DE3345008A1

DE3345008A1 - Method for operating a plurality of light-barrier arrangements arranged immediately adjacently to one another on a working machine, particularly a sewing machine, and circuit arrangement for carrying out the method

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Publication number: DE3345008A1
Application number: DE19833345008
Authority: DE
Inventors: Jochen Ing.(grad.) 4930 Detmold Fischer; Günter Ing.(grad.) 4817 Leopoldshöhe Pries
Original assignee: Kochs Adler AG
Current assignee: Duerkopp Adler AG
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1985-06-13
Also published as: DE3345008C2

Abstract

In this method, in which a trigger signal is output in dependence on the change in intensity of a light beam between a transmitter and a receiver of each light-barrier arrangement, it is provided, in order to achieve a reliable individual response of each light barrier, that the light beam of each transmitter is emitted in pulse form in such a manner that the light-beam pulses of each transmitter are output with offset in time with respect to the light-beam pulses of the other transmitters. To carry out this method, a circuit arrangement is used which comprises a plurality of light barriers which are immediately adjacent to one another and consist of opto-electronic transmitters and receivers, a signal generator arrangement preceding the transmitters and an evaluating arrangement following the receivers, which is distinguished by the fact that at least one pulse generator arrangement is provided which applies transmit pulses with mutual time offset to the transmitters (30, 31, 32). <IMAGE>

Description

Verfahren zum Betreiben einer Mehrzahl von unmittelbarMethod for operating a plurality of direct

zueinander benachbart an einer Arbeitsmaschine, insbesondere einer Nähmaschine, angeordneten Lichtschrankenanordnungen und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung-des Verfahrens nach dem Oberbegriff von Anspruch 3.adjacent to one another on a work machine, in particular one Sewing machine, arranged light barrier arrangements and circuit arrangement for Carrying out the method The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a circuit arrangement for carrying out the method according to the preamble of claim 3.

An Arbeitsmaschinen, z.B. Nähmaschinen, werden Lichtschranken zur Steuerung des Arbeitsablaufs eingesetzt.On working machines, e.g. sewing machines, light barriers are used Control of the workflow used.

Derartige Lichtschranken umfassen jeweils einen Sender, der einen Lichtstrahl abgibt, und einen diesen empfangenden Empfänger. Bei Lichtschranken neuerer Bauart bestehen Sender und Empfänger aus opto-elektronischen Bauelementen. Diese opto-elektronischen Bauelemente lassen sich mit verhältnismäßig hoher Frequenz impulsartig betreiben, so daß ib Verbindung mit einer entsprechenden Auswerteelektronik einerseits -sehr scharfe, definierte Auslösesignale erhalten werden können und andererseits systembedingte Änderungen des Lichtstrahls nicht zur fehlerhaften Abgabe von Auslöseimpulsen führen. Sender und Empfänger derartiger Lichtschranken können entweder in Reflexionsstellung gegenüber einer reflektierenden Ebene angeordnet sein, wobei eine Änderung der Intensität des reflektierten Lichtstrahls durch ein auf die Reflexionsebene gebrachtes Werkstück herbeiführt wird, oder Sender und Empfänger können einander gegenüber angeordnet werden, wobei dann der Lichtstrahl, z.B.Such light barriers each include a transmitter, the one Emits light beam, and a receiver that receives it. With light barriers of the more recent design, the transmitter and receiver consist of opto-electronic components. These opto-electronic components can be used with a relatively high frequency Operate pulsed, so that ib connection with a corresponding evaluation electronics on the one hand -very sharp, defined Trigger signals are obtained can and on the other hand system-related changes in the light beam do not lead to faulty Lead delivery of trigger pulses. Transmitter and receiver of such light barriers can either be arranged in a reflective position opposite a reflective plane be, with a change in the intensity of the reflected light beam by a workpiece brought to the reflection plane is brought about, or transmitter and receiver can be placed opposite each other, in which case the light beam, e.g.

durch ein hindurchbewegtes Werkstück, unterbrochen oder geschwächt wird.by a workpiece moving through it, interrupted or weakened will.

