DE4424537A1

DE4424537A1 - Verfahren zum Betrieb eines Lichtgitters und Lichtgitter

Info

Publication number: DE4424537A1
Application number: DE4424537A
Authority: DE
Inventors: Harald Ruprecht
Original assignee: Erwin Sick GmbH Optik Elektronik
Current assignee: Sick AG
Priority date: 1994-07-12
Filing date: 1994-07-12
Publication date: 1996-01-18
Also published as: DE29500873U1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Lichtgitters nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und ein Lichtgitter nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 10.

Derartige Lichtgitter werden verwendet, um flächig ausgedehnte Schutzfelder auf Eingriffe beispielsweise von Personen zu Überwachen und beim Eingriff durch das Glied einer Person ein Warn- oder Abschaltsignal abzugeben, welches die Person beispielsweise durch ein optisches oder akustisches Signal warnt oder insbesondere eine hinter dem Schutzfeld angeordnete gefährliche Arbeitsmaschine abschaltet, um die in das Schutzfeld eingreifende Person vor Schaden zu bewahren.

Ein Problem bei derartigen Lichtgittern besteht darin, daß beim Betrieb häufig gewollt und bewußt Gegenstände in das Schutzfeld eingebracht werden, die jedoch ein Alarm- oder Abschaltsignal nicht auslösen sollen. Es kann sich hier zum Beispiel um eine ein durch das Schutzfeld hindurchlaufendes Förderband, eine im Schutzfeld angeordnete Rutsche oder um kleinere Gegenstände handeln, deren Eindringen in das Schutzfeld keinen gefährlichen Zustand darstellt.

Das Ziel der Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren und ein Lichtgitter der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche ein Warn- oder Alarmsignal möglichst nur dann auslösen, wenn beispielsweise durch Eingreifen eines Gliedes einer Person in das Schutzfeld tatsächlich ein gefährlicher Zustand eingetreten ist, der die Abgabe eines Warn- oder Abschaltsignals unbedingt erforderlich macht. Mit anderen Worten soll ein intelligentes Verfahren bzw. Licht gitter geschaffen werden, welches zwischen ungefährlichen und vorprogrammierten Eingriffen in das Schutzfeld und Eingriffen, die ein Warn- oder Abschaltsignal zur Folge haben sollen, unterscheiden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der kennzeich nenden Teile der Ansprüche 1 oder 10 vorgesehen.

Der Erfindungsgedanke ich also darin zu sehen, daß bestimmte wohl definierte Unterbrechungen des Schutzfeldes, die als ungefährlich eingestuft werden können, nicht zur Auslösung eines Alarm- oder Abschaltsignals führen.

Nach Anspruch 2 können jedoch die nicht zur Erzeugung eines Alarm- oder Abschaltsignals verwendeten Unterbrechungssig nale zur Anzeige des Vorliegens des bzw. der Ereignisse verwendet werden. So kann z. B. bei Anordnung einer Rutsche im Schutzfeld durch Überwachung der hierdurch hervorgerufe nen Unterbrechungssignale die einwandfreie Anordnung der Rutsche innerhalb des Schutzfeldes überprüft werden.

Durch die Ausführungsform nach Anspruch 3 kann erreicht werden, daß durch das Schutzfeld im wesentlichen quer zur Lichtstrahlrichtung fliegende Funken kein Warn- oder Abschaltsignal auslösen, sofern bei der Justierung des Lichtgitters die bekannte vorbestimmte Mindestgeschwin digkeit der Funken berücksichtigt wird. Eine praktische Ausführungsform eines Lichtgitters für die Ausführung dieses Verfahrens ist im Anspruch 12 definiert.

Falls in der Umgebung des Schutzfeldes ein Strobe-Licht vorhanden ist, welches einen gerade empfindlichen Licht empfänger beaufschlagen kann, ist die Ausführungsform nach Anspruch 4 zweckmäßig, denn hierdurch wird verhindert, daß ein einziges derartiges Ereignis innerhalb einer Abtastung ein Warn- oder Abschaltsignal auslöst. Die durch den Strobe-Lichtblitz erzeugte Übersteuerung hat nämlich die Wirkung, daß der betreffende Lichtempfänger geblendet bzw. gesättigt wird, was die gleichen Auswirkungen wie eine Unterbrechung des zu diesem Lichtempfänger normalerweise gelangenden Lichtgitter-Lichtstrahls hat.

Das Ausführungsbeispiel nach Anspruch 5 ist für die Anordnung stationärer Gegenstände im Schutzfeld wie Förderbänder oder Rutschen bestimmt. Es wird besonders vorteilhaft zusammen mit den Merkmalen des Anspruches 2 verwendet.

Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung aber auch nach Anspruch 6 bei Anordnung von ihrer Position in definierter Weise verändernden Gegenständen im Schutzfeld angewendet werden. Ein praktisches Beispiel für einen derartigen Gegenstand ist das abzukantende Material in einer Abkant presse, welches bin das Schutzfeld ragt.

