專利名稱：模塊化光幕和用于光幕的光學單元的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)測保護區(qū)域的光幕，具體涉及一種用于監(jiān)測保護區(qū)域的安全光幕。此外，本發(fā)明涉及作為這樣的光幕的一部分的光學單元。
背景技術(shù)：
一般而言，光幕對對象移動或侵入到守衛(wèi)區(qū)中進行檢測，更具體地，光幕提供對使 用機器或其他工業(yè)裝備來工作的人類操作者的保護。使用紅外光束或可見光束的光幕在各種工業(yè)應用中被用來提供操作者安全。典型地，光幕被用于機械周圍的操作者保護，諸如沖床、制動器、成型機、自動組裝裝備、繞線機、機器人操作和鑄件操作等等。典型地，常規(guī)的光幕使用沿著在守衛(wèi)區(qū)的一側(cè)的發(fā)送器條在間隔的位置處安裝的發(fā)光二極管(LED)、和沿著守衛(wèi)區(qū)的相對側(cè)的接收器條安裝的光電晶體管(PT)、光電二極管或光電接收器。LED沿著獨立的平行通道向接收器條處的PT發(fā)送經(jīng)調(diào)制的紅外光束。如果諸如操作者臂部的不透明對象阻擋一條或更多條光束穿過，則控制電路關閉機器、阻止機器循環(huán)、或以其他方式對區(qū)域進行安全保護。通常，安全光幕包括兩個光學單元(稱作條、桿或帶)，這兩個光學單元形成為兩個不同的構(gòu)造單元，光學單元中的一個具有發(fā)射器的功能，而另一個具有接收器的功能。然而，發(fā)射器和接收器的這種專用架構(gòu)具有幾個缺點。第一，制造成本高，這是由于每個類型的光學單元必須有差別地來制造。另外，由于光學通信僅是單向性的即從傳送器到接收器的事實，光學同步會很難，并且通信信息的發(fā)送僅在一個方向上是可能的。第二，當使用用于進行光幕對準的傳送器光學單元的光發(fā)射元件時，精度是不令人滿意的，因為通過使用該方案僅能夠?qū)氏到y(tǒng)的一半。因此，如在歐洲專利0889332中說明的，公知地使用獨立的對準光源，例如激光。然而，這樣的集成式激光對準系統(tǒng)的使用增加了制造光學單元的復雜性和成本。如在歐洲專利EP 1870734中描述的，已經(jīng)提出了將接收器和發(fā)送器定位在第一光學單元和第二光學單元中的每個上。這里，網(wǎng)格具有兩個相同的發(fā)送/接收帶，發(fā)送/接收單元固定至發(fā)送/接收帶。發(fā)送/接收帶彼此相對布置，其間形成有保護區(qū)域。發(fā)送/接收帶相同地形成在控制和評價單元中?？刂坪驮u價單元具有安全輸出端，所述安全輸出端一起形成為切換通道。針對所有帶設置相同的電源。然而，由于公知的發(fā)送/接收條被相同地構(gòu)造并也相同地操作的事實，同步是特別難的問題。此外，由于建立的具有獨立的接收器條和發(fā)送器條的系統(tǒng)的顯著架構(gòu)差異，根據(jù)EP 1870734的組合的接收器/發(fā)送器單元不能被用于翻新或更新現(xiàn)有的光幕。此外，根據(jù)EP 1870734的系統(tǒng)也具有如下缺點該系統(tǒng)僅能夠提供單通道通信，然而，許多應用需要雙通道配置。此外，公知地，要提供另外的通信通道以用于提供雙向通信。由于同步算法花費很長時間來僅以單向光學器件實現(xiàn)同步，所以公知地可替代地使用連接電纜從而電學地同步桿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種光幕及一種用于光幕的光學單元，其可以以特別具有成本效益的方式來制造，允許精確對準和同步并與現(xiàn)有的光幕組件兼容。通過獨立權(quán)利要求的主題來解決該目的。本發(fā)明的有利實施方式是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)本發(fā)明，每個光學單元具有帶有多個光發(fā)射元件和光接收元件的收發(fā)器單元、以及至少一個獨立可拆卸的插件模塊。第一收發(fā)器單元和第二收發(fā)器單元被相同地構(gòu)造，然而，第一插件模塊和第二插件模塊彼此不同，從而限定相應的光學單元的功能。