzfrequenz dem Lichtsender 2 aufgeprägt wird, wodurch schließlich eine Aussendung eines modulierten Signals, insbesondere eines modulierten Lichtsignals ausgelöst wird, dessen Modulationsfrequenz identisch mit der Resonanzfrequenz des Schwingkreises ist. Die Resonanzfrequenz des Schwingkreises stellt ein Maß für die zu ermittelnde Lichtweglänge L bzw. L' dar.In a further alternative embodiment, the means 12 for measuring the optical path length L or L 'formed by a sensor according to the resonant circuit method. Here is the light receiver 6 a resonant circuit is provided whose resonant frequency is the light emitter 2 is impressed, whereby finally a transmission of a modulated signal, in particular a modulated light signal is triggered, the modulation frequency is identical to the resonant frequency of the resonant circuit. The resonant frequency of the resonant circuit is a measure of the light path length L or L 'to be determined.

Die genannten Messprinzipien Lichtlaufzeitverfahren, Triangulationsverfahren mit einem ortsauflösenden Empfänger, Messung der Phasenverschiebung und Reso nanzkreisverfahren gelten auch für die folgenden Ausführungsbeispiele gemäß 2 bis 5.The measurement principles mentioned light transit time method, triangulation method with a spatially resolving receiver, measurement of the phase shift and Reso nanzkreisverfahren also apply to the following embodiments according to 2 to 5 ,

2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel vergleichbar mit dem aus 1, wobei das Licht nur einmal umgelenkt wird, bis es auf den Lichtempfänger trifft. Das Wirkprinzip ist jedoch identisch mit dem zu 1 Ausgeführten. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen hierbei gleiche Teile wie in 1. 2 shows a further embodiment comparable to that 1 , wherein the light is deflected only once until it hits the light receiver. However, the principle of action is identical to that of 1 Executed. The same reference numerals designate the same parts as in FIG 1 ,

3 zeigt eine Absicherung eines Gefahrenbereichs in einer Seitenansicht. Gezeigt ist an einem Ende eines Schutzbereiches 1, in einem gemeinsamen Gehäuse 3, einen Lichtsender 2 und ein Lichtempfänger 6. Am gegenüberliegenden Ende des Schutzbereiches 1 ist eine Umlenkeinheit 10 mit einem ersten Spiegel 38 und einem zweiten Spiegel 38' dargestellt. Der Lichtsender 2 strahlt Licht in einer Sendelichtkeule 40 aus. Der Lichtstrahl 26 der Sendelichtkeule trifft auf dem ersten Spiegel 38 auf. An diesem Spiegel 38 wird der Lichtstrahl innerhalb der Umlenkeinheit 10 um ca. 90° umgelenkt und trifft sodann auf den zweiten Spiegel 38', der die Form eines Planspiegels hat. Nach erneuter Umlenkung um ca. 90° treten die Lichtstrahlen 26 wieder in den Schutzbereich 1 ein und treffen schließlich auf den Lichtempfänger 6. Die beiden Spiegel 38 und 38' können durch einen transparenten Kunststoff- oder Glaskörper realisiert werden. Der Lichtempfänger 6 hat einen Empfangsbereich in Form einer Empfangslichtkeule 8. Der Lichtempfänger 6 wandelt die auftreffende optische Strahlung in eine elektrische Größe um und führt dieses Signal einer nicht dargestellten Auswerteschaltung zu. Die Auswerteschaltung ist in der Lage, aufgrund der am Lichtempfänger 6 auftreffenden Lichtstrahlen 26 festzustellen, ob der Lichtweg vom Lichtsender 2 durch den Schutzbereich 1 über die Umlenkeinheit 10 und erneut zurück durch den Schutzbereich 1 zum Lichtempfänger 6 frei ist, oder von einem unzulässigen Objekt 24 unterbrochen wird. Die Auswerteschaltung liefert sodann ein Ausgangssignal oder Warnsignal in Abhängigkeit vom Zustand des Lichtweges zur Ansteuerung eines Sicherheitsschaltsignals, zur Abschaltung einer hinter dem Schutzbereich befindlichen Maschine oder dergleichen. 3 shows a protection of a danger area in a side view. Shown is at one end of a protected area 1 in a common housing 3 , a light transmitter 2 and a light receiver 6 , At the opposite end of the protection area 1 is a diverter unit 10 with a first mirror 38 and a second mirror 38 ' shown. The light transmitter 2 emits light in a transmission beam 40 out. The light beam 26 the transmission light club meets on the first mirror 38 on. At this mirror 38 the light beam is inside the deflection unit 10 deflected by about 90 ° and then meets the second mirror 38 ' which has the shape of a plane mirror. After renewed deflection by about 90 °, the light rays 26 back in the protection area 1 and finally meet the light receiver 6 , The two mirrors 38 and 38 ' can be realized by a transparent plastic or glass body. The light receiver 6 has a reception area in the form of a receiving light lobe 8th , The light receiver 6 converts the impinging optical radiation into an electrical variable and supplies this signal to an evaluation circuit (not shown). The evaluation circuit is capable of due to the light receiver 6 incident light rays 26 determine if the light path from the light emitter 2 through the protection area 1 over the deflection unit 10 and back again through the protection area 1 to the light receiver 6 is free, or of an invalid object 24 is interrupted. The evaluation circuit then provides an output signal or warning signal as a function of the state of the light path for controlling a safety switching signal, for switching off a machine located behind the protected area or the like.