Für die Ausblendung eines durch das Schutzfeld bewegten vorzugsweise größeren Gegenstandes kann nach Anspruch 7 allein die Größenausdehnung des Gegenstandes in Abtastrich tung herangezogen werden. Nach Anspruch 8 ist aber auch zusätzlich die Berücksichtigung des momentanen Ortes des Gegenstandes möglich, wozu eine entsprechende Steuerleitung zwischen der dem Gegenstand durch das Schutzfeld bewegenden Arbeitsmaschine und dem erfindungsgemäßen Lichtgitter vorhanden sein muß.

Die Ausführungsform nach Anspruch 9 ist zweckmäßig, wenn durch das Schutzfeld beispielsweise dünne Drähte oder Leitungen geführt werden müssen, die kein Warn- oder Abschaltsignal auslösen sollen, weil ihre Führung durch das Schutzfeld einen normalen Betriebszustand darstellt.

Die Ausführungsform nach Anspruch 11 hat den Vorteil, daß nur Unterbrechungssignale, die eine bestimmte Minimal schwelle überschreiten, ausgewertet werden.

Aufgrund der Ausbildung nach Anspruch 12 wird gewährleistet, daß eine einzige Unterbrechung während einer einzelnen Abtastung des Schutzfeldes noch nicht zur Auslösung eines Warn- oder Abschaltsignals ausreicht. Hierdurch kann z. B. der Einfluß eines einen einzigen Lichtempfänger übersteuern den Lichtblitzes auf das Lichtgitter eliminiert werden.

Durch die Ausführungsform nach Anspruch 13 wird bei zwei Strahlunterbrechungen in aufeinanderfolgenden Abtastungen auch noch berücksichtigt, ob diese durch ein so schnell durch das Schutzfeld sich hindurchbewegenden Gegenstand erfolgt, daß der Gegenstand jedenfalls nicht ein durch das Schutzfeld bewegter und zu schützender menschlicher Körperteil ist.

Um ein Lichtgitter wahlweise für einen normalen Betrieb ohne Ausblendung bestimmter Strahlen und auch für einen Spezial betrieb mit Ausblendung bestimmter Strahlen beim Vorliegen definierter Ereignisse zu ermöglichen, ist die Ausführungs form nach Anspruch 14 vorgesehen. Vorteilhafte Weiterbildun gen dieser Ausführungsform sind durch die Ansprüche 15 bis 18 gekennzeichnet.

Um das auszublendende Strahlmuster während des Betriebs z. B. bei einer Abkantpresse verändern zu können, ist die Ausführungsform nach Anspruch 19 vorgesehen.

Für den Fall, daß die Auflösung des Gitters zwecks Nichter kennung kleiner Gegenstände verändert werden soll, ist das Ausführungsbeispiel nach Anspruch 20 vorteilhaft.

Beim Vorliegen eines Wahlschalters nach Anspruch 21 können bei ein und demselben Lichtgitter verschiedene Arten von Ausblendungen vorgesehen werden.

Durch die Ausführungsform nach Anspruch 22 wird gewährlei stet, daß ein kurzer Warn- oder Abschaltimpuls in ein bis zur bewußten Rücksetzung dauerhaftes Warn- oder Abschaltsig nal umgesetzt wird.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung beschrieben; in dieser zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Lichtgitters, bei dem die Erfindung angewendet werden kann;

Fig. 2 eine blockschaltbildartige Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform des Empfangs teils des Lichtgitters nach Fig. 1,

Fig. 3 eine blockschaltbildartige Darstellung von zwei Ausführungsformen einer Ereignisstufe, wie sie im Empfangsteil nach Fig. 2 verwen det werden kann, die

Fig. 4-6 perspektivische Darstellungen von drei prak tischen Anwendungen eines Lichtgitters gemäß der Erfindung;

Fig. 7 ein Ablaufdiagramm der Funktion der Ausfüh rungsform nach Fig. 3 mit variablem Strahl muster,

Fig. 8 eine blockschaltbildartige Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Ereignis stufe, wie sie im Empfangsteil nach Fig. 2 verwendet werden kann, die

Fig. 9, 10 erläuternde Darstellungen der Grundauflösung bzw. der reduzierten Auflösung eines erfin dungsgemäßen Lichtgitters und die

Fig. 11, 12 zwei Ausführungsbeispiele für die Anwendung eines erfindungsgemäßen Lichtgitters mit reduzierter Auflösung.

