ES2316355T3 - Barrera luminosa articulada modular. - Google Patents
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Abstract
Una barrera luminosa (200) acoplable a electrónica (70, 80) que provee energía de funcionamiento y señales de mando y que provee análisis de las señales generadas por la barrera luminosa, comprendiendo la barrera luminosa (200): un montaje emisor de luz (220) y un montaje detector de luz correspondiente (210); caracterizada por: comprender dicho montaje emisor de luz (220) primer y segundo módulos emisores de luz interconectables (280, 280'' 510, 510'') que tienen dos extremos distales redondeados (360, 360'', 520, 520'') configurados para acoplarse eléctrica y mecánicamente entre sí o con un acoplador y que tienen una pluralidad de emisores de luz (230) separados una separación P1, teniendo cada extremo distal redondeado un radio curvado R que es menor o igual que 1/2 de la separación P1 para mantener la separación P1 de los emisores de luz (230) a través de módulos emisores de luz interconectados; y comprendiendo dicho montaje de detección de luz (210) primer y segundo módulos detectores de luz interconectables (280, 280'', 510, 510'') que tienen dos extremos distales redondeados (360, 360'', 520, 520'') configurados para acoplarse eléctrica y mecánicamente entre sí o con un acoplador y que tienen una pluralidad de detectores de luz (250) separados la separación P1, teniendo cada extremo distal redondeado un radio curvado R que es menor o igual que 1/2 de la separación P1 para mantener la separación P1 de los detectores de luz a través de los módulos detectores de luz interconectados.
Description
Barrera luminosa articulada modular.
Esta presente invención se refiere en general a
dispositivos protectores como barreras luminosas y más
particularmente a proveer una barrera luminosa articulada modular
cuyos elementos pueden ser retenidos en ángulos seleccionados por
el usuario, preferentemente reteniendo la resolución del haz
luminoso a través de los ángulos.
Las barreras luminosas se usan comúnmente para
proteger áreas peligrosas de la entrada de personas u objetos. Por
ejemplo, una pieza de maquinaria particular puede resultar peligrosa
para los seres humanos que se acercan demasiado. Montando una
pantalla protectora de las denominadas barreras luminosas en la
periferia de la zona peligrosa, puede detectarse la presencia de un
objeto o una parte de una persona que entra. La detección puede
usarse para indicar una alarma, apagar la maquinaria, entre otras
funciones.
Las barreras luminosas son emisores de luz y
detectores de luz separados. Dependiendo de la aplicación, la
distancia de separación puede estar comprendida entre quizá 20 cm y
quizá 6 m o más. Ausente un objeto que entra, la parte emisora de
luz de la barrera luminosa emite luz que pasa a través del espacio
vacío para ser detectada por la parte detectora de luz de la
barrera. Sin embargo, la presencia de un objeto bloqueará la
transmisión de algo de la luz, haciendo que la parte receptora de
luz produzca una señal o comando de advertencia. Típicamente, las
luces se encienden en una secuencia en serie, de una en una. La Fig.
1A representa una pieza de maquinaria 10 en cuyo borde frontal 20
hay montada la unidad receptora de luz 30 de una barrera luminosa
40, y en cuya base 50 hay montada la unidad emisora de luz 60 de la
barrera luminosa 40, según la técnica anterior. Como se indica en
la Fig. 1A, las unidades emisora de luz y receptora de luz están
acopladas a electrónica 70, 80, no mostradas aquí.
La luz emitida 90 atraviesa la región o zona 100
que ha de ser protegida. Si la zona protegida se considera un plano
definido por una matriz de emisores de luz y una matriz de
detectores de luz, cada matriz dispuesta en líneas rectas
paralelas, como se muestra en la Fig. 1A, pueden usarse dispositivos
de barrera luminosa estándar de la técnica anterior 40. Sin
embargo, cuando la región protegida 100 implica ángulos y curvas,
es difícil proveer una barrera luminosa sin modificar los
componentes existentes. Por ejemplo, típicamente se hace necesario
apilar partes de los emisores de luz sobre más de un plano, y apilar
porciones de las unidades detectoras de luz sobre más de un plano.
Por ejemplo, es deseable mantener la resolución del haz luminoso a
través de tales ángulos o curvas, pero este objetivo de diseño no se
satisface fácilmente en la técnica anterior y la resolución se
degrada al intentar proteger regiones curvadas o angulares.
Por lo tanto, existe una necesidad de una
barrera luminosa articulada preferentemente modular.
Preferentemente, tal cortina luminosa debe mantener la separación
del haz luminoso por toda ella, u ofrecer la opción de alterar
intencionadamente la separación del haz en regiones deseadas. Tal
barrera luminosa debe permitir al usuario conformarla en ángulos
deseados, por ejemplo una forma de zigzag, y retener la barrera
luminosa en tal configuración para adaptarse a regiones de forma
diferente que han de ser protegidas. Como se indicó, la separación
del haz luminoso debe conservarse a través de los ángulos deseados.
Preferentemente, tal barrera luminosa debe proveer unidades
emisoras de luz modulares y unidades detectoras de luz modulares,
cuyos módulos individuales están en un solo plano,
independientemente de la configuración angular. Por tanto, un par de
un módulo emisor de luz y un módulo receptor de luz serán
preferentemente paralelos entre sí pero pueden tolerar error de
planicidad, por ejemplo \pm 12º.
La presente invención provee tal barrera
luminosa.
El documento EP0369386 desvela un interruptor
fotoeléctrico que tiene una sección emisora de luz y una sección
detectora de luz. El preámbulo de la reivindicación 1 está basado en
este documento.
La presente invención está definida por la
reivindicación 1. En una primera realización, la presente invención
provee módulos que están unidos en un extremo en un extremo de
módulo con un acoplador. Un módulo puede ser recto, curvado o
angular, y tendrá extremos distales redondeados, e incluirá emisores
de luz o detectores de luz. Por contraste, los acopladores no
incluyen emisores de luz o detectores de luz (denominados
genéricamente en este documento unidades de luz), pueden ser rectos
o angulares, y tienen una región interior dimensionada para recibir
el extremo distal redondeado de un módulo adyacente. Cada módulo y
acoplador incluye conectores eléctricos que pueden encajar de
manera coincidente de un módulo a un acoplador. Dentro de un módulo
emisor de luz o dentro de un módulo detector de luz, se prefiere
que los emisores de luz adyacentes o los detectores de luz
adyacentes, respectivamente, estén separados entre sí con una
separación deseada.
Según se usa en este documento, debe entenderse
que "unidad de luz" se refiere a un emisor de luz o a un
detector de luz. Por lo tanto, puede considerarse genéricamente que
un módulo tiene una matriz de unidades de luz separadas entre sí
una separación deseada. Si las unidades de luz son emisores de luz
el módulo es un módulo emisor de luz, y si las unidades de luz son
detectores de luz, el módulo se denominará un módulo detector de
luz. Cada módulo también incluye al menos una cable o línea
eléctrica acoplada a los emisores de luz o a los detectores de luz
dentro del módulo. Los acopladores mantienen la continuidad
eléctrica entre módulos adyacentes de manera que las señales
eléctricas pueden ser transportadas a lo largo de la longitud de una
serie conectada de módulos y acopladores. Además, los acopladores
pueden mantener la separación deseada entre emisores de luz
adyacentes o detectores de luz adyacentes en módulos adyacentes.
