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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine photoelektrische Sicherheitsvorrichtung
mit Vielfach-Strahlengang mit einer Licht emittierenden Einheit
und einer Licht empfangenden Einheit. Insbesondere bezieht sich
die vorliegende Erfindung auf eine photoelektrische Sicherheitsvorrichtung
mit Vielfach-Strahlengang umfassend eine Floating-Blanking-Funktion.
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Eine
photoelektrische Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang
wird bereitgestellt, um Arbeitssicherheit zu gewährleisten wenn eine Vorrichtung
genutzt wird, die eine Gefahrenquelle enthält, wie zum Beispiel eine Presse
oder eine Falzmaschine. Die photoelektrische Sicherheitsvorrichtung
mit Vielfach-Strahlengang umfasst eine Licht emittierende Einheit
und eine Licht empfangende Einheit. Die Licht emittierende Einheit
umfasst eine große
Anzahl in Reihe angeordneter Licht emittierender Elemente. Die Licht
empfangende Einheit umfasst eine der Anzahl Licht emittierender
Einheiten entsprechende Anzahl Licht empfangender Einheiten, und
diese sind ebenfalls in einer Reihe angeordnet. Die Licht emittierenden
und empfangenden Einheiten bilden durch Schaffen eines Lichtvorhangs
eine Schutzbarriere. Wenn eine Licht unterbrechende Substanz, die
von Licht nicht durchdrungen werden kann, in einen Erfassungsbereich
der Schutzbarriere eintritt, wird der Betrieb einer Maschine, wie
z.B. einer Presse oder Falzmaschine etc., erzwungen gestoppt.
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Beim
Benutzen einer Metall bearbeitenden Maschine, wie z.B. einer Falzmaschine,
kann der Werker während
der Verarbeitung einen Teil eines Werkstücks halten. Um sich mit dem
Werker auseinanderzusetzen, der das Werkstück hält, umfasst die photoelektrische
Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang eine Floating-Blanking-Funktion, solch
eine Einrichtung ist aus US 2002/017603 A1 bekannt, auf dem die
Präambel
des Anspruchs 1 aufbaut.
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Die übliche Schutzfunktion
der photoelektrischen Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang besteht
darin, die Maschine unverzüglich
erzwungen zu stoppen, wenn ein lichtunterbrochener Zustand auftritt,
unabhängig
von der Anzahl von unterbrochenen Strahlengängen. Allerdings wird die Maschine
bei der Floating-Blanking-Funktion nicht erzwungen gestoppt, bis
zwei aneinander grenzende (oder benachbarte) Strahlengänge unterbrochen werden.
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Eine
verwandte Technik, die eine Floating-Blanking-Funktion zeigt, wird
in Bezug auf 8 diskutiert. In 8 umfasst
eine photoelektrische Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang eine Licht
emittierende-empfangende Einheit 1. Ein Werker O. steht
in einem Sicherheitsbereich außerhalb der
Licht emittierenden-empfangenden Einheit 1, und von diesem
Bereich aus steckt der Werker O ein Werkstück W in eine in Betrieb befindliche
Vorrichtung 2, die eine Gefahrenquelle enthält, und
führt einen
Arbeitsgang durch, wie z.B. das Werkstück W zu biegen.
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Für den Fall,
dass das Werkstück
W einfach in die in Betrieb befindliche Vorrichtung 2 gesteckt wird,
unterbricht das Werkstück
nur einen Strahlengang eines Lichtvorhangs, der aus der Licht emittierenden – empfangenden
Einheit 1 gebildet wird. So bemerkt bei der Floating-Blanking-Funktionseinrichtung
die Licht emittierende-empfangende Einheit nicht, dass ein menschlicher
Körper
eingetreten ist, und dies erlaubt der in Betrieb befindlichen Maschine weiterzulaufen.
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Wenn
der Werker allerdings zusammen mit dem Werkstück W in die in Betrieb befindliche
Vorrichtung 2 gezogen wird, wird der Arbeitsgang der in Betrieb
befindlichen Vorrichtung 2 unverzüglich unterbrochen.
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Die
Floating-Blanking-Funktion ist auf den gesamten Erfassungsbereich
des Lichtvorhangs in dem Gerät
aus der verwandten Technik eingestellt.
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Wenn
allerdings die Floating-Blanking-Funktion dem gesamten Erfassungsbereich
des Lichtvorhangs dient, muss der Abstand zwischen dem Lichtvorhang
und der von dem Lichtvorhang geschützten Vorrichtung, nämlich der
Sicherheitsabstand vergrößert werden,
und dies verursacht ein Problem.
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Wenn
z.B. die Größe des kleinsten
zu erfassenden Körpers,
wenn die normale Schutzfunktion funktioniert, 25 mm im Durchmesser
beträgt,
wird die Größe des mindestens
zu erkennenden Körpers, wenn
die Floating-Blanking-Funktion funktioniert, 45 mm im Durchmesser
betragen. Angenommen, dass die Reaktionszeit des Lichtvorhangs und
die Zeit, bis die vom Lichtvorhang geschützte Vorrichtung stoppt, insgesamt
35 ms beträgt,
beträgt
der Sicherheitsabstand nach dem europäischen Standard EN999 158 mm,
wenn die normale Schutzfunktion funktioniert. Allerdings wird der
Sicherheitsabstand 906 mm, wenn die Floating-Blanking-Einrichtung
funktioniert.