Nach Fig. 1 weist ein erfindungsgemäßes Lichtgitter eine Sender-Reihenanordnung 44 von nebeneinander in gleichem geringen Abstand angeordneten Lichtsendern 11 auf, die jeweils aus einer Lichtquelle 11a und einer Frontlinse 11b bestehen. Jeder Lichtsender 11 kann in ein zu Überwachendes Schutzfeld 13 einen Lichtstrahl 12 abgeben, der bei freiem Schutzfeld 13 an dessen Ende auf einen zugeordneten Licht empfänger 14 auftrifft, der mit weiteren neben ihm angeord neten Lichtempfängern 14 eine Empfänger-Reihenanordnung 45 bildet. Jeder Lichtempfänger 14 besteht aus einem Foto element 14a und einer Frontlinse 14b, die das empfangene Licht auf dem Fotoelement 14a konzentriert.

Die Lichtsender 11 und die Lichtempfänger 14 sind über Leitungen 11′ bzw. 14′ mit einer Steuer-Auswerteelektronik 15 verbunden, welche einen Empfangsteil 15′ und einen Sendeteil 15′′ aufweist, der über einen Sendetaktgeber 21 und eine Ausgangsstufe 22 die Lichtsender 11 der Reihe nach ein- und wieder ausschaltet und dafür sorgt, daß dieses Arbeitsspiel zyklisch fortgesetzt wird. Der Sendetaktgeber 21 sorgt außerdem dafür, daß beim Einschalten eines bestimm ten Lichtsenders 11 der diesem zugeordnete Lichtempfänger 14 abgefragt wird, ob er Licht empfängt oder nicht.

Nach Fig. 2 sind die Ausgangsleitungen 14′ der Lichtempfän ger 14 an einen gesteuerten Verteiler 20 angelegt, welcher jeweils diejenige Ausgangsleitung 14′ an einen Komparator 23 anlegt, deren zugeordnete Lichtempfänger 14 gerade Licht vom eingeschalteten zugeordneten Lichtsender 11 erwartet. Bei ununterbrochenem Schutzfeld 13 entsteht am Ausgang des Kompa rators 23 beispielsweise ein L-Signal, bei unterbrochenem zugeordnetem Lichtstrahl 12 ein 0-Signal.

Der Ausgang des Komparators 23 ist einerseits an einen Speicher 24 angelegt, dessen Ausgang mit dem einen Eingang einer Abtast-Vergleichsstufe 25 verbunden ist. Außerdem liegt der Ausgang des Komparators 23 direkt am anderen Eingang der Abtast-Vergleichsstufe 25 an.

Jedes der bei einer bestimmten einzigen Abtastung gebildeten Empfangssignale wird im Speicher 24 festgehalten und bei der nächsten Abtastung zusammen mit den dabei gebildeten Aus gangssignalen der Abtast-Vergleichsstufe 25 zugeführt, wo jeweils ein Vergleich der beiden aufeinanderfolgenden Abtastungen durchgeführt wird. Normalerweise wird erst bei zwei in aufeinanderfolgenden Abtastungen vorkommenen Strahl unterbrechungen ein Warn- oder Abschaltsignal abgegeben. Erfindungsgemäß wird ein solches Signal jedoch dann nicht von der Abtast-Vergleichsstufe abgegeben, wenn zwei bei aufeinanderfolgenden Abtastungen unterbrochene Strahlen einen größeren Abstand als einen vorherbestimmten Abstand s haben. s ist dabei der Weg, den beispielsweise ein in Fig. 1 schematisch angedeuteter Funke 16 senkrecht zur Richtung der Lichtstrahlen 12 und in der Schutzfeldebene in der Zeit zwischen zwei Abtastungen mindestens zurücklegt. Ist die minimale Funkengeschwindigkeit v und die Länge eines Abtastintervalls dt, dann gilt:

s = v·dt

Auf diese Weise wird verhindert, daß sich schnell über die Höhe des Schutzfeldes 13 bewegende Gegenstände wie Funken 16 ein Warn- oder Abschaltsignal auslösen. Es ist jedoch dafür zu sorgen, daß die kritische Geschwindigkeit v so groß gewählt wird, daß sie beim Eingriff durch das Glied einer Person nicht überschritten wird.

Nach Fig. 2 wird das so gebildete Ausgangssignal der Abtast-Vergleichsstufe 25 Über einen Wahlschalter 43 entwe der direkt oder über eine von drei Ereignisstufen 26, 27, 28 an eine Ausgangsschaltung 29 gegeben, deren Ausgang die Aus gangsklemme 30 der Steuer-Auswerteelektronik 15 bildet und beispielsweise an eine abzuschaltende Arbeitsmaschine ange schlossen sein kann.

Der Wahlschalter kann durch einen auch in Fig. 1 angedeu teten Stellknopf 43′ in die gewünschte Position gebracht werden.

Die Ereignisstufe 26 weist nach Fig. 3 eine Strahlmuster- Vergleichsstufe 31 auf, deren einem Eingang das Ausgangs signal der Abtast-Vergleichsstufe zugeführt ist und dessen Ausgang an der Ausgangsschaltung 29 anliegt.