例如，插件模塊以例如測試輸入端區(qū)分光學單元為發(fā)射器，或以例如輸出信號切換裝置OSSD區(qū) 分光學單元為接收器。根據(jù)本發(fā)明的模塊化架構(gòu)允許非常具有成本效益的制造，這是由于收發(fā)器模塊被相同地構(gòu)造且另一方面可以以非常靈活的方式用于大量架構(gòu)。根據(jù)有利的實施方式，光幕在至少一個光障被中斷時產(chǎn)生限定的輸出信號，該輸出信號是安全信號。然而，對于本領域技術(shù)人員清楚的是，根據(jù)本發(fā)明的原理也可以用于不用在安全應用中的光幕或也可以用于感測式光幕。根據(jù)本發(fā)明，第一光學單元和第二光學單元與控制單元在冗余雙通道配置下通信，從而滿足了例如在“ IEC 61496-1和2，版本2. I，2008-01”中限定的電敏保護裝備的需求。根據(jù)本發(fā)明的插件是單獨容納式可拆卸單元，該插件可以給光學單元提供各種功能。具體地，插件模塊可以限定發(fā)送器功能，且可以包括至少一個通用輸入/輸出GPIO端子?？商娲?，插件模塊可以限定接收器功能，且包括用于使控制單元在至少一個光障的中斷時輸出安全信號的至少一個輸出信號切換裝置0SSD。另外，該插件模塊可以包括機器初級控制元件/外部裝置監(jiān)測(MPEC/EDM)端子。實現(xiàn)收發(fā)器單元的特別有效的方式是提供多個獨立的收發(fā)器元件，每個收發(fā)器元件包括至少一個光發(fā)射元件和至少一個光接收(檢測)元件。光發(fā)射元件可以例如是發(fā)光二極管LED。根據(jù)有利的實施方式，該光發(fā)射元件包括用于生成限定并定向的光束的全內(nèi)反射(TIR)單元。根據(jù)有利的實施方式，發(fā)射光是可見光，尤其是具有大約620nm到750nm之間的波長的紅光。與在使用紅外光時相比，可見光的使用使得能夠更容易滿足眼睛安全需求。此夕卜，具有可見發(fā)射光的LED也可以用于對使用者顯示狀態(tài)信息。這不僅在進行光幕對準時而且在在操作期間提供屏蔽或消隱的可能性時是特別重要的。為了降低噪聲和干擾的影響，每個收發(fā)器元件可以設置有其自身的用于驅(qū)動光發(fā)射元件并用于預處理由光檢測元件生成的信號的電路。優(yōu)選地，該電路以專用集成電路ASIC的形式來實現(xiàn)。為了進一步降低成本，不是使用相同數(shù)目的發(fā)射器和接收器，而是可以更經(jīng)常地使用它們中較便宜的一個。例如，光發(fā)射元件可以是光接收元件的兩倍。
每個光學單元具有安裝在其上的發(fā)送器和接收器的事實提供了實現(xiàn)這些單元之間的用于在光學上傳輸信息的雙向通信的可能性。根據(jù)本發(fā)明的光學單元不必然每個僅具有一個插件模塊，而也可以配備有第二插件模塊。當在光學單元處設置頂端插件模塊和底端插件模塊時，也可以設計復雜的級聯(lián)機構(gòu)。


附圖被包括到說明書中并形成說明書的一部分以說明本發(fā)明的幾個實施方式。這些附圖連同描述一起用來說明本發(fā)明的原理。附圖僅用于說明本發(fā)明可以如何被完成并使用的優(yōu)選和可替代的示例，而不應當解釋為將本發(fā)明僅限制于示出并描述的實施方式。此夕卜，實施方式的幾個方面可以單獨地或以不同組合的方式來形成根據(jù)本發(fā)明的方案。如在 附圖中示出的，根據(jù)本發(fā)明的各個實施方式的以下更具體的描述，另外的特征和優(yōu)點將變得明顯，在附圖中，相同的附圖標記代表相同的元件，其中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的包括兩個光學單元的光幕套件的示意圖；圖2示出了用于安全應用的具有模塊化光學單元的光幕的框圖；圖3示出了兩個交互作用的收發(fā)器單元的示意圖；圖4示出了收發(fā)器單元的可替代的實施方式；圖5示出了兩個收發(fā)器單元的又一實施方式；圖6示出了具有多個級聯(lián)光學單元的光幕套件的示意圖；圖7示出了包括幾個收發(fā)器模塊和兩個插件模塊的光學單元的分解圖；圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的光幕的內(nèi)部架構(gòu)的框圖。
