多束光光電保護系統的製作方法
2023-06-22 20:50:31
專利名稱：多束光光電保護系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種多束光光電保護系統。
背景技術：
多束光光電保護系統包括一個含有多個對準的發光元件的發光裝置並含有作為一個單元的多個相應的光檢測器的光檢測裝置，所述多束光光電保護系統通常被用來檢測在寬範圍的檢測區域中的光學障礙物的侵入。多束光光電保護系統一般用於沿著工具機、衝床、壓床、鑄造機、自動控制器等的禁區的邊界製作保護柵欄(protective fence)，即光屏(optical curtain)。因此，例如，如果操作者的身體侵入這樣的禁區，那麼系統檢測到這個侵入並立即停機和/或發出警告信號。
對於在多束光光電保護系統的發光裝置和光檢測裝置之間的相對位置，如果如圖1所示的壓床的機器1包括一突向操作者的突出部分2，一種解決方案是將保護系統3放置到突出部分2的近身端外的位置，在此處保護系統根本不幹擾突出部分2。
但是，這种放置增加了從機器1的工作中心O到保護系統3(光屏)的水平距離X1。因此這增加了用於安裝壓床的整個面積和它的保護系統的面積。所以，這种放置降低了壓床的工作效率。
如果機器1包括突向操作者的突出部分2，另一種解決方案是如圖2和3所示的放置保護系統3。在此處所示的傳統實例中，保護系統3(光屏)被放置到靠近機器1，並預先重新調整以便排除對觸及突出部分2的區域4的有效的檢測。換句話說，其中構成光屏的一些光軸5被突出部分2擋光的區域4被排除了有效檢測。即，一種消隱功能預先排除了作為非檢測區域的觸及突出部分2的區域4，使得保護系統3(光屏)可以被放置到甚至它會妨礙突出部分2的位置。
在這種結構中，由於保護柵欄，即光屏，可以被放置到靠近機器1(X2＜X1)以便保持相對於機器1的儘可能小的安全距離，因此可以改進工作效率。
但是，這種方法依賴於使得在區域4中的一些光軸失效並且它將區域4的全部延伸區排除了檢測，包括在突出部分的至少一側的至少一個部分。但是，光學障礙物有可能通過那個部分侵入禁區。為了補償這種缺陷，必須使用另一種安全措施，例如，用諸如金屬板或網的物理柵欄6來遮蓋區域4的每個這樣的部分，如圖4所示。
日本公開的專利申請第S63-43099號提出了一種多束光光電保護系統，它考慮到如上所述的突出部分的存在。其中公開的保護系統包括一對發光和光檢測裝置。每個裝置分別包括多個發光元件和互補光檢測器和一對反光鏡。所述反光鏡被安排為靠近突出部分，以便在觸及突出部分的區域一個光屏被放置在突出部分的一側或相對的兩側。這是通過在反射鏡反射來自發光和光檢測裝置的光束並在同一發光和光檢測裝置接收反射光。
但是，利用這個公布所教授的保護系統，難於調整在發光和光檢測裝置之間的光軸以及各個發光元件和光檢測器與它們的相關反射鏡的光學對準。這個困難在光軸緊密排列的時候變得更為嚴重。而且，由於每個發光和光檢測裝置必須包括發光元件或光檢測器，用於向和從反射鏡發出或檢測光束，發光和光檢測裝置會不可避免地變得笨重不堪。
發明內容
因此本發明的一個目的在於提供一種多束光光電保護系統，它能夠定位由緊密排列的多個光軸構成的、距離諸如壓床的需要保護系統的機器或設備很近的一個光屏。
本發明的另一個目的是提供一種多束光光電保護系統，它能夠即使在被用於諸如壓床的、需要保護系統的和包括突向操作者的部分的機器或設備的時候製作沒有無效區域的光屏。
本發明的另一個目的是提供一種多束光光電保護系統，它能夠在即使被用於諸如壓床的、需要保護系統的和包括突向操作者的部分的機器或設備的時候製作沒有無效區域的光屏，而不使系統複雜化。
本發明的另一個目的是提供一種多束光光電保護系統，其中當向主發光和光檢測裝置添加子發光和光檢測裝置的時候，可以容易地改進主發光和光檢測裝置的一個基本操作順序以便提供對於主和子發光和光檢測裝置的另一種操作順序。
本發明的那些目的可以通過在此描述的本發明的各個方面而實現。
按照本發明的一個方面，提供了一種多束光光電保護系統，用於向外部裝置輸出阻塞信號，所述阻塞信號指示由於光學障礙物向光屏的侵入而導致的任何對於組成光屏的光束的阻塞，包括一主發光裝置，具有多個在一個陣列中以相等的間隔對準的發光元件；一主光檢測裝置，具有多個與所述多個發光元件數目相等的且在一個陣列中以相等的間隔對準的光檢測器；一子光檢測裝置，位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，具有至少一個能夠從所述主發光裝置檢測光束的光檢測器；一子發光裝置，位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發光的發光元件；所述光屏，包括在所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一主檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間定義的一第一子檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；以及在所述子發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一第二子檢測區域，用於檢測那裡的任何光學障礙物；以及一阻塞信號，當任何光學障礙物侵入主檢測區域、所述第一子檢測區域和所述第二子檢測區域中的至少一個的時候，將向所述外部裝置輸出一個任何光束的光阻礙的指示性的阻塞信號。