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Deshalb
müssen
für eine
Presse, eine Werkstück – Falzmaschine
etc., wo die Floating-Blanking-Funktion
gebraucht wird, die Maschine und der vor der Maschine eingerichtete
Lichtvorhang 158 mm voneinander entfernt sein (der Sicherheitsabstand bei
Gebrauch der normalen Schutzfunktion) zuzüglich 748 mm. Deshalb muss
der Abstand x0 zwischen der Gefahrenquellen 2 und dem Lichtvorhang 906
mm betragen. Dies bedeutet, daß der
Werker von der Presse oder der Werkstück- Falzmaschine entfernt stehend
arbeiten muss Dementsprechend wird, da der Werker entfernt von der
Arbeitsmaschine arbeiten muss, auch der Abstand vergrößert, in
dem der Werker das Werkstück
bewegen muss, um das Werkstück
in die arbeitende Maschine zu stecken. Also verringert der vergrößerte Abstand
leicht die Produktivität
der Maschine verringern.
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DE 4424 537 beschreibt eine
Methode, um einen Lichtvorhang zu betreiben. Der Lichtvorhang umfasst
Licht emittierende Elemente und entsprechende Licht empfangende
Elemente, die an einen Speicher gekoppelt sind. Jedes der durch
ein Licht empfangendes Element geschaffene Signal während eines
Probelaufs wird in dem Speicher gespeichert. Entsprechende Licht
emittierende und Licht empfangende Elemente bilden Lichtgänge. Wenn
ein unterbrochener Lichtgang entdeckt wird, wird gefragt, ob dies
der erste entdeckte unterbrochene Lichtgang im aktuellen Probelauf
ist. Wenn es der erste entdeckte unterbrochene Lichtgang in dem
Probelauf ist, wird die Position des Lichtgangs gespeichert und
kein Warn- oder Alarmsignal wird erzeugt. Wenn es nicht die erste
Entdeckung eines unterbrochenen Lichtgangs im aktuellen Probelauf
ist, wird der Abstand zwischen dem ersten unterbrochenen Lichtgang
und dem folgenden unterbrochenen Lichtgang ausgerechnet. Nur wenn
der Abstand zwischen dem ersten und zweiten unterbrochenen Lichtgang
größer ist
als ein vorher festgelegter Schwellenabstand, wird ein Warn- oder
Alarmsignal erzeugt.
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Die
vorliegende Erfindung soll einige der obigen Probleme überwinden.
Dies wird durch die photoelektronische Sicherheitsvorrichtung mit
Vielfach-Strahlengang gemäß dem unabhängigen Anspruch
1 gelöst.
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Weitere
Vorteile, Eigenschaften, Aspekte und Details der Erfindung sind
aus den abhängigen Ansprüchen, der
Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen offensichtlich.
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Es
ist deshalb ein Ziel der Erfindung, eine photoelektrische Sicherheitsvorrichtung
mit Vielfach-Strahlengang
bereitzustellen, die eine Floating-Blanking-Funktion umfaßt, die
den Abstand verringert, in dem ein Lichtvorhang von der Vorrichtung entfernt
eingerichtet sein muß,
damit diese weiterhin durch den Lichtvorhang geschützt ist.
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Entsprechend
wird eine photoelektrische Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang
bereitgestellt, der folgendes umfaßt: eine Licht emittierende
Einheit; eine Licht empfangende Einheit, die eine Vielzahl von Strahlengängen mit
einer Licht emittierenden Einheit bildet, um so einen Lichtvorhang
zwischen der Licht emittierenden und der Licht empfangenden Einheit
zu bilden; und ein Floating-Blanking-Funktions-Gerät, das,
eine Floating-Blanking-Funktion hat, um den Arbeitsgang einer von
dem Lichtvorhang geschützten
Vorrichtung zu unterbrechen, wenn mindestens zwei Lichtgänge, die
den Lichtvorhang bilden, in einen lichtunterbrochenen Zustand treten,
wobei ein Floating-Blanking-Gebiet durch das Floating-Blanking-Funktions-Gerät festgelegt
wird und ein Gebiet ist, in dem die Floating-Blanking-Funktion durchgeführt wird, wobei
das Floating-Blanking-Gebiet als ein Teil eines Erfassungsbereichs
festgelegt wird, der den Lichtvorhang bildet. Eine Vielzahl von
Strahlengängen,
die aneinander angrenzen, ist typisch für zwei benachbarte Strahlengänge.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Floating-Blanking-Gebiet in einem Teil des Erfassungsbereichs des
Lichtvorhangs eingerichtet, der zwischen der Licht emittierenden
Einheit und der Licht empfangenden Einheit gebildet wird. Diese
Floating-Blanking-Funktion funktioniert in einem beschränkten Bereich
des Lichtvorhangs und die normale Schutzfunktion funktioniert in
allen anderen Bereichen.
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Da
der Sicherheitsabstand des Bereichs, in dem die normale Schutzfunktion
arbeitet, klein sein kann, kann der Ort, an dem der Lichtvorhang
eingerichtet werden kann, bestimmt werden, indem individuell der
Sicherheitsabstand in Bezug auf eine Vielzahl von Gefahrenquellen
berücksichtigt
wird, die in der durch den Lichtvorhang geschützten Vorrichtung bestehen.
So kann der Lichtvorhang näher
bei der durch den Lichtvorhang geschützten Vorrichtung eingerichtet
werden als wenn die Floating-Blanking-Funktion für den gesamten Erfassungsbereich des
Lichtvorhangs wie in den Vorrichtungen verwandter Technik betrieben
wird.
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Der
Zustand zum Stoppen des Betriebs der durch den Lichtvorhang geschützten Vorrichtung
ist der lichtunterbrochene Zustand, der auf der Floating-Blanking-Funktion
basiert. Dieser Zustand kann als ein Floating-Blanking-Gebiet gesetzt
werden, das eine Vielzahl von Strahlengängen unterbricht, die aneinander
angrenzen, oder er kann so gesetzt werden, daß eine Vielzahl von Lichtgängen unterbrochen wird.