具體實施例方式參照圖1，示意性地示出了光幕組裝套件100。根據(jù)本發(fā)明，設置有兩個相同的收發(fā)器單元102、104，二者均具有布置在其上的多個光發(fā)射單元和光接收單元。這些收發(fā)器單元102、104中的每一個都本身需要另外的插件(plug-in)單元106或108以形成完整的準備運行的光學單元。第一插件模塊106可以限定傳送器功能并包括通用輸入/輸出(GPI0，general purpose input/output)。另一方面，第二插件模塊108可以例如是包括輸出信號切換裝置(OSSD，outputsignal switching device)的模塊,從而將一個收發(fā)器單元102與相應的插件模塊的組合限定為接收器單元。如圖I中示出的，插件模塊106、108可以借助螺絲固定在收發(fā)器單元102、104處。然而，也可以使用搭扣配合連接件(snap fit connection)或任何其他的適合的固定器件將插件模塊緊固在收發(fā)器單元處。設置有一組安裝支架(bracket) 110用于將組裝的光學單元固定在待監(jiān)測的保護區(qū)域處。安裝說明書112和標準測試棒114使光幕組裝套件100完整。根據(jù)本發(fā)明，也可以稱作桿的相同的收發(fā)器單元102、104在其功能方面由于相關聯(lián)的插件106、108而不同。如根據(jù)下圖將明顯的，由于每個收發(fā)器單元包括光發(fā)射器和接收器，所以兩個收發(fā)器單元之間的雙向光通信是可行的。此外，由于雙向通信，光同步被簡化?？梢允褂霉饽唤M裝套件100替換較老式的經(jīng)典光幕；如果使用紅光發(fā)射器作為光發(fā)射裝置，則可以在無額外幫助的情況下完成光學單元相對于彼此的對準。由于所有收發(fā)器單元是相同的，所以它們在制造處理期間的預組裝是相同的，并且傳送器光學單元或接收器光學單元的區(qū)別由插件單元106、108來實現(xiàn)，插件單元106、108小且便宜，并可以被使用者處理。此外，由于只需要一個收發(fā)器模塊，所以方便替換存儲。最終，由于更高的零件量，生產(chǎn)成本被降低。圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明的安全光幕的示例性實施方式。在該實施方式中，光幕由兩個光學單元116、118形成。第一光學單元116和第二光學單元118中的每一個都包括相同的收發(fā)器單元102、104。為了將第一光學單元116區(qū)分為傳送器單元，第一光學單元116包括插件模塊106，該插件模塊106裝配有通用輸入/輸出(GPIO)端子。這意味著可以使用圖2中示出的配置中的光學單元116來替換如在市場上通?？?獲得的傳送器桿。另一方面，第二光學單元118在其功能方面被限定為接收器單元，該第二光學單元118具有在第二插件模塊108處的OSSD端子。根據(jù)本發(fā)明的收發(fā)器單元102、104中的每一個都包括多個收發(fā)器元件120，所述多個收發(fā)器元件120更詳細地示出在圖3中。在圖2的具體實施方式
中，每個收發(fā)器元件120包括一個指定為發(fā)送器Tx的光發(fā)射元件122和一個標記為接收元件Rx的光檢測元件124。根據(jù)本發(fā)明，每個光發(fā)射元件122發(fā)射可見光，具體地發(fā)射具有620nm至750nm的波長范圍的紅光。通過使用可見光，可以通過從相對側(cè)觀察可見光容易地對準光學單元116、118。與紅外光被用于發(fā)射器的最常規(guī)的光幕對比，可以在無另外成本的情況下進行對準，并還可以更容易地滿足眼睛保護需求。在圖2中，針對各個光束和收發(fā)器元件的距離給出了幾個示例性度量。根據(jù)該布置，兩個收發(fā)器單元102、104具有相同的定向，這意味著光發(fā)射裝置與光檢測裝置總是彼此直接相對。光發(fā)射器以在傳送器與接收器之間建立線性級聯(lián)的方式來定向。