Los dos extremos distales de una serie de módulos y acopladores
están terminados con unidades de terminación apropiadas. Una unidad
provee terminación eléctrica a la serie, no incluirá típicamente
ningún emisor o detector de luz y puede considerarse como una forma
especial de acoplador. La otra unidad de terminación lleva
conductores eléctricos y señales a y desde la serie, y puede
incluir al menos un emisor o detector de luz, y puede considerarse
como una forma especial de módulo.
A modo de ejemplo, una parte de una barrera
luminosa pensada para proteger dos regiones rectas adyacentes que
tienen longitudes L1, L2, unidas en un ángulo de \theta podría
implementarse como un primer módulo recto de longitud L1, un
acoplador angular que define el ángulo deseado \theta, y un
segundo módulo de longitud L2. Si, por ejemplo, L1 fuera más larga
que un módulo de longitud estándar, la longitud L1 podría
implementarse usando varios módulos rectos más cortos que tengan
cada uno longitud L3, unidos entre sí con acopladores rectos, de
manera que los varios módulos de longitud L3 sumen la longitud total
deseada L1.
La barrera luminosa está definida por un plano
que en sí mismo está definido por el lugar geométrico del módulo o
módulos emisores de luz y el acoplador o acopladores emisores de
luz. Se entiende que los módulos emisores de luz están separados
pero paralelos al módulo o módulos detectores de luz, de manera que
el lugar geométrico de los módulos emisores de luz y el lugar
geométrico del módulo detector de luz son los mismos. La distancia
de separación entre módulos emisores de luz y receptores de luz
puede, pero no tiene que ser, de orientación vertical y puede
variar de quizá 0,25 m a 30 m o incluso mayor. Puede tolerarse una
falta de planicidad entre un emisor de luz separado en un módulo y
un detector de luz correspondiente en un módulo dentro de los
límites, por ejemplo, de \pm 12º.
Cuando se interrumpe la detección de luz emitida
por un detector de luz correspondiente, por ejemplo por un objeto
que entra en la región protegida, una señal electrónica transportada
por el cable o línea en el módulo/acoplador pondrá de manifiesto
esta interrupción. El cable/línea está acoplado a circuitería de
mando y detección electrónica convencional que puede utilizar la
señal para identificar una intrusión. Tal circuitería puede, por
ejemplo, usarse para apagar la maquinaria protegida, hacer sonar
una alarma, etc.
Una realización alternativa de la presente
invención provee módulos que se entrelazan de manera pivotante
entre sí de manera que se logra fácilmente una desviación angular
deseada entre módulos adyacentes en la barrera luminosa. Como
tales, los módulos se entrelazan directamente entre sí sin requerir
un acoplador interpuesto. Los módulos tienen extremos distales
redondeados cuyo radio R \leq P1/2, donde P1 es la separación de
unidades de luz adyacentes (por ejemplo, emisores de luz o
detectores de luz adyacentes P en el módulo). La distancia de
extremo distal a extremo distal L de los módulos es (n+1)P1,
donde n es el número de emisores de luz o detectores de luz en el
módulo. Conectores eléctricos pivotantes en el extremo distal
redondeado de tales módulos se acoplan para proveer continuidad
eléctrica y estabilidad mecánica al sistema emisor de luz o al
sistema detector de luz resultante. Puede usarse un sistema emisor
de luz así configurado en lugar de iluminación de carril de techo o
pared convencional.
Otras características y ventajas de la invención
se desprenderán de la siguiente descripción en la que las
realizaciones preferidas se han expuesto detalladamente,
conjuntamente con los dibujos adjuntos.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fig. 1A representa una zona recta adyacente a
una pieza de maquinaria protegida con una barrera luminosa
convencional, según la técnica anterior;
La Fig. 1B representa una zona no recta
adyacente a una pieza de maquinaria protegida con una barrera
luminosa modular articulada que incluye módulos rectos y curvados,
y acopladores rectos y angulares, según la presente invención;
La Fig. 2A es una vista en perspectiva de un
sistema emisor de luz o detector de luz de barrera luminosa modular
articulada que comprende módulos rectos, acopladores angulares, una
unidad de terminación, y un módulo de extremo de cable, según la
presente invención;
La Fig. 2B es una vista en perspectiva sombreada
de la realización de la Fig. 2A;
La Fig. 3A es una vista en perspectiva en
despiece ordenado que representa módulos rectos, y miembros
componentes de acopladores angulares y rectos, y unidades de
terminación, según la presente invención;
La Fig. 3B es una vista en perspectiva sombreada
de la realización de la Fig. 3A;
La Fig. 4 es una vista detallada en perspectiva
de un módulo de extremo de cable o unidad de terminación con unidad
o unidades de luz opcionales según la presente invención;
La Fig. 5 es una vista detallada en despiece
ordenado de una realización de un acoplador angular implementado
con miembros superior e inferior, según la presente invención;
La Fig. 6 es una vista detallada en perspectiva
de un acoplador angular de una pieza, según la presente
invención;
La Fig. 7A es una vista en perspectiva de una
parte de una barrera luminosa que representa módulos rectos
adyacentes unidos por un acoplador angular 90º que conserva la
resolución del haz óptico a través del ángulo, según la presente
invención;
La Fig. 7B es una vista en perspectiva de una
parte de una barrera luminosa que representa módulos rectos
adyacentes unidos por un acoplador angular 135º que conserva la
resolución del haz óptico a través del ángulo obtuso, según la
presente invención;
La Fig. 8A es una vista en perspectiva que
muestra el acoplamiento entre un módulo de extremo de cable y un
módulo principal adyacente, según la presente invención;
La Fig. 8B es una vista en perspectiva que
muestra el acoplamiento entre un acoplador recto y un módulo de
extremo de cable, según la presente invención;
La Fig. 8C es una vista detallada en perspectiva
del módulo de extremo de cable de la Fig. 8B, según la presente
invención;
La Fig. 9A es una vista en perspectiva lateral
de un módulo recto, según la presente invención;
La Fig. 9B es una vista en perspectiva que
representa la interfaz entre un módulo recto y un extremo de
terminación, según la presente invención;
La Fig. 10A es una vista en perspectiva de una
parte inferior de un acoplador recto, según la presente
invención;
La Fig. 10B es una vista en perspectiva de una
parte inferior de un acoplador angular, según la presente
invención;
La Fig. 10C es una vista en perspectiva de uno
de los dos miembros en una parte superior de dos miembros de un
acoplador recto, según la presente invención;
La Fig. 10D es una vista en perspectiva de un
miembro superior de un extremo de terminación, según la presente
invención;
La Fig. 10E es una vista en perspectiva de la
parte más interior de un miembro superior de un acoplador angular,
según la presente invención;
La Fig. 10F es una vista en perspectiva de la
parte inferior del extremo de terminación, según la presente
invención;
La Fig. 11A es una vista en perspectiva de un
módulo recto principal utilizable sin un acoplador interpuesto,
según una segunda realización de la presente invención;
La Fig. 11B es una vista en planta de una parte
de una barrera luminosa implementadas usando el acoplador de la
Fig. 11A para lograr desplazamiento angular variable por el usuario,
según la presente invención.