按照本發明的另一個方面，提供了一種多束光光電保護系統，用於向一外部裝置輸出一個阻塞信號，所述阻塞信號指示在包括沿著多個光軸的光束的光屏中檢測到的任何光障礙，包括一主發光裝置，具有多個在一個陣列中以相等的間隔對準的發光元件；一主光檢測裝置，與所述主發光裝置相對地放置，並具有多個與所述多個發光元件數目相等的且在一個陣列中以相等的間隔對準的光檢測器；一子光檢測裝置，與所述主發光裝置相對地放置，具有至少一個能夠檢測來自所述主發光裝置的光束的光檢測器；一子發光裝置，位於在與所述子光檢測裝置所處的相同的光軸上與所述主光檢測裝置相對的位置，具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發出光束的發光元件；所述光屏，包括在所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一主檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間定義的一第一子檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；以及在所述子發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一第二子檢測區域，用於檢測那裡的任何光學障礙物；以及一信號處理電路，用於檢測構成光屏的至少一個光束的阻礙並用於向所述的指示阻礙的外部裝置輸出一個阻塞信號。
按照本發明的另一個方面，提供了一種多束光光電保護系統，用於在構成一個多光束光屏的至少一個光束有光阻礙的時候向一外部裝置提供一個阻塞信號，包括一主發光裝置，具有多個在一個陣列中以相等的間隔對準的發光元件；一主光檢測裝置，具有多個與所述發光元件數目相等且以相等的間隔對準的光檢測器；一子光檢測裝置，位於與所述光屏相同的一個平面上，並具有至少一個能夠檢測自所述主發光裝置的光束的光檢測器；一子發光裝置，位於與所述光屏相同的一個平面上，並具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發出光束的發光元件；所述光屏，包括在所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一主檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間定義的一第一子檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；以及在所述子發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一第二子檢測區域，用於檢測那裡的任何光學障礙物；以及一控制方法，用於按照一個基本的操作順序控制所述主發光裝置和所述主光檢測裝置，以便有選擇地在預定的持續時間中，以預定的規則時間間隔啟動相關的發光元件和光檢測器，所述控制方法，通過獲取關於構成所述第一和第二子檢測區域的至少一個光軸的信息，來修改所述基本操作順序，用於將所述主發光裝置和所述主光檢測裝置控制為修改的操作順序，所述控制方法提供用於操作所述子光檢測裝置和所述子發光裝置的定時，並按照修改的操作順序來控制所述主發光裝置、所述主光檢測裝置、所述子光檢測裝置和所述子發光裝置。
在本發明的各個方面中的任何一個中，如果對於包括突向操作者的部分的壓床製作了光屏，則子發光裝置和子光檢測裝置被放置在所述突出部分的相對的兩側，以便使得子檢測區域在公共光軸上靠近壓床的突出部分。以這種方式，光屏可以在離壓床很近圍繞突出部分的地方產生，而不需要任何無效區域。
不象日本公開的專利申請第S63-43099號所披露的多束光光電保護系統那樣，按照本發明的第一方面的多束光光電保護系統不使用反射鏡，所以，可以容易地產生由緊密排列的光軸組成的高強度光屏。
在按照本發明的另一個方面的多束光光電保護系統中，主光檢測裝置或主發光裝置包括用於檢測任何光障礙的信號處理電路，向外部裝置提供信號的輸出電路，並且在整體的控制下產生光阻塞信號並將其提供到外部裝置。因此子光檢測裝置和/或子發光裝置不需要包括它自己的用於檢測和確認任何光障礙的信號處理電路或它自己的用於向外部裝置提供信號的輸出電路。因此，可以簡化安全系統。
通過對下面優選實施例的說明，本發明的這些和其他的目的和優點將會變得明顯。
圖1是圖解一種傳統的多束光光電保護系統的概略側視圖，用於解釋其安裝；圖2是一種傳統的多束光光電保護系統的概略側視圖，用於說明另一種安裝方法；圖3是圖解圖2的傳統多束光光電保護系統的概略前視圖；圖4是圖解用金屬網等遮蓋不可檢測區域的傳統系統的概略前視圖。
圖5是顯示出按照本發明的第一實施例的一種多束光光電保護系統的整體結構的概略圖；圖6是圖解按照圖5的實施例的保護系統的概略側視圖；圖7是用於說明在主發光裝置和主光檢測裝置之間定義的主檢測區域、在主發光裝置和子光檢測裝置之間定義的一第一子檢測區域和在子發光裝置和主光檢測裝置之間定義的一第二子區域的概略圖；圖8是顯示出按照第一實施例的多束光光電保護系統的整體結構的概略透視圖；圖9是用於描述按照第一實施例的多束光光電保護系統的基本單元的主發光裝置和主光檢測裝置的方框圖；圖10是包含在按照第一實施例的保護系統中的子光檢測裝置的方框圖；圖11是包含在按照第一實施例的保護系統中的子發光裝置的方框圖；圖12是說明用於主光檢測裝置中的基本操作順序的圖；圖13是說明按照第一實施例的保護系統的操作順序的圖；圖14是說明在用於產生多檢測順序的教學模式中的處理步驟的流程圖；圖15是用於說明在主檢測區域中的光障礙的侵入的情況的概略圖；圖16是用於說明在第一子檢測區域中的光障礙的侵入的情況的概略圖；圖17是用於說明在第二子檢測區域中的光障礙的侵入的情況的概略圖；圖1 8是圖解按照第二實施例的多束光光電保護系統的整體結構的概略圖；圖19是用於說明在第三實施例中在主發光裝置和主光檢測裝置之間定義的主檢測區域、在主發光裝置和第一子光檢測裝置之間定義的第一子檢測區域、在第一子發光裝置和主光檢測裝置之間定義的第二子檢測區域、在主發光裝置和第二子光檢測裝置之間定義的第三子檢測區域以及在第二子發光裝置和主光檢測裝置之間定義的第四子檢測區域的概略圖；圖20是圖解按照第三實施例的保護系統的概略側視圖；圖21是用於說明按照第三實施例的保護系統的操作順序的概略圖；以及圖22是用於說明按照第四實施例的多束光光電保護系統的操作順序的概略圖。
具體實施例方式
