Sensor óptico con una pluralidad de salidas de conmutación.

Sensor óptico (1) para detectar objetos en un área de monitoreo (4) al menos con un emisor (6) que emite hacesde luz de emisión (5),

al menos un receptor (10) que recibe haces de luz de recepción (15) y al menos una unidad deevaluación (13) para evaluar las señales de recepción presentes en la salida del receptor, donde se proporcionanvarias salidas de conmutación de seguridad (14) que se encuentran asociadas a diferentes campos de proteccióncomo partes del área de monitoreo (4), donde los campos de protección se encuentran almacenados en la unidad deevaluación (13) como valores de parámetro, donde las señales de conmutación emitidas por esas salidas deconmutación de seguridad (14) se encuentran diseñadas para controlar diferentes instrumentos de trabajo, y dondelos estados de conmutación de una señal de conmutación se determinan respectivamente en función de la detecciónde un objeto dentro del campo de protección asociado a la señal de conmutación

Sensor óptico con una pluralidad de salidas de conmutación La presente invención hace referencia a un sensor óptico conforme al preámbulo de la reivindicación 1.

Los sensores ópticos de esta clase se emplean en particular dentro del ámbito de las técnicas de seguridad y se utilizan para controlar áreas de peligro próximas a instrumentos de trabajo, como por ejemplo prensas plegadoras, robots o sistemas de transporte sin conductor.

A través del área de monitoreo detectada por el sensor óptico se controla el área de peligro próxima a un instrumento de trabajo de esa clase. Si un objeto o una persona ingresa al área de monitoreo, en la unidad de evaluación del sensor óptico se genera una señal de conmutación correspondiente con un estado de conmutación predeterminado que es emitida por una salida de conmutación de seguridad. Con la señal de conmutación se detiene el instrumento de trabajo, es decir se desactiva, para impedir que se presenten riesgos para las personas. Por el contrario, si nadie se encuentra dentro del área de monitoreo, la señal de conmutación adopta un segundo estado de conmutación, de manera que el instrumento de trabajo se pone en marcha, es decir se activa.

En el caso de aplicaciones de localización física fija para la seguridad de instrumentos de trabajo se utilizan en particular sensores ópticos diseñados como protección fotoeléctrica. Una protección fotoeléctrica de esa clase es conocida por la solicitud DE 39 39 191 A1. Esta protección fotoeléctrica se compone de una disposición de pares de emisores y receptores dispuestos distanciados unos frente a otros, que forman los ejes del haz de la protección fotoeléctrica. Los ejes del haz de la protección fotoeléctrica se complementan formando un área de monitoreo que se extiende en un plano. En el caso de un área de monitoreo libre, ninguno de los ejes del haz se interrumpe, de manera que los haces de luz de emisión emitidos por los emisores alcanzan los receptores asociados sin ningún obstáculo. En la unidad de evaluación se genera entonces una señal de conmutación mediante la cual se activa el instrumento de trabajo. Si un objeto o una persona ingresa al área de monitoreo, entonces se interrumpe al menos un eje del haz. Se modifica entonces el estado de conmutación de la señal de conmutación. La señal de conmutación así modificada, emitida mediante la salida de conmutación de seguridad, desactiva el instrumento de trabajo.

En el caso de aplicaciones de localización física fija y en particular también en el caso de aplicaciones móviles, se utilizan sensores ópticos, en particular diseñados como sensores de distancia de superficie, para asegurar el área de peligro. Un sensor de distancia de superficie de esa clase es conocido por la solicitud DE 19 917 509 C1. El sensor de distancia de superficie se compone esencialmente de un sensor de distancia con un emisor que emite haces de luz de emisión y un receptor que recibe haces de luz de recepción. La medición de la distancia se efectúa según el método de tiempo de recorrido, es decir que se calcula el tiempo de recorrido de la luz de los haces de luz emisión conducidos hacia un objeto y los haces de luz de recepción reflectados nuevamente por éste. Para detectar objetos dentro de un área de monitoreo, los haces de luz de emisión emitidos por el emisor son deflectados periódicamente mediante una unidad de deflexión.

En la unidad de evaluación se almacena una cantidad predeterminada de campos de protección que define respectivamente un segmento determinado del área de monitoreo. Antes de poner en funcionamiento el sensor de distancia de superficie debe seleccionarse un campo de protección. Si se detecta entonces un objeto o una persona dentro de ese campo de protección se emite una señal de conmutación mediante la salida de conmutación del sensor de distancia de superficie, donde dicha señal desactiva un instrumento de trabajo.

