SE417462B - Anordning vid ljusbommar och liknande, bestaende av minst tva stralgangar - Google Patents

Description

45 20 25 55 40 7905499-5 " 2 de undre ljusstrålgàngarna i ifrågakommande ljusbom bryts och maskinen stannar, varvid operatören måste vidtaga nya igång- sättningsàtgärder, som med hänsyn till säkerhetsanordningarna i övrigt kan bli rätt omfattande och tidsödande. Sådana anord- ningar finns även, vid vilka transportörer eller andra utmat- ningsdon ansluter till en maskins baksida för uttagning av behandlade arbetsstycken. Även i dylika fall kan snabba ut- matningsoperationer förorsaka brott i ljusbommarnas strålgång- ar och stanna arbetsmaskinen ifråga.

Redogörelse för uppfinningen.

Föreliggande uppfinning avser en lösning på ifrågakomman- de problem. En ljusbomanordning enligt föreliggande uppfinning innefattar en pulsad strålgång, där exempelvis en övre stråle går från en ljuspulssändare till en på avstånd därifrån belä- gen ljuspulsmottagare, som i sin tur påverkar en sändare för återsändning av en ljuspuls till en plats invid den första sän- daren. Det är nödvändigt att man ur säkerhetssynpunkt har en dubbelinitierad strålväg, d v s en anordning som mottager en puls och därefter som resultat av detta utsänder en återgående puls, till en del tjänande som kvitteringspuls. Den övre strå- len, som normalt ligger i närheten av ett för en operatör eller annan handhavande farligt område, skall vid avbrott åstadkomma ett omedelbart stopp av maskinen ifråga. Det är härvid nödvän- digt att upphörandet av pulsmottagning omedelbart har till re-t sultat att icke någon puls återsändes på den nedre ljusbanan.

Maskinen kommer härvid då omedelbart att stanna och man får ett snabbreagerande system. Om avbrott däremot sker i den und- re strålen, är anordningen enligt uppfinningen sådan att en viss fördröjning inträder innan anordningen utlöser ett stopp av maskinen. Hela anordningen bygger på en pulssamverkan, som närmare framgår av nedanstående beskrivning som hänför sig till en utföringsform.

Figgrbeskrivning.

På bifogad ritning visar fig. 1 en s.k. ljusbomanordning med i blockschema visade strömkretsfunktioner. Fig. 2 visar ett detaljschema av den elektroniska uppbyggnaden av en anord- ning enligt uppfinningen.

Föredragen utföringsform.

Den i fig. 1 visade anordningen består av två pelarsta- tiv 1,2 anbragta på avstånd från varandra och framför ett icke 40 45 25 55 40 5 7905499-5 visat farligt område av en verkstadsmaskin (icke visad). Pelar- stativet 4 är upptill försett med en ljussändare 5, som samver- kar med en på samma höjd belägen ljusmottagare 4 i pelarstati- vet 2. Sistnämnda stativ innehåller vid underdelen en ljus- sändare 5 liknande ljussändaren 5, som samverkar med en ljus- mottagare 6 i nedre delen av pelarstativet 4. Till ljussända- ren 5 är ansluten en pulsoscillator 7 och till ljusmottagaren 4 är ansluten en ljuspulsmottagare 8. Sistnämnda mottagare in- nehåller dessutom drivkretsar som är anordnade att mata ljus- sändaren 5 med pulser. Ifràgavarande pulser matas även till en styrkrets 9, vars utgång är kopplad till en reläspole 40.

Ljusmottagaren 6 är även den ansluten till en styrkrets 44, vars utgång är förbunden med en ytterligare reläspole 42. Till nämnda reläspolar är anslutna två likriktare 45,44, vars in- gångssídor är förenade och anslutna till en kontakt 45 i en omkastare 46, som är anordnad att samverka med en kontakt 47.

Till omkastararmen 46 är ansluten en kondensator 48. Som an- tytt på ritningen är kondensatorns motsatta ände ansluten till jord, d v s minus, varvid kontakten 47 är ansluten till plus i en icke visad spänningskälla, i det visade läget av omkastar- armen 46 laddas kondensatorn 48 genom kontakten 47. Såsom vi- sat på ritningen är de båda reläspolarnas 40,42 fria ändar anslutna till minus. Reläspolen 40 är anordnad att påverka en kontaktgrupp 49 och reläspolen 42 är anordnad att påverka en kontaktgrupp 20. Kontaktgrupperna 49 och 20 står i förbindelse med ifrågavarande maskins manöverkretsar, såsom närmare kommer att framgå av fig. 2.