Der Benutzer kann jeden der Zustände
wie gewünscht
setzen. Natürlich
kann der Benutzer auch eine Vielzahl von Strahlengängen für die Floating-Blanking-Funktion aussuchen.
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Diese
und andere Ziele und Vorteile der Erfindung werden klarer aus der
detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, die unten beschrieben
sind.
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Die
Erfindung ist auch auf Verfahren ausgerichtet, mit denen die beschriebene
Vorrichtung arbeitet. Sie beinhaltet Verfahrensschritte, um jede Funktion
der Vorrichtung auszuführen.
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Die
Erfindung wird besser verstanden unter Bezugnahme auf die folgende
Beschreibung von Ausführungsformen
der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen, wobei:
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1 eine
Zeichnung ist, die eine Funktion beschreibt, bei der ein Floating-Blanking-Gebiet
in einem Teilbereich eines Erfassungsbereichs gesetzt wird, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Blockdiagramm ist, das die allgemeine Konfiguration einer photoelektrischen
Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang zeigt, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 ein
erweitertes Blockdiagramm einer in einer photoelektrischen Sicherheitsvorrichtung
mit Vielfach-Strahlengang enthaltenen, Licht emittierenden Einheit
ist, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 ein
erweitertes Blockdiagramm einer in einer photoelektrischen Sicherheitsvorrichtung
mit Vielfach-Strahlengang enthaltenen, Licht empfangenden Einheit
ist, gemäß einer
Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
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5 ein
vergrößertes Blockdiagramm
eines in der photoelektrischen Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang
enthaltenen Reglers ist, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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6 ein
Schaubild ist, das die Inhalte der Signale beschreibt, die durch
einen Kommunikationsanschluss oder einen Signalanschluss durchtreten,
um die Licht emittierende Einheit, die Licht empfangende Einheit
und den Regler, die in der mopp enthalten sind, zu verbinden, gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine
Zeichnung ist, die eine Skizze eines in dem Regler eingerichteten
Displayabschnitts beschreibt, und
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8 eine
Zeichnung ist, die eine Floating-Blanking-Funktion einer photoelektrischen
Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang in einem Gerät verwandter
Techniken beschreibt.
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Eine
photoelektrische Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang 10 gemäß einer
ersten Ausführungsform
enthält
eine Licht emittierende Einheit 13 und eine Licht empfangende
Einheit 14, die vor einer Presse oder einer Falzmaschine 11 angeordnet
sind, wie in 1 dargestellt.
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Wie
aus 1 ersichtlich, hat die Licht emittierende Einheit 13 ein
verlängertes
Gehäuse,
das sich in einer Längsrichtung
erstreckt und N Licht emittierende Elemente 15 umfasst
(die besonders in 2 und 3 dargestellt
werden). Die Licht emittierenden Elemente 15 sind in dem
Gehäuse
in gleichmäßigen Abständen in
einer Reihe entlang der Längsrichtung
des Gehäuses
angeordnet. Der Abstand zwischen den benachbarten Licht emittierenden
Elementen 15 ist nicht besonders begrenzt und kann, z.B.,
20 mm betragen.
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Desgleichen
hat die Licht empfangende Einheit 14 ein verlängertes
Gehäuse,
das sich in einer Längsrichtung
erstreckt, und umfaßt
eine Anzahl Licht empfangender Elemente 16 (2 und 4), die
der Anzahl der Licht emittieren der Elemente 15 entspricht.
Die Licht empfangenden Elemente 16 sind in dem Gehäuse in gleichmäßigen Abständen in einer
Reihe entlang der Längsrichtung
des Gehäuses
angeordnet. Der Abstand zwischen den benachbarten Licht empfangenden
Elementen 16 ist derselbe wie der Abstand, der zwischen
den Licht emittierenden Elementen 15 benutzt wird.
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Ein
horizontaler Lichtstrahl 17 wird von jedem Licht emittierenden
Element 15 der Licht emittierende Einheit 13 an
das Licht empfangende Element 16 der Licht empfangenden
Einheit 14 emittiert, entsprechend dem Licht emittierenden
Element 15, wie in 2 gezeigt.
Mit diesen horizontalen Lichtstrahlen bilden die Licht emittierende
Einheit 13 und die Licht empfangende Einheit 14 einen
Lichtvorhang. Dieser ist eine Schutzschranke vor der Presse oder der
Falzmaschine 11 (oder der in Betrieb befindlichen Maschine 11 und
dem Werker).
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Die
photoelektrische Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang 10 hat
einen Regler 20, wie in 2 dargestellt.
Der Regler 20 schließt
vorzugsweise einen Zustandsanzeigebildschirm oder eine Benutzerschnittstellenanzeigebereich 21 ein.
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2 bis 5 sind
Blockdiagramme, die für
die mopp 10 bedeutend sind. 2 ist ein
Blockdiagramm, das die allgemeine Konfiguration der mopp 10 zeigen
soll. 3 ist ein Blockdiagramm der Licht emittierenden
Einheit 13. 4 ist ein Blockdiagramm der
Licht empfangenden Einheit 14, 5 ist ein
Blockdiagramm des Reglers 20.
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Mit
Bezugnahme speziell auf 3 umfaßt das Licht emittierenden
Element 13 die N Licht emittierenden Elemente 15,
N Licht emittierenden Schaltungen 22, eine Licht emittierende
Regelschaltung 23 und eine Kommunikationsregelschaltung 24.