La Fig. 1B es una vista en perspectiva de un
sistema de barrera luminosa genérica 200, según la presente
invención, usado para proteger la maquinaria 10 u otra región que
requiera protección. El sistema 200 puede describirse como que
comprende módulos (rectos, curvados, o angulares) que incluyen
unidades de luz (por ejemplo, emisores de luz o detectores de luz)
separadas de otras unidades de luz con una separación o granularidad
deseada (por ejemplo, tantas unidades de luz por unidad de
longitud). El sistema 200 incluye además acopladores (rectos o
angulares) que unen módulos adyacentes, y también incluye unidades
de terminación dispuestas en el extremo de una serie de módulos y
acopladores.
Fijado adyacente a la región frontal 20 de la
maquinaria 10 está un sistema detector de luz 210, y dispuesto
cerca de la región 50 de una superficie de trabajo 55 (o
equivalente) hay un sistema emisor de luz separado 220 montado en
una orientación preferentemente paralela o casi paralela. El sistema
emisor de luz 220 incluye una pluralidad de emisores de luz 230
separados entre sí con una separación o granularidad deseada, por
ejemplo, tantos emisores de luz por unidad de longitud. Como se
describirá, los emisores de luz 230 están dispuestos en módulos y,
si se requiere, en un módulo de terminación de extremo de cable.
Los emisores 230 emiten una barrera luminosas
240 que es detectada (en ausencia de un objeto interpuesto) por
detectores de luz 250 en módulos y, si se requiere, en un módulo de
terminación de extremo de cable, en el sistema detector 210. La
separación de detectores adyacentes 250 preferentemente es idéntica
a la separación de emisores de luz 230. Cuando se implementa con
componentes disponibles en la actualidad, las distancias de
separación (P1) puede ser del orden de quizá 3 mm a 50 mm o mayores.
El plano del lugar geométrico definido por el sistema emisor de luz
220 será paralelo al plano definido por el sistema detector de luz,
aunque entre un emisor de luz dado y su detector de luz
correspondiente (por ejemplo, el detector que recibirá luz de ese
emisor), se tolera no planicidad de manera que el ángulo \Phi
puede ser aproximadamente \pm 12º, por ejemplo, es aceptable un
desajuste relativo de planicidad con aproximadamente \pm 12º. La
distancia de separación entre el sistema emisor de luz 220 y el
sistema receptor de luz 210 puede ser aproximadamente 0,25 m a
aproximadamente 30 m, dependiendo de la aplicación. Como en la
realización de la Fig. 1A, la electrónica 70, 80 está acoplada por
medio de al menos un conductor eléctrico 260, 270 dentro de o en los
sistemas 210, 220. Cuando un objeto interrumpe la barrera luminosa
240, la o las señales transportadas por estos conductores a la
electrónica 70, 80 pueden usarse para desconectar la maquinaria 10,
hacer sonar una alarma, etc.
Al comparar las Figs. 1A y 1B, se ve a partir de
la Fig. 1B que la presente invención provee una barrera luminosa
que puede incluir regiones rectas 280 que pueden estar unidas en un
ángulo \theta, y puede incluir regiones curvadas 290. Como se
indicó, la separación de unidades emisoras de luz adyacentes 230 o
de unidades detectoras de luz adyacentes 250 preferentemente se
mantiene constante a través de las regiones de módulos rectos,
angulares y curvados que definen la forma o lugar geométrico de la
barrera luminosa. Si se desea, sin embargo, diferentes regiones
podrían tener diferentes separaciones (por ejemplo, separaciones
diferentes correspondientemente para la misma región emisora de luz
y la misma región detectora de luz) usando módulos con unidades de
luz separadas de manera diferente correspondientemente.
Como se describirá, el sistema 200 es modular
porque puede implementarse un recorrido o lugar geométrico deseado
de la barrera luminosa combinando módulos (rectos, angulares o
curvados) junto con acopladores (rectos o angulares). En la Fig.
1B, como se describirá, la región recta 300 puede implementarse
enlazando módulos rectos adyacentes con un acoplador recto si no se
dispone de la longitud L2 usando un módulo recto de longitud
estándar. La región curvada 320 puede implementarse usando módulos
curvados, y la región angular 330 puede implementarse usando
módulos angulares o combinando módulos rectos adyacentes con un
acoplador angular interpuesto que puede haber sido fabricado con la
desviación angular fija deseada \theta.
Se apreciará que los términos emisor de luz y
detector de luz pueden ser intercambiables. Por lo tanto, mientras
que la Fig. 1B representa el sistema emisor de luz global tal como
está montado en una superficie de trabajo 55 y el sistema detector
de luz global tal como está montado en la maquinaria 10, en cambio
se podría sustituir el sistema emisor de luz por el sistema
detector de luz y viceversa. Además, el plano de la barrera luminosa
en la Fig. 1B podría ser distinto del vertical, por ejemplo
orientando los sistemas emisor de luz y detector de luz en una
posición distinta de una posición de desviación vertical
relativa.
La Fig. 2A se describirá como si el sistema
articulado modular mostrado es el sistema emisor de luz 220 de una
barrera luminosa según la presente invención. Sin embargo, como se
indicó, la posición de los emisores de luz 230 puede intercambiarse
de hecho con los detectores de luz 250 de manera que la Fig. 2A es
aplicable al sistema detector de luz 210.
En la Fig. 2A se muestran tres módulos rectos
principales 280 (que tiene longitud L1), 280' (que tiene longitud
L2) y 280'' (que tiene longitud L3), donde L1 puede tener diferente
longitud que L2 y/o L3. Como se muestra, cada módulo incluye
emisores de luz 230 (o detectores de luz 250 si se entiende que la
Fig. 2A se refiere al sistema detector de luz 210). En el módulo
280, la distancia de separación de emisores adyacentes 230 se
indica por P1, en el módulo 280' la separación es P3, y en el módulo
280'' la separación es P5. Típicamente, el espaciado de separación
de los emisores de luz (o detectores de luz) dentro de un módulo
principal es tal que provee resolución de objeto según un estándar
aplicable, por ejemplo, actualmente resolución de objeto de al
menos 14 mm. Se entiende con respecto a la Fig. 2A que cada módulo
recto mostrado incluirá transmisores/emisores de luz o receptores
de luz, dependiendo de si el módulo está en la parte emisora de luz
o detectora de luz de la barrera luminosa global, separados con una
separación deseada. Comúnmente, los emisores de luz 230 serán LED o
diodos emisores de láser, pero en su lugar pueden usarse otros
dispositivos. Los espectros emitidos para la barrera pueden ser
visibles o invisibles para el ojo humano. En la Fig. 2A se muestra
con líneas ocultas el al menos un conductor o línea eléctrica 250
(270) dentro de los módulos principales acoplados a las diversas
unidades emisoras de luz (unidades detectoras de luz) y a las
electrónicas 70, 80 externas a lo que se muestra en la figura.
Como se indicó con respecto a la Fig. 1B, la
orientación entre el sistema emisor de luz 220 y el sistema detector
de luz 210 es tal que en ausencia de un objeto interpuesto, al
menos algo de luz emitida por el sistema 220 será detectada por el
sistema detector de luz 210. Además de tolerar algo de desviación
angular de planicidad, también puede tolerarse desviación en la
posición de los emisores de luz 230 o los detectores de luz 250
individuales. Por ejemplo, aunque la Fig. 2A representa los
emisores (detectores) de luz como estando en una matriz a través de
la cual puede trazarse una línea recta dentro de un módulo recto, la
posición de un emisor o detector de luz dado podría cambiarse
aproximadamente 5 mm en cualquier dirección (incluyendo arriba o
abajo) sin destruir la utilidad de la invención.