Anordningen fungerar på följande sätt. Pulsoscillatorn 7 är anordnad att utsända pulser av en varaktighet av 40 mikro- sekunder och med väsentligen samma tidsintervall mellan pulser- na. Pulserna sändes med relativt hög frekvens, exempelvis 4000 pulser per sekund. I ljussändaren 5 omvandlas de elek- triska pulserna till ekvivalenta ljuspulser, som passerar ut- rymmet mellan pelarstativen 4 och 2 och mottages av ljusmot- tagaren 4. Mottagarkretsen 8 reagerar härvid och påverkar ve- derbörande sändarkretsar så att en drivpuls utgår för varje mottagen ljuspuls. Denna drivpuls pàföres omedelbart ljussän- daren 5 och ifràgakommande pulser mottages av ljusmottagaren 6. De till ljussändaren 5 överförda drivpulserna ledes även till styrkretsen 9, som per ledning överför ifrågavarande pul- 10 15 20 25 55 40 790549945 4 ser till reläspolen 10. På ekvivalent sätt överföres de mot- tagna pulserna genom styrkretsen 11 till reläspolen 12. Båda reläspolarna genomflytes härvid av på varandra följande posi- tiva pulser. Emellertid är pulsnivàn så avpassad att reläerna icke själva kan slå till enbart genom de påförda pulserna.

Nämnda pulser åstadkommer endast en så pass hög ström i respek- tive reläspole att det räcker till att hålla ifrågavarande re- läer efter tillslag.

När anordningen alltså startas och reläspolarna 10,12 genomflytes av pulsström, påverkas omkastararmen 16 manuellt så, att den nu uppladdade kondensatorn 18 slutes till kontak- ten 15, varvid ström kommer att flyta genom likriktarna 15 och 14 till nämnda reläspolar 10,12. Den tillsatsström som härvid uppnås är tillräcklig för att åstadkomma tillslag av de båda reläspolarna. Den pågående pulsströmmen är som förut nämnts tillräcklig för att nu hålla de båda reläerna i tillslaget läge. Omkastararmen 16 kan genom exempelvis en icke visad åter- föringsfjädring bringas att återgå till kontakten 17. Genom att de båda reläerna nu är dragna kan vederbörande maskin star- tas och hållas igång.

Om nu exempelvis ljusstrålen mellan ljussändaren 5 och ljusmottagaren 4 skulle brytas, upphör tillförsel av pulser till ljusmottagaren 4 och mottagarkretsen 8. Sistnämnda krets påverkar sålunda icke längre vederbörande sändare, vilket har till resultat att någon ljuspuls icke utgår mellan ljussända- ren 5 och ljusmottagaren 6 och ej heller utgår någon puls över ledningen, som förbinder styrkretsen 9 med reläspolen 10. Detta innebär att den förut nämnda hållströmmen i reläerna upphör och reläerna faller, varvid ifrågavarande maskin stannar. Stopp- funktionen är omedelbar.

Om den undre ljusstràlen, d v s daren 5 och ljusmottagaren 6, som antages ligga vid underdelen av en maskin och stundom träffas av nedfallande arbetsstycken och dylikt, skulle brytas, uppkommer följande betingelser. Den övre ljusstrålen mellan 5 och 4 är som förut obruten, vilket innebär att pulser överföras via ljusmottagaren 8 och till ljus- pulssändaren 5 ävensom via styrkretsen 9 till reläspolen 10.