Die Licht emittierenden Schaltungen 22 werden in einer Eins-zu-eins-Entsprechung
mit den Licht emittierenden Elementen 15 bereitgestellt,
die z.B. Licht emittierenden Dioden sein können, um sie anzusteuern. Die
Licht emittierende Regelschaltung 23 regelt die Licht emittierenden
Schaltungen 2. Die Kommunikationsregelschaltung 24 regelt
die Kommunikation mit dem Regler 20. Nach Erhalt einer
Anweisung durch den Regler 20 startet die Licht emittierende
Regelschaltung 23 die N Licht emittierenden Schaltungen 22 in
Reihenfolge. Dies schaltet sequenziell das Licht emittierende Element 15 des
ersten Strahlengangs zum Licht emittierende Element 15 des
N-ten Strahlengangs. Entsprechend emittiert das Licht emittierende
Element 13 einen Lichtstrahl in der Reihenfolge vom ersten
Strahlengang über
den N-ten Strahlengang zur Licht emittierende Einheit 14 zu
vorher festgelegten Lichtemittierungs-Takten.
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Mit
Bezugnahme auf 4 umfaßt das Licht empfangende Element 14 die
N Licht empfangenden Elemente 16, N Licht empfangende Schaltungen 30, eine
Licht empfangende Regelschaltung 31 und eine Kommunikationsregelschaltung 32.
Die Licht empfangenden Schaltungen 30 sind in einer Eins-zu-eins-Verbindung
mit den Licht empfangenden Elementen 16 bereitgestellt.
Die Lichtempfangsregelschaltung 31 regelt die Licht empfangenden Schaltungen 30.
Die Kommunikationsregelschaltung 32 regelt die Kommunikation
mit dem Regler 20. Auf Erhalt eines Regelsignals durch
den Regler 20 läßt die Licht
empfangende Regelschaltung 31 die Licht empfangende Schaltung 30 des
ersten Strahlengangs bis zur Licht empfangenden Schaltung 30 des N-ten
Strahlengangs synchron mit dem Betrieb der korrespondierenden Licht
emittierenden Schaltungen 22 laufen. Dies ermöglicht,
daß die
nacheinander emittierten Lichtstrahlen der Licht emittierende Einheit 13 von
den entsprechenden Licht empfangenden Elementen 16 empfangen
werden.
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Die
Licht empfangende Regelschaltung 31 umfaßt vorzugsweise
ebenfalls ein Lichtempfangsdaten-Register 33, ein oder
mehrere Floating-Blanking-Gebiets-Register 34 und eine
Determinationsschaltung 35. Das Licht empfangende Datenregister 33 speichert
vorübergehend
die Licht empfangenden Daten. Das Floating-Blanking-Gebiets-Register 34 speichert
Informationen in Bezug auf einen Stummschaltungs-Bereich, wie später beschrieben
wird. Die Determinationsschaltung 35 bestimmt, ob einer
der Strahlengänge
in einem anderen Erfassungsbereich als dem Floating-Blanking-Gebiet
in einem lichtunterbrochenen Zustand ist, der auf Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Informationen
in dem Erfassungsbereich außerhalb
des Floating-Blanking-Gebiets (wenn der Floating-Blanking-Arbeitsgang
durchgeführt
wird) beruht. Die Determinationsschaltung 35 bestimmt auch,
ob einer der Strahlengänge
in einem lichtunterbrochenen Zustand ist, der auf der Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Information
in dem gesamten Erfassungsbereich des Lichtvorhangs beruht, wenn
nur der normale Betrieb der Sicherheitsvorrichtung 10 durchgeführt wird.
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Mit
Bezugnahme auf 5 umfasst der Regler 20 eine
Kommunikationsschaltung 40, mit der Kommunikationen zwischen
der Licht emittierenden Einheit 13, der Licht empfangenden
Einheit 14 und einer Regelschaltung 41 geführt werden
können.
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Die
Licht emittierende Einheit 13, die Licht empfangende Einheit 14 und
der Regler 20 sind durch den Kommunikationsanschluss oder
den Signalanschluss L verbunden. Der Anschluss L ermöglicht nicht
nur Kommunikation, sondern auch Übertragung
der Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Informationen
(6) zwischen dem Regler 20, der Licht emittierenden
Einheit 13 und der Licht empfangenden Einheit 14.
Wie aus 6 ersichtlich, wird ein Signal
auf dem Kommunikationsanschluss oder dem Signalanschluss L bereitgestellt,
indem der Taktsignalausgang der Licht emittierenden Einheit 13 und der
Signalausgang der Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Informationen
der Licht empfangenden Einheit 14 verknüpft werden.
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Die
Regelschaltung 41 des Reglers 20 umfaßt vorzugsweise
den Zustandsanzeigebildschirm- oder
Benutzerschnittstellenanzeige-Abschnitt 21. Die Regelschaltung 41 umfaßt auch
eine Ausgangsschaltung 42, um das Ausgangssignal an- es
oder auszuschalten für
ein Arbeitsgangunterbrechungssignal etc. für die Presse 11, basierend
auf Informationen der Determinationsschaltung 35 der Licht
empfangenden Einheit 14.
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Die
Regelschaltung 41 des Reglers 20 umfaßt außerdem eine
Floating-Blanking-Determinationsschaltung 43.
