DE102009009386A1 - Optoelectronic device for detecting objects in monitoring area, has central transmitter, which is arranged between external transmitter and receiver in series arrangement - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung.The The invention relates to an optoelectronic device.
Derartige optoelektronische Vorrichtungen dienen typischerweise zur Absicherung von Gefahrenbereichen an Maschinen und Anlagen. Zur Überwachung eines flächigen Überwachungsbereichs sind die optoelektronischen Vorrichtungen typischerweise als Lichtgitter oder mehrstrahlige Lichtschrankenanordnungen ausgebildet.such Optoelectronic devices are typically used for protection of danger areas on machines and plants. For monitoring of a flat surveillance area are the Optoelectronic devices typically as a light grid or multi-beam light barrier arrangements formed.
Eine
derartige optoelektronische Vorrichtung ist aus der
Mit einer derartigen optoelektronischen Vorrichtung erfolgt eine Objekterkennung dadurch, dass eine Unterbrechung einer der Strahlachsen durch ein Objekt registriert wird. Um eine eindeutige Objekterkennung zu gewährleisten, sind die Strahlachsen voneinander getrennt, was dadurch erreicht wird, dass sich die Sendelichtkeulen der Lichtstrahlen der beiden Sender nicht mit dem Sichtbereich des dazwischen liegenden Empfängers überschneiden. Läge eine solche Überschneidung vor, könnte beispielsweise durch Eindringen eines Reflektors in den Überwachungsbereich erreicht werden, dass Lichtstrahlen eines Senders direkt vom Reflektor in den Empfänger eingestrahlt werden, wodurch fälschlicherweise ein freier Überwachungsbereich vorgetäuscht würde.With Such an optoelectronic device is subject to object recognition in that an interruption of one of the beam axes by an object is registered. To ensure a clear object recognition, the beam axes are separated from each other, thereby achieving is that the transmitting light lobes of the light beams of the two Do not overlap the transmitter with the field of view of the receiver in between. If such an overlap existed, could for example, by penetration of a reflector in the surveillance area can be achieved that light beams of a transmitter directly from the reflector be radiated into the receiver, thereby falsely a free surveillance area would be faked.
Um
eine derartige Überschneidung des Sichtbereichs des Empfängers
mit den Sendelichtkeulen der Lichtstrahlen der Sender bei der Vorrichtung
der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine optoelektronische Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass diese ohne Beeinträchtigung der Detektionssicherheit einfacher ausgerichtet werden kann.Of the Invention is based on the object, an optoelectronic device of the type mentioned above to improve that without Impaired detection reliability easier aligned can be.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der Ansprüche 1 und 9 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.to Solution to this problem are the features of the claims 1 and 9 provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention described in the subclaims.
Gemäß einer ersten Variante der Erfindung umfasst die optoelektronische Vorrichtung zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich eine an einem ersten Rand des Überwachungsbereichs angeordnete Sender-/Empfängereinheit, welche eine Reihenanordnung bildet, bestehend aus we nigstens zwei Lichtstrahlen emittierenden Sendern und einen Lichtstrahlen empfangenden Empfänger und mit einer Umlenkeinheit an einem zweiten Rand des Überwachungsbereichs. In der Reihenanordnung ist ein zentraler Sender zwischen einem äußeren Sender und einem Empfänger angeordnet, wobei die von den Sendern emittierten und in den Überwachungsbereich geführten Lichtstrahlen zwei erste Strahlachsen bilden. Die Lichtstrahlen der Sender werden über den Umlenkmitteln so abgelenkt, dass beide Lichtstrahlen im Überwachungsbereich koaxial zueinander verlaufend zum Empfänger geführt sind und eine dritte Strahlachse bilden. Die von den Sendern emittierten Lichtstrahlen bilden Sendelichtkeulen. Der Durchmesser der Sendelichtkeule des äußeren Senders ist größer als der Durchmesser der Sendelichtkeule des zentralen Senders.According to one The first variant of the invention comprises the optoelectronic device to capture objects in a surveillance area arranged at a first edge of the surveillance area Transmitter / receiver unit, which forms a series arrangement, consisting of at least two light emitting emitters transmitters and a light beam receiving receiver and with a deflection unit at a second edge of the surveillance area. In the series arrangement is a central transmitter between an outer Transmitter and a receiver arranged, whereby the of the Emitters and guided into the surveillance area Light rays form two first beam axes. The rays of light the transmitter are deflected over the deflection so that both light beams in the surveillance area coaxial with each other are led to the receiver and a form third beam axis. The light rays emitted by the transmitters form transmit lightbulbs. The diameter of the transmitting cone of the outer Transmitter is larger than the diameter of the transmitting cone the central station.