現在將在下面參照附圖來說明本發明的實施例。第一實施例(圖5-17)圖5到圖17圖解了按照本發明的第一實施例的多束光光電保護系統。參見圖5，多束光光電保護系統100包括作為基本單元的主發光裝置11和互補主光檢測裝置12。構成基本單元的主發光裝置11和主光檢測裝置都可以通過分別串聯或並聯連接一個或多個另外的這些裝置而擴展。保護系統100還包括與主發光裝置11的相對部分互補的一子光檢測裝置13，和與主光檢測裝置12的相對部分互補的一子發光裝置14。子光檢測裝置13和子發光裝置14可以被作為可選的可獲得裝置。
主發光裝置11具有一個延長的殼體11a。預定數量的發光元件被沿著長度(縱向)方向在一個陣列中以規則的間隔排列在殼體11a中。通過數字1到8在本實施例中原理性地示出了8個發光元件。這些發光元件可以是發光二極體(LED)。例如，發光元件的間隔可以是20毫米。但是，這種間隔可以或長或短。
主光檢測裝置12也具有一個延長的殼體12a。與所述發光元件數目相同的預定數量的光檢測器被以規則的間隔排列在殼體12a中。通過數字1到8在本實施例中原理性地示出了8個發光元件。相鄰的光檢測器的間隔等於發光元件的間隔。如果發光元件的間隔是20毫米，則光檢測器的間隔也是20毫米。
子光檢測裝置13具有相對短的殼體13a。在殼體13a的、至少一個的光檢測器中排列在一個陣列中。光檢測器的數量小於主發光裝置11的發光元件的數量或主光檢測裝置12的光檢測器的數量。在本實施例中，提供了兩個光檢測器。它們的間隔等於主發光裝置11的發光元件的間隔。因此，如果主發光裝置的發光元件的間隔是20毫米，則子光檢測裝置13的光檢測器的間隔也是20毫米。
子發光裝置14包括相對短的殼體14a。在殼體14a中的、至少一個的發光元件排列在一個陣列中，其中發光元件的數量等於子光檢測裝置13的光檢測器的數量。在此，LED再次被典型地用做發光元件。在本實施例中提供了兩個光檢測器。它們的間隔等於主光檢測裝置12的光檢測器的間隔。因此，如果主光檢測裝置12的光檢測器的間隔是20毫米，則子發光裝置14的發光元件的間隔也是20毫米。
圖5的數字1到8表示在主發光裝置11和主光檢測裝置12之間的不同光軸。如圖5所示，主發光裝置11和主光檢測裝置12被放置在公共平面的相對的位置，以便發出和接收構成光屏的光束(圖7)。光束在發光和光檢測裝置11、12之間傳播的區域在此被命名為主檢測區域15。如圖7所示，子光檢測裝置13和子發光裝置14被放置來阻斷在發光和光檢測裝置11、12之間的一個或多個光軸，以便定義在主發光裝置11的相對部分和子光檢測裝置13之間的第一子檢測區域16、在子發光裝置14和主光檢測裝置12的相對部分之間定義的第二子檢測區域17。
更具體地說，子光檢測裝置13被放置到靠近凸向機器20的操作者的突出部分21的一側的表面。子光檢測裝置13放置在主發光裝置11對面，以便和相對的主發光裝置11的發光元件一起，定義第一子檢測區域16。同樣，子發光裝置14被放置到靠近突出部分21的相對側的表面且與主光檢測裝置12相對，以便與相對的主光檢測裝置12的光檢測器一起，定義第二子檢測區域17。
結果，在主檢測區域15和子檢測區域16、17中傳播的光束形成一個圍繞在非檢測區域周圍的一個光屏，所述非檢測區域定義在子光檢測和發光裝置13、14之間，並被壓床20的突出部分21佔據。
圖5和7圖解了子光檢測裝置13和子發光裝置14，它們被放置在可以部分地接收在非檢測區域的相對兩側的主發光和光檢測裝置11、12之間的至少一個光軸的位置上，其中非檢測區域被定義在子光檢測和發光裝置13、14之間。在這些附圖中，子光檢測和發光裝置13、14被定位在能部分地接收第三和第四光軸；但是它們相對於光軸的位置根據突出部分21的位置而確定。在子光檢測裝置13中的光檢測器對的數量和在子發光裝置14的發光元件對的數量按照突出部分21或其他障礙物的大小而確定，以便等同地補償在主發光和光檢測裝置11、12之間的光軸的數量，在主發光和光檢測裝置11、12之間的光軸將被突出部分21光學阻擋。
主發光裝置11、主光檢測裝置12、子光檢測裝置13和子發光裝置14由一條通信線或信號線22連接到一起。
參見圖8，每個主發光和光檢測裝置11、12包括一個光軸調整顯示器30，由並排垂直排列的多個發光二極體(LED)段組成。在此，例如，使用了可以發出紅和綠光的雙色發光二極體。每個主發光裝置11和主光檢測裝置12也具有一個輸出顯示器，例如，利用通常發出綠光的一個LED的開/關(ON/OFF)光。例如當任何未預料的一光軸被阻塞，或被檢測到的時候或當系統本身故障的時候，顯示器另外發出例如紅光。
由多個發光二極體段構成的光軸調整顯示器30可以被用於任何合適的顯示模式。典型地，當所有光軸的所有光束進入主光檢測裝置12的時候，所有的LED段可能發出綠光。然後，如果部分光軸被阻塞，則與被阻塞的光軸成正比的、即與未能達到主發光裝置12的光束成正比的多個LED段可能從底下的那個開始依序發出紅光，並且對應於被阻塞的光軸的數量的多個LED段從頂部的那一個關閉。即，光軸調整顯示器30顯示條形的指示，其中紅條在入射光束的比率變高的時候或響應於光軸調整的程度而向上延伸。這通常是用於便利操作者在現場安裝保護系統100的時候確包發光裝置11的發光元件和光檢測裝置12的光檢測器之間的精確對準。
參見圖9，主發光裝置11包括N個發射電路(如8個)，用於驅動N個用做發光元件的LED 40；一LED切換電路(光軸切換電路)42，用於一分時的方式掃描這些發光電路41；以及一LED控制電路43，用於整體控制主發光裝置11。LED控制電路43向光軸調整顯示器30和輸出顯示器31輸出一控制信號。
主發光裝置11還包括一第一發光器通信控制電路44，用於控制主發光裝置11與主光檢測裝置12、子光檢測裝置13等的雙向信號切換；一第二發光器通信控制電路45，用於控制在主發光裝置11和另一個主發光裝置(未示出)之間的通信，所述另一個主發光裝置可能另外串行連接到那裡，用於製作更大的光屏。
另一方面，主光檢測裝置12具有N個檢測電路51(如8個)，用於驅動N個光檢測器50；一光檢測器切換電路52，用於以時分的方式掃描這些光檢測電路；一放大器電路53；以及一光檢測器控制電路54，用於整體控制主光檢測裝置12。光檢測器控制電路54向光軸調整顯示器30和輸出顯示器31輸出控制信號。