Während
der Benutzer eine Schnittstelle betätigt, liefert die Floating-Blanking-Determinationsschaltung 43 Informationen
an die Licht empfangende Einheit 14 durch die Angabe, in
welchem Bereich des Lichtvorhangs Floating-Blanking durchgeführt werden
soll und in welchem Bereich des Lichtvorhangs der übliche Schutzarbeitsgang
durchgeführt
werden soll. Die Benutzerschnittstelle der Floating-Blanking-Determinationsschaltung 43 kann durch
einen Schalter eingegeben werden. Dies erlaubt direkte Eingabe oder
eine lehrende Eingabe eines Floating-Blanking-Gebiets durch eine
numerische Tastatur, und ein externes Gerät wie z.B. ein Computer oder Ähnliches
können
auch benutzt werden, um die Spezifikationen des Floating-Blanking-Gebiets
einzugeben. Der Benutzer kann die Benutzerschnittstelle benutzen,
um das Floating-Blanking-Gebiet wie gewünscht zu setzen.
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7 zeigt
ein Beispiel eines Zustandsanzeigebildschirms oder Benutzerschnittstellenanzeigeabschnitts 21.
Der Anzeigeabschnitt 21 umfaßt einen Strahlengangbereichsauswahlschalter 50 und hat
eine Vielzahl von LED-Anzeigelampen 61 bis 68, die
leicht voneinander beabstandet sind und in einer Reihe in Längsrichtung
rechts vom Auswahlschalter 50 angeordnet sind.
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Der
Anzeigeabschnitt 21 hat auch eine Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 60,
die aus einer Vielzahl von LEDs besteht. Die Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 60 ist
nicht auf eine bestimmte Anzahl von Lampen beschränkt. In
der gezeigten Ausführungsform
besteht die Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 60 bevorzugt
aus 16 LED-Anzeigelampen 61 bis 76, da die Grundeinheit 16 Strahlengänge hat.
Diese Lampen sind leicht voneinander beabstandet und sind in einer
Reihe in Längsrichtung
angeordnet.
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Der
Anzeigeabschnitt 21 hat auch eine Lampengruppe zur Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungszustandsanzeige 80,
die aus einer Vielzahl von LEDs besteht. Die Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 80 ist
nicht auf eine bestimmte Anzahl von Lampen beschränkt. In
der gezeigten Ausführungsform
besteht die Lampen Gruppe zur Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungszustandsanzeige 80 vorzugsweise
aus 16 LED-Anzeigelampen 81 bis 96, da die Grundeinheit 16 Strahlengänge hat.
Diese Lampen sind ebenfalls leicht voneinander beabstandet und sind
in einer Reihe in Längsrichtung
angeordnet.
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Da
die Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Informationen immer während des
Betriebs des Reglers 20 von der Licht empfangenden Einheit 14 über den
Kommunikationsanschluss oder den Signalanschluss L an den Regler 20 geliefert
werden, wird der Anzeigenabschnitt 21 des Reglers 20 in
Echtzeit aktualisiert.
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Der
Auswahlschalter zum Strahlengangbereich 50 setzt voraus,
dass die Licht emittierende Einheit 13 und die Licht empfangenden
Einheit 14 ein Maximum von 128 Strahlengängen umfassen.
Ferner stellt der Auswahlschalter zum Strahlengangbereich 50 ein
Auswahlmittel bereit, um dem Benutzer zu ermöglichen, den auf dem Anzeigeabschnitt 21 anzuzeigenden
Strahlengang so auszuwählen,
dass in 16 Strahlengängen
Informationen bezüglich
aller Strahlengänge über die
Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 60 und über die
Lampengruppe zur Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Zustandsanzeige 80 angezeigt
werden. Wenn die Licht emittierende Einheit 13 und die
Licht empfangende Einheit 14 64 Strahlengänge umfassen,
und der Benutzer den Auswahlschalter zum Strahlengangbereich 50 bedient, um
die erste Unterbrechung (bestehend aus dem ersten bis zum sechzehnten
Strahlengang) auszuwählen,
werden der Betriebszustand und der Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Zustand
jedes dieser Gänge
auf der Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 60 und
der Lampengruppe zur Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Zustandsanzeige 80 angezeigt.
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Wenn
der Benutzer den Auswahlschalter zum Strahlengangbereich 50 erneut
drückt
und die zweite Unterbrechung (bestehend aus dem siebzehnten bis
zum zweiunddreißigsten
Strahlengang) wählt,
werden als nächstes
der Betriebszustand und der Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Zustand jedes dieser
Gänge auf
der Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 60 und der
Lampengruppe zur Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Zustandsanzeige 80 angezeigt.
Wenn der Benutzer den Auswahlschalter zum Strahlengangbereich 50 wieder
betätigt
und die dritte Unterbrechung (bestehend aus dem dreiunddreißigsten
bis zum achtundvierzigsten Strahlengang) wählt, werden der Betriebszustand
und der Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Zustand jedes dieser
Gänge auf
der Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 60 und der
Lampengruppe zur Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Zustandsanzeige 80 angezeigt.
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Wenn
der Benutzer erneut den Auswahlschalter zum Strahlengangbereich 50 betätigt und die
vierte Unterbrechung (bestehend aus dem neunundvierzigsten bis zum
vierundsechzigsten Strahlengang) wählt, werden der Betriebszustand
und der Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Zustand jedes dieser Gänge auf
der Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 60 und der
Lampengruppe zur Lichteinfalls-/Lichtunterbrechungs-Zustandsanzeige 80 angezeigt.