Da der äußere Sender nicht unmittelbar benachbart zum Empfänger liegt, kann, ohne die Detektionssicherheit der optoelektronischen Vorrichtung zu beeinträchtigen, der Durchmesser der Sendelichtkeule dieses äußeren Senders größer gewählt werden als die Sendelichtkeule, da auch dann noch gewährleistet ist, dass keine Sendelichtkeule mit den Sichtbereichen des Empfängers überlappt.There the outer transmitter is not immediately adjacent to the receiver can, without the detection security affecting the optoelectronic device, the diameter of the transmitting cone of light this outer Transmitter to be chosen larger than the Sendelichtkeule, because even then it is guaranteed that no transmitted light lobe overlaps with the field of view of the receiver.
Da somit die Sendelichtkeule des äußeren Senders größer gewählt werden kann als die Sendelichtkeule des zentralen Senders und der Sichtbereich des Empfängers, wird gegenüber einer Anordnung mit zwei räumlich eng begrenzten Sendelichtkeulen die Ausrichtung der optoelektronischen Vorrichtung vor deren Inbetriebnahme erheblich erleichtert. Im Wesentlichen müssen nur die Sendelichtkeulen des zentralen Senders und der Sichtbereiche des Empfängers auf die vorgeordneten Umlenkmittel in der Umlenkeinheit exakt ausgerichtet werden. Da die Sendelichtkeule des äußeren Senders erheblich größer ist als die Sendelichtkeule des zentralen Senders, ist gewährleistet, dass bei Ausrichtung der Sendelichtkeule des zentralen Senders und des Sichtbereichs des Empfängers die Sendelichtkeule des äußeren Senders automatisch mit ausgerichtet ist.Since, therefore, the transmitted light lobe of the outer transmitter can be selected to be greater than the transmitting light lobe of the central transmitter and the field of view of the receiver, the alignment of the optoelectronic Vor is compared to an arrangement with two spatially narrowed transmit light lobes direction before putting them into operation. In essence, only the transmitted light lobes of the central transmitter and the viewing areas of the receiver must be precisely aligned with the upstream deflection means in the deflection. Since the transmitting light lobe of the outer transmitter is considerably larger than the transmitting light lobe of the central transmitter, it is ensured that aligned in alignment of the transmitting lobe of the central transmitter and the field of view of the receiver, the transmission lobe of the outer transmitter automatically with.
Typischerweise ist in der Umlenkeinheit jeweils ein Umlenkmittel dem äußeren und zentralen Sender gegenüber liegend angeordnet, wobei die Lichtstrahlen der Sender über jeweils dieses gegenüberliegende Umlenkmittel umgelenkt werden, so dass sie in der Umlenkeinheit verlaufend auf ein dem Empfänger gegenüberliegend angeordnetes Umlenkmittel treffen und an diesem in Richtung des Empfängers umgelenkt werden.typically, is in the deflection respectively one deflection means the outer and central transmitter arranged opposite each other, wherein the light beams of the transmitter over each of these opposite Deflection means are deflected so that they are in the deflection unit running on one opposite the receiver arranged deflecting meet and on this in the direction of the receiver be redirected.
Bei einer solchen Anordnung ist der Durchmesser der Sendelichtkeule des äußeren Senders dadurch begrenzt, dass der Durchmesser der Sendelichtkeule des äußeren Senders so dimensioniert ist, dass die Lichtstrahlen des äußeren Senders nicht auf das dem zentralen Sender gegenüber liegende Umlenkmittel treffen.at such an arrangement is the diameter of the transmitting cone the outer transmitter thereby limited, that the Diameter of the transmitting light lobe of the outer transmitter is dimensioned so that the light rays of the outer Transmitter not on the opposite of the central transmitter Meet deflecting means.
Würde nämlich Sendelicht des ersten Senders auch auf das dem zentralen Sender zugeordneten Umlenkmittel treffen, könnte durch dieses Sendelicht eine freie Strahlachse des zentralen Senders vorgetäuscht werden, obwohl diese Strahlachse durch einen Objekteingriff unterbrochen ist. Jedoch kann die Sendelichtkeule des äußeren Senders ohne Beeinträchtigung der Nachweissicherheit der optoelektronischen Vorrichtung so groß gewählt werden, dass diese bereichsweise mit der Sendelichtkeule des zentralen Senders überlappt.Would namely transmission light of the first station also on the central transmitter associated deflection could meet simulated by this transmitted light a free beam axis of the central transmitter although this beam axis is interrupted by an object intervention is. However, the transmitting light lobe of the outer Transmitter without affecting the detection of the Optoelectronic device chosen so large be that these partially with the transmitting light lobe of the central Transmitter overlaps.