Bei manchen Anwendungsbereichen ergibt sich die Notwendigkeit, derartige Lichtschranken in unmittelbarer Nachbarschaft zueinander anzuordnen. Hierdurch entsteht die Gefahr, daß das Licht einer Lichtschranke den Empfänger einer anderen Lichtschranke erreicht, so daß die Funktionssicherheit jeder einzelnen Lichtschranke hierdurch beeinträchtigt wird. Darüber hinaus sind durch das Erfordernis einer engen Nebeneinanderanordnung mehrerer Lichtschranken die Möglichkeiten, Störlicht durch optische Einrichtungen auszuschalten, welche ihrerseits einen bestimmten Raum beanspruchen, sehr begrenzt.In some areas of application, there is a need for such Arrange light barriers in close proximity to one another. This creates the danger that the light from one light barrier will reach the receiver of another light barrier achieved, so that the functional reliability of each individual light barrier thereby is affected. In addition, by the requirement of close side-by-side arrangement several light barriers the possibility of stray light through optical devices off, which in turn take up a certain space, very limited.

Bei Nähmaschinen ist es, wie z.B. aus der DE-OS 32 16 993, bekannt, eine Mehrzahl von Lichtschranken eng beieinander anzuordnen, um hierdurch eine Werkstückkante möglichst exakt zu erfassen, um einen Eckenstich präzise positionieren oder den Schwenkwinkel des Werkstücks ermitteln zu können. Weiterhin können durch jeweils separate Lichtschranken die Einbringung eines in Bezug auf die Werkstückkante definierten Einschnitts durch die Betätigung eines Querschneiders gesteuert werden.In sewing machines it is known, for example from DE-OS 32 16 993, to arrange a plurality of light barriers close together to thereby create a workpiece edge as precisely as possible to precisely position a corner stitch or the To be able to determine the swivel angle of the workpiece. Furthermore, through each separate light barriers relating to the introduction of one the workpiece edge defined incision can be controlled by actuating a cross cutter.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung -zur Durchführung dieses Verfahrens zu-schaffen; wodurch es möglich ist, bei einer Mehrzahl aus opto-elektronischen Bauelementen aufgebauter Lichtschranken ein zuverlässi-ges Ansprechen jeder einzelnen derselben zu erzielen und .insbesondere eine Beeinflussung durch benachbarte Lichtschranken auszu-schalten.Proceeding from this, the invention is based on the object of a method and to create a circuit arrangement for carrying out this method; through which it is possible with a plurality of opto-electronic components Light barriers to achieve a reliable response to each of them and, in particular, to switch off any influence from neighboring light barriers.

-Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1. Durch das Ansteuern der einzelnen Sender durch zeitlich gegeneinander versetzte Impulse wird einerseits der grundsätzliche Vorteil der Verwendung einer Impulstechnik für jede einzelne Lichtschranke gewahrt und andererseits sichergestellt, daß die Funktionsweise einer bestimmten Lichtschranke nicht durch Streulicht od.dgl. einer benachbarten Lichtschranke gestört wird. Dabei ermöglicht es die Verwendung opto-elektronischer Bauelemente, daß jede Lichtschranke nur einen sehr beschränkten Raum beansprucht und die Lichtschranken deshalb entsprechend einer gewünschten zeitlichen Signal abfolge zur Steuerung kurz aufeinanderfolgender Vorgänge an einem bewegten Werkstück herangezogen werden können.-This object is achieved by a method according to the characterizing part Part of claim 1. By controlling the individual transmitters against each other in time staggered pulses becomes on the one hand the fundamental advantage of using a Impulse technology for each individual light barrier is safeguarded and, on the other hand, ensured, that the operation of a certain light barrier is not caused by scattered light or the like. an adjacent light barrier is disturbed. It enables the use opto-electronic components that each light barrier limited only one Requires space and the light barriers therefore according to a desired time Signal sequence for controlling processes in quick succession on a moving one Workpiece can be used.