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Es
wird vorgezogen, dass die Basiseinheit acht Anzeigelampen 51-58 benutzt,
wobei jede Lampe für
16 Strahlengänge
steht. Die Lampen sind rechts vom Schalter 50 in Längsrichtung
angebracht und zeigen den aus den acht Unterbrechungen gewählten aktuellen
Strahlengangbereich an, um den ersten bis zum 128-sten Strahlengang
zu zeigen. Die Anzeigelampen 51-58 sind in einer
Reihe in Längsrichtung
angeordnet und sind von oben nach unten folgendermaßen zugewiesen:
Die Anzeigelampe 51 dem ersten bis sechzehnten Strahlengang;
die Anzeigelampe 52 dem siebzehnten bis zweiunddreißigsten
Strahlengang; die Anzeigelampe 53 dem dreiunddreißigsten
bis achtundvierzigsten Strahlengang; die Anzeigelampe 54 dem
neunundvierzigsten bis vierundsechzigsten Strahlengang; die Anzeigelampe 55 dem
fünfundsechzigsten
bis achtzigsten Strahlengang; die Anzeigelampe 56 dem einundachtzigsten
bis sechsundneunzigsten Strahlengang; die Anzeigelampe 57 dem
siebenundneunzigsten bis hundertzwölften Strahlengang; und die
Anzeigelampe 58 dem hundertdreizehnten bis hundertachtundzwanzigsten
Strahlengang. Um diese Zuteilungen anzuzeigen, wird vorzugsweise
ein Identifikationszeichen oder eine Identifikationszahl (1-16, 17-32,
..., 113-128) rechts oder oben oder unten an jeder
der Anzeigelampen 51-58 angebracht.
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Die
Anzeigelampen zu den Strahlengangbereichen 51-58 können den
Strahlengängen
auch wie gewünscht
zugeordnet werden. Zum Beispiel können sie in einer Anordnung
von unten nach oben zugeordnet werden, wobei mit dem ersten bis
zum sechzehnten Strahlengang angefangen wird, dem siebzehnten bis
zum zweiunddreißigsten
Strahlengang, ..., dem 113. bis zum 128. Strahlengang.
Wenn die Anzeigelampen, die in den Anzeigelampengruppen 60 und 80 enthalten
sind, nebeneinander angeordnet werden, können die Anzeigelampen 61-68 zum Strahlengangbereich
in einer Anordnung von rechts nach links zugeordnet werden, wobei
mit dem ersten bis zum sechzehnten Strahlengang, dem siebzehnten
bis zum zweiunddreißigsten
Strahlengang, ..., dem 113.-128. Strahlengang
angefangen wird, oder sie können
in der Anordnung von links nach rechts zugeteilt werden, wobei mit
dem ersten bis zum sechzehnten Strahlengang, dem siebzehnten bis
zum zweiunddreißigsten
Strahlengang, ..., dem 113.-128. Strahlengang
angefangen wird.
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Wenn
das Floating-Blanking-Gebiet festgesetzt ist, leuchten die Anzeigelampen
der Lampengruppe zur Betriebszustandsanzeige 60, die den Strahlengängen entsprechen,
bei denen Floating-Blanking gesetzt ist, auf. Entsprechend kann
der Benutzer visuell prüfen,
ob das Floating-Blanking-Gebiet für jeden Strahlengang gesetzt
ist oder nicht.
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Die
Floating-Blanking-Funktion der photoelektrischen Sicherheitsvorrichtung
mit Vielfach-Strahlengang
stoppt den Arbeitsvorgang der Presse oder der Falzmaschine 11 nicht
erzwungen, bevor nicht eine Vielzahl von Strahlengängen, die
benachbart sind, unterbrochen werden. Typischerweise wird, wenn
zwei benachbarte Strahlengänge
unterbrochen sind, ein Aus-Signal von der Ausgangsschaltung des Reglers 20 an
die Presse oder die Falzmaschine 11 gesendet, um den Arbeitsgang
der Maschine 11 zu stoppen.
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Die
Floating-Blanking-Funktion kann für jeden von dem Benutzer gewählten Bereich
in dem Erfassungsbereich des Lichtvorhangs, der zwischen der Licht
emittierenden Einheit 13 und der Licht empfangenden Einheit 14 gebildet
wird, gesetzt werden. Natürlich
kann auch der gesamte Erfassungsbereich zwischen der Licht emittierenden
Einheit 13 und der Licht empfangenden Einheit 14 als
Floating-Blanking-Gebiet gesetzt werden.
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Beim
Aufbau des Floating-Blanking-Gebiets wird ignoriert, wenn einer
der zum Bereich gehörenden
Strahlengänge
unterbrochen wird. Wenn zwei benachbarte Strahlengänge unterbrochen
werden, wird das Aus-Signal zum erzwungenen Stopp des Arbeitsgangs
der Presse oder der Falzmaschine 11 erzeugt, und dieses
Aus-Signal wird der Maschine 11 gegeben.
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Auf
der anderen Seite dient die übliche Schutzfunktion
der photoelektrischen Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang 10 in
jedem anderen Bereich als dem Floating-Blanking-Gebiet. Wenn das
Licht unterbrochen wird, wird als Folge unverzüglich das Aus-Signal zum Stoppen
des Arbeitsgangs der Presse oder der Falzmaschine 11 an
die Presse oder der Falzmaschine 11 gegeben.
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Wenn
der Benutzer ein Floating-Blanking-Gebiet in den Regler 20 eingibt,
z.B. durch ein Lehrverfahren (teaching method) oder durch die numerische
Tastatur, speichert der Regler 20 vorübergehend die Informationen über das
eingegebene Floating-Blanking-Gebiet im Floating-Blanking-Gebiets-Register 34 der
Licht empfangenden Einheit 14 via Kommunikationsanschluss
oder Signalanschluss L.