圖3示出了可替代的實施方式，其中，第一收發(fā)器單元102和第二收發(fā)器單元104以光發(fā)射元件122總是與光檢測元件124直接相對地布置的方式來定向。收發(fā)器元件120被詳細示出。根據(jù)本發(fā)明的每個收發(fā)器元件120包括帶有(carry，攜帶、支撐)一個光發(fā)射二極管122和一個作為光檢測兀件124的光電二極管的基底126。為了生成定向光束，光發(fā)射元件122包括全內(nèi)反射(TIR)裝置。光檢測元件124設置有用于將入射光聚集(bundle)在光檢測元件124的感測表面上的透鏡光學器件和拋物面反射器130。TIR光學器件是用于高功率發(fā)光二極管(LED)的次級光學器件。該光學器件將中心透鏡與全反射鏡組合用于將光校準成平行光束。根據(jù)本發(fā)明，每個收發(fā)器元件120在公共基底126上將光發(fā)射元件122和光檢測元件124與它們的光學器件128和130組合，該公共基底126也可以帶有用于驅(qū)動LED并預處理來自光電檢測器的信號所需的電路。當使用紅光發(fā)射器作為光發(fā)射元件122時，發(fā)射器同時可以用于顯示和感測。此夕卜，紅光發(fā)射器可以另外用于絕緣(insulation)期間的對準。此外，紅光發(fā)射器和接收器與紅外傳感器和傳送器相比更具成本效益。光學器件二者可以集成為一個殼部件。從而，可以降低用于制造收發(fā)器元件120的成本。
通過針對發(fā)射器和接收器使用不同的光學器件，一方面，針對發(fā)射器通過使用全內(nèi)反射可以實現(xiàn)高效率耦接，另一方面，針對接收器可以選擇大透鏡區(qū)域，從而使得高的光功率能夠到達敏感區(qū)域。通過調(diào)節(jié)發(fā)射功率可以適應有效孔徑角(EAA, effective aperture angle)。通過操作光發(fā)射元件接近檢測限度，錯誤反射是可檢測的。此外，由于接收器過驅(qū)動不會發(fā)生，所以響應時間較快。用于每個光學單元中的發(fā)射器的TIR光學器件導致小的光學器件體積，從而在印刷電路板上留下空間，該空間可以被用于顯示器、通信元件、操作及控制元件、以及也有另外的激光對準單元。當然，收發(fā)器元件120不需要必須受限于僅具有一個光發(fā)射元件122和一個光檢測元件124的情況。如在圖4和圖5中示出的，例如，可以將兩個或四個光發(fā)射元件與僅一個光檢測元件124組合。然而，針對收發(fā)器元件120也可以選擇任何其他的適合的組合。通過使用交叉束，可以在光幕的整個長度上保持分辨率。在圖5中使用了為接收器四倍的發(fā)射器。這里每個發(fā)射器必須使用多于兩個的交叉束。在圖5中用箭頭標記了臨界分辨率位 置(critical resolution location)。到目前為止，總是只有一個用于每個光學單元的插件模塊被示出。然而，本發(fā)明可以擴展到使用多于一個的插件模塊以增強每個光學單元的功能的情況。通過在每個光學單元的兩端(“頂端”和“底端”)處使用插件單元，如在圖6中示意性地示出的，也可以建立級聯(lián)架構(gòu)，其中，達到四個的光學單元以串聯(lián)方式連接以覆蓋待監(jiān)測的較大區(qū)域。此外，可以直接地通過頂端插件模塊連接緊急關閉裝置。圖7示出了根據(jù)另外的實施方式的光學單元116或118的分解圖。該光學單元以與圖I中示出的光學單元相比更復雜的方式來設計，但是模塊化特性又導致對于用戶的高靈活性。根據(jù)該實施方式，收發(fā)器單元102包括幾個收發(fā)器模塊132，其帶有根據(jù)先前的圖的多個收發(fā)器元件。為了將收發(fā)器模塊132彼此連接,設置有互聯(lián)件(interconnection) 134?？刂破髂K136包括控制器單元，該控制器單元具有包含于其中的微控制器。根據(jù)本發(fā)明，設置有兩個插件模塊，即，底端插件模塊138和頂端插件模塊140。在招擠壓型材(aluminum extrusion profile) 144的兩端處設置有端帽142以容納插件模塊138和140。