Wie im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 1 wird auch bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 die Lichtweglänge und die Lichtwegrichtung überprüft, so dass bei einer unzulässigen Umlenkung der Lichtstrahlen 28 gegenüber den Lichtstrahlen 26 durch ein unzulässiges Objekt 24 eine gefahrbringende Bewegung verhindert wird.As in the first embodiment according to 1 is also in the embodiment according to 3 the Lichtweglänge and the Lichtwegrichtung checked, so that in an impermissible deflection of the light rays 28 opposite the rays of light 26 by an invalid object 24 a dangerous movement is prevented.

In der perspektivischen Darstellung gemäß 4 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 3 sowohl der Lichtsender 2 als auch der Lichtempfänger 6 dargestellt. Am gegenüberliegenden Ende des Schutzbereiches 1 ist die Umlenkeinheit 10 mit zwei Spiegeln zur Ablenkung der Lichtstrahlen, wie in 3 beschrieben, angeordnet. Der Lichtsender 2 sendet Lichtstrahlen 26 in Form einer Sendelichtkeule 4 aus. Die Sendelichtkeule 4 hat in diesem Ausführungsbeispiel ein annähernd kegelförmiges, sich mit zunehmendem Abstand vergrößerndes Strahlprofil. Am Ende des Schutzbereiches 1 hat die Sendelichtkeule einen Durchmesser D. Damit wird der Spiegel der Umlenkeinheit 10 deutlich überstrahlt. Das Gehäuse 3 kann nun in einer Achse Y in positiver bzw. negativer Richtung so weit gedreht werden, dass die Spiegel der Umlenkeinheit 10 von der Sendelichtkeule 4 gerade noch ausgeleuchtet werden. Diese geometrischen Zusammenhänge sind auch auf eine Drehung des Gehäuses 3 um eine Achse X übertragbar.In the perspective view according to 4 are in a common housing 3 both the light transmitter 2 as well as the light receiver 6 shown. At the opposite end of the protection area 1 is the deflection unit 10 with two mirrors for deflecting the light rays, as in 3 described, arranged. The light transmitter 2 sends light beams 26 in the form of a transmitting light club 4 out. The transmitting light club 4 has in this embodiment an approximately conical, increasing with increasing distance beam profile. At the end of the protection area 1 the transmitting light lobe has a diameter D. This is the mirror of the deflection 10 clearly outshined. The housing 3 can now be rotated in an axis Y in the positive or negative direction so far that the mirror of the deflection 10 from the transmission light cone le 4 just yet to be illuminated. These geometric relationships are also due to a rotation of the housing 3 transferable about an axis X.