Ljusmottagaren 6 mottager nu icke några ljuspulser och kretsen 11 skulle då normalt icke kunna överföra några signaler för kvarhållande av reläspolen 12 i draget tillstånd. Styrkretsen den mellan ljuspulssän- 5 7905499-5 44 är emellertid så utformad att den, efter den sist mottagna ljuspulsen från ljusmottagaren 6 "räknar fram" ett tidsinter- vall svarande mot ett visst antal bestämda pulser, vilket för med sig att styrspänning fortfarande går ut till reläspolen 5 42, som då håller reläet draget. Skulle ljusavbrottet mellan 5 och 6 föreligga under längre tid än nämnda förutbestämda intervall kommer givetvis reläet att falla. Om emellertid inom nämnda intervall ljusvägen mellan 5 och 6 blir fri, på- föres åter ljuspulser på ljusmottagaren 6 och styrkretsen 44 40 bringas till full verksamhet, vilket innebär att reläet 42 kvarhålles i draget tillstånd. Genom detta anordnande kan man således förhindra att korta avbrott som förorsakas av nedfal- lande föremål såsom från maskinen utkastade arbetsstycken och dylikt icke förorsakar stopp i driften. Trots att denna funk- 45 tion således är inbyggd för den undre strålen föreligger dock fortfarande helt intakta reaktionsbetingelser vad beträffar den övre strålen, ty antag att den undre stràlen under ett kort intervall skulle brytas och styrkretsen 44 fortfarande hålla reläet 42 draget, kommer, om även den övre strålen 20 mycket kortvarigt skulle brytas, reläet 40 att falla och så- ledes förorsaka stopp i maskinen, enär några pulser icke skul- le överföras från ljusmottagaren 4, mottagarkretsen 8 och styr- kretsen 9. Med den visade anordningen uppnår man således en fullkomlig säkerhet vad beträffar personskydd samtidigt som 25 man uppnår en tillräcklig reaktionsfördröjning vad beträffar snabbavbrott för den undre strålen orsakade av nedfallande föremål och liknande. Uppfinningen innebär således en avsevärd förbättring i driftsbetingelser för ljusskydd genom s.k. ljus- bommar vid arbetsmaskiner av olika slag i verkstäder. 50 _ Med hänvisning till fig. 2 skall nu ifrågavarande kret- sars funktion i detalj beskrivas. Oscillatorkretsen 7 kan ut- göras av vilken som helst känd typ av oscillatorkrets, som matar en lysdiod 5 företrädesvis arbetande inom infraområdet och utsändande ljuspulser i takt med oscillatorns 7 pulsering. 15 Pulserna mottages av en fototransistor 4 ansluten till en för- stärkare 8 som kan vara av någon i och för sig känd typ för pulsförstärkning. Förstärkarens 8 utgång är avgrenad till dels en ytterligare förstärkare 5' för drivning av en lysdiod 5, som sänder till en fototransistor 6. Den andra avgreningen på MO förstärkaren 8 är ansluten till en styrkrets 9, såsom i fig. 4, 46 15 25 55 40 7905499-5 e bestående av en pulsräknardel 21 föregângen av ett transistor- steg 22 och en, pulshållningstid bestämmande kondensator 25.

Utgången från kretsen 21 matar dels en diod 24 och dels ett förstärkarsteg 25, som i sin tur driver en lysdiod 26. Dioden 24 är ansluten till en kontakt 27 i en av reläets 12 kontakt- grupper.

Fotodioden 6 är ansluten till en förstärkare 6', som kan utgöras av någon i och för sig känd förstärkartyp. Förstärka- rens 6' utgång är ansluten till styrkretsen 11, som består av en pulsräknarkrets 28 ekvivalent med pulsräknarkretsen 21. Även denna krets föregås av ett transistorsteg 29 och innefat- tar en pulstidhållningskondensator 50. Kretsens 28 utgång är avgrenad dels till en diod 51 och dels till en förstärkare 52 som i sin tur driver en fotodiod 55. Dioden 51 är förbunden med en kontakt 54 i reläets 10 kontaktgrupper. Såsom i fig. 1 styr reläerna 10 och 12 kontaktgrupperna 19 och 20. Emeller- tid styr de även andra omkastarkontakter nämligen vad beträf- far reläet 10 omkastare 55 och 56 och vad beträffar reläet 12 omkastare 57 och 58. Till reläspolarna 10,12 är anslutna dio- derna 15 och 14 såsom i fig. 1. Omkastaren 16 är något annor- lunda utformad, men tillhörande kontakter och kretsar 15,17, 18 är lätt identifierbara.

I det visade viloläget för reläerna 10 och 12 ligger omkastaren 55 i ett overksamt läge mot en kontakt liksom om= kastaren 58. Omkopplaren 56 sluter den positiva polen i en strömkälla icke visad. Via kontaktarmen 56 går strömmen i detta läge över kontaktarmen 57 via ett förkopplingsmotstånd 58 till kontakten 17 och omkastaren 16 till kondensatorn 18 för laddning av densamma. Parallellt med kondensatorn 18 är anordnat ett motstånd 59 som i huvudsak tjänar det ändamålet att begränsa det tidsíntervall, under vilket kondensatorn 18 skall ha tillräcklig laddning för tillslag av reläerna 10,12 efter det avbrott med laddningsströmkällan inträffat. Som förut nämnts arbetar oscillatorn 7 nu kontinuerligt, vilket innebär att de båda strålgångarna mellan 5 och 4 respektive 5 och 6 är upprättade, vilket för med sig att från styrkret- snrna 9 och 11 utgår via dioderna 24 respektive 51 styrspän- ningar till kontakterna 27 respektive 54.