透明前窗146保護收發(fā)器模塊132免于灰塵和濕氣。收發(fā)器單元102、104根據(jù)什么類型的插件模塊138、140被插入而被相應地用作傳送器或接收器光學單元。從而，可以以特別具有成本效益的方式產(chǎn)生安全光幕。圖8作為示例示出了根據(jù)本發(fā)明的光學單元的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，該光學單元用在具有兩個OSSD輸出端的接收器單元處。為了提供需要的冗余，設置有兩個微處理器μ P1、μΡ2,并且內(nèi)部通信路徑在雙通道配置下。另外，可以設置有光通信接口(OCI)，該光通信接口(OCI)使得能夠通過光學路徑并從光學單元到計算機等來通信。也可以借助根據(jù)本發(fā)明的相應的插件模塊來包含如同消隱(blanking)、屏蔽(muting)或束編碼(beam coding)的功能。除非本文中另有表示或上下文清楚地否定，否則描述本發(fā)明的上下文中(尤其是所附權(quán)利要求的上下文中)的詞語“一個”、“一種”、“該”以及相似指示詞的使用應當解釋成包括單數(shù)和復數(shù)。除非另有說明，否則詞語“包括”、“具有”、“包含”和“含有”應當解釋為開放式詞語(即，意思是“包括但不限于”)。除非本文中另有表示，否則本文中的值的范圍的敘述僅意在用作單獨指示落入范圍內(nèi)的每個獨立值的速記方法，并且每個獨立值好像在本文中單獨敘述一樣地合并到說明書中。除非本文中另有表示或上下文另有清楚地否定，否則可以以任何適合的順序執(zhí)行本文中描述的所有方法。除非另有要求，否則本文中提供的任何及所有示例或示意性語言(例如“諸如”)的使用僅意在更好地說明本發(fā)明并且不造成對本發(fā)明范圍的限制。說明書中的語言不應當解釋為表示任何不要求保護的元件對于實踐本發(fā)明必需。通過以上的描述可以看出，根據(jù)本發(fā)明的實施例，提供了如下的方案I. 一種用于監(jiān)測保護區(qū)域的光幕，所述光幕包括至少一個第一光學單元(116)，其具有多個光發(fā)射元件(122)和光接收元件(124);以及至少一個第二光學單元(118)，其具有多個光發(fā)射元件(122)和光接收元件 (124)，其中，所述光發(fā)射元件和光接收元件用于以形成在相對的光發(fā)射元件與光接收元件之間的多個光障形成光網(wǎng)格，控制單元，用于處理由所述光接收元件生成的輸出信號并用于在至少一個光障被中斷時生成限定的輸出信號，其中，所述第一和第二光學單元(116、118)每個都包括帶有所述多個光發(fā)射元件和光接收元件的收發(fā)器單元(102、104)、以及至少一個獨立可拆卸的插件模塊(106、108)，所述第一和第二收發(fā)器單元(102、104)基于相同的結(jié)構(gòu)，并且所述第一和第二插件模塊(106,108)彼此不同以分別限定所述第一光學單元和第二光學單元的功能。2.根據(jù)附記I所述的光幕，其中，在至少一個光障被中斷時生成的所述限定的輸出信號是安全信號。3.根據(jù)附記I或2所述的光幕，其中，所述第一插件模塊(106)限定傳送器功能并且包括至少一個通用輸入/輸出GPIO端子。4.根據(jù)附記3所述的光幕，其中，所述第二插件模塊(108)限定接收器功能并且包括用于使所述控制單元在至少一個光障被中斷時輸出安全信號的至少一個輸出信號切換裝置OSSD。5.根據(jù)附記4所述的光幕，其中，所述輸出信號切換裝置在冗余雙通道配置下輸出所述安全信號。6.根據(jù)前述附記之一所述的光幕，其中，所述第二插件模塊(108)包括機器初級控制元件/外部裝置監(jiān)測MPCE/EDM端子。7.根據(jù)前述附記之一所述的光幕，其中，所述收發(fā)器單元(102、104)每個都包括多個收發(fā)器元件(120)，每個所述收發(fā)器元件(120)包括至少一個光發(fā)射元件(122)和至少一個光接收兀件(124)。8.根據(jù)附記7所述的光幕，其中，所述光發(fā)射元件(122)包括用于生成對準的光束的全內(nèi)反射TIR單元。9.根據(jù)前述附記之一所述的光幕，其中，所述收發(fā)器單元(102、104)中的每一個用于向相應的另一收發(fā)器單元(104、102)發(fā)送光。