Der Anteil der Sendelichtkeule 4, der über den ersten Spiegel in die Umlenkeinheit 10 gelangt, tritt, reduziert um geringe Verluste an den Spiegeln, wieder aus der Umlenkeinheit 10 um 180° umgelenkt wieder aus. Der Lichtempfänger 4 kann die Lichtstrahlen jedoch nur dann detektieren, wenn sich der Spiegel der Umlenkeinheit 10 innerhalb der Empfangslichtkeule 8 befindet und die Lichtstrahlen auf den Lichtempfänger 4 treffen. Aus diesem Grunde ist ein Strahlprofil der Sendelichtkeule und der Empfangslichtkeule annähernd gleich dimensioniert, d. h. auch die Empfangslichtkeule 13 hat in diesem Ausführungsbeispiel in einem Schnitt vor der Umlenkeinheit 10 einen annähernd kreisförmigen Querschnitt mit dem Durchmesser D.The proportion of transmitting light lobe 4 passing the first mirror into the diverter unit 10 passes, reduced by small losses at the mirrors, again from the deflection unit 10 turned 180 ° again. The light receiver 4 However, the light beams can only detect when the mirror of the deflection 10 within the receiving light lobe 8th is located and the light rays on the light receiver 4 to meet. For this reason, a beam profile of the transmitting light lobe and the receiving light lobe is approximately the same dimensioned, ie, the receiving light lobe 13 has in this embodiment in a section in front of the deflection 10 an approximately circular cross-section with the diameter D.

Gemäß vorliegender Erfindung dürfen sich die Sendelichtkeule 4 und die Empfangslichtkeule 8 innerhalb des Schutzbereiches 1 überlappen und eine bei einem spiegelnden Objekt 24 innerhalb des Überlappungsbereiches auftretende unerlaubte Verkürzung, oder auch optischen Kurzschlusses des Lichtweges der Lichtstrahlen 28, wird aufgrund der geringeren Lichtweglänge und der geänderten Lichtwegrichtung erkannt.According to the present invention, the transmitting light lobe 4 and the receiving light lobe 8th within the protected area 1 overlap and one at a specular object 24 occurring within the overlap area unauthorized shortening, or even optical short circuit of the light path of the light beams 28 , is detected due to the shorter optical path length and the changed light path direction.

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Ausführungsbeispiel zeigt eine perspektivische Ansicht einer Gefahrstellenabsicherung. Es sind dabei zwei Umlenkeinheiten 10 und 10' vorgesehen. Der Lichtstrahl 26 wird von einem Lichtsender 2 ausgesendet und von einem Planspiegel der Umlenkeinheit 10' um 90° auf die Umlenkeinheit 10 mit zwei weiteren Spiegeln gelenkt, wo der Lichtstrahl um 180° gedreht wird. Der zurückreflektierte Lichtstrahl wird wiederum an dem Planspiegel der Umlenkeinheit 10' umgelenkt und gelangt zu dem Lichtempfänger 6, der in dem gleichen Gehäuse 3 wie der Lichtsender 2 untergebracht ist. 5 shows another embodiment of the present invention. The exemplary embodiment shows a perspective view of a hazardous point protection. There are two deflection units 10 and 10 ' intended. The light beam 26 is from a light transmitter 2 sent out and from a plane mirror of the deflection unit 10 ' by 90 ° on the deflection unit 10 steered with two other mirrors, where the light beam is rotated by 180 °. The reflected back light beam is in turn on the plane mirror of the deflection 10 ' deflected and reaches the light receiver 6 in the same case 3 like the light transmitter 2 is housed.

Lichtgitter 34 nach diesem Anwendungsprinzip haben wie bereits erwähnt von der wirtschaftlichen Seite als auch beim Montageaufwand wesentliche Vorteile. Da die Umkehreinheiten 10 und 10' lediglich optische Einheiten, beispielsweise einfache Spiegel beinhalten und keine elektronischen Komponenten, wird für die Umkehreinheiten auch kein elektrischer Installationsaufwand notwendig, was den Montageaufwand reduziert.light Curtain 34 According to this application principle, as already mentioned, the economic side as well as the assembly costs have significant advantages. Because the reversal units 10 and 10 ' only optical units, for example, simple mirrors and contain no electronic components, no electrical installation effort is necessary for the reversing units, which reduces the assembly effort.