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Die
Licht empfangende Einheit 14 bestimmt dann in der Determinationsschaltung 35,
ob zwei benachbarte Strahlengänge
der im Floating-Blanking-Gebiets-Register 34 gespeicherten
Strahlengänge
sich in einem lichtunterbrochenen Zustand befinden oder nicht. Die
Licht empfangende Einheit 14 bestimmt auch in der Determinationsschaltung 35,
ob einer der Strahlengänge,
die zu einem anderen Bereich als dem Floating-Blanking-Gebiet gehören, sich in
einem lichtunterbrochenen Zustand befindet oder nicht. Wenn zwei
benachbarte Strahlengänge
sich in einem lichtunterbrochenen Zustand im Floating-Blanking-Gebiet
befinden, oder wenn einer der Strahlengänge sich in einem lichtunterbrochenen
Zustand im normalen Arbeitsgangbereich befindet, bestimmt die Licht
empfangende Einheit 14, dass die lichtunterbrechende Substanz
kein Werkstück,
sonder eher ein Teil eines Menschen ist, der in den Lichtvorhang
eingetreten ist. Die Licht empfangende Einheit 14 sendet
dann ein Lichtunterbrechungssignal an den Regler 20. Der
Regler 20 schaltet ein Ausgabesignal ein und aus, basierend
auf den Informationen durch die Determinationsschaltung 35 der
Licht empfangenden Einheit 14. Mit Empfang des Lichtunterbrechungssignals
durch die Licht empfangende Einheit 14 sendet der Regler 20 ein
Aus-Signal an die Presse oder die Falzmaschine 11, um den
Arbeitsgang der Maschine 11 erzwungen zu stoppen.
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Unter
Bezugnahme auf 1 wird der Arbeitsgang der Presse
oder der Falzmaschine, wenn der Bereich B des Lichtvorhangs als
Floating-Blanking-Gebiet gesetzt ist, erzwungen unterbrochen, wenn
zwei benachbarte Strahlengänge
im Floating-Blanking-Gebiet B unterbrochen sind. Auf der anderen
Seite funktioniert in den Bereichen A und C, zwischen denen sich
der Anteil B befindet, die normale Schutzfunktion. In diesen Bereichen
A und C wird, wenn einer der Strahlengänge in einen lichtunterbrochenen
Zustand tritt, unverzüglich
der Arbeitsgang der Presse oder der Falzmaschine 11 gestoppt.
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Wenn
die Größe des mindestens
zu erkennenden Körpers
in den Bereichen A und C, wo der normale Schutz funktioniert, z.B.
25 mm im Durchschnitt beträgt,
wird die Größe des mindestens
zu erkennenden Körpers
im Bereich B des Floating-Blanking-Gebiets 45 mm im Durchmesser.
Wenn die Antwortzeit des Lichtvorhangs und die Stopp-Antwortzeit der
Presse oder der Falzmaschine 11 insgesamt 35 ms beträgt, wird
der Sicherheitsabstand x2 (zwischen der
Gefahrenquelle 2 und der photoelektrischen Sicherheitsvorrichtung
mit Vielfach-Strahlengang 10), basierend auf dem europäischen Standard
EN999, 158 mm in den Bereichen A oder C und der Sicherheitsabstand
x1 (zwischen der Gefahrenquelle 1 und der
photoelektrischen Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach-Strahlengang 10)
im Bereich B 906 mm.
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Deshalb
muss im Floating-Blanking-Gebiet B der Sicherheitsabstand x1 von 906 mm zwischen der ersten Gefahrenquelle
und der photoelektrischen Sicherheitsvorrichtung mit Vielfach- Strahlengang 10 aufrechterhalten
werden. Im normalen Arbeitsgangbereich C kann der Sicherheitsabstand
x2 von 158 mm von der zweiten Gefahrenquelle,
wie z.B. des Pressenantriebs aufrechterhalten werden. Deshalb kann
die Entfernung zwischen der zweiten Gefahrenquelle und dem Lichtvorhang
verkürzt
werden, wenn sie mit einer Vorrichtung verwandter Technik verglichen
wird, die den gesamten Erfassungsbereich des Lichtvorhangs als Floating-Blanking-Gebiet setzt.
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Folglich
AR kann in vielen Anwendungsbeispielen der Lichtvorhang, verglichen
mit Vorrichtungen verwandter Technik, näher an die Presse oder die
Falzmaschine 11 herangebracht werden. Wenn der Werker ein
Werkstück
W in eine in Betrieb befindliche Maschine wie die Presse oder die
Falzmaschine 11 steckt, kann die Entfernung, über die
das Werkstücks
W bewegt werden muss, verkürzt
werden und infolgedessen kann die Produktivität erhöht werden.
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Um
das Floating-Blanking-Gebiet zu setzten, kann eine Vielzahl von
Floating-Blanking-Gebieten nach
Erfordernis gesetzt werden, und das Floating-Blanking-Gebiet kann
z.B. von einem ersten Floating-Blanking-Gebiet zu einem zweiten
Floating-Blanking-Gebiet umgeschaltet werden, basierend auf einer
externen Signal-Eingabe in die zur externen Eingabe-Schaltung 44 des
Reglers 20.
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in
Ein spezifisches Anwendungsbeispiel umfasst die Arbeit an einer
Vielzahl von Werkstücken
mit einer Metall verarbeitenden Maschine. In diesem Fall kann der
Bewegungsspielraum des Werkstückes sich ändern, abhängig von
der an der Metall verarbeitenden Maschine befestigten Metallform.
In einem solchen Fall ist es vorteilhaft, eine Vielzahl von Floating-Blanking-Gebieten bereitzustellen
und das Floating-Blanking-Gebiet zu ändern, wenn eine Form geändert wird.