Der zweite Eingang der Strahlmuster-Vergleichsstufe 31 liegt am Ausgang eines Strahlmuster-Speichers 32 an, in welchem beispielsweise der Strahlbereich 13′ bzw. 13′′ der Schutz felder 13 nach den Fig. 4 und 5 abgespeichert ist. Der Strahlbereich 13′ nach Fig. 4 befindet sich in Höhe des Förderbandes 17 und darauf durch das Schutzfeld 13 hindurch beförderter Produkte 17′. Weder das Förderband 17 noch die Produkte 17′ lösen so ein Warn- oder Abschaltsignal aus.

Nach Fig. 5 befindet sich innerhalb des Schutzfeldes 13 eine fest angeordnete Rutsche 17′′, wodurch ein Strahlbe reich 13′′ ausgeblendet wird, der in dem Strahlmuster- Speicher 32 nach Fig. 3 abgespeichert wird.

Bei jeder Abtastung sorgt der Strahlmuster-Speicher 32 dafür, daß in der Strahlmuster-Vergleichsstufe 31 jeweils diejenigen Ausgangssignale der Lichtsender-Reihenanordnung 45 nicht berücksichtigt werden, die den Strahlbereichen 13′ bzw. 13′′ in den Fig. 4, 5 entsprechen.

Diese Signale werden jedoch bevorzugt an einem weiteren Ausgang 33 der Strahlmuster-Vergleichsstufe 31 zur Verfügung gestellt, so daß an einem Anzeigegerät 34 erkannt werden kann, ob das Förderband 17 nach Fig. 4 bzw. die Material rutsche 17′′ nach Fig. 5 richtig innerhalb des Schutzfeldes 13 angeordnet sind.

Um den Strahlmuster-Speicher 32 zu programmieren, ist er über eine Paßwortstufe 36 und einen Umschalter 39 an ein Eingabegerät 35 angeschlossen, welches von dem Ausgangs signal der Abtast-Vergleichsstufe 25 gespeist wird. Auf diese Weise kann beispielsweise das aus Fig. 4 ersichtliche und durch den Strahlbereich 13′ gebildete Strahlmuster in den Strahlmuster-Speicher 32 eingespeichert werden.

An den Ausgang des Strahlmuster-Speichers 32 kann auch noch eine Auswerteeinheit 37 angelegt werden, in der das Strahl muster ebenfalls abgespeichert wird. Früher eingelernte und in der Auswerteeinheit 37 abgespeicherte Strahlenmuster können über ein weiteres Eingabegerät 38 und den entspre chend umgestellten Umschalter 39 ebenfalls über die Paßwort stufe 36 in den Strahlmuster-Speicher 32 eingegeben werden.

Während die bisher beschriebene Ereignisstufe 26 für die Ermöglichung der stationären Anordnung von Gegenständen wie 17, 17′, 17′′ nach den Fig. 4 und 5 im Schutzfeldbereich 13′, 13′′ vorgesehen sind, kann durch einen Steuereingang 40 am Strahlmusterspeicher 32 auch ein während des Betriebes veränderbares Strahlmuster berücksichtigt werden.

Als Beispiel für eine derartige Anwendung ist in Fig. 6 eine Abkantpresse 46 angegeben, aus der ein durch das Schutz feld 13 hindurchlaufendes Blechmaterial 18 in eine Position 18′ abgekantet wird. Durch geeignete Verbindung eines Steuer ausganges 52 der Abkantpresse 46 mit dem Steuereingang 40 des Strahlmuster-Speichers 32 kann erreicht werden, daß im Strahlmuster-Speicher 32 gerade derjenige Bereich des Schutz feldes 13 erfaßt wird, in dem sich das verarbeitete Blech 18 in diesem Augenblick gerade befindet. Dadurch können von der Strahlmuster-Vergleichsstufe 31 die betreffenden Bereiche bei der entsprechenden Abtastung unberücksichtigt bleiben.

Fig. 7 gibt das Ablaufdiagramm für die Funktion des variablen Ausblendens von Schutzfeldstrahlen wieder.

Nach dem "Start" durch den ersten Sendestrahl eines Abtast vorganges wird zunächst bei "1" der erste Strahl bearbeitet. Bei "2" wird entschieden, ob der betreffende Strahl frei ist oder nicht. Ist er frei, wird bei "7" festgestellt, ob es sich um den letzten Strahl eines Abstastvorganges handelt oder nicht. Handelt es sich nicht um den letzten Strahl, wird über "10" die Bearbeitung des nächstfolgenden Strahles innerhalb deslaufenden Abtastvorganges aktiviert, welcher dann erneut bei "l" bearbeitet und bei "2" darauf untersucht wird, ob der Strahl frei ist oder nicht. Ist der letzte Strahl eines Abtastvorganges frei, so wird nach einer entsprechenden Feststellung bei "2" Über "7" und "9" der Ausgang (30 in Fig. 2) eingeschaltet und somit ein Freigabesignal ausgelöst sowie gleichzeitig der Start des nächsten Abtastvorganges ausgelöst.