Con un sensor óptico de esta clase puede protegerse un área de peligro de un instrumento de trabajo. Para proteger varias áreas de peligro en varios instrumentos de trabajo se proporciona una pluralidad de sensores ópticos en una cantidad correspondiente. Esto implica gastos de instalación elevados no deseados.

La solicitud US-A-5583334 hace referencia a un procedimiento para identificar emisores de luz o receptores de luz defectuosos de una protección fotoeléctrica compuesta por una serie de emisores de luz contiguos y una serie de receptores de luz contiguos, dispuestas distanciadas una con respecto a la otra, las cuales proporcionan un circuito de evaluación, donde durante un funcionamiento normal de la protección fotoeléctrica los emisores de luz y los receptores de luz asociados individualmente a éstos se activan uno tras otro y en cada receptor de luz, al activarse el emisor de luz asociado, se identifica si se encuentra presente o no una señal de recepción de luz, donde se genera una señal de alarma correspondiente en caso de no identificarse ninguna señal de recepción. Los haces de luz emitidos por los emisores de luz, en caso de que no existan obstáculos, se proporcionan no sólo sobre los receptores de luz asociados, sino al menos también sobre un receptor de luz contiguo. Los receptores de luz, además, no sólo reciben luz desde los emisores de luz asociados, sino al menos también desde un emisor de luz contiguo. En caso de ausencia de una señal de recepción en un receptor de luz determinado, durante una operación de verificación, al encontrarse activado el emisor de luz asociado, se activa el receptor de luz contiguo al receptor de luz que no ha recibido ninguna señal de recepción y se controla si ese receptor de luz contiguo recibe o no luz desde

el emisor de luz activado asociado, o al encontrarse activado el receptor de luz, se activa el emisor de luz contiguo al emisor de luz asociado y se controla si el receptor de luz activado recibe o no luz desde ese emisor de luz asociado.

La solicitud DE 197 30 341 A1 hace referencia a un procedimiento para operar una disposición optoelectrónica de sensores con una unidad de recepción de luz para recibir luz proveniente de un área de monitoreo, con una unidad de control y de evaluación. Durante el procedimiento, la unidad de recepción de luz se subdivide en varias zonas de recepción que respectivamente corresponden a una zona del objeto en el área de monitoreo. Cada zona de recepción puede encontrarse asignada a una salida de conmutación individual para emitir mediante ésta una señal individual de identificación del objeto.

Es objeto de la presente invención proporcionar un sensor óptico de la clase mencionada en la introducción, el cual pueda utilizarse con la mayor flexibilidad posible con una inversión reducida en cuanto a los costes.

Para alcanzar este objeto se proporcionan las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se describen formas de ejecución ventajosas y perfeccionamientos convenientes de la invención.

El sensor óptico conforme a la invención se utiliza para detectar objetos en una zona de monitoreo y presenta al menos un sensor que emite haces de luz de emisión, al menos un receptor que recibe haces de luz de recepción y al menos una unidad de evaluación para evaluar las señales de recepción presentes en la salida del receptor. Se proporciona una pluralidad de salidas de conmutación de seguridad que se encuentran asociadas a diferentes campos de protección como partes del área de monitoreo. Los campos de protección se almacenan como valores de parámetro en la unidad de evaluación. Con las señales de conmutación se controlan diferentes instrumentos de trabajo. Los estados de conmutación de una señal de conmutación se determinan en función de la detección de un objeto dentro del campo de protección asociado a la señal de conmutación.

De este modo, el fundamental principal de la presente invención consiste en el hecho de que mediante diferentes salidas de conmutación de seguridad se pueden controlar varios instrumentos de trabajo utilizando un sensor óptico.

Las señales de conmutación que son emitidas por las salidas de conmutación de seguridad individuales adoptan estados de conmutación que dependen de la detección de objetos dentro de campos de protección predeterminados. Estos campos de protección se almacenan en la unidad de evaluación. La asociación de los campos de protección con respecto a las salidas de conmutación de seguridad puede determinarse antes de poner en funcionamiento el sensor óptico. De forma alternativa, la asociación puede modificarse también durante el funcionamiento del sensor óptico.