Ein spiegelndes Objekt 24, das sich in dem Schutzbereich 1 befindet und zwar die zulässigen Lichtstrahlen 26 unterbricht, jedoch zu einer Umlenkung der unzulässigen Lichtstrahlen 28 führt, wird von dem Lichtempfänger detektiert. Das Objekt 24 wird als unzulässig eingestuft, da die unzulässigen Lichtstrahlen 28 wiederum mit einer Abweichung von der Referenzlichtweglänge und einer Abweichung von der Referenzlichtwegrichtung auf den Lichtempfänger treffen.A reflective object 24 that is in the protected area 1 is located and the permissible light rays 26 interrupts, but to a deflection of the impermissible light rays 28 is detected by the light receiver. The object 24 is classified as inadmissible because the impermissible light rays 28 again with a deviation from the reference Lichtweglänge and a deviation from the Referenzlichtwegrichtung hit the light receiver.

11: Schutzbereichthe scope
2, 2'2, 2 ': Lichtsenderlight source
33: Gehäusecasing
4, 4'4, 4 ': SendelichtkeuleTransmitting light lobe
66: Lichtempfängerlight receiver
88th: EmpfangslichtkeuleReceiving light lobe
10, 10'10 10 ': UmlenkeinheitReturn unit
1212: Mittel zur Messung der Lichtweglänge/Lichtwegrichtungmedium for measuring the optical path length / Lichtwegrichtung
1414: Vergleichsmittelcomparison means
2424: Objektobject
2626: zulässige Lichtstrahlenallowed light rays
2828: unzulässige Lichtstrahlenunacceptable light rays
3030: Maschinemachine
3232: Personenpeople
3434: Lichtgitterlight Curtain
3636: Zaunfence
38, 38'38 38 ': Spiegelmirror
4040: Auswerteeinheitevaluation
LL: Lichtweglängelight path
WW: LichtwegrichtungLichtwegrichtung
RLRL: ReferenzlichtweglängeReferenzlichtweglänge
RWRW: ReferenzlichtwegrichtungReferenzlichtwegrichtung

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 10314852 A1 [0009]
- DE 20317617 U1 [0011]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

- EN / IEC 61496 [0002]
- EN 61508 [0002]
- EN 954 [0002]
- EN 13849 [0002]

Claims

Opto-electronic sensor for monitoring a protected area ( 1 ) by means of at least one light emitter ( 2 . 2 ' ) emitted light beams, with at least one light receiver ( 6 . 6 ' ) for receiving the light beams and at least one deflection unit ( 10 . 10 ' ) for deflecting the light beams ( 26 ) between light transmitter and light receiver and with an evaluation unit ( 40 ), which outputs a safety switching signal when the light beam is interrupted, characterized in that the evaluation unit ( 40 ) Medium ( 12 ) to a Lichtweglänge (L, L ') and a Lichtwegrichtung (W, W') of the on the light receiver ( 6 . 6 ' ) incident light rays ( 26 . 28 ), and comparison means ( 14 ) in order to compare the measured light path length (L, L ') with a reference light path length (RL) and the measured light path direction (W, W') with a reference light path direction (RW), and the safety switching signal can be output depending on the comparison.

Optoelectronic sensor according to claim 1, characterized in that the means for measuring the light path length (L, L ') formed by a sensor according to the light transit time method is.

Optoelectronic sensor according to one of the preceding Claims, characterized in that the means for Measuring a Lichtwegrichtung (W, W '), by a sensor after the Triangulation principle formed with a spatially resolving receiver is.

Optoelectronic sensor according to one of the preceding Claims, characterized in that the means for Measuring the light path length (L, L ') by a sensor after formed the principle of phase measurement.

Optoelectronic sensor according to claim 1, characterized in that the means for measuring the optical path length (L, L ') formed by a sensor according to the resonant circuit method is.

Optoelectronic sensor according to one of the preceding Claims, characterized in that means for learning or entering the reference light path length (RL) and / or the Referenzlichtwegrichtung (RW) are provided.