Wird bei "2" irgendein Strahl des Abtastvorganges als "nicht frei" bewertet, so wird bei "3" festgestellt, ob es sich um die erste Strahlunterbrechung dieses Abtastvorganges handelt oder nicht. Handelt es sich um die erste Strahlunterbre chung, so wird bei "4" die Position der ersten Strahlunter brechung gespeichert.

Bei "5" wird im Falle einer weiteren Strahlunterbrechung der Abstand zur ersten Strahlunterbrechung berechnet.

Wird dann in "6" festgestellt, daß der Abstand der beiden Strahlunterbrechungen größer als ein vorbestimmtes Strahl fenster ist, wird über "8" der Ausgang (30 in Fig. 2) abgeschaltet, d. h. ein Warn- oder Alarmsignal abgegeben.

Wird bei "6" ein kleinerer Abstand der beiden Strahlunter brechungen als das vorgegebene Strahlfenster festgestellt, wird bei "7" ermittelt, ob es sich um den letzten Strahl handelt oder nicht. Falls es sich nicht um den letzten Strahl handelt, wird über "10" die nächste Strahlbewertung ausgelöst. Handelt es sich dagegen um den letzten Strahl wird der nächste Startvorgang aktiviert.

Auf diese Weise wird ein Warn- oder Abschaltsignal über "8" nur dann ausgelöst, wenn zwischen einer festgestellten ersten und weiteren Strahlunterbrechung ein bestimmter Mindestabstand vorliegt. Dieser Mindestabstand entspricht einem bewußt in das Schutzfeld 13 eingebrachten Gegenstand, der ein Warn- oder Abschaltsignal nicht auslösen soll. Aufgrund des Funktionsablaufes gemäß Fig. 7 wird durch den betreffenden Gegenstand ein Warn- oder Abschaltsignal unabhängig von der Position des Gegenstandes innerhalb des Schutzfeldes nicht ausgelöst.

Die vorstehend beschriebene Funktion "variables Ausblenden" wird benutzt, um Material durch das Schutzfeld zu führen, ohne daß dabei das Lichtgitter eine Unterbrechung des Schutzgeldes meldet. Die Funktion "variables Ausblenden" ist nützlich, wenn beispielsweise bei Abkantpressen 46 (Fig. 6) während des Biegevorganges das Lichtgitter aktiv bleiben soll, obwohl ein zu biegendes Teil 18, 18′ sich im Schutz feld 13 befindet. Oberhalb und unterhalb des Biegeteils 18, 18′ soll die normale Warn- und Abschaltfunktion des Schutz feldes wirksam sein.

Nach Fig. 11 werden bei einer Drahtwickelmaschine Drähte 19 durch das Schutzfeld 13 zu einer Aufwickelrolle 47 geführt. Da es sich hier um einen normalen Betriebszustand handelt, soll das Lichtgitter den Draht 19 nicht anzeigen.

Nach Fig. 12 ist oberhalb einer begehbaren Grube 48 das Schutzfeld 13 unterhalb eines Rollenbremsprüfstandes 49 angeordnet, auf dem schematisch ein Fahrzeug 50 angedeutet ist. Von einem Steuergerät 51 führt ein′ Schlauch 19′ durch das Schutzfeld 13 zum Rollenbremsprüfstand 49. Da es sich auch hier um einen normalen Betriebszustand handelt, soll der Schlauch 19′ trotz seiner Hindurchführung durch das Schutzfeld 13 kein Warn- oder Abschaltsignal für den Rollenbremsprüfstand 49 auslösen.

Um den Einfluß des Drahtes 19 nach Fig. 11 bzw. des Schlau ches 19′ nach Fig. 12 auf das Lichtgitter auszuschalten, wird erfindungsgemäß die Funktion einer reduzierten Auflö sung vorgesehen.

Wenn nach Fig. 9 die Grundauflösung des erfindungsgemäßen Lichtgitters durch die Summe aus dem Linsenabstand a und dem Linsendurchmesser d der Lichtempfänger 14 gegeben ist (vgl. auch Fig. 1 oben), dann wird erfindungsgemäß gemäß Fig. 10 die Auflösung dadurch reduziert, daß mehrere - beim Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 10 drei - Lichtstrahlen 12 bzw. Lichtempfänger 14 zu einer Strahl- bzw. Empfängergruppe zusammengefaßt werden, die aus m, vorliegend drei Einzel strahlen bestehen. Die reduzierte Auflösung beträgt dann m·a + d bzw. im konkreten Ausführungsbeispiel 3·a + d.

Verwirklicht werden kann die reduzierte Auflösung durch die Ausführungsform nach Fig. 8.