Om nu omkastaren 16 snabbt kastas om, så att kondensa- torn 18 slutes till kontakten 15, kommer tillslagsspänning 10 15 25 50 55 40 7 790549945 att via dioderna 15,44 páföras reläernas 10,12 spolar, varvid reläerna övergår i draget läge. Härvid kommer kontaktarmen 55 att gå till samverkan med kontakten 54 och kontaktarmen 58 kommer att fullborda strömkretsen mellan reläet 12 och styr- kretsen 14. Likaså kommer kontaktarmen 57 att komma till sam- verkan med kontakten 27 och kontaktarmen 56 kommer att full- borda strömkretsbanan mellan styrkretsen 9 och reläets 10 spole. Den tillslagsspänning som kondensatorn 18 nu avlevere- rat är förbrukad, men de av pulserna betingade spänningarna från styrkretsarna 9 och 14 är tillräckliga för att hålla re- läerna 10 och 12 dragna, vilket innebär att kontakterna 49,20 kastas om för slutande av en manöverkrets till en arbetsmaskin så att denna kan startas.

Pulsräknarkretsen 21 i styrkretsen 9 är sådan att den upprätthåller utgångsspänning via dioden 24 under ett visst antal inkommande ljuspulser på fototransistorn 4 även efter det att ett eventuellt avbrott i ljusbanan uppkommer. Antalet pulser är i detta fall mycket litet, cirka 10 pulser. Man kan med lätthet förbestämma antalet pulser genom val av storleken av kondensatorn 25. Kretsen 21 utgöres av en s.k. "lost pulse circuit". Orsaken till att man inlägger denna fördröjning är att tillfälliga avbrott t.ex. på grund av att insekter, sot- flagor eller annat sveper genom stràlgången eller andra momen- tana störningar uppkommer, icke skall förorsaka driftsavbrott.

Emellertid är reaktionstiden så kort att även om en person mycket snabbt skulle föra in en hand eller ett finger i strål- gången, ifrågavarande arbetsmaskinkretsar bryts innan handen når någon del av ifrågavarande arbetsmaskin. Motsvarande krets 28 i styrkretsen 14 har emellertid ett annat värde på ifråga- varande kondensator 50 nämligen ett sådant värde att cirka 100-200 pulsers tid tillåtes förlöpa efter ett avbrott av strálgången mellan 5 och 6, innan styrspänning till ifråga- .varande relä 12 avbryts. Härigenom erhålles den förut nämnda funktionen vad beträffar tillfälliga avbrott av nedfallande föremål i den undre strålgången mellan 5 och 6. Som synes åstad- kommes på ett enkelt sätt nödvändig reglering av reaktionsti- der utan att systemets totala reaktionstid på något sätt ned- sättes, d v s trots att reaktionstiden för strålgàngen mellan 5 och 6 är längre påverkar detta icke reaktionstiden för strål- gången mellan 5 och 4. 10 _\ ~_;1 79Û5499-5 8 I fig. 2 visas vid styrkretsarna 9 och 41 två lysdioder 26 och 55 respektive. Dessa lysdioder är anordnade att tändas så snart pulser uppkommer på kretsens 21 respektive 28 utgång- ar. Ändamålet med dessa lysdioder är att vid montering av de i fig. 4 visade stativen 4 och 2 inriktningen mellan ljuspuls- sändare och mottagare noggrant kan justeras. Sá snart strål- gångarnas inriktningar är de rätta tänds dessa lysdioder 26 och 55 och förblir tända så länge anordningen är i funktion.

Man kan således även lätt konstatera att icke något fel i an- läggningen föreligger tack vare nämnda indikeringar.

Inom ramen för föreliggande uppfinning kan givetvis andra kretslösningar tänkas än de här ovan beskrivna. De visade och beskrivna elektronikkomponenterna kan utgöras av andra ekvi- valenta dylika, varvid reläerna exempelvis kan utgöras av elektroniska kopplingsdon. Vidare kan fler strålbnnor än två tänkas. Exempelvis kan flera fram- och àtergâende banor såsom den mellan 5 och 4 tänkas vara inrättade ävensom flera banor såsom banorna mellan 5 och 6.