主光檢測裝置12還包括一第一檢測器通信控制電路55，用於控制主光檢測裝置12與主發光裝置11、子光檢測裝置13等的雙向信號切換；一第二檢測器通信控制電路56，用於控制在主光檢測裝置12和另一個主光檢測裝置(未示出)之間的通信，所述另一個主發光裝置可能另外串行連接到那裡，用於製作更大的光屏。
而且，主光檢測裝置12包括一信號處理電路57。電路57被一般配置為總是由光檢測器控制電路54提供指示信號——是否各個光軸的光束已經被各個光檢測器正常地檢測到，並且相應地處理所述信號。當信號處理電路從那些信號檢測到在預定的時間長度內已經發生了兩次或三次光阻礙的時候，它通過輸出電路58向外部裝置(未示出)提供一個OFF信號以便立即使壓床20停機。外部裝置可以是壓床20的一個控制板或與由主發光裝置11和主光檢測裝置12構成的光屏相關的一個報警燈。
如圖10所最佳地示出的子光檢測裝置13包括兩個檢測電路61，用於驅動兩個光檢測器60，如本實施例所示。子光檢測裝置13也包括一光檢測器切換電路62，用於以分時的方式掃描這些檢測電路；一放大器電路63；一光檢測器控制電路64，用於整體控制子光檢測裝置13；以及一子檢測器通信控制電路65，用於控制子光檢測裝置13與主發光裝置11、子發光裝置14等的雙向信號切換。
如圖11所示出的最佳的子發光裝置14包括N個發光電路71，用於驅動兩個用做發光元件的LED 70；一個LED切換電路(光軸切換電路)，用於以分時的方式掃描這些發光電路71；以及一個LED控制電路73，用於整體控制子發光裝置14。子發光裝置14也包括一子發光器通信控制電路74，用於控制子發光裝置14與主發光裝置12、子光檢測裝置13等的雙向信號切換。
參見圖7，在保護系統100中，主檢測區域15由在主發光裝置11和主光檢測裝置12之間的第一、第二和第五直到第八光軸的全部範圍形成。在第三和第四光軸的部分範圍中，第一子檢測區域16在主發光裝置11和子光檢測裝置13之間形成，第二子檢測區域17在子發光裝置14和主光檢測裝置12之間形成。
保護系統100通過在主發光裝置11、主光接收裝置12、子光接收裝置13和子光檢測裝置14之間經由信號線或通信線22切換數據，而被配置成有選擇地按照預定的順序定時啟動與發光和光檢測裝置相關的多個LED和光檢測器，以防止光檢測器接收非它們自己的光軸的光軸的光束。
主發光裝置11和主光檢測裝置12被按照期望地預置為遵循圖12所示的基本操作順序。例如，如果沒有用子光檢測和發光裝置13、14而形成光屏，則主發光和光檢測裝置11、12按照圖12的預置的基本操作順序(基本操作模式)來工作。雖然圖12示出了主發光裝置11的基本操作順序，主光檢測裝置12的各個光檢測器被與主發光裝置11的各個LED相關的啟動而同步地啟動。
可以從圖12理解在主發光和光檢測裝置11、12的基本操作順序中，每個LED的啟動持續時間(T1)對於所有的LED和光檢測器是恆定的，並且從每個LED或光檢測器的去啟動到下一個LED或光檢測器的啟動的暫停時間(T2)也是恆定的。即，各套相關的LED和光檢測器被以相同的持續時間周期依序啟動。圖12所示的基本操作順序可以依據時間長度T1、T2和在主發光和光檢測裝置11、12之間的所有光軸數量而自動建立。這個操作順序可以通過操作程序或者電路來實現。
相反，圖13示出了一個改進的操作順序的事例，用於子光檢測裝置13和子發光裝置14的操作被合併的時候。如圖13所示，正好在啟動主發光裝置11的第三個光軸的LED之後，改進的操作順序啟動子光檢測裝置14的第三行光軸的LED，同時延遲對於後續的光軸的後續LED的啟動。就在此之後，改進的操作順序啟動主發光裝置11的第四行光軸的LED，並且剛在此後，啟動子發光裝置14的相關LED，同時在此再延遲對於後續的光軸的後續LED的啟動。
為了現場安裝保護系統100，主發光裝置11和光檢測裝置12以相對的關係被沿著壓床20的光屏應當延展的一個平面定位。結果，完成了關於機器20和它的突出部分21的主發光裝置11和主光檢測裝置12的精確放置。
為了向光檢測器控制電路54通告保護系統100當前處於將子光檢測和發光裝置13、14的操作結合的多檢測模式，保護系統100應當進入一個教學模式。操作者或用戶接通一個教學開關以提供指令，來自動產生用於多檢測模式中對於發光和光檢測操作的改進的操作順序。可以在主發光裝置11和光檢測裝置12之中的一個或兩個上提供教學開關。
作為響應，主發光裝置11開始以圖12所示的那些類似的定時發光。通過教學開關的指令，經由通信線或信號線22，從光檢測器控制電路54提供，並且經由通信線或信號線22，向LED控制電路43通告用於產生多檢測模式的教學模式。
一旦所有的LED完成了發光，光檢測器控制電路54識別突出部分21阻塞了第三和第四光軸。作為響應，光檢測器控制電路54在圖12的基本操作順序中產生第一空白(blank)。一個空白，是用於在第三光軸(在圖13中圖解為光軸3)的主發光裝置11的LED之一的發光定時之後、從第三光軸(在圖13中圖解為光軸3』)的子發光裝置14的LED之一發光、同時延遲後續光軸的LED的發光定時所需要的時間T1和時間T2的總和的時間長度。另外，光檢測器控制電路54產生第二個空白，該空白是用於在第四光軸(在圖13中圖解為光軸4)的主發光裝置11的LED之一的發光定時之後、從第四光軸(在圖13中圖解為光軸4』)的子發光裝置14的另一個LED發光、同時延遲後續光軸的LED的發光定時的需要。而且，光檢測器控制電路54合併在第一和第二空白中用於從子發光裝置14發光的定時。以這種方式，由光檢測器控制電路54自動建立如圖13所示的能夠在第一和第二空白中啟動子發光裝置14的改進的操作順序。
在上述的保護系統100的結構中，可以當作主光檢測裝置12的CPU的光檢測器控制電路54識別用於產生多檢測模式的教學開關的ON狀態。光檢測器控制電路54隨後自動產生改進的操作順序(圖13)以響應特定光軸的阻塞的檢測。但是，這個功能也可以被提供到主發光裝置11的光檢測器控制電路43，以便可以由主發光裝置11建立改進的操作順序。作為替代方式，當然也可能讓主發光裝置11和主光檢測裝置12共享自動產生改進的操作順序的功能。