Es werden jeweils die nacheinander auftretenden m, z. B. drei Ausgangssignale der Lichtempfänger 14 bzw. der Abtast- Vergleichsstufe 25 in m Speichern 41 (FIFO; "First-In, First-Out") abgespeichert und anschließend in einem nachgeschalteten Rechner 42 gemeinsam verarbeitet. Die Abtastung wird wegen der Start- und Endproblematik in den Speichern bei der ODER-Verknüpfung um virtuelle Strahlen am Abtastanfang und -ende ergänzt. Ist ein Strahl unterbrochen, so gilt S_n = 0. Ist ein Strahl frei, gilt dagegen S_n = 1. Am Ausgang der so gebildeten Ereignisstufe 28 erscheint ein Warn- oder Abschaltsignal immer nur dann, wenn sämtliche Strahlen einer gebildeten Strahlgruppe S_n - S_n-m von einem Gegenstand im Schutzfeld 13 unterbrochen sind.

Wenn ein neuer Lichtstrahl 12 innerhalb des Abtastvorganges erscheint, werden die in den Speichern 41 gespeicherten Signale jeweils um einen Speicher weitergeschoben.

Während bei der vorstehend beschriebenen Ereignisstufe mit Einzelstrahlabtastung gearbeitet wird, kann auch eine Mehrstrahlabtastung vorgesehen sein; in diesem Falle werden stets m vorzugsweise benachbarte Lichtstrahlen 12 einer Strahlgruppe gleichzeitig aktiviert. Die simultanen Meßwerte an dem zugeordneten Lichtempfänger 14 werden dann anschlie ßend in einem Rechner weiter verarbeitet.

Bezugszeichenliste

11 Lichtsender
12 Lichtstrahl
13 Schutzfeld
14 Lichtempfänger
14′ Ausgangsleitung
15 Steuer-Auswerteelektronik
15′ Empfangsteil
15′′ Sendeteil
16 Funken
17 fest im Schutzfeld angeordneter Gegenstand
17′ Produkt
17′′ Rutsche
18 Blech
18′ abgekantetes Blech
19 Draht
19′ Schlauch
20 gesteuerter Verteiler
21 Sendetaktgeber
22 Ausgangsstufe
23 Komparator
24 Speicher
25 Abtast-Vergleichsstufe
26 Ereignisstufe
27 Ereignisstufe
28 Ereignisstufe
29 Ausgangsschaltung
30 Ausgangsklemme
31 Strahlmuster-Vergleichsstufe
32 Strahlmusterspeicher
33 weiterer Ausgang
34 Anzeigegerät
35 Eingabegerät
36 Paßwortstufe
37 Auswerteeinheit
38 weiteres Eingabegerät
39 Umschalter
40 Steuereingang
41 Speicher (FIFO)
42 Rechner
43 Wahlschalter
44 Sender-Reihenanordnung
45 Empfänger-Reihenanordnung
46 Abkantpresse
47 Aufwickelrolle
48 Grube
49 Rollenbremsprüfstand
50 Fahrzeug
51 Steuergerät
52 Steuerausgang