Durch die Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird sichergestellt, daß eine zuverlässige, sich nicht überlappende Zuteilung der Sendeimpulse an die einzelnen Sender erfolgt.The embodiment of claim 2 ensures that a reliable, non-overlapping allocation of the transmission pulses to the individual Sender takes place.

Zur Durchführung dieses Verfahrens dient eine Schaltungsanordnung gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 3.A circuit arrangement is used to carry out this process according to the characterizing part of claim 3.

Die danach vorgesehene Impuls-Generator-Anordnung umfaßt einen Impuls-Generator und eine Anordnung zur Zuteilung aufeinanderfolgender Impulse oder Impulsreihen an die einzelnen Sender, so daß in jedem Fall sichergestellt ist, daß zu jedem Zeitpunkt -jeweils nur ein Sender Licht aussendet. Hierzu kann grundsätzlich vorgesehen sein, daß die Impuls-Generator-Anordnung einen Impulsgenerator für jede Lichtschranke umfaßt, wobei die Impulsgeneratoren über einen Taktgeber so synchronisiert sind, daß die einzelnen Impulse zeitlich gegeneinander versetzt an die verschiedenen Sender abgegeben werden.The pulse generator arrangement provided thereafter comprises a pulse generator and an arrangement for allocating successive pulses or series of pulses to the individual transmitters, so that it is ensured in any case that at any point in time - only one transmitter emits light at a time. In principle, it can be provided for this purpose that the pulse generator arrangement has a pulse generator for each light barrier comprises, the pulse generators being synchronized via a clock generator so that that the individual impulses are staggered in time to the various transmitters be delivered.

Besonders vorteilhaft ist jedoch eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 4. Hierdurch ist für eine Mehrzahl von Lichtschranken lediglich ein Impuls-Generator erforderlich, wobei die Impulse dieses Impuls-Generators über eine Zuteilungs-Anordnung den einzelnen Sendern zugeteilt werden.However, an embodiment according to claim is particularly advantageous 4. As a result, there is only one pulse generator for a plurality of light barriers required, the pulses of this pulse generator via an allocation arrangement assigned to the individual broadcasters.

Nach Anspruch 5 umfaßt die Zuteilungs-Anordnung einen Zähler. Hierbei handelt es sich um einen Zähler im weitesten Sinne des Wortes. Dieser Zähler kann nach Art eines Taktverteilers aufgebaut sein oder so arbeiten, daß er beim Eintreffen eines Impulses solange ein Signal an einem ersten Ausgang anstehen läßt, bisein nächster Impuls eintrifft, wodurch dann ein Signal am nächsten Zählerausgang bis zum Eintreffen eines weiteren Impulses anliegt usw.According to claim 5, the allocation arrangement comprises a counter. Here it is a counter in the broadest sense of the word. This counter can be built like a clock distributor or work in such a way that it arrives of a pulse as long as a signal can be present at a first output until one next pulse arrives, which then sends a signal to the next counter output to when another impulse arrives, etc.

Bei der letztgenannten Ausführungsform ist insbesondere eine Ausgestaltung nach Anspruch 6 vorteilhaft, da hierdurch erreicht wird, daß der Zähler zuverlässig wieder zurückgesetzt werden kann.In the last-mentioned embodiment, there is one configuration in particular according to claim 6 advantageous, since it is thereby achieved that the counter is reliable can be reset again.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform anhand der Zeichnung.Further features, advantages and details of the invention result from the following description of a preferred embodiment with reference to FIG Drawing.

Dabei zeigen Fig. 1 eine Nähmaschine mit drei einander unmittelbar benachbart angeordneten Reflex-Lichtschranken, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Schaltanordnung, und Fig. 3 Impulsdiagramme der auftretenden Impulse.1 shows a sewing machine with three directly to one another adjacently arranged reflex light barriers, FIG. 2 is a block diagram of a Switching arrangement according to the invention, and FIG. 3 pulse diagrams of the pulses occurring.