En la Fig. 2A los módulos principales rectos
adyacentes están unidos o interconectados con un acoplador. De este
modo, los módulos 280 y 280' están unidos por un acoplador angular
330, mostrado aquí definiendo un ángulo obtuso \theta1. Los
módulos rectos 280' y 280'' también se muestran unidos por un
acoplador angular 330, cuyo ángulo \theta2 se muestra como 90º.
Si es necesario, la interconexión entre los módulos rectos podría
hacerse usando un acoplador recto 280'''. Los diversos acopladores
angulares y rectos proveen continuidad mecánica y eléctrica a
través de los sistemas emisor de luz y detector de luz. Cada
acoplador curvado y cada acoplador angular incluyen
emisor(es) de luz 230 o detector(es) de luz 250. La
separación P2, P4 asociada con estos acopladores es preferentemente
idéntica a la asociada con los módulos rectos, por ejemplo, P1 = P2
= P3 = P4 = P5. El resultado es que aun cuando la barrera luminosa
sea curva o curvada, por ejemplo un ángulo \theta1 o \theta2,
la separación de los emisores de luz o los detectores de luz puede
permanecer constante. Como resultado, el espaciado del haz óptico
(por ejemplo, la resolución), entre módulos adyacentes puede
conservarse de un módulo, a través de un ángulo de acoplamiento
deseado, y al módulo adyacente. Como se describirá, cualquiera o
todos los acopladores 320 ó 330 pueden definir desviaciones
angulares fijas o pueden ser ajustables por el usuario en el
momento de la instalación.
Pueden usarse soportes como el 340 para conectar
mecánicamente el sistema emisor o detector de luz 220, 210 a la
superficie de trabajo 55, y/o a la maquinaria 10. La Fig. 2A
representa una envoltura protectora 350 alrededor de los cables o
conductores 250, 270. Como se indicó, tales conductores están
conectados a la electrónica 70 y/o 80 que provee energía eléctrica
y señales a la presente invención, y que pueden procesar la
generación de señales por la presente invención. Tales señales,
cuando son procesadas, pueden usarse para identificar la intrusión
de un objeto en la barrera luminosa que rodea la región que ha de
ser protegida. La Fig. 2B es una vista en perspectiva sombreada de
los que se muestra en la Fig. 2A.
La vista en despiece ordenado mostrada en la
Fig. 3A muestra la implementación preferida de los módulos rectos
280, 280', 280'', el acoplador recto 310, y los acopladores
angulares de ángulo fijo como el 330. También se muestra la unidad
de terminación 340, y la unidad de módulo de extremo de cable 400,
que opcionalmente puede incluir una o más unidades de luz 230, 250.
Los módulos principales pueden estar provistos en varias longitudes
si se desea, comprendidas entre una longitud que incluye
simplemente una unidad de luz (por ejemplo, una longitud L1 de
quizá sólo 5 mm), y una longitud más estándar de quizá 200 mm. Como
se indicó, preferentemente los extremos distales redondeados de los
módulos principales se entrelazan mecánicamente (y por lo tanto
eléctricamente) con los acopladores para formar un sistema emisor
de luz o sistema detector de luz continuo, a través del cual se
acoplan las señales eléctricas necesarias. En una realización
preferida, los extremos distales de los acopladores rectos definen
miembros redondeados salientes 360 cuyos lados de proyección definen
al menos una ranura 370. El acoplador angular 330 puede así estar
formado con un miembro superior 380A que comprende componentes
interiores y exteriores 383B, 383A, y un miembro inferior 383C
(380B), miembros que incluye un saliente o similar 390 que se
acopla con la ranura 70 definida en el miembro saliente redondeado
360 del extremo distal de un módulo colindante, por ejemplo, el
módulo 380 o 380' en la Fig. 3A. Además, una región de cavidad
redondeada 365 está definida preferentemente dentro de los diversos
miembros acopladores para recibir el extremo distal redondeado de
un módulo retenido dentro de ese acoplador.
Si se requiere que una parte de línea recta de
una barrera luminosa sea más larga que la longitud estándar de un
módulo principal, pueden acoplarse juntos varios módulos rectos
principales usando acopladores rectos como el acoplador 310. Como
se muestra en la Fig. 3A, un acoplador de línea recta puede
comprender miembros superior e inferior, en el que el miembro
superior comprende componentes izquierdo y derecho 397A, 397B, que
junto con el miembro inferior 397C constituyen el acoplador. Los
componentes 397A, 397B, 397C se usan para rodear el extremo distal
redondeado de un módulo que ha de ser unido, y luego se conectan
entre sí, por ejemplo, con tornillos 397 o similares.
Puede desearse proveer algunos módulos estándar
con mayor o menor granularidad (o separación) de espaciado del
emisor o detector de luz distinta de los módulos principales
estándar. Quizá algunas regiones de una zona protegida requerirán
resolución óptica más alta que otras, por ejemplo para detectar la
intrusión de un dedo humano en contraposición a detectar la
intrusión de un torso humano. Por ejemplo, en la Fig. 2A, el módulo
principal 280'' puede requerir una menor separación P5 que el módulo
280, que tiene una separación P1. Esta característica se provee
fabricando algunos módulos estándar con mayor o menor granularidad.
Si se desea, los módulos que tienen unidades de luz de diferente
separación podrían estar codificados por color para indicar la
resolución de separación. Por ejemplo, los módulos estándar con una
alta densidad de emisores o detectores (por ejemplo, separación de
14 mm, medida de centro a centro desde el montaje del emisor de luz
o el detector de luz) pueden tener un color, mientras que los
módulos de densidad más baja pueden tener un color diferente (se
entiende que "color" se refiere al cuerpo del módulo, y no a la
luz emitida por los emisores de luz dentro del módulo).
Haciendo referencia a la Fig. 3A (y la Fig. 7A),
los módulos rectos principales 380, 380' están unidos por un
acoplador angular 320' que define aproximadamente una curva de 90º.
Los miembros superior e inferior 380A' y 380B' están situados,
respectivamente, encima y debajo de los extremos distales 360',
360'' de los módulos principales 280' y 280''. El entrelazamiento
mecánico formado acoplando verticalmente nervios salientes (por
ejemplo, 390) y ranuras (por ejemplo, 370) permiten a los miembros
380A', 380B' asegurar los módulos 280', 280'' en un ángulo de
desviación \theta que aquí está definido por la geometría del
acoplador 320'. Por supuesto, podrían proveerse otras
configuraciones para conectar giratoriamente módulos colindantes,
preferentemente mientras que se mantiene una resolución óptica
constante a través de cualquier ángulo de unión interpuesto.
Como se muestra en la Fig. 3A, los tornillos u
otros dispositivos de unión 397 aseguran luego los miembros
superior e inferior 380A', 380B' entre sí, reteniendo así los
módulos adyacentes 280', 280'' en el ángulo de curvatura deseado.
La Fig. 3A no representa las unidades de luz (por ejemplo, emisores
de luz o detectores de luz) colocados en los módulos pero, como se
indicó, preferentemente la separación de los emisores o detectores
permanece constante a través de la curva \theta. Obsérvese que la
Fig. 3A representa un acoplador recto 395 que puede usarse para
unir módulos principales adyacentes, por ejemplo para proveer una
mayor longitud total, o en la realización de la Fig. 3A, para
proveer un acoplamiento a un módulo de extremo de cable 400. (El
módulo 400 se describirá más detalladamente conjuntamente con la
Fig. 4).
