DE2215136B2

DE2215136B2 - Lichtschutzgitter

Info

Publication number: DE2215136B2
Application number: DE2215136A
Authority: DE
Inventors: Klaus 6522 Osthofen Bechtel
Original assignee: Visomat-Geraete 6500 Mainz GmbH
Current assignee: Visomat-Geraete 6500 Mainz GmbH
Priority date: 1972-03-28
Filing date: 1972-03-28
Publication date: 1975-02-13
Also published as: JPS497869A; DE2215136C3; FR2178685A5; DE2215136A1; GB1425896A

Description

Die Erfindung betrifft ein Lichtschutzgitter mit einer auf der einen Seite des Schutzfeldes angebrachten Reihe von Sender-Empfänger-Einheiten und einem auf der anderen Seite angebrachten Reflektor, wobei die am Empfänger aufgefangenen, von Luminiszenzdioden ausgestrahlten Sendeimpulse einer Flip-Flop-Schaltung zugeführt werden, und zwar derart, daß ein Flip-Flop im Ausgang nur dann L-Signal führt, wenn zur Zeit der Lichtimpulse alle Fotoempfänger hell sehen, und nur dann ein O-Signal führt, wenn zur Zeit der Lichtimpulspausen alle Fotoempfänger dunkel sehen.

Derartige Lichtschutzgiuer werden an Pressen, Stanzen u. ä. Maschinen verwendet, um die daran arbeitenden oder auch die vorbeigehenden Personen vor beabsichtigtem oder unbeabsichtigtem Eingreifen in den Gefahrenbereich zu schützen. Der Schutz erfolgt derart, daß bei Eindringen eines Körperteils in das vor dem Gefahrenbereich befindliche Schutzfeld die Maschine stillgesetzt wird.

Zur Absicherung des Schutzfeldes werden senkrecht übereinander angeordnete Lichtstrahlenbündel (Lichtgitter) verwendet, die so angeordnet sind, daß vor Eindringen in den Gefahrenbereich ein Unterbrechen der Lichtstrahlen zu einem elektrischen Signal führt, das die Maschine stillsetzt.

Bei einem bekannten Lichtschutzgitter der eingangs genannten Art werden die ausgestrahlten Impulse digita! durch eine »UND-Schaltung« verarbeitet (DT-OS 1 616 016 und 2 007 840). Diese Lichlschutzgitter sind zwar weitgehend fremdlichtsicher, jedoch nicht genügend störsicher. Dies ist bedingt durch den mit der UND-Schaltungstechnik verbundenen größeren Aufwand an elektronischen Bauteilen. Bei der Zusammenschaltung von mehreren Lichtgittereinheiten ist es nämlich erforderlich, die Einheiten jeweils durch mehrere UND-Schaltungen miteinander zu verknüpfen.

Aufgabe der Erfindung ist es, das bekannte Lichtschutzgitter dahingehend zu verbessern, daß die angestrebte höhere Störsicherheit mit einer geringeren Anzahl von Bauteilen erreicht wird und somit eine größere Sicherheit erzielt wird. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel soll im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert werden.

F < g. 1 zeigt die Gesamtschaltung,

F i g. 2 gibt den in F i g. 1 mit 5 bezeichneten Schaltungsteil im einzelnen wieder:

Fig. 3 stellt eine Zusatzeinrichtung zur justierung des gesamten Lichtgitters dar.

Als Lichtsender findet eine Reihenschaltung beliebig vieler Reflexlichtschranken mit Lumineszenzdioden konventioneller Bauweise 1 Anwendung, die von einem Impulsgenerator 2 gemeinsam angesteuert werden. Die entstehenden Lichtimpulse durchlaufen das Schutzfeld und treffen nach Reflexion am Reflektor 11 auf halbdurchlässige Spiegel 12 und werden auf zugeordnete Fotoempfänger 3 abgelenkt, die impulsartige Fotostromänderur.gen erzeugen. Auf die Lichtimpulsfrequenz abgestimmte selektive Verstärker 4 liefern von den Fotostromänderungen angesteuert digital verarbeitbare Impulse. Diese sind zwangläufig frequenzgleich und, wenn man die hohe Lichtgeschwindigkeit und den relativ geringen Weg der Lichtimpulse berücksichtigt, phasengleich mit den Lumineszenzdioden ansteuernden Impulsen des Impulsgenerators. Diese können deshalb zur Taktung der digitalen Auswertung der Fotoempfänger herangezogen wurden, wodurch in Verbindung mit den verwendeten monochromatischen Lichtsendern und den entsprechenden Empfängern eine optimale Fremdlichisichcrheit gegeben ist.
Die von den Fotoempfängern gelieferten Signale werden digital in einer modifizierten Äquivalenzschal tung 5 verarbeitet. Die Schaltung liefert Ausgangsimpulse 5a mit gleichem Tastverhältnis, und zwar nur dann, wenn

1. während der Lichtimpulse alle Fotoempfänger hell sehen,

2. während der L.ichtimpulspausen alle Fotoempfängerdunkel sehen,

3. alle Bauteile im Sender, Empfänger und der Auswertlogik einwandfrei arbeiten,

4. kein Eingriff in das Schutzfeld vorliegt.

Die Auswertschaltung (Fig. 2) faßt zu jedem Zeitpunkt alle Empfängersignale und die Steuerimpulse zusammen. Sie kontrolliert, ob zur Zeil der Lichtimpulse alle Fotoempfänger hell sehen und setzt ein im Ausgang befindliches Flip-Flop. Sie kontrolliert, ob zur Zeit der Lichtimpulspausen alle Fotoempfänger dunkel sehen und setzt dann das Flip-Flop zurück. Das Flip-Flop

wird also abwechselnd gesetzt und zurückgesetzt, solange alle Fotoempfänger am Takt der Lichtimpulse hell und dunkel sehen.