Da sich somit im Bereich der Umlenkeinheit der Durchmesser der Sendelichtkeule des äußeren Senders bis dicht vor das dem zentralen Sender zugeordnete Umlenkmittel erstrecken kann, kann die Sendelichtkeule des äußeren Senders erheblich größer gewählt werden als die des zentralen Senders, wodurch die Ausrichtung der optoelektronischen Vorrichtung erheblich erleichtert wird.There Thus, in the area of the deflection unit, the diameter of the transmitted light lobe the outer transmitter until close to the central Transmitter can be assigned associated deflection means, the transmitting light lobe the outer transmitter considerably larger be chosen as that of the central transmitter, whereby the Alignment of the optoelectronic device greatly facilitated becomes.
Prinzipiell kann die optoelektronische Vorrichtung gemäß der ersten Variante der Erfindung dahingehend erweitert werden, dass an den zentralen Sender nicht nur ein sondern mehrere äußere Sender anschließen, wobei die Sendelichtkeulen aller äußeren Sender größer gewählt werden können als die Sende lichtkeulen des zentralen Senders, um die Ausrichtung der optoelektronischen Vorrichtung zu erleichtern.in principle For example, the optoelectronic device according to the first variant of the invention be extended to that to the central transmitter not just one but several outer ones Connect transmitter, with the transmit light lobes of all outer Transmitter can be selected larger as the transmitting light lobes of the central transmitter to the alignment the optoelectronic device to facilitate.
Gemäß einer zweiten Variante der Erfindung weist die optoelektronische Vorrichtung einen äußeren und einen zentralen Empfänger sowie einen Sender auf. Dabei weist der Sichtbereich des äußeren Empfängers einen größeren Durchmesser als der Sichtbereich des zentralen Empfängers auf.According to one second variant of the invention, the optoelectronic device an outer and a central receiver and a transmitter. In this case, the field of view of the outer receiver a larger diameter than the field of view of the central receiver.
Diese zweite Variante ergibt sich aus der ersten Variante der Erfindung im Wesentlichen durch Vertauschen der Sender und Empfänger. Die Vorteile der ersten Variante gelten somit entsprechend auch für die zweite Variante der Erfindung.These second variant results from the first variant of the invention essentially by swapping the transmitter and receiver. The advantages of the first variant thus apply accordingly for the second variant of the invention.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The The invention will be explained below with reference to the drawings. Show it:
In
der Sender-/Empfängereinheit
In
der Sender-/Empfängereinheit
Den
Sendern
Dem
Empfänger
In
der Umlenkeinheit
Die
von den beiden Sendern
Um
empfangsseitig die Lichtstrahlen
Bei
freiem Überwachungsbereich treffen die von den Sendern
Eine
sichere Objektdetektion wäre dann nicht mehr gegeben, wenn
sich innerhalb des Überwachungsbereichs eine der Sendelichtkeulen
Die
Sendelichtkeule
Demgegenüber
kann der Öffnungswinkel αb der
Sendelichtkeule
Wesentlich
ist, dass die Sendelichtkeule
Dem
Sender
Wie
aus
Die
Sendelichtkeule
- 11
- Optoelektronische VorrichtungOptoelectronic contraption
- 22
- Sender-/EmpfängereinheitTransmitter / receiver unit
- 33
- UmlenkeinheitReturn unit
- 44
- Lichtstrahlenlight rays
- 4a4a
- Lichtstrahlenlight rays
- 4b4b
- Lichtstrahlenlight rays
- 55
- Sendertransmitter
- 5a5a
- Sendertransmitter
- 5b5b
- Sendertransmitter
- 66
- Empfängerreceiver
- 6a6a
- Empfängerreceiver
- 6b6b
- Empfängerreceiver
- 77
- Auswerteeinheitevaluation
- 88th
- Schaltausgangswitching output
- 9a9a
- Sendeoptiktransmission optics
- 9b9b
- Sendeoptiktransmission optics
- 1010
- SendelichtkeuleTransmitting light lobe
- 10a10a
- SendelichtkeuleTransmitting light lobe
- 10b10b
- SendelichtkeuleTransmitting light lobe
- 1111
- Sichtbereichviewing area
- 11a11a
- Empfangsoptikreceiving optics
- 11b11b
- Empfangsoptikreceiving optics
- 1212
- Sichtbereichviewing area
- 12a12a
- Sichtbereichviewing area
- 12b12b
- Sichtbereichviewing area
- 1313
- Umlenkspiegeldeflecting
- 1414
- Umlenkspiegeldeflecting
- 14'14 '
- Umlenkspiegeldeflecting
- 1515
- Umlenkspiegeldeflecting
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110427 |