10.根據(jù)前述附記之一所述的光幕，其中，發(fā)射光是可見光，尤其是具有大約620nm到750nm之間的波長的紅光。11.根據(jù)附記7至10之一所述的光幕，其中，所述光發(fā)射元件(122)中的至少一個還用于對使用者顯示狀態(tài)信息。12.根據(jù)附記7至11之一所述的光幕，其中，每一個收發(fā)器元件(120)包括用于驅(qū)動所述光發(fā)射元件(122)并用于處理由所述光接收元件(124)生成的信號的電路。13.根據(jù)附記7至12之一所述的光幕，其中，對于每一個收發(fā)器元件(120)，光發(fā)射元件(122)的數(shù)目和光接收元件(124)的數(shù)目彼此不同。14.根據(jù)附記7至13之一所述的光幕，其中，所述光發(fā)射元件(122)包括至少一個發(fā)光二極管LED。
15.根據(jù)前述附記之一所述的光幕，其中，所述光發(fā)射單元(122)和光接收單元
(124)中的至少一部分用于傳輸所述第一和第二光學單元(116、118)之間的通信信號。16.根據(jù)前述附記之一所述的光幕,其中，多個第一和第二光發(fā)射單兀(122)和/或第一光接收單元(124)中的至少一部分用于生成彼此之間的對準光束，并且其中，所述控制單元用于評價與所述對準光束對應的光接收單元的輸出信號以支持所述第一和第二光學單元(116、118)相對于彼此的機械對準。17.根據(jù)前述附記之一所述的光幕，其中，所述插件模塊(140)中的至少一個適于連接安全裝置，優(yōu)選地，連接緊急停止裝置。18.根據(jù)前述附記之一所述的光幕，其中，至少一個插件模塊(140)被配置成連接兩個光學單元以形成級聯(lián)架構(gòu)。19. 一種用于光幕的光學單元，所述光學單元具有多個第一光發(fā)射元件(122)和第一光接收元件(124)，其中，所述光發(fā)射元件和光接收元件用于以形成在相對的第二光發(fā)射元件與第二光接收元件之間的多個光障形成光網(wǎng)格，其中，所述光學單元(116、118)包括帶有所述多個第一光發(fā)射元件(122)和第一光接收元件(124)的收發(fā)器單元(102、104)、以及至少一個獨立可拆卸的插件模塊(104、106)，所述插件模塊被配置成限定所述光學單元(116、118)的功能。本文中描述了示例性實施方式。對于本領域普通技術(shù)人員而言在閱讀之前的描述時，這些實施方式的變體會變得明顯。本發(fā)明人期望技術(shù)人員適當?shù)厥褂眠@樣的變體，并且本發(fā)明人意在本發(fā)明可以以本文中具體描述以外的方式來實踐。因此，本發(fā)明包括本文所附權(quán)利要求中敘述的主題的如適用的法律允許的所有修改和等同替換。此外，除非本文中另有表示或上下文另有清楚地否定，否則本發(fā)明包括實施方式的所有可能的變體中的以上描述的元件的任何組合。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)測保護區(qū)域的光幕，所述光幕包括 至少一個第一光學單元(116)，其具有多個光發(fā)射元件(122)和光接收元件(124);以及至少一個第二光學單元(118)，其具有多個光發(fā)射元件(122)和光接收元件(124)，其中，所述光發(fā)射元件和光接收元件用于以形成在相對的光發(fā)射元件與光接收元件之間的多個光障形成光網(wǎng)格， 控制單元，用于處理由所述光接收元件生成的輸出信號并用于在至少一個光障被中斷時生成限定的輸出信號， 其中，所述第一和第二光學單元(116、118)每個都包括帶有所述多個光發(fā)射元件和光接收元件的收發(fā)器單元(102、104)、以及至少一個獨立可拆卸的插件模塊(106、108)，所述第一和第二收發(fā)器單兀(102、104)基于相同的結(jié)構(gòu)，并且所述第一和第二插件模塊(106、108)彼此不同以分別限定所述第一光學單元和第二光學單元的功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光幕，其中，所述第一插件模塊(106)限定傳送器功能并且包括至少一個通用輸入/輸出GPIO端子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光幕，其中，所述第二插件模塊(108)限定接收器功能并且包括用于使所述控制單元在至少一個光障被中斷時輸出安全信號的至少一個輸出信號切換裝置OSSD。