Claims

1. Verfahren zum Betrieb eines Lichtgitters mit einer Reihe nebeneinander angeordneter Lichtsender (11), die nach einander und zyklisch zumindest im wesentlichen senk recht zur Sender-Reihenanordnung (44) Lichtstrahlen (12) durch ein Schutzfeld (13) zu einer zumindest im wesent lichen parallel zur Sender-Reihenanordnung (44) verlau fenden Reihe nebeneinander angeordneter Lichtempfänger (14) schicken und so das Schutzfeld (13) zyklisch abtasten, wobei Lichtsender (11) und Lichtempfänger (14) an eine einen Sendetaktgeber (21) aufweisende Steuer-Aus werteelektronik (15) angelegt sind, die die Lichtsender (11) zu vorbestimmten Zeiten für eine bestimmte Zeit dauer einschaltet und Lichtsender (11) und Lichtempfän ger (14) derart einander zuordnet, daß zu bestimmten Zeiten an einem Lichtempfänger (14) zumindest von einem Lichtsender (11) Licht erwartet wird und eine von einem Gegenstand im Schutzfeld (13) hervorgerufene Unterbre chung zu diesem Lichtempfänger (14) verlaufenden Lichtstrahls (12) zu einem Ausbleiben des elektrischen Ausgangssignals dieses Lichtempfängers (14) führt, wobei aus einem derartigen Ausbleiben ein Warn- oder Abschaltsignal abgeleitet werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von einem oder mehreren an vorbe stimmten Stellen oder in bestimmten Bereichen stattfin denden Ereignissen im Schutzfeld (13), die eine Unterbrechung eines Lichtstrahls (12) hervorrufen, das hierdurch bewirkte Ausbleiben des elektrischen Ausgangs signals der betroffenen Lichtempfänger (14) nicht zur Auslösung eines Warn- oder Abschaltsignals verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausbleiben des elektrischen Ausgangssignals beim Auftreten des bzw. der Ereignisse zur Anzeige des Vorliegens des bzw. der Ereignisse verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ereignis wenigstens ein sich mit vorbestimmter Mindestgeschwindigkeit durch das Schutzfeld (13) bewegender Gegenstand (16) ist und die Feststellung einer Lichtunterbrechung von zwei beabstandeten Lichtstrahlen (12) bei zwei aufeinanderfolgenden Abtastungen dann nicht als Warn- oder Abschaltsignal gewertet wird, wenn sie durch den sich mit vorbestimmter Mindestgeschwindigkeit durch das Schutzfeld (13) bewegten Gegenstand (16) hervorgerufen sein kann.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ereignis ein einzelner, den gerade aktiven Lichtempfänger (14) übersteuernder Lichtblitz ist.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ereignis ein stationär im Schutzfeld (13) ange ordneter Gegenstand (17) ist und durch diesen Gegenstand (17) hervorgerufene Lichtunterbrechungen nicht als Warn- oder Abschaltsignal gewertet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ereignis ein seine Position in definierter Weise verändernder Gegenstand (16) ist und die Feststellung aller durch diesen Gegenstand (17) hervorgerufenen Lichtunterbrechungen nicht als Warn- oder Abschaltsignal gewertet wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Größenausdehnung des Gegenstandes (16) in Abtastrichtung als Maß für die Nichtberücksichtigung der durch die hervorgerufenen Lichtstrahlunterbrechung verwendet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der momentane Ort des Gegenstandes (16) innerhalb des Schutzfeldes (13) als Maß für die Nichtberücksichtigung der durch die hervorgerufene Lichtstrahlunterbrechung verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ereignis das Vorliegen eines oder mehrere so kleiner bzw. dünner Gegenstände (19) ist, daß sie maximal nur eine geringe Anzahl, insbesondere zwei bis fünf, vorzugsweise drei bis vier, benachbarte Lichtstrah len (12) abdecken, und daß bei gleichzeitiger Unterbre chung einer entsprechend geringen oder geringeren Anzahl von benachbarten Lichtbündeln (12) kein Warn- oder Ab schaltsignal ausgelöst wird.

10. Lichtgitter mit einer Reihe nebeneinander angeordneter mit einer Reihe nebeneinander angeordneter Lichtsender (11), die nacheinander und zyklisch zumindest im wesent lichen senkrecht zur Sender-Reihenanordnung (44) Licht strahlen (12) durch ein Schutzfeld (13) zu einer zumin dest im wesentlichen parallel zur Sender-Reihenanordnung (44) verlaufenden Reihe nebeneinander angeordneter Licht empfänger (14) schicken und so das Schutzfeld (13) zyklisch abtasten, wobei Lichtsender (11) und Licht empfänger (14) an eine einen Sendetaktgeber (21) aufwei sende Steuer-Auswerteelektronik (15) angelegt sind, die die Lichtsender (11) zu vorbestimmten Zeiten für eine bestimmte Zeitdauer einschaltet und Lichtsender (11) und Lichtempfänger derart einander zuordnet, daß in bestimm ten Zeiten an einem Lichtempfänger (14) zumindest von einem Lichtsender (11) Licht erwartet wird und das eine von einem Gegenstand im Schutzfeld (13) hervorgerufene Unterbrechung eines Lichtstrahls (12) das Ausbleiben eines elektrischen Ausgangssignals an diesem Lichtempfän ger (14) zur Folge hat, wobei aus dem Ausbleiben eines elektrischen Ausgangssignals ein Warn- oder Alarmsignal abgeleitet werden kann, insbesondere zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in Abhängigkeit von einem oder mehreren an vorbe stimmten Stellen oder in vorbestimmten Bereichen des Schutzfeldes (13) stattfindenden, in der Steuer-Auswerte elektronik (15) abgespeicherten Ereignissen, die eine Unterbrechung eines Lichtbündels (12) hervorrufen, das Ausbleiben von Licht nicht zur Auslösung eines Warn- oder Abschaltsignals verwendet wird.

11. Lichtgitter nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitungen (14′) der Lichtempfänger (14) in einem Empfangsteil (15′) der Steuer-Auswerteelek tronik (15) durch einen vom Sendetaktgeber (21) gesteuerten Verteiler (20) seriell an einen Komparator (23) angelegt sind, der auf eine Ansprechschwelle eingestellt ist.

12. Lichtgitter nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ausgangssignale der Lichtempfänger (14) gegebe nenfalls nach Durchlaufen des Komparators (23) bei jeder Abtastung in einem Speicher (24) abgelegt werden und daß bei der nächsten Abtastung in einer Abtast- Vergleichs stufe (25) festgestellt wird, ob bei zwei aufeinanderfol genden Abtastungen zwei beabstandete Lichtbündel (12) unterbrochen werden und welchen Abstand sie haben, und daß die Abtast-Vergleichsstufe (25) ein Warn- oder Abschaltsignal nur dann abgibt, wenn bei zwei aufein anderfolgenden Abtastungen zwei beabstandete Lichtbündel (12) unterbrochen werden.