En la parte derecha inferior de la Fig. 3A, el
acoplador que comprende los miembros 380A'', 380B'' puede definirse
como un acoplador final o de terminación, por ejemplo, ningún otro
acoplador o módulo principal está conectado a través de este
acoplador. Como tal, la terminación apropiada, según sea necesario,
de los conductores eléctricos pertinentes en un extremo distal de
la barrera luminosa puede hacerse dentro de este acoplador. (El otro
extremo distal de la barrera luminosa se terminará con el módulo de
extremo de cable 400). El acoplador de extremo de terminación
esencialmente completa y cierra los recorridos de interconexión
eléctrica dentro de la parte del sistema emisor de luz o detector
de luz de la matriz de barrera luminosa. En la realización
preferida, un acoplador de extremo de terminación no incluirá
ninguna unidad de luz.
Aunque la Fig. 3A representa acopladores y
extremos distales de módulos principales que se entrelazan usando
nervios y ranuras, los expertos en las técnicas mecánicas apreciarán
que podría usarse otro mecanismo en su lugar para acoplar entre sí
módulos principales adyacentes, o para acoplar módulos a
acopladores, en un ángulo de curvatura deseado. Comoquiera que
estén unidos, los módulos adyacentes conservarán la resolución del
haz óptico a través de cualquier ángulo de curvatura, según la
presente invención. Como se describirá además con respecto a las
Figs. 4-6, la continuidad de las interconexiones
eléctricas entre módulos principales también se conserva a través
de acopladores intermedios.
La Fig. 3B es una vista en perspectiva sombreada
de la realización que se muestra en la Fig. 3A. A partir de las
Figs. 3A y 3B se apreciará que la presente invención provee un
mecanismo por el que puede conservarse la resolución del haz óptico
a través de curvas y ángulos en un sistema de barrera luminosa. La
barrera luminosa resultante puede extenderse en una línea recta,
por ejemplo interconectando módulos principales con un acoplador
recto, o puede doblarse o curvarse, por ejemplo, interconectando
módulos principales con acopladores curvados o angulares. En un
sistema práctico, se entiende que si la Fig. 3B representa un
sistema emisor de luz 220, entonces habrá un sistema detector de
luz 230 configurado de manera similar (por ejemplo, lugar geométrico
similar) separado (quizá verticalmente) para conservar el
paralelismo dentro de un error aceptable.
Haciendo referencia a la Fig. 4, se muestra una
realización preferida de un módulo de extremo de cable 400. El
extremo distal 430 del módulo 400 es redondeado y tiene
preferentemente la misma curvatura o radio R que el que tienen los
extremos distales de los módulos principales. Esta curvatura está
dimensionada para ajustar dentro de las regiones de cavidad curvada
internas a los diversos acopladores. Obsérvese que el módulo 400
puede incluir una (o más) unidades de luz 230 ó 250. La separación
de tales unidades será preferentemente idéntica a la separación de
las unidades de luz en un módulo colindante. La distancia entre la
unidad de luz más distal (si la hay) en el módulo de extremo 400 y
la parte más distal de la región redondeada 430 es tal que conserva
la granularidad o separación entre el módulo colindante y el módulo
400. El módulo de extremo de cable 400 lleva señales eléctricas y
energía al sistema emisor de luz o detector de luz, y también
señales acopladas desde el sistema emisor de luz o detector de luz
a la electrónica 70 y/u 80. Para el sistema emisor de luz de una
barrera luminosa, la electrónica 70 y/u 80 incluirá señales de mando
para los emisores de luz. Para el sistema detector de luz, la
electrónica 70 y/u 80 realizará el procesamiento de señales de las
señales de detección generadas por los detectores de luz. El diseño
e implementación de la electrónica 70 y/u 80, y de sistemas de
alarma y circuitos de interrupción de energía de la maquinaria, es
bien conocido por los expertos en la materia del diseño de
circuitos y procesadores de señales. Por consiguiente, aquí no se
ofrecen más detalles de la electrónica 70/80.
Preferentemente, una superficie visible por el
usuario de al menos un módulo en la barrera luminosa, por ejemplo,
el módulo de extremo de cable 400 en la Fig. 4, incluye al menos un
indicador 420, por ejemplo LEDs. La activación de uno o más LEDs
420 puede proveer información útil en cuanto al estado de
funcionamiento del sistema de barrera luminosa global. Por ejemplo,
el indicador o indicadores 420 pueden indicar que en el sistema está
presente energía de funcionamiento, y que la unidad transmisora o
detectora a la que los indicadores están conectados parece que
funciona normalmente. Como se muestra además en la Fig. 4,
preferentemente algunos de los acopladores incluirán una pestaña de
montaje 340 u otra característica que permita que los montajes
modulares sean atornillados, empernados o conectados de otro modo a
las regiones adyacentes a la zona protegida.
La Fig. 5 provee más detalles en cuanto a una
realización preferida de un acoplador angular 330, que comprende
miembros superiores (383A, 383B) y miembro inferior (383C). Por
supuesto, se entiende que los miembros denotados superiores e
inferiores podrían ser, en cambio, inferiores y superiores. En el
momento de la fabricación, el acoplador angular mostrado en la Fig.
5 estará formado con un ángulo fijo deseado \theta, por ejemplo
60º.
Obsérvese que uno de los miembros, aquí el
miembro 383C (o 380B'), incluye bloques de conexión eléctrica 410.
El extremo distal redondeado 360 de un módulo principal (por
ejemplo, 280') incluye un conector de acoplamiento 410' (por
ejemplo, macho si el bloque 410 es hembra, o viceversa). Cuando se
ensambla el sistema detector de luz o emisor de luz, el extremo
distal redondeado 360 de un módulo principal se inserta dentro de la
región redondeada 365 de un acoplador. En la realización de la Fig.
5, el módulo principal se empuja luego hacia abajo de manera que
hay un acoplamiento no sólo entre ranuras y nervios salientes, sino
también entre conectores 410, 410'. El cableado (no mostrado)
dentro de 380B' interconecta las clavijas entre los dos bloques de
conectores 410, de manera que cuando dos módulos principales están
conectados mecánica y eléctricamente por el acoplador, hay
interconexión eléctrica de módulo principal a módulo principal por
los bloques de conectores. Tornillos u otros dispositivos unen
entonces entre sí los miembros 380A', 380B' alrededor del extremo
distal de dos miembros de módulos principales. Si se desea, los
miembros 380A', 380B' podrían fabricarse para simplemente encajar a
presión entre sí, obviando la necesidad de tornillos o
similares.
Como se muestra por la realización alternativa
de la Fig. 6, un acoplador angular 330' puede fabricarse como una
sola unidad (en lugar de como una combinación de miembros). Además,
como se muestra en la Fig. 6, la interconexión eléctrica entre
módulos de acoplamiento y/o sus conectores eléctricos no tiene que
hacerse empujando un módulo principal hacia abajo para acoplarse
con un acoplador. Si se desea, las interconexiones eléctricas por
medio de bloques de conectores 410, 410' puede hacerse insertando
el extremo distal redondeado 360 de un módulo principal en la
región redondeada 365 dentro de un acoplador, como 330' en la Fig.
6. La mecánica específica para la interconexión eléctrica no es
crítica siempre que los conectores eléctricos permitan que diversos
elementos de la barrera luminosa sean interconectados
modularmente.