Claims (10)

40 20 25 50 55 9 7905499-5 Patentkrav

1. Anordning vid s.k. ljusbommar och liknande, bestå- ende av minst två stràlgångar (5-4,5-6) innefattande fotocell- don (4,6) med därtill anslutna kretsar och strålningskällor (5,5) anordnade på ömse sidor (1,2) om ett företrädesvis maskin- område som skall skyddas, k ä n n e t e c k n a d av att primärstrålning som utsändes från den ena sidan (1) och motta- ges av den andra (2) initierar återsändning av en stràle till nämnda första sida av omrâdet som resultat av mottagning av den nämnda första strålningen, varvid varje strålningsmottagar- krets matar en styrkrets (9,fl1) för styrning av manöverström- kretsar (10,12) till den maskin eller liknande, som skall skyd- das för t.ex. personkontakt, varvid åtminstone en strålgàng (5-6) av sekundärinitierad strålning är försedd med sådana strålningsmottagningskretsar (11) att reaktionstiden från av- brott av strålgängen till påverkan av maskinmanöverkretsar (10,12,19,20) är längre än den primärinitierade strâlgångens (3-4) reaktionstid.

2. anordning enligt krav 1, av att nämnda strålning utgöres av pulserad ljusstràlning, varvid den sekundärinitierade strålningen (5-6) är anordnad att behandlas av mottagningskretsar (fl4,28) som vid avbrott i strålningsmottagningen kvarhåller sitt aktiva tillstånd ett förutbestämt tidsintervall svarande mot ett antal ljuspulser innan påverkan av vederbörande maskinmanöverkretsar (flO,l9) k ä n n e t e c k n a d upphör.

3. 5. Anordning enligt krav 2, av att nämnda tidsintervall svarar mot 100-200 pulser med en pulsvaraktighet av ca 40 mikrosekunder och en frekvens av ca 1000 pulser per sekund.

4. Anordning enligt något av föregående krav, n e t e c k n a d av att respektive mottagningskretsar (9, 44) innefattar en pulsräkningskrets (21,28) av s.k. "lost pulse circuit"-typ, vid vilken ifrågavarande tidsintervall är anordnat att inställas genom reglering av kondensator- värden (2§,50) bildande laddningsbärare för sistnämnda krets' hållströmkretsar.

5. Anordning enligt något av föregående krav, n e t e c k n a d av att pulsräkningskretsarnas (24,28) utgångar (24,51) är anslutbara till reläspolar (10,12), vars k ä n n e t e c k n a d k ä n - k ä n - 10 15 20 25 50 55 40 7905h99~5 10* kontakter innefattar grupper (19,20) inkopplade i veder- börande arbetsmaskins manöverkretsar, varvid den av nämnda utgångar avgivna strömmen är sådan att den är tillräcklig för hållning av reläerna (10,12) men icke för tillslag av desamma.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att reläspolarna (10,12) är anslutbara till en krets (15- 17) för momentan tillförsel av tillslagsspänning för relä- erna.

7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att kretsen för momentan tillförsel av tillslagsspänning består av en omkastare (16) ansluten till en tidkrets, före- trädesvis en kondensator (18) och ett därmed parallellkopplat motstånd (59), varvid omkastaren i viloläget är ansluten (17) (till en spänningskälla och i arbetsläge är ansluten (15) till nämnda reläspolar (10,12) företrädesvis via likriktare (l5144)-

8. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att nämnda pulsräknarkretsars respek- tive utgång (25,52) är anordnad att mata en lysdiod (26,š5) eller dylikt som således tänder så snart mottagningskretsarna (4,8 resp. 6,6') mottager strålning.

9. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e_c k n a d av att pulsräknarkretsen (21) i mottagnings- kretsarna (4,8,9) för primär strålning är så avpassad att den håller den till respektive mottagningskrets anslutna reläspo- len (10) aktiv även under korta strålavbrott, exempelvis sva- rande mot 1O pulser.

10. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n - n e t e c k n a d av att ljusstrålningskällor (5,5) och fotocelldon (4,6) är anordnade i pelarliknande anordningar (1,2) på ömse sidor om det maskinområde som skall skyddas, varvid exempelvis primärstrålningen förlöper från en ljus- källa (5) i den ena pelarens (1) övre del till ett fotocell- don (4) i den andra pelarens övre del, och varvid den sekundär- initierade strålningen utgår från en ljuskälla (5) i den undre delen av den nämnda andra pelaren (2) till ett fotocelldon (6) i den första pelarens (1) nedre del samt varvid företrä- desvis samtliga kretsar är inrymda i respektive pelare (1,2) varjämte de nämnda lysdioderna (26,55) är anbragta synliga från respektive pelare (1,2).