在子光檢測裝置13中，為響應主發光裝置11的第一和第四光軸的LED的啟動，對應光軸的光檢測器被有選擇地啟動。對於第三和第四光軸，按照圖13所示的改進的操作順序，主光檢測裝置12不跟隨主發光裝置11的啟動，但是與主光檢測裝置12的相關的光檢測器被有選擇地、與子光檢測裝置14的啟動同步地啟動。
一旦建立了這種初始設置，保護系統100按照圖13所示的改進的操作順序(多檢測操作模式)運行，在此它依序執行從第一光軸到第八光軸的光掃描，並從第一光軸再次重複這個光掃描循環。在每個光掃描循環中，對於第三和第四光軸，來自主發光裝置11的光束被子光檢測裝置13檢測到，並且來自主發光裝置14的光束被子光檢測裝置12檢測到。
更具體地說，子光檢測裝置13響應沿著主發光裝置11的第三和第四光軸的LED的啟動，並且有選擇地啟動子光檢測裝置13的相應光檢測器。當子光檢測裝置13在預定的定時檢測到來自主發光裝置11的光束時，向子發光裝置14提供發光命令。
當子發光裝置14被以改進的操作順序(圖13)啟動並且確認來自子光檢測裝置13的上述發光命令的時候，對應光軸的一個LED被啟動。對於子發光裝置14的這樣的控制，可以被配置為只按照圖13的改進的操作順序發出光束而不需要來自子光檢測裝置13的發光命令，或只是按照來自子光檢測裝置13的發光命令發出光束。
在保護系統100中，六個光軸——即在主發光裝置11和主光檢測裝置12之間的第一、第二和第五到第八光軸的完全延展形成了主檢測區域15。在主發光裝置11和子光檢測裝置13之間的第三和第四光軸的部分延展形成第一子檢測區域16。而且，在子發光裝置14和主光檢測裝置12之間的第三和第四光軸的另一個部分延展形成第二子檢測區域17。隨後，在主和子檢測區域15、16、17中傳播的光束形成延展在圍繞所有突出部分21的一個光屏。
例如，如果一個光學障礙物，如操作者的身體的一部分，阻塞了如圖15所示的、在主發光裝置11和主光檢測裝置12之間形成的主檢測區域15中的第一光軸，則與主發光裝置11的第一LED同步啟動的主光檢測裝置12的第一光檢測器不能接收到光束。從此事實中，可以立即了解已經發生了光阻塞。作為響應，一個OFF信號經由在主光檢測裝置12中包含的信號處理電路或檢測電路57、從輸出電路58提供到外部電路，並且壓床被立即停機。
在圖16所示的另一個示例中，如果光學障礙物阻塞了主發光裝置11和子光檢測裝置13之間的所形成的第一子檢測區域16中的第三光軸，則在子光檢測裝置13中的與主發光裝置11的第三LED同步啟動的光檢測器不能接收光束。作為響應，用於第三光軸的在子發光裝置14中的LED不發光，並且主光檢測裝置12中的相關的光檢測器不能在預定的定時接收任何光束。從這個事實，可以立即了解發生了光阻塞。於是，一個OFF信號經由主光檢測裝置12中包含的信號處理電路或檢測電路57、從輸出電路58提供到外部電路，並且壓床被立即停機。
在圖16的示例中，子光檢測裝置13未能在預定的定時從主發光裝置11接收到任何光束的信息可以直接被從子光檢測裝置13、提供給光檢測裝置12，並且通過主光檢測裝置12中包含的信號處理電路或檢測電路57和輸出電路58提供給外部裝置，以便立即停止壓床20。所述信息不需要經過子發光裝置14的無發光的步驟和主光檢測裝置12無檢測的步驟，這樣，基於該信息發出一個阻塞輸出。
在圖17所示的另一個示例中，如果光學障礙物S阻塞在子發光裝置14和主光檢測裝置12之間的形成的第二子檢測區域17中的第三光軸，則主光檢測裝置12中的光檢測器不能從與第三光軸相關的子發光裝置14中的LED接收光束。從這個事實，可以立即了解發生了光阻塞。作為響應，一個阻塞信號或OFF信號通過在主光檢測裝置12中包含的信號處理電路或檢測電路57和輸出電路58輸出到外部裝置，並且壓床被立即停機。
由於主發光裝置11、主光檢測裝置12、子光檢測裝置13和子發光裝置14被通信線或信號線22連接到一起，保護系統100可以被容易地改進為包括在主發光裝置11中的信號處理電路或檢測電路57和輸出電路58。這允許從主發光裝置11向外部裝置輸出阻塞信號或OFF信號。
從前述的說明中可以理解，保護系統100可以形成延展在壓床20的突出部分21周圍的一個平面上的光屏。另外，按照在此所示的保護系統100，由於OFF信號可以通過包含在主光檢測裝置12或者主發光裝置11中的信號處理電路57和輸出電路58向外部裝置輸出，因此子光檢測裝置13和子發光裝置14可以被可選地準備，所以，它們不需要包括信號處理電路57和輸出電路58。
圖18和後續的附圖示出了更多本發明的實施例。在這些實施例中，與第一實施例相同或相當的部件被標以相同的參考標號，並且它們中的一些將從下面的詳細說明中省略。因此下面的說明將主要直接針對這些更多的實施例的特殊特性。第二實施例(圖18)作為第二實施例的一種多束光光電保護系統200包括作為它的基本單元的主發光裝置11、相關的主光檢測裝置12和控制器25。主發光裝置11和主光檢測裝置12可以通過分別串聯或並聯一個或多個另外的這樣的裝置而被擴展。與第一實施例類似，保護系統200還包括與主發光裝置11的一部分互補的子光檢測裝置13和與主光檢測裝置12的一部分互補的子發光裝置14。
諸如包含在保護系統200中的主發光裝置11的光接收和檢測裝置被控制器25通過通信線或信號線22控制。來自主光檢測裝置12或子光檢測裝置13的任何阻塞信號被輸出到控制器25，並且一個ON信號或OFF信號從控制器25輸出到外部裝置。
也是在按照第二實施例的保護系統200中，子光檢測裝置13和子發光裝置14被定位在圖18所圖解的第三和第四光軸上。
下面參照圖13，按照第二實施例的多束光光電保護系統200的改進的操作順序，被基於關於被子光檢測和發光裝置13、14中斷的光軸的數量的信息，以與第一實施例類似的方式自動產生。這個信息由主光檢測裝置12獲取或經由控制器25提供到主光檢測裝置12，然後主發光裝置11和子發光裝置14按照改進的操作順序而工作。例如，主檢測區域15由在主發光和光檢測裝置11、12之間的第一、第二和第五到第八光軸的完全延展而形成。在第三和第四光軸上，第一子檢測區域16在主發光裝置11和子光檢測裝置13之間形成，並且第二子光檢測裝置17由子發光裝置14和主光檢測裝置12之間形成。
