[发明专利]用于光电屏障的光学单元的收发器元件以及光电光幕

说明书

本发明涉及一种用于光电屏障的光学单元的收发器元件，并且涉及这样的光电屏障。特别地，收发器元件包括至少一个光学发送器、至少一个光学接收器以及控制元件，其中，所述控制元件包括：用于驱动所述至少一个光学发送器发射辐射的驱动器单元；以及用于感测和评估由所述光学接收器生成的电信号的至少一个接收器单元。

技术领域

本发明涉及用于监视保护区的光幕和光电屏障，特别是安全光幕。特别地，本发明涉及用于光电屏障的光学单元的收发器元件，并且涉及这样的光电屏障。

背景技术

通常，光电屏障——也被称为光幕或光栅——检测物体进入到防护区域中的运动或侵入，并且更具体地，对与机器或其他工业设备一起工作的人类操作者提供保护。这样的光电屏障可以由两个或更多个光学单元(还称为杆、棍、边或条)形成，或者由与反射部件交互的一个光学单元形成。

采用红外或可见光光束的光幕用于在各种工业应用中提供操作者的安全。光幕通常用于在机械周围的操作者保护，该机械例如为冲床、制动器、铸模机、自动装配设备、绕线机、机器人操作和铸造操作等。常规光幕通常采用：在沿防护区域一侧的传送器杆的间隔位置处安装的发光二极管(LED)；以及沿该区域相对侧的接收器杆安装的光电晶体管(PT)、光电二极管或光接收器。LED沿单独的平行通道将经调制的红外光束传送至接收器杆处的PT。如果一个或更多个光束被不透明物体例如操作者的手臂阻挡，则控制电路关闭机器、防止机器循环，或者以其他方式防护该区域。

通常，安全光幕包括被形成为两个不同构造单元的两个光学单元，这两个光学单元中的一个具有发射器功能而另一个具有接收器功能。然而，发射器和接收器的这种专用架构具有若干缺点。

首先，由于必须不同地制造每种类型的光学单元，所以制造成本较高。此外，由于光学通信为仅单向的即从发送器到接收器的事实，所以光学同步可能较难并且通信信息的传输可能仅沿一个方向。

已经提议将接收器和传送器定位在第一和第二光学单元中的每个光学单元上，如在欧洲专利EP1870734B1中描述的。此处，光幕具有传送单元和接收单元固定于其的两个相同的传送/接收条。传送/接收条彼此相对放置，其中在条之间形成保护区域。传送/接收条被相同地形成在控制和评估单元中。控制和评估单元具有被形成在一起作为开关通道的安全输出。对所有条设置了相同的电源。

此外，从EP2511737A1已知的是针对这样的光幕提供了模块化光幕和光学单元。

最标准的概念使用致力于驱动辐射发射器或评估来自辐射接收器的信号的集成电路。因此，对于具有发射器和接收器的收发器元件，需要两个不同的控制元件或者这两个不同的控制元件各自具有不会用于特定任务的部分，从而产生不必要的成本。

发明内容

因此，本发明的目的为克服以上提及的问题，并提供一种用于在光电屏障中使用的收发器元件，该收发器元件能够具有高灵活性和可靠性并且可以以成本效益方式制造。

该目的由独立权利要求的主题解决。本发明的有利实施方式为从属权利要求的主题。

本发明基于如下构思：用于光电屏障的光学单元的收发器元件具有至少一个光学发送器和至少一个光学接收器以及控制元件，该控制元件包括用于驱动所述至少一个光学发送器发射辐射的驱动器单元，并且该控制元件具有用于感测和评估由光学接收器生成的电信号的接收器电路系统。换言之，形成控制元件的一个集成电路操控指向相反方向的两个辐射光束的接收部分和发射部分二者。根据本发明，可以集成甚至比仅两个光束多的光束，例如四个、六个或更多个光束，以由一个控制元件操控。有利地，始终使用完整的控制元件，并且一种类型的控制元件足以构建每种所需的光幕架构。