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Insbesondere
die Licht empfangende Einheit 14 kann mit einer Vielzahl
von Floating-Blanking-Gebiets-Registern 34 bereitgestellt
werden. Verschiedene Floating-Blanking-Gebiete können in den Floating-Blanking-Gebiets-Registern 34 mit
einer Eins-zu-eins-Entsprechung gespeichert werden. Das Floating-Blanking-Gebiet
kann ebenfalls in das Floating-Blanking-Gebiet, das der zu benutzenden
Metallform entspricht, geändert
werden.
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Um
eine Vielzahl von Floating-Blanking-Gebieten zu setzen, kann ein
Eingabe-Vorgang, bei dem die Benutzerschnittstelle der Floating-Blanking-Determinationsschaltung 43 des
Reglers 20 benutzt werden kann, wiederholt durchgeführt werden,
wie oben beschrieben.
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Zum
Beispiel wird, wenn eine Metallform A verwendet wird, ein Eingabesignal
A an die Eingabeschaltung 44 des Reglers 20 eingegeben,
um das erste Floating-Blanking-Gebiet zu schalten. Außerdem wird,
wenn Metallform B verwendet wird, ein Eingabesignal B an den Regler 20 gesendet,
um die Licht empfangende Einheit 14 zu veranlassen, das zweite
Floating-Blanking-Gebiet
zu wählen,
wodurch das zweite Floating-Blanking-Gebiet, entsprechend der Metallform
B, geschaltet werden kann. Dies ermöglicht der Vorrichtung, das
Verfahren der Einrichtung des Floating-Blanking-Gebiets zu überspringen, wenn
sich jede Form ändert.
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Jedes
Floating-Blanking-Gebiet kann durch ein Lehrverfahren gesetzt werden.
Als eine Lehrmethode kann eine Licht unterbrechende Substanz in dem
Bereich platziert werden, der als Floating-Blanking-Gebiet gesetzt
werden soll, und im lichtunterbrochenen Zustand drückt die
Bedienungsperson einen Lehrknopf (nicht abgebildet), um das Floating-Blanking-Gebiet
zu spezifizieren. Dann werden Informationen über das Floating-Blanking-Gebiet
dem Regler 20 eingegeben. Während des Lehrverfahrens wird
jeder Bereich, in dem keine Licht unterbrechende Substanz im Erfassungsbereich
des Lichtvorhangs vorhanden ist, als der normale Arbeitsgangbereich
festgelegt.
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In
einem anderen Lehrverfahren kann der Bereich, in dem das Licht unterbrochen
wird, wenn die Bedienungsperson den Lehrknopf nach einem vorherigen
Drücken
des Lehrknopfs erneut drückt, dem
Regler 20 als der Bereich eingegeben werden, der als Floating-Blanking-Gebiet
zu setzen ist.
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Obwohl
die Erfindung in ihrer bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde,
versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen
beschränkt
ist, und innerhalb des Umfangs geändert werden kann, der in den
begleitenden Ansprüchen
ausgeführt
ist.
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Zum
Beispiel wird in der oben beschriebenen Erfindung das Unterbrechen
zweier benachbarter Strahlengänge
als die Bedingung der Lichtunterbrechung angenommen, um die Floating-Blanking-Funktion
auszuüben
und den Arbeitsgang der Presse 11 etc. erzwungen zu stoppen.
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Wenn
allerdings zwei oder mehr alternierende Strahlengänge im Floating-Blanking-Gebiet
unterbrochen sind, kann die Floating-Blanking-Determinationsschaltung 43 bestimmen,
dass die Bedingung der Lichtunterbrechung eingetreten ist. Alternativ kann
der Benutzer eine Vielzahl von Strahlengängen im Floating-Blanking-Gebiet
spezifizieren, und wenn diese spezifizierten Strahlengänge unterbrochen sind,
kann die Floating-Blanking-Determinationsschaltung 43 bestimmen,
dass die Bedingung der Lichtunterbrechung eingetreten ist.
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Der
Benutzer kann auch eine der folgenden Möglichkeiten wählen: Die
Floating-Blanking-Determinationsschaltung 43 bestimmt,
dass der Zustand der Lichtunterbrechung eingetreten ist, wenn zwei benachbarte
Strahlengänge
oder eine im voraus bestimmte Anzahl von mehr als zwei Strahlengängen unterbrochen
sind; und die Floating-Blanking-Determinationsschaltung 43 bestimmt,
dass die Bedingung der Lichtunterbrechung eingetreten ist, wenn zwei
alternierende Strahlengänge
oder zwei nicht benachbarte Strahlengänge oder eine im voraus bestimmte
Anzahl von mehr als zwei nicht benachbarten Strahlengängen im
Floating-Blanking-Gebiet unterbrochen sind.
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Vorzugsweise
kann der Benutzer die gewünschte
Anzahl von zu unterbrechenden Strahlengängen festlegen, wenn er bestimmt,
dass die Bedingung der Lichtunterbrechung eingetreten ist. Der Benutzer
kann ebenfalls eine Vielzahl von Strahlengängen im Floating-Blanking-Gebiet auswählen, und
die gewünschten
Strahlengänge
als unterbrochen festlegen, wenn er bestimmt, dass die Bedingung
der Lichtunterbrechung eingetreten ist.
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Es
versteht sich, dass, obwohl die vorliegende Erfindung in Bezug auf
ihre bevorzugten Ausführungsformen
beschrieben wurde, zahlreiche andere Ausführungsformen und Varianten
bei Fachleuten vorkommen können,
die innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen, und dass solche
weiteren Ausführungsformen
und Varianten durch die folgenden Ansprüche gedeckt sein sollen.