例如，如果光學障礙物S侵入圖16所示的第一子檢測區域16中的第三光軸，則在與第三光軸相關的子光檢測裝置13中的光檢測器不能接收來自主發光裝置11的任何光束的信息被從子光檢測裝置13提供到控制器25。當控制器25確認是這個信息的信號的時候，它立即向外部裝置輸出一個阻塞或OFF信號。在這種情況下，發光命令是否被提供到子發光裝置14以驅動它發出光束或停止提供向子發光裝置14的發光命令，以禁止從子發光裝置14的發光不重要。
可以在控制器25中提供在第一實施例中說明的信號處理電路或檢測電路57(圖9)。但是這裡，它也可以被再次提供在主光檢測裝置12或主發光裝置11中，如第一實施例中所述。
在包含在主光檢測裝置12的信號處理電路或檢測電路57(圖9)的結構中，如果光學障礙物S侵入第一子檢測區域16和阻塞第三光軸，如圖16所示，則子光檢測裝置13不能接收來自主發光裝置11的光束。這個信息被從子光檢測裝置13提供到控制器25。當控制器25知道這個信息的時候，它能夠停止向子發光裝置14的發光命令。
結果，與主光檢測裝置12的第三光軸相關的光檢測器不能檢測任何光。這個信息經由包含在主光檢測裝置12中的信號處理電路或檢測電路57被提供到控制器25，並且控制器25向外部裝置輸出一個阻塞或OFF信號。
保護系統200可以被改進為包括在主光檢測裝置12中的輸出電路58(圖9)，這樣，主光檢測裝置12的輸出電路58直接向外部裝置輸出阻塞信號。作為替代方式，輸出電路58和/或信號處理電路57可以被提供到主發光裝置11中，這樣，當子光檢測裝置13或主光檢測裝置12不能檢測光的時候，這個信息可以經由控制器25發送到主發光裝置11，以便得到經由包含在主發光裝置11中的信號處理電路57和輸出電路58而提供的阻塞或OFF信號。
雖然第一實施例被配置成可以在主光檢測裝置12的光檢測器控制電路54中實質地產生改進的操作順序，光檢測器控制電路54的這個功能可以由控制器25來實現。在這種情況下，未示出的一個教學開關最好在控制器25中提供。第三實施例(圖19-21)第一實施例和第二實施例通過使用一套子光檢測和發光裝置13、14來建立兩個子檢測區域16、17。當然，可以使用兩套或更多套子光檢測和發光裝置13、14來建立更多的子檢測區域。參見圖19和20，將說明關於利用兩套子光檢測和發光裝置建立四個子檢測區域的示例。按照第三實施例的保護系統被示出，是由按照第二實施例的保護系統200改進而來；但是，相同的概念可以與按照第一實施例的保護系統100的結構相結合。
在此所示的多束光光電保護系統300除了已經說明的第一子光檢測和發光裝置13、14外，包括一第二子光檢測裝置31和一第二子發光裝置32。每個第二光檢測和發光裝置31、32包括兩個光檢測器或兩個作為發光元件的LED。保護系統300便於用於諸如壓床200的機器或設備，它包括兩個突出部分21A、21B。包含在保護系統300中的每個主發光和光檢測裝置11、12包括12個LED作為在一個陣列中對準的發光元件或光檢測器。在圖19中的數字1到12表示在主發光裝置11和主光檢測裝置12之間的光軸的編號。
可以從圖19理解，主發光裝置11和主光檢測裝置12被放置到一個共同平面上的相對的位置上以發送和接收形成一個光屏的光束。在主發光和光檢測裝置11、12之間的光軸未被任何子光檢測和發光裝置中斷的區域在此又一次被命名為主檢測區域15。第一子光檢測裝置13和第一子發光裝置14被放置到第一突出部分21A的相對兩側，以中斷在主發光和光檢測裝置11、12之間的一個或多個光軸，以定義在主發光裝置11的一部分和第一子光檢測裝置13之間的第一子檢測區域16和在第一子發光裝置14和主光檢測裝置12的一部分之間的第二子檢測區域17。第二子光檢測裝置31和第二子發光裝置32被放置到第二突出部分21B的相對兩側，以中斷在主發光和光檢測裝置11、12之間的一個或多個光軸，以定義在主發光裝置11的一部分和第二子光檢測裝置13之間的第三子檢測區域33和在第二子發光裝置14和主光檢測裝置12的一部分之間的第四子檢測區域34。
圖19圖解了被放置用來部分接收第三和第四光軸的第一子光檢測和發光裝置13、14；但是，它們與光軸相關的位置是根據第一突出部分21A的位置來確定的。類似地，第二子光檢測和發光裝置31、32被示出為放置在第七和第八光軸上，以定義在第七和第八光軸內的第三和第四子檢測區33、34；但是，它們與光軸相關的位置是根據第二突出部分21B的位置來確定的。即，第一子光檢測和發光裝置13、14可以被放置在與機器20的第一和第二突出部分21A、21B對齊的任何位置。在第一和第二子光檢測和發光裝置13、14、31、32中的光檢測器和LED的數量可以按照第一和第二突出部分21A、21B的大小而確定以等同地補償在主發光和光檢測裝置11、12之間的光軸的數量，這些光軸被第一和第二突出部分21A、21B有選擇地阻塞。
更具體地說，在按照第三實施例的多束光光電保護系統300中，在主發光裝置11和主光檢測裝置12之間的第一、第二、第五、第六和第九到第十二光軸的完全延伸形成主檢測區域15。對於第三和第四光軸，它們的部分延展形成在主發光裝置11和第一子光檢測裝置13之間的第一子檢測區域16和在第一子發光裝置14和主光檢測裝置12之間的第二子檢測區域17。關於第七和第八光軸，它們的部分延伸形成在主發光裝置11和第二子光檢測裝置31之間的第三子檢測區域33和在第二子發光裝置32和主光檢測裝置12之間的第四子檢測區域34。然後，在主和子檢測區域15、16、17、33、34中傳播的光束構成一個延伸在第一和第二突出部分21A、21B周圍的光屏。
在按照第三實施例的保護系統300中，主發光和光檢測裝置11、12的基本操作順序(圖12)通過向主光檢測裝置12或控制器25提供被第一子光檢測和發光裝置13、14中斷的光軸的數量、和被第二子光檢測和發光裝置31、32中斷的光軸的數量、而被自動地改進為圖21所示的多檢測操作順序。作為響應，這產生在第三光軸的發光定時之後的第一空白、在第四光軸的發光定時之後的第二空白、在第七光軸的發光定時之後的第三空白和在第八光軸的發光定時之後的第四空白；並且分別合併在第一空白和第二空白中以及在第三空白和第四空白中的第一子發光裝置14和第二子發光裝置32的發光定時。