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光幕，其中，所述收發(fā)器單元(102、104)每個都包括多個收發(fā)器元件(120)，每個所述收發(fā)器元件(120)包括至少一個光發(fā)射元件(122)和至少一個光接收兀件(124)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光幕，其中，所述光發(fā)射元件(122)包括用于生成對準的光束的全內(nèi)反射TIR單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光幕,其中，對于每一個收發(fā)器兀件(120),光發(fā)射兀件(122)的數(shù)目和光接收元件(124)的數(shù)目彼此不同。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光幕，其中，所述光發(fā)射單元(122)和光接收單元(124)中的至少一部分用于傳輸所述第一和第二光學單元(116、118)之間的通信信號。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光幕，其中，多個第一和第二光發(fā)射單兀(122)和/或第一光接收單元(124)中的至少一部分用于生成彼此之間的對準光束，并且其中，所述控制單元用于評價與所述對準光束對應的光接收單元的輸出信號以支持所述第一和第二光學單元(116、118)相對于彼此的機械對準。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的光幕，其中，至少一個插件模塊(140)被配置成連接兩個光學單元以形成級聯(lián)架構(gòu)。
10.一種用于光幕的光學單元，所述光學單元具有多個第一光發(fā)射元件(122)和第一光接收元件(124)，其中，所述光發(fā)射元件和光接收元件用于以形成在相對的第二光發(fā)射元件與第二光接收元件之間的多個光障形成光網(wǎng)格， 其中，所述光學單元(116、118)包括帶有所述多個第一光發(fā)射元件(122)和第一光接收元件(124)的收發(fā)器單元(102、104)、以及至少一個獨立可拆卸的插件模塊(104、106)，所述插件模塊被配置成限定所述光學單元(116、118)的功能。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種模塊化光幕和用于光幕的光學單元，所述光幕包括至少一個第一光學單元，其具有多個光發(fā)射元件和光接收元件；以及至少一個第二光學單元，其具有多個光發(fā)射元件和光接收元件，其中，所述光發(fā)射元件和所述光接收元件用于以形成在相對的光發(fā)射元件與光接收元件之間的多個光障形成光網(wǎng)格。所述第一光學單元和第二光學單元每一個都包括帶有所述多個光發(fā)射元件和光接收元件的收發(fā)器單元、以及至少一個獨立可拆卸的插件模塊，所述第一收發(fā)器單元和第二收發(fā)器單元被相同地構(gòu)造，并且所述第一插件模塊和第二插件模塊彼此不同以分別限定第一光學單元和第二光學單元的功能。
文檔編號G02B6/42GK102736121SQ20121010693
公開日2012年10月17日 申請日期2012年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月13日
發(fā)明者卡爾·曼赫茨, 馬丁·哈德格 申請人:賽德斯安全與自動化公司