Volviendo ahora a la Fig. 7A, los módulos rectos
280', 280'' se muestran unidos por un módulo angular 330, que
provee un ángulo fijo \theta = 90º respecto al sistema emisor de
luz o detector de luz global 210 (o 220). En este ejemplo, se
muestra una separación fija P1 conservada a través del acoplador
320'. Expuesto de otro modo, la distancia entre emisores de luz
adyacentes 230 (o detectores de luz 250) es la misma, ya sea medida
a lo largo de la longitud de un módulo principal, o a través del
acoplador. Si la distancia entre emisores/detectores de luz
adyacentes es P1, entonces el radio R de la región curvada 360 de
cada parte distal de un módulo principal es P1/2, por ejemplo, 2R
\leq P1. Si se desea, se podría reducir R en su lugar de manera
que se provea una separación diferente a través del acoplador.
La Fig. 7B es una vista en perspectiva de una
parte de una barrera luminosa que representa la conservación de
resolución del haz óptico a través de una curva de ángulo obtuso
\theta1. En la Fig. 7B, los módulos rectos principales 280, 280'
están unidos por un acoplador angular obtuso fijo 320 (o 330). La
magnitud del ángulo está determinada por la geometría del acoplador
curvado y habrá sido fabricado para ajustarse a la maquinaria o
región que ha de ser protegida con una barrera luminosa. Si la
distancia de separación P1 entre emisores de luz o detectores de
luz adyacentes 230 (250) es P1, entonces el radio R que define las
partes distales curvadas 360 de los módulos principales se hace de
nuevo menor o igual que P1/2. De esta manera, se mantiene una
separación o resolución del haz óptico constante a través de la
curva obtusa.
Se apreciará a partir de la descripción anterior
incluyendo la de las Figs. 7A y 7B que los módulos principales
adyacentes son giratorios a lo largo de un radio óptico (por
ejemplo, normal a un emisor de luz o detector de luz más distal) de
manera que puede conservarse la separación entre emisores de luz o
detectores de luz adyacentes. Como se indicó, esta característica
permite que se mantenga la resolución óptica constante a lo largo
de la barrera de haces. Esta característica se logra si el radio R
del extremo distal redondeado de un módulo principal (medido desde
el centro de un primer o último emisor de luz o detector de luz más
distal) es \leq P1/2, donde P1 es la separación entre emisores de
luz o detectores de luz adyacentes.
La Fig. 8A muestra más detalles de la interfaz
entre el módulo de extremo de cable 400 y un módulo principal
adyacente, aquí 280''. En el módulo de extremo mostrado, una unidad
de luz 230 (o 250) está dispuesta a una distancia de separación
uniforme P1 alejada de la unidad de luz más cercana 230'' (o 250'')
en el módulo principal conectado.
La Fig. 8B representa la interconexión del
módulo de extremo de cable 400 y el acoplador recto 310. La Fig. 8B
representa claramente la región de la cavidad redondeada 365
dimensionada y conformada para recibir la parte distal redondeada
saliente 360 de un módulo. La Fig. 8B también muestra un bloque de
conectores 410 colocado para acoplarse con un bloque de conectores
de un módulo insertado en el acoplador recto 310. En la Fig. 8C, el
módulo de extremo de cable 400 se muestra habiendo sido sacado del
acoplador recto 310 (en la Fig. 8B). También se muestra la ranura
370 en el extremo distal redondeado del módulo 400. Obsérvese que se
muestran dos unidades de luz (230 ó 250) en el módulo de extremo
400, siendo preferentemente la distancia de separación entre estas
dos unidades de luz idéntica a la separación en un módulo de
acoplamiento.
La Fig. 9A es una vista en perspectiva lateral
de un módulo principal, por ejemplo, 280'' y representa las ranuras
370 formadas en cada extremo distal redondeado 360. Se muestra una
matriz de detectores o emisores de luz (230, 250). Los detectores
(o emisores) 230' (250') se muestran intencionadamente como estando
colocados un tanto alternados. Como se indicó anteriormente, puede
tolerarse algo de error de colocación de los detectores/emisores
individuales e incluso de falta de paralelismo entre sistemas
emisores de luz y sistemas detectores de luz separados.
La Fig. 9B representa la interfaz entre un
módulo recto (por ejemplo, 280) y el extremo de terminación 380B'',
por ejemplo como se muestra en perspectiva en la parte inferior de
la Fig. 3B. La Fig. 10A es una vista en perspectiva de un miembro
inferior 397C para un acoplador recto (véase 310 en la Fig. 3B), y
muestra los bloques de conectores eléctricos de acoplamiento 410,
410'. No se muestra el cableado o conductores eléctricos que
conectan las clavijas de uno de los bloques de conectores a las
clavijas del otro bloque. La Fig. 10A también muestra regiones de
cavidad redondeada 365 dimensionadas para retener el extremo distal
redondeado de un módulo cuyo conector eléctrico se acoplará con 410
ó 410'.
La Fig. 10B representa el miembro inferior 383C
(380B') para un acoplador angular como 330 en la Fig. 5 o en la
Fig. 3B. De nuevo se muestran las regiones de cavidad redondeada 365
y las ranuras salientes 390, y los bloques de conectores 410, 410'
usados para encajar y acoplarse con un módulo adyacente. La Fig. 10
es una vista en perspectiva del miembro 397A, que comprende parte
del acoplador recto 310 mostrado en la Fig. 3B. De nuevo, se ve la
presencia de una región redondeada y nervio saliente. La Fig. 10D
representa el miembro superior 380A'' para un extremo de
terminación (véase la Fig. 3B). La Fig. 10E es una vista en
perspectiva de la parte más interior 381A' de un acoplador angular,
por ejemplo, 330' en la Fig. 3A. La Fig. 10F es una vista en
perspectiva de la parte inferior del extremo de terminación 380B'',
como se muestra en la Fig. 3A. De nuevo, se entiende que los
miembros denominados superiores e inferiores pueden ser, de hecho,
inferiores y superiores.
A continuación se describirán las Figs. 11A y
11B con respecto a módulos y sistemas emisores de luz y sistemas
detectores de luz en los que los módulos principales adyacentes se
pueden conectar entre sí de manera modular y pivotante o giratoria
en un ángulo deseado dentro de un intervalo de aproximadamente \pm
90º (por ejemplo, rotación total de 180º) sin usar acopladores.
Esto contrasta con las diversas realizaciones descritas hasta ahora
en las que acopladores unen módulos adyacentes, y en las que está
provista una barrera luminosa cuyos desplazamientos angulares (si
los hay) entre módulos principales adyacentes son fijados en el
momento de la construcción de los acopladores angulares. Sin
embargo, en algunas aplicaciones puede ser necesario o deseable
proveer una parte angular en una barrera luminosa que no se puede
conseguir fácilmente a partir de acopladores angulares. Las
realizaciones de las Figs. 11A y 11B están dirigidas a tales
aplicaciones.
La Fig. 11A representa un módulo 510 que incluye
una matriz de emisores de luz 230 o detectores de luz 250
separados. En la realización mostrada, los emisores de luz o
detectores de luz adyacentes están separados con una separación o
distancia de granularidad P1. El extremo distal 520, 520' de cada
módulo 510 es redondeado con un radio R, e incluye un conector
eléctrico preferentemente giratorio 412, 412' que encajará con un
conector eléctrico de acoplamiento en uno de tales módulos
adyacentes. Por giratorio se quiere decir que si se giran módulos
adyacentes, los conectores mantendrán la interconexión eléctrica.