Eine in Fig. 1 als Beispiel für eine in Betracht kommende Arbeitsmaschine dargestellte Nähmaschine 1 ist auf einer Arbeitsplatte 2 ebenso wie eine elektronische Steuerung lo befestigt. Die elektronische Steuerung lo weist ein Stromversorgungskabel 12 und ein Ausgangskabel 11 auf. An der Nähmaschine 1 sind über einen Träger 9 drei Reflex-Lichtschranken 6, 7, 8 befestigt, welche über das Kabel 11 einzeln mit der elektronischen Steuerung lo verbunden sind.One in Fig. 1 as an example of a work machine under consideration illustrated sewing machine 1 is on a worktop 2 as well as an electronic one Control lo attached. The electronic control lo has a power supply cable 12 and an output cable 11. There are three on the sewing machine 1 via a carrier 9 Reflex light barriers 6, 7, 8 attached, which via the cable 11 individually with the electronic control lo are connected.

Die Nähmaschine 1 weist weiterhin im Bereich ihrer Grundplatte ein Vorschubelement 5 auf, durch welches ein auf der Arbeitsplatte 2 aufliegendes Werkstück 4 durch eine Stichbildestelle 3 der Nähmaschine 1 hindurchgeführt wird Die in Fig. 2 dargestellte Schaltungsanordnung umfaßt einen Impuls-Generator 13, welcher eine fortlaufende Reihe von Rechtecksimpulsen 14, 15, 16, wovon schematisch drei dargestellt sind, erzeugt. Über eine Leitung 17 ist dem Impuls-Generator 13 ein Zähler 18 nachgeordnet. Dieser Zähler 18 ist in an sich bekannter Weise so aufgebaut, daß beim Eintreffen eines ersten Impulses 14 solange ein Ausgangssignal an der Ausgangsleitung 19 liegt, bis ein nächster Impuls 15 eintrifft, durch welchen der Zähler 18 so umgeschaltet wird, daß nun ein Ausgangssignal auf der Leitung 20 liegt, bis ein dritter Impuls 16 eintrifft, durch welchen eine Umschaltung auf die Ausgangsleitung 21 ausgelöst wird. Nach dem Durchschalten des Zählers über die Schaltzustände 0-1-2 erfolgt ein Zurücksetzen auf den Schaltzustand o usw.The sewing machine 1 also has a base plate area Feed element 5, through which a workpiece resting on the worktop 2 4 is passed through a stitch formation point 3 of the sewing machine 1 the Circuit arrangement shown in Fig. 2 comprises a pulse generator 13, which a continuous series of square-wave pulses 14, 15, 16, three of which are shown schematically are shown, generated. The pulse generator 13 is connected via a line 17 Downstream counter 18. This counter 18 is constructed in a manner known per se so that that when a first pulse 14 arrives there is an output signal on the output line 19 lies until a next pulse 15 arrives, by which the counter 18 is switched over is that there is now an output signal on line 20 until a third pulse 16 arrives, which triggers a switchover to output line 21 will. After switching through the counter via the switching states 0-1-2, a Resetting to the switching state o etc.

Jedem Ausgang des Zählers 18 ist über die Leitung 19 bzw. 20 bzw. 21 ein UND-Logikelement 22 bzw. 23 bzw. 24 nachgeschaltet. Der jeweils andere Eingang 27, 28, 29 dieser UND-Logikelemente 22, 23, 24 ist mit einer Verzögerungsschaltung 26 verbunden, deren Eingang über die Leitung 25 mit der Leitung 17 verbunden ist, so daß die Verzögerungsschaltung 26 parallel zum Zähler 18 dem Impuls-Generator 13 nachgeordnet ist.Each output of the counter 18 is via the line 19 or 20 or 21 an AND logic element 22 or 23 or 24 connected downstream. The other entrance 27, 28, 29 of these AND logic elements 22, 23, 24 is with a delay circuit 26, the input of which is connected to line 17 via line 25, so that the delay circuit 26 parallel to the counter 18 the pulse generator 13 is subordinate.