更具體地說，以與第一實施例實質相同的方式，多檢測操作順序被自動產生，即主發光裝置11和光檢測裝置12被首先安裝並調節對準到與建立光屏的位置。結果，完成了與機器20的突出部分21A、21B相關的主發光裝置11和主光檢測裝置12的精確定位。
其後，為通知光檢測器控制電路54或控制器25，保護系統300當前處於組合第二子光檢測和發光裝置31、32的多檢測操作模式，保護系統300應當進入教學模式。教學模式自動產生作為多檢測操作模式中的發光操作的多檢測操作順序。操作者或用戶接通未示出的教學開關以進入教學模式。這個教學開關可以在主發光裝置11和主光檢測裝置12的至少一個中被提供。如果控制器被配置成能實質地控制系統300中所包含的發光和光檢測，則最好在控制器25上提供教學開關。
開始，主發光裝置11以與圖12所示的相同的定時開始發光。從經由通信線或信號線22通告教學模式的光檢測器控制電路54向LED控制電路43提供通過教學開關的指令。
一旦所有的LED完成了發光，光檢測器控制電路54或控制器25識別出第一突出部分21A中斷了第三和第四光軸，並且突出部分21B中斷了第七和第八光軸。作為響應，如圖21所示，控制器25或光檢測器控制電路54以圖12所示的基本操作順序自動產生一第一空白，它是用於在第三光軸(圖解為光軸3)的主發光裝置11的LED之一的發光定時之後，從第三光軸(圖解為光軸3』)的第一子發光裝置14的LED之一發光所必需的；和一第二空白，它是用於在第四光軸(圖解為光軸4)的主發光裝置11的LED的發光定時之後，從第四光軸(圖解為光軸4』)的第一子發光裝置14的另一個LED發光所必需的。另外，控制器25或光檢測器控制電路54自動產生一個新的操作順序，用於以對應於第一和第二空白的定時啟動第一子發光裝置14。
另外如圖21所示，控制器25或光檢測器控制電路54自動產生一第三空白，它是用於在第七光軸(圖解為光軸7)的LED之一的發光定時之後，從第七光軸(圖解為光軸7』)的第二子發光裝置32的LED之一發光所必需的；以及一第四空白，它是用於在第八光軸(圖解為光軸8)的主發光裝置11的LED的發光定時之後，從第八光軸(圖解為光軸8』)的第二子發光裝置32的另一個LED發光所必需的。另外，控制器25或光檢測器控制電路54產生一個新的操作順序，用於以對應於第三和第四空白的定時啟動第二子發光裝置32。結果，自動產生圖21所示的多檢測操作順序。
可以從圖21的多檢測操作順序理解，實質上相同的控制被執行，用來作為第一和/或第二實施例。例如，如果沿著第三光軸的來自主發光裝置11的光束被光學障礙物S阻塞並且第一子光檢測裝置13不能檢測到光，則，例如，第一子發光裝置14的發光被禁止。結果，在主光檢測裝置12了解到第三光軸的阻塞；這個信息被傳遞到控制器25；並且一個OFF或阻塞信號被從控制器25輸出到外部裝置。
但是，也是在第三實施例中，與具有多個突出部分21A、21B的機器或設備相結合，除了保護系統100可以形成延展到壓床20的突出部分21的周圍的一個平面的光屏的優點之外，保護系統還具有這樣的優點，即子光檢測和發光裝置13、14、31、32不需要包括與第一和第二實施例相當的檢測電路或信號處理電路57(圖9)。第四實施例(圖22)雖然第一到第三實施例被配置為可以將子發光裝置14的操作結合到主發光裝置11的操作，但是可以改進這樣的結構。如圖22所示，所述結構被改進以在主發光裝置11的LED的有選擇地發光的每個全循環後進行子發光裝置14的LED的有選擇的發光。雖然圖22僅僅示出了一個子發光裝置14的操作順序，但是如果象第三實施例那樣提供多個子發光裝置14、32，則第二發光裝置32的發光可以在第一子發光裝置14完成發光之後開始。
本領域的技術人員會容易明白，這樣的控制操作順序可以通過向控制器25或主光檢測裝置12提於放置子光檢測和發光裝置13、14、31、32的光軸的數量而自動產生，如上所述。
當人體的一部分侵入光屏的時候，並且如果第一子光檢測裝置13的一個選擇的光檢測器檢測不到光的時候，控制器25可以控制第一子發光裝置14不從相關的LED發光。結果，主光檢測裝置12不檢測到光，並且因此，主光檢測裝置12可以確認指示在光屏中已經發生了幹擾的信息。
對於在主發光和光檢測裝置11、12中的發光和光檢測元件的依序的、有選擇的啟動，可以在主發光裝置11和主光檢測裝置12中提供時鐘發生電路。這些時鐘發生電路被用於以預定的定時依照順序且同步地啟動在主發光和光檢測裝置11、12中LED和光檢測器。
至此，已經說明了本發明的一些優選實施例。在這些實施例的說明中，對於其中放置了子光檢測和發光裝置13、14、31、32的光軸，規則是當任何光學障礙物侵入主發光裝置11和子光檢測裝置13或31的時候，一個相關的子發光裝置14、32的一個LED的預期操作的禁止和中斷，導致通知主光檢測裝置12有光學障礙物侵入。換句話說，例如，對於第三光軸，在主發光裝置11和子光檢測裝置13之間的光束，和在子發光裝置14和主光檢測裝置12之間的光束被當作第三光軸的單一光束以執行必要的信號處理。
作為替代，例如，對於第三光軸，可以啟動子發光裝置14，以用於即使在光學障礙物侵入主發光裝置11和子光檢測裝置13之間的時候也發光。在這種情況下，可以從子光檢測裝置13向控制器25提供一個阻塞信號，並且在控制器25確認這個阻塞信號後，可以向外部裝置輸出一個OFF信號。作為替代，子光檢測裝置13可以向主光檢測裝置提供一個阻塞信號(對於第一實施例)，並且在主光檢測裝置12確認阻塞信號後，可以向外部裝置輸出一個OFF信號。作為替代，子光檢測裝置13可以經由控制器25向主光檢測裝置12提供一個阻塞信號(對於第二實施例)，並且在主光檢測裝置12確認阻塞信號後，可以向控制器25提供這個信息，這樣，控制器25向外部裝置輸出一個阻塞或OFF信號。
應當明白，雖然已經參照本發明的優選實施例說明了本發明，對本領域的技術人員來說，在不脫離本發明的範圍和實質的前提下，可以有各種其他的實施例和變化形式，並且這樣的其他實施例和變化形式意欲由所附的權利要求來覆蓋。