De manera conveniente, la asociación de los campos de protección tiene... [Seguir leyendo]

1. Sensor óptico (1) para detectar objetos en un área de monitoreo (4) al menos con un emisor (6) que emite haces de luz de emisión (5) , al menos un receptor (10) que recibe haces de luz de recepción (15) y al menos una unidad de evaluación (13) para evaluar las señales de recepción presentes en la salida del receptor, donde se proporcionan varias salidas de conmutación de seguridad (14) que se encuentran asociadas a diferentes campos de protección como partes del área de monitoreo (4) , donde los campos de protección se encuentran almacenados en la unidad de evaluación (13) como valores de parámetro, donde las señales de conmutación emitidas por esas salidas de conmutación de seguridad (14) se encuentran diseñadas para controlar diferentes instrumentos de trabajo, y donde los estados de conmutación de una señal de conmutación se determinan respectivamente en función de la detección de un objeto dentro del campo de protección asociado a la señal de conmutación.

2. Sensor óptico conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque puede modificarse la asociación de los campos de protección con respecto a las salidas de conmutación de seguridad (14) individuales.

3. Sensor óptico conforme a la reivindicación 2, caracterizado porque la asociación de los campos de protección con respecto a las salidas de conmutación de seguridad (14) puede modificarse mediante la entrada de señales de control en la unidad de evaluación (13) .

4. Sensor óptico conforme a la reivindicación 2, caracterizado porque durante su funcionamiento la asociación de los campos de protección con respecto a las salidas de conmutación de seguridad (14) puede modificarse mediante la unidad de evaluación (13) .

5. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los campos de protección se encuentran formados por diferentes áreas del área de monitoreo (4) .

6. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los campos de protección individuales se superponen de forma parcial.

7. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque todas las salidas de conmutación de seguridad (14) se encuentran diseñadas para la misma categoría de seguridad.

8. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque todas las salidas de conmutación de seguridad (14) se encuentran diseñadas para diferentes categorías de seguridad.

9. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 7 u 8, caracterizado porque todas las salidas de conmutación de seguridad (14) presentan una estructura monocanal o bicanal.

10. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque éste se encuentra diseñado como protección fotoeléctrica.

11. Sensor óptico conforme a la reivindicación 10, caracterizado porque éste presenta una disposición múltiple de emisores (6) y de receptores (10) , donde los haces de luz de emisión (5) emitidos por un emisor (6) , cuando la trayectoria del haz es libre, son conducidos como haces de luz de recepción (15) al receptor asociado (10) , donde los pares individuales de emisores (6) y receptores (10) forman ejes del haz y donde la totalidad de todos los ejes del haz define el área de monitoreo (4) .

12. Sensor óptico conforme a la reivindicación 11, caracterizado porque un campo de protección se encuentra formado por un subconjunto de los ejes del haz.

13. Sensor óptico conforme a la reivindicación 12, caracterizado porque un campo de protección se encuentra formado por una subárea continua de los ejes del haz.

14. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque éste se encuentra diseñado como sensor de distancia de superficie que presenta al menos un sensor de distancia formado por un emisor (6) y un receptor (10) , donde los haces de luz de emisión (5) emitidos por el emisor (6) son conducidos periódicamente hacia el interior de un área angular (0) mediante una unidad de deflexión (18) .

15. Sensor óptico conforme a la reivindicación 14, caracterizado porque el área de monitoreo (4) se encuentra definida por el área angular (0) cubierta por los haces de luz de emisión (5) y por un valor de distancia máxima que puede detectarse con el sensor de distancia.

16. Sensor óptico conforme a la reivindicación 15, caracterizado porque los campos de protección se encuentran formados por segmentos parciales del área angular (0) .

17. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 15 ó 16, caracterizado porque los campos de protección se encuentran formados por áreas de distancia predeterminadas.

18. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque mediante las salidas de conmutación de seguridad (14) pueden emitirse señales de conmutación binarias cuyos estados de conmutación indican si un objeto se encuentra o no al menos en un campo de protección asociado a la respectiva salida de seguridad (14) .

19. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque con cada salida de 10 conmutación de seguridad (14) se controla un instrumento de trabajo.

20. Sensor óptico conforme a la reivindicación 19, caracterizado porque con cada salida de conmutación de seguridad (14) se activa o desactiva un instrumento de trabajo.

21. Sensor óptico conforme a una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque un instrumento de trabajo se controla con varias salidas de conmutación de seguridad (14) .

22. Sensor óptico conforme a la reivindicación 21, caracterizado porque con las salidas de conmutación de seguridad (14) pueden predeterminarse diferentes modos de funcionamiento de un instrumento de trabajo.