13. Lichtgitter nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtast-Vergleichsstufe (25) ein Warn- oder Abschaltsignal nur dann abgibt, wenn der Abstand der unterbrochenen Lichtbündel (12) geringer als ein vorge gebener Abstand ist, der kleiner als der minimale Weg ist, den bin bestimmter Gegenstand (16), der kein Warn- oder Abschaltsignal auslösen soll, quer zur Lichtstrahl richtung zwischen zwei Abtastungen zurücklegt.

14. Lichtgitter nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebenenfalls durch den Komparator (23) und/oder die Abtast-Vergleichsstufe (25) gegangene Ausgangssignal eines Lichtempfängers (14) wahlweise direkt oder über eine Ereignisstufe (26, 27, 28) und insbesondere eine Ausgangsschaltung (29) an die ein Warn- oder Abschaltsignal abgebende Ausgangsklemme (30) angelegt ist.

15. Lichtgitter nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Ereignisstufe (26) eine Strahlmuster-Vergleichs stufe (31) umfaßt, deren einem Eingang das gegebenen falls durch den Komparator (23) und/oder die Abtast-Ver gleichsstufe (25) gegangene Ausgangssignal der Licht empfänger (14) und deren anderem Eingang das Ausgangs signal eines Strahlmusterspeichers (32) zugeführt ist, in dem die auszublendenden Lichtstrahlen (12) abgespei chert sind, und daß die Strahlmuster-Vergleichsstufe (31) nur die Unterbrechungssignale zur Ausgangsschaltung (29) bzw. der Ausgangsklemme (31) durchläßt, die nicht durch die Strahlmuster-Vergleichsstufe (31) ausgeblendet sind.

16. Lichtgitter nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlmuster-Vergleichsstufe (31) einen weiteren Ausgang (33) zur Abgabe der ausgeblendeten Unterbre chungssignale beispielsweise zu einem Anzeigegerät (34) aufweist.

17. Lichtgitter nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß über ein vom Ausgangssignal der Lichtempfänger (14) gegebenenfalls über den Komparator (23) und/oder die Abtast-Vergleichsstufe (25) beaufschlagtes Eingabegerät (35) und insbesondere eine Paßwortstufe (36) ein auszu blendendes Strahlmuster in den Strahlmusterspeicher (32) eingebbar ist.

18. Lichtgitter nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlmusterspeicher (32) auch an einer Auswerte einheit (37) zur Sammlung abgespeicherter Strahlmuster angeschlossen ist, die wiederum über ein weiteres Einga begerät (38) wahlweise und insbesondere über die Paßwort stufe (36) an den Strahlmusterspeicher (32) anschließbar ist.

19. Lichtgitter nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlmusterspeicher (32) einen Steuereingang (40) aufweist, mittels dessen das auszublendende Strahl muster zeitlich veränderbar ist, und zwar insbesondere durch den Steuerausgang (52) einer Arbeitsmaschine (46) gesteuert.

20. Lichtgitter nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ereignisstufe (28) für jedes Ausgangssignal eines Lichtempfängers (14) einen Speicher (41) aufweist und alle insgesamt alle Empfangssignale einer Abtastung des Schutzfeldes (13) enthaltende Speicher (41) an einen Rechner (42) angeschlossen sind, der jeweils mindestens zwei und vorzugsweise zwei bis fünf, insbesondere drei bis vier vorzugsweise von benachbarten Lichtstrahlen (12) stammende Ausgangssignale zusammenfaßt und ein Warn- oder Alarmsignal dann abgibt, wenn alle zusammenge faßten Ausgangssignale eine Strahlunterbrechung anzeigen.

21. Lichtgitter nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangssignale der Lichtempfänger (14) gegebe nenfalls über den Komparator (23) und die Abtast- Ver gleichsstufe (25) an einen Wahlschalter (43) mit wenig stens zwei, vorzugsweise drei bis vier Stellungen ange legt sind, der das ihm zugeführte Signal direkt oder Über eine Konstant-Ausblend-Ereignisstufe (26) und/oder über eine variable Ausblend-Ereignisstufe (27) und/oder Über eine Auflösungs-Reduzier-Ereignisstufe (28) an die Ausgangsschaltung (29) bzw. die Ausgangsklemme (30) anlegt.

22. Lichtgitter nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsschaltung (29) aus einem rücksetzbaren steuerbaren Schalter besteht, der durch einen Warn- oder Abschaltimpuls in seine Warn- oder Abschaltposition setzbar ist und bei bzw. durch Verschwinden des Hinder nisses aus dem Schutzfeld (13) rücksetzbar ist.