Die Ausgänge der UND-Logikelemente 22, 23, 24 sind mit opto-elektronischen Sendern 30, 31, 32 der Lichtschranken-6, 7, 8 verbunden. Jedem Sender 30, 31, 32 ist in Reflexionsstellung ein opto-elektronischer Empfänger 33, 34, 35 zugeordnet. Die Ausgänge dieser Empfänger sind über Leitungen 36 mit Auswerte-Anordnungen 37, 38, 39 verbunden, welche ihrerseits wieder in an sich bekannter Weise - wie in der Zeichnung tricpnktiert angedeutet - mit den Eingangen der Sender 30, 31, 32 verbunden sind.The outputs of the AND logic elements 22, 23, 24 are opto-electronic Transmitters 30, 31, 32 of the light barriers 6, 7, 8 connected. Each transmitter 30, 31, 32 an opto-electronic receiver 33, 34, 35 is assigned in the reflection position. The outputs of these receivers are via lines 36 with evaluation arrangements 37, 38, 39, which in turn are connected in a manner known per se - as in the drawing indicated tricpnkt - with the inputs of the transmitter 30, 31, 32 are connected.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf das Impuls-Diagramm in.Fig. 3 beschrieben. Dabei ist jeweils an der Abszisse die Zeit t in Millisekunden und an der Ordinate die Spannung U in Volt aufgetragen.The operation of the circuit arrangement according to the invention is described below with reference to the momentum diagram in Fig. 3 described. Is in each case on the abscissa the time t in milliseconds and on the ordinate the voltage U in Volt applied.

Die von dem Impulsgenerator 13 erzeugten Rechteckimpulse 14, 15, 16 (bzw. 14a usw.) erscheinen in den Ausgangsleitungen 19, 20, 21 als länger anstehende Schaltsignale 43, 44, 45. D.h. diese Signale stehen vom Beginn des Eintreffen eines Impulses bis zum Eintreffen des nächsten Impulses an einer der Leitung 19, 20, 21 an, wobei dann beim Eintreffen des nächsten Impulses 14, 15, 16 eine Umschaltung auf die jeweils nächste Leitung 19, 20, 2i erfolgt. Die Schaltsignale 43, 44, 45 werden also je nach Schaltzustand des Zählers 18 zeitlich versetzt an die UND-Logikelemente 22, 23, 24 abgegeben.The square-wave pulses 14, 15, 16 generated by the pulse generator 13 (or 14a etc.) appear in the output lines 19, 20, 21 as longer pending Switching signals 43, 44, 45, i.e. these signals are available from the beginning of the arrival of a Impulse until the arrival of the next impulse on one of the lines 19, 20, 21 on, with a switchover when the next pulse 14, 15, 16 arrives takes place on the next line 19, 20, 2i. The switching signals 43, 44, 45 are thus offset in time to the AND logic elements depending on the switching state of the counter 18 22, 23, 24 submitted.

Die über die Verzögerungsschaltung 26 geführten Impulse 14, 15, 16 werden durch diese zeitlich verzögert und in ihrer Länge verkürzt weitergeleitet und auf die jeweils ande-ren Eingänge 27, 28, 29 der UND-Logikelemente 22, 23, 24 gegeben. Die in Fig. 3 eingezeichnete und mit tl bezeichnete Verzögerungszeit, welche durch die Verzögerungsschaltung 26 bedingt ist, ermöglichst es, daß der'Zähler 18 nach Erreichen seines höchsten Schaltzustandes, im Ausführungsbeispiel des Schaltzustandes 2, auf den Schaltzustand o zurückgesetzt werden kann, so daß hierdurch eine zuverlässige Impulszuteilung durch den Zähler 18 gewährleistet ist.The pulses 14, 15, 16 passed via the delay circuit 26 are forwarded with a time delay and shortened in length and to the other inputs 27, 28, 29 of the AND logic elements 22, 23, 24 given. The delay time shown in FIG. 3 and denoted by tl, which is caused by the delay circuit 26, it enables the 'counter 18 after reaching its highest switching state, in the exemplary embodiment the switching state 2, can be reset to the switching state o, so that a reliable Pulse allocation by the counter 18 is guaranteed.