Obsérvese en la Fig. 11A que el conector 412 en una superficie del
extremo distal redondeado del módulo está en la parte inferior de un
saliente 530 que sobresale del borde plano de la superficie
inferior en el módulo en ese extremo. Sin embargo, en el otro
extremo distal redondeado del módulo, el conector eléctrico 412'
está dispuesto sobre una superficie que da hacia arriba de un
saliente redondeado 520' que se extiende más allá de la superficie
superior redondeada del módulo en ese extremo. Como se describirá,
un conector 412 que da hacia abajo desde un extremo de un módulo
similar puede interconectarse con el conector que da hacia arriba
412' en el módulo mostrado en la Fig. 11A.
Los módulos están formados con la geometría
mostrada en la Fig. 11A. Por lo tanto, su hay un número n de
emisores de luz o detectores de luz a lo largo de la longitud del
módulo, separados una distancia P1, entonces la longitud total L
del módulo viene dada por L = nP1 + 2R para R \leq 0,5 P1. El
radio R de cada extremo distal del módulo está dimensionado de
manera que R \leq 0,5 P1. En un extremo distal 520, la parte
inferior del módulo 525 tiene un saliente redondeado 530 que se
extiende una distancia 0,5 P1, medida hasta el centro del emisor de
luz o detector de luz más distal. En la realización de la Fig. 11A,
el acoplador eléctrico 412 está dispuesto en la región de la parte
inferior 525. De una manera conocida por los expertos en la materia,
los conductores o cables eléctricos 260 ó 270 dentro del
alojamiento 540 del módulo 510 están acoplados desde clavijas del
conector 412 en un extremo 520 del módulo 510, a los emisores de luz
o detectores de luz 250, 230 en el módulo, a clavijas del conector
412' en el otro extremo 520' del módulo.
Volviendo ahora a la Fig. 11B, se muestra que un
sistema emisor de luz 210' o un sistema receptor de luz 220'
comprende varios módulos 510, 510', 510'' que están interconectados
entre sí y girados una desviación angular arbitraria. Si el sistema
210' es un sistema emisor de luz, entonces los módulos 510, 510',
etc. incluirán una matriz de emisores de luz 230, separados unos de
otros por una distancia de separación P1. Si el sistema 220' es un
sistema detector de luz, entonces los módulos llevarán detectores de
luz 250 en lugar de emisores de luz, y los detectores de luz
estarán colocados con una distancia de separación P1. En la Fig.
11B, se muestra un sistema emisor de luz o sistema detector de luz
que comprende seis (n = 6) módulos, como se muestra en la Fig. 11A.
Como se indica en la Fig. 11B, módulos diferentes pueden tener
longitudes diferentes, por ejemplo, L1 no tiene que ser igual a L2,
etcétera. Se entiende, desde luego, que un sistema 200 que provee
una barrera luminosa como la barrera 240 en la Fig. 1B incluirá un
sistema emisor de luz 210' y un sistema detector de luz 220'
separados (típicamente separados verticalmente), sistemas 210' y
220' que comprenden preferentemente agrupamientos que incluyen
módulos como el módulo 510 mostrado en la Fig. 11A.
La geometría del módulo observada en la Fig. 11A
es tal que se mantiene la distancia de separación P1 entre módulos
adyacentes. Por lo tanto, en la Fig. 11B, el módulo 510 y el módulo
510' están acoplados entre sí giratoriamente y desviados, uno
respecto a otro, un ángulo \theta, por ejemplo quizá 90º. En la
vista en planta mostrada, la parte extrema más distal 520 del
módulo 510 se superpone y está situada encima de la parte extrema
del saliente más distal 520' del módulo 510'. Se entiende que los
conectores giratorios como los 412, 412' (véase la Fig. 11A)
encajan entre sí de manera coincidente, por ejemplo, un conector
unido a una superficie que da a la parte inferior del módulo 510
encaja en un conector unido a una superficie que da a la parte
superior del módulo 520' (véase la fig. 11B). Uno o ambos
conectores de acoplamiento pueden empotrarse parcialmente dentro
del módulo asociado. De esta manera, la interconexión eléctrica y
mecánica se hace entre módulos adyacentes, permitiendo al mismo
tiempo que los dos módulos así acoplados giren o pivoten a lo largo
de casi cualquier ángulo 0º \leq \theta \leq 180º, según se
dicte por el perímetro deseado de la barrera luminosa.
Los módulos de terminación están provistos
preferentemente en el extremo distal de un sistema emisor de luz o
detector de luz. Por lo tanto, el módulo de extremo 510' en la
cadena de módulos acoplados entre sí proveerá terminación para los
conductores eléctricos 260, 270 llevados de módulo a módulo por los
conectores giratorios 410, 412. Igualmente, en el otro final de la
cadena de módulos, el módulo 510'' proveerá acoplamiento a la
electrónica 70, 80.
Por lo tanto, un técnico que instala una barrera
luminosa (por ejemplo, la barrera 240 en la Fig. 1B) que comprende
el sistema emisor de luz 210' y el sistema detector de luz 220'
separados alrededor de la máquina 10, como se muestra en la Fig.
1B, puede proveer un ángulo requerido \theta en el lugar de
trabajo. Una vez que se alcanza el ángulo, pueden usarse pestañas u
otros mecanismos 520 para asegurar los módulos a una superficie de
trabajo (por ejemplo, la superficie 55 en la Fig. 1B) o la
superficie sobre una máquina que ha de ser protegida (por ejemplo,
la máquina 10 en la Fig. 1B). La capacidad de formar así una barrera
luminosa hecha a medida cuyo lugar geométrico puede incluir
diversos ángulos (por ejemplo, \theta, \theta1, \theta2, etc.
en la Fig. 11B) acorta el tiempo de instalación, y puede reducir en
gran medida el coste de instalación, ya que la barrera luminosa es
modular y puede implementarse con componentes de entrelazamiento
estándar. Si se desea, podrían formarse módulos como los mostrados
en las Figs. 11A y 11B para acoplarse con módulos y/o acopladores
como los mostrados en la Fig. 3A, por ejemplo, para aumentar la
flexibilidad al implementar una forma de barrera luminosa deseada.
Por lo tanto, si se sabe que ciertos ángulos en la barrera luminosa
deseada serán fijos, pueden usarse acopladores/módulos fijos para
implementar tales partes de la barrera luminosa.
En resumen, comoquiera que se implemente, por
ejemplo, con acopladores angulares fijos o curvados, con módulos
principales, o con módulos pivotantes, las interconexiones
eléctricas y mecánicas se aseguran de una manera que conserva la
separación de los emisores de luz o los detectores de luz, a través
de regiones curvadas, angulares o rectas de la barrera luminosa.
Además, pueden proveerse diferentes granularidades de separación (o
resolución óptica), si se desea, para diferentes regiones de la
barrera luminosa acoplando módulos cuyos emisores de luz o
detectores de luz tienen una separación diferente de la separación
en otras regiones. Pueden implementarse barreras luminosas de
lugares geométricos variables usando componentes modulares, por
ejemplo, módulos y/o acopladores que encajan a presión o se
entrelazan de otro modo entre sí.