Eine der möglichen Äquivaleizschaltungen ist in Fig.2 dargestellt. Kommt an 4a gleichzeitig mit dem Synchronisierimpuls aus dem Generator 2 ein L-Signal >n, wird der Ausgang 6a des NAND-Gauers 6 gleich Null und der Ausgang 7a des OR-Gatterr 7 gleich L Der Ausgang 6a setzt das Flip-Flop 8 und bringt den Ausgang Q dieses Flip-Flops in Null-Stellung. Wird in den Synchronisierimpulspausen an 4a das Signal Null, $0 wird der Ausgang 6a des NAND-Gatters 6 gleich L und der Ausgang 7a des OR-Gatters gleich Null und letzt das Flip-Flop 8 zurück. Dann ist der Ausgang Q des Füp-Flops in Null-Stellung. Dadurch stehen am Ausgang ^dieses Flip-Flops Rechteckimpulse zur Verfügung. Das in dem Beispiel gewählte Flip-Flop ist ein Kiaster-Slave-Flip-Flop, das bei negativen Impulsflanken schallet.

Was hier für einen Eingang 4a aus einem Empfänger ) gesagt wurde, gilt für alle gleichzeitig anstehenden Signale aus beliebig vielen Empfängern des Lichtichutzgitters.

Die am Ausgang Q des Flip-Flop zur Verfugung stellenden Rechteckimpulse werden durch das als Frequenzteiler benutzte Flip-Flop 9 geteilt, so daß am Ausgang Impulse entstehen, deren Dauer gleich der Impulsdauer ist. In dem Verstärker 10 werden die Impulse verstärkt und galvanisch ausgekoppelt. Dr:s Signal am Ausgang 10a kann zur direkten Ansteuerung eines Thyristors oder einer Schaltstule dienen.

Erfolgt ein Eingriff in das Schutzfeld, bleiber, einer oder mehrere Foioempfänger dunkel, auch wenn ein Lichtimpuls gesendet wird, und das Flip-Flop kann nicht gesetzt bzw. rückgesetzt werden.

Erfolgt kein Eingriff und ein oder mehrere Fotoempfänger sehen zur Zeit der Lichtimpulse dunkel bzw. zur Zeit der Lichtimpulspausen hell, kann das Flip-Flop

ίο ebenfalls nicht gesetzt bzw. rückgesetzt werden. Außerdem zeigt die Kontrollampe L optisch den Fehler der Anlage an.

Um maximale Ausgangsenergie zu erhalten, wird die Impulsfrequenz in einem zweiten Flip-Flop geteilt, so daß am Ausgang Impulse mit der halben Frequenz der Steuerimpulse aber gleichem Tastverhältnis (Impulspause — Impulsdauer) zur Verfugung stehen.

In F i g. 3 ist eine Zusatzeinrichtung zur Justierung des Reflektors bzw. der SenderZ-Empfänger-Einrichtung beschrieben. Am unteren und oberen Ende der Sender/Empfänger-Einrichtung 1-5 sind je eine Strahlungsquelle 15 und 16 im sichtbaren Spektralbereich angebracht. Die Strahlenbündel sind am Reflektor 11 zu erkennen und dienen im Zusammenhang mit Jusiiermarken der Kontrolle der Reflektorlage. Der Reflektor ist mit Justiereinrichtungen versehen, die ein Ausrichten nach allen Richtungen ermöglichen.

Die Anlage kann als Reflex/- oder Sender/Empfänger-System aufgebaut werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lichtschutzgitter mit einer auf der einen Seite des Schutzfeldes angebrachten Reihe von Sender-Empfänger-Einheiten und einem auf der anderen Seite angebrachten Reflektor, wobei die am Empfänger aufgefangenen, von Lumineszenzdioden ausgestrahlten Sendeimpulse einer Flip-Flop-Schaltung zugeführt werden, und zwar derart, daß ein Flip-Flop im Ausgang nur dann L-Signal führt, wenn zur Zeit der Lichtimpulse alle Fotoempfänger hell sehen und nur dann ein O-Signal führt, wenn zur Zeit der Lichiimpulspausen alle Fotoempfänger dunkel sehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flip-Flop-Schaltung als Äquivalenzschaltung (5) mit jeweils zu einer Einheit zusammengesetztem NAND-Gatter (6) und OR-Gatter (7) und einem von dieser Einheit gesteuerten Master-Slave-Flip-Flop (8) ausgebildet ist, wobei beim Ausbleiben des Signals mindestens eines Fotoempfängers (3) zur Zeit der Lichtimpulse oder beim Dunkelleitendwerden mindestens eines Fotoempfängers eine Ausgangssignaländerung eintritt.

2. Lichtschutzgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal der Lumineszenzdioden in den Strahlungsquellen zur Synchronisation der von den Fotoempfängern gelieferten Signale herangezogen wird.

3. Lichtschutzgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Zusammenfassen mehrerer Lichtgittereinheiten jeweils der Synchronisiereingang der vorhergehenden Einheit als Eingang für die folgende Einheit benutzt wird und die Synchronisation jeweils über die letzte Einheit erfolgt.

4. Lichtschutzgitter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das letzte Flip-Flop eine lmpedanzumwandlerstufe ansteuert, in deren Emitterkreis ein Impulstrafo liegt, über den das Signal galvanisch ausgekoppelt direkt einen Thyristor oder nach Verstärkung ein Schaltgerät steuern kann.