Die Schaltsignale 43, 44, 45 werden in den UND-Logikelementen 22, 23, 24 mit den verzögerten Impulsen 46, 47, 48 so verknüpft, daß den Sendern 30, 31, 32 zeitlich versetzte Ausgangsimpulse 49, 50, 51 zugeführt werden.The switching signals 43, 44, 45 are in the AND logic elements 22, 23, 24 linked to the delayed pulses 46, 47, 48 in such a way that the transmitters 30, 31, 32 time-staggered output pulses 49, 50, 51 are supplied.

In den mit den Empfängern 33, 34, 35 über die Leitungen 36 verbundenen Auswerte-Anordnungen 37, 38, 39 erfolgt in an sich bekannter Weise eine Verknüpfung der von den Empfängern 33, 34, 35 (in Fig. 3 nicht dargestellten) abgegebenen Impulse mit den den Sendern 30, 31, 32 zugeführten Impulsen 49, 50, 51.In those connected to the receivers 33, 34, 35 via the lines 36 Evaluation arrangements 37, 38, 39 are linked in a manner known per se the pulses emitted by the receivers 33, 34, 35 (not shown in FIG. 3) with the pulses 49, 50, 51 fed to the transmitters 30, 31, 32.

Es wird also durch den dem Impuls-Generator 13 nachgeschalteten Zähler 18 erreicht, daß die vom Impuls-Generator 13 abgegebenen Impulse 14, 15, 16 aufgeteilt und zeitlich gegeneinander versetzt den Sendern 30, 31, 32 zugeführt werden, so daß diese bei einer Betriebsfrequenz von 3 MHz des Impuls-Generators 13 mit einer Frequenz von 1 MHz betrieben werden. Diese zeitlich versetzte Ansteuerung der verschiedenen Lichtschranken ermöglicht die Verwendung kostengünstiger und kleiner Bauelemente in enger Nachbarschaft zueinander, wobei sichergestellt ist, daß eine wechselweise Beeinflussung ausgeschlossen ist.It is thus through the counter connected downstream of the pulse generator 13 18 achieves that the pulses 14, 15, 16 emitted by the pulse generator 13 are divided and are fed to the transmitters 30, 31, 32 offset in time, see above that this at an operating frequency of 3 MHz of the pulse generator 13 with a Frequency of 1 MHz can be operated. This staggered control of the various Light barriers enable the use of inexpensive and small components in close proximity to one another, ensuring that one alternately Influence is excluded.

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Claims

Claims 1. A method for operating a plurality of directly adjacent to one another on a work machine, in particular a sewing machine, arranged light barrier arrangements, with a trigger signal as a function the change in intensity of a light beam between a transmitter and a transmitter Receiver of each light barrier arrangement, characterized in that that the light beam of each transmitter is emitted in pulses in such a way that the light beam pulses each transmitter offset in time compared to the light beam pulses of the other transmitters be delivered.

2. The method according to claim 1, characterized in that each on A transmission pulse given to a transmitter is offset in time from the one that triggers it Pulse from a pulse generator.

3. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1 or 2, comprising a plurality of opto-electronic transmitters and receivers existing, directly adjacent light barriers, one of the transmitters upstream signal generator arrangement and one downstream of the receivers Evaluation arrangement, characterized in that at least one of the transmitters (30, 31, 32) with a time offset to each other with transmission pulses applied pulse generator arrangement is provided.

4. Circuit arrangement according to claim 3, characterized in that a common pulse generator (13) for the plurality of light barriers (6, 7, 8) and an allocation arrangement for the alternate allocation of temporally successive ones Pulses from the pulse generator (13) to the transmitter (30, 31, 32) are provided.

5. Circuit arrangement according to claim 4, characterized in that the allocation arrangement comprises a counter (18).

6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the pulse generator (13) has a delay circuit in parallel with a counter (18) (26) is subordinated, the output of which with one input each of an AND logic element (27, 28, 29) is connected, the other input of each AND logic element (27, 28, 29) is each connected to an output of the counter (18), and the Output of each AND logic element (27, 28, 29) with the input of one transmitter each (30, 31, 32) is connected.