Por lo tanto se ve que la presente invención
satisface las deficiencias de las barreras luminosas de la técnica
anterior. En una aplicación industrial típica, los emisores de luz
en una barrera luminosa son activados secuencialmente (por ejemplo,
por la electrónica 70 y/u 80). Sin embargo, los detalles de la
activación de emisores de luz, o del procesamiento de señales de
los detectores de luz son relativamente poco importantes con
respecto a las diversas realizaciones de la presente invención. Por
ejemplo, en una aplicación del consumidor, puede usarse un sistema
emisor de luz según la presente invención para ofrecer una fuente
articulada modular de luz visible que no está necesariamente
ordenada. Podrían usarse sistemas que emiten luz visible con un
ciclo de servicio del 100% (por ejemplo, siempre encendidos) o un
ciclo de servicio suficientemente elevado para reducir el parpadeo
en lugar de unidades de iluminación de carril convencionales
montadas en el techo. Por lo tanto, un sistema emisor de luz como
el mostrado en la Fig. 11B podría usarse conectado a un techo en una
habitación para proveer iluminación de la habitación.
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\bullet EP 0369386 A [0007]
Claims (12)
1. Una barrera luminosa (200) acoplable a
electrónica (70, 80) que provee energía de funcionamiento y señales
de mando y que provee análisis de las señales generadas por la
barrera luminosa, comprendiendo la barrera luminosa (200):
- un montaje emisor de luz (220) y un montaje detector de luz correspondiente (210);
- caracterizada por:
- comprender dicho montaje emisor de luz (220) primer y segundo módulos emisores de luz interconectables (280, 280', 510, 510') que tienen dos extremos distales redondeados (360, 360', 520, 520') configurados para acoplarse eléctrica y mecánicamente entre sí o con un acoplador y que tienen una pluralidad de emisores de luz (230) separados una separación P1, teniendo cada extremo distal redondeado un radio curvado R que es menor o igual que 1/2 de la separación P1 para mantener la separación P1 de los emisores de luz (230) a través de módulos emisores de luz interconectados; y
- comprendiendo dicho montaje de detección de luz (210) primer y segundo módulos detectores de luz interconectables (280, 280', 510, 510') que tienen dos extremos distales redondeados (360, 360', 520, 520') configurados para acoplarse eléctrica y mecánicamente entre sí o con un acoplador y que tienen una pluralidad de detectores de luz (250) separados la separación P1, teniendo cada extremo distal redondeado un radio curvado R que es menor o igual que 1/2 de la separación P1 para mantener la separación P1 de los detectores de luz a través de los módulos detectores de luz interconectados.
2. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 1, en la que los extremos distales redondeados (360,
360') de los módulos emisores de luz y detectores de luz (280,
280') están configurados para acoplarse con acopladores (320, 330)
y cada uno comprende un miembro de proyección redondeado que tiene
un radio curvado R, y que además comprende un primer acoplador de
interconexión (320, 330) para interconectar el primer y segundo
módulos emisores de luz (280, 280') y un segundo acoplador de
interconexión (320, 330) para interconectar el primer y segundo
módulos detectores de luz (280, 280'), teniendo cada dicho acoplador
de interconexión regiones de cavidad redondeada (365) para recibir
los miembros de proyección redondeados respectivos del primer y
segundo módulos emisores de luz o detectores de luz (280,
280').
3. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 2, en la que cada extremo distal redondeado (360,
360') de cada módulo emisor de luz y detector de luz (280, 280')
incluye un conector eléctrico, y en la que cada acoplador de
interconexión (320, 330) incluye conectores eléctricos
correspondientes (410, 41') para interconectar eléctricamente el
primer y segundo módulos emisor o detector de luz (280, 280') a
través del acoplador de interconexión (320, 330).
4. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 2, que además comprende al menos un acoplador o
unidad de terminación (340) para montar en un extremo distal
redondeado (360) de un último módulo emisor de luz o un último
módulo detector de luz (280, 280') en el montaje emisor de luz (220)
o el montaje detector de luz (210), y configurado para proveer por
lo tanto terminación eléctrica.
5. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 2, que además comprende un primer tipo de acoplador o
unidad de terminación (400) configurado para montar en un extremo
distal redondeado (360) de un primer módulo emisor de luz o un
primer módulo detector de luz (280, 280') en el montaje emisor de
luz (220) o el montaje detector de luz (210), y configurado para
proveer una interfaz hacia dicha electrónica (70, 80) proveyendo
energía de funcionamiento y señales de mando y proveyendo análisis
de la señales generadas por la barrera luminosa (200).
6. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 2, en la que dichos primeros módulos emisor de luz y
detector de luz (280, 280') se seleccionan de un grupo que está
constituido por (a) módulos emisores de luz y detectores de luz
rectos, (b) módulos emisores de luz y detectores de luz curvados, y
(c) módulos emisores de luz y detectores de luz angulares.
7. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 6, en la que el primer y segundo acopladores (320,
330) se seleccionan de un grupo que está constituido por (a)
acopladores rectos, (b) acopladores curvados, y (c) acopladores
angulares.
8. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 1, en la que dicho montaje emisor de luz (220)
incluye un número de módulos emisores de luz interconectados,
incluyendo dichos primer y segundo módulos emisores de luz (280,
280'), y dicho montaje detector de luz (210) incluye un número
correspondiente de módulos detectores de luz interconectados,
incluyendo dichos primer y segundo módulos detectores de luz (280,
280').
9. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 8, en la que el número de módulos emisores de luz
interconectados comprende cualquier mezcla deseada de módulos
emisores de luz rectos, curvados o angulares, y en la que el número
correspondiente de módulos detectores de luz incluye una mezcla
correspondiente de módulos detectores de luz rectos, curvados o
angulares.
10. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 1, en la que cada módulo (510) del montaje emisor de
luz o el montaje detector de luz (220, 210) incluye una pluralidad
igual a un número n de emisores (230) o detectores (250) de luz
dispuestos sobre una primera superficie del módulo (510) según la
separación P1, y está configurado para acoplarse a un módulo igual
(510') basado en un primer extremo de los extremos distales
redondeados (520) de cada módulo (510) estando configurado como un
saliente curvado con un primer conector eléctrico (412) en su parte
inferior y un segundo extremo de los extremos distales redondeados
(520') de cada módulo (510) estando configurado como un estante
curvado con un segundo conector eléctrico (412') en su parte
superior, dichos primer y segundo conectores eléctricos (412, 412')
estando interconectados eléctricamente con los emisores de luz
(230) o los detectores de luz (250) del módulo (510), en la que dos
módulos (510, 510') se interconectan acoplando el primer conector
eléctrico (412) en la parte inferior del saliente curvado de un
módulo (510) con el segundo conector eléctrico (412') en la parte
superior del estante curvado de otro módulo (510').
11. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 10, en la que el primer y segundo conectores
eléctricos (412, 412') son cilíndricos y son giratorios,
permitiendo así que el primer y segundo módulos interconectados
(510, 510') sean interconectados en un ángulo deseado.
12. La barrera luminosa (200) de la
reivindicación 1, que además comprende un primer tipo de unidades o
módulos de terminación (340) para terminar respectivamente los
conjuntos emisor de luz y detector de luz (220, 210), y un segundo
tipo de unidades o módulos de terminación (400) para conectar
respectivamente los montajes emisor de luz y detector de luz (220,
210) a dicha electrónica (70, 80) que provee energía de
funcionamiento y señales de mando y que provee análisis de señales
generadas por la barrera luminosa (200).
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