2001年8月9日提交的日本優先權申請第2001-241619的文本在此併入作為參考。
權利要求
1.一種多束光光電保護系統，用於向一外部裝置輸出一阻塞信號，所述阻塞信號指示由於一光學障礙物侵入一光屏而導致的對組成光屏的任何光束的任何光阻塞，包括一主發光裝置，具有多個在一個陣列中以相等的間隔對準的發光元件；一主光檢測裝置，具有多個與所述多個發光元件數目相等的和在一個陣列中以相等的間隔對準的光檢測器；一子光檢測裝置，位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，具有至少一個能夠檢測來自所述主發光裝置的一光束的光檢測器；一子發光裝置，位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發光的發光元件；所述光屏，包括在所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一主檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間定義的一第一子檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；以及在所述子發光裝置和所述主光檢測裝置之間的一第二子檢測區域，用於檢測那裡的任何光學障礙物；以及一阻塞信號，當任何光學障礙物侵入所述主檢測區域、所述第一子檢測區域和所述第二子檢測區域中的至少一個的時候，指示被輸出到所述外部裝置的光束的的光阻塞。
2.按照權利要求1的多束光光電保護系統，其中所述主光檢測裝置包括一信號處理電路，用於檢測所述光屏的至少一個光軸的阻塞；以及一輸出電路，用於從所述信號處理電路接收信號、和向所述外部裝置輸出所述阻塞信號。
3.按照權利要求1的多束光光電保護系統，其中所述主發光裝置包括一信號處理電路，用於檢測所述光屏的至少一個光軸的阻塞；以及一輸出電路，用於從所述信號處理電路接收信號、和向所述外部裝置輸出所述阻塞信號。
4.按照權利要求1的多束光光電保護系統，還包括一控制器，用於實質地控制在所述主發光裝置、所述主光檢測裝置、所述子光檢測裝置和所述子發光裝置之間的信號的切換。
5.按照權利要求4的多束光光電保護系統，其中所述控制器包括一信號處理電路，用於檢測所述光屏的至少一個光軸的阻塞；以及一輸出電路，用於從所述信號處理電路接收信號和向所述外部裝置輸出所述阻塞信號。
6.按照權利要求1的多束光光電保護系統，其中提供了多個所述子光檢測裝置和對應數量的所述子發光裝置。
7.按照權利要求1的多束光光電保護系統，其中當光學障礙物侵入在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間的一子檢測區域的時候阻止所述子發光裝置發光。
8.一種多束光光電保護系統，用於向一外部裝置輸出一阻塞信號，所述阻塞信號指示在包括沿著多個光軸的光束的一光屏中檢測到的任何光阻塞，包括一主發光裝置，具有多個在一個陣列中以相等的間隔對準的發光元件；一主光檢測裝置，與所述主發光裝置相對地放置，並具有多個與所述多個發光元件數目相等的且在一個陣列中以相等的間隔對準的光檢測器；一子光檢測裝置，與所述主發光裝置相對地放置，具有至少一個能夠從所述主發光裝置檢測光束的光檢測器；一子發光裝置，位於與所述子光檢測裝置所處的相同的光軸上的所述主光檢測裝置相對的位置，具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發出光束的發光元件；所述光屏，包括在所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一主檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間定義的一第一子檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；以及在所述子發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一第二子檢測區域，用於檢測那裡的任何光學障礙物；以及一信號處理電路，用於檢測構成光屏的至少一個光束的阻塞並向所述外部裝置輸出一個阻塞信號來指示阻塞。
9.按照權利要求8的多束光光電保護系統，其中提供了多個所述子光檢測裝置和對應數量的所述子發光裝置。
10.一種多束光光電保護系統，用於在構成一個多光束光屏的至少一個光束的光阻礙發生的時候，向一外部裝置提供一個阻塞信號，包括一主發光裝置，具有多個在一個陣列中以相等的間隔對準的發光元件；一主光檢測裝置，具有多個與所述發光元件數目相等的和以相等的間隔對準的光檢測器；一子光檢測裝置，位於與所述光屏共同的一個平面上，並具有至少一個能夠從所述主發光裝置檢測光束的光檢測器；一子發光裝置，位於與所述光屏共同的一個平面上，並具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發出光束的發光元件；所述光屏，包括在所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一主檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間定義的一第一子檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；以及在所述子發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一第二子檢測區域，用於檢測那裡的任何光學障礙物；以及一控制裝置，用於按照一個基本的操作順序，控制所述主發光裝置和所述主光檢測裝置，以便有選擇地在預定的持續時間中，以預定的規則時間間隔，啟動相關的發光元件和光檢測器，所述控制裝置，通過獲取關於構成所述第一和第二子檢測區域的至少一個光軸的信息，來修改所述基本操作順序，用於將所述主發光裝置和所述主光檢測裝置控制為修改的操作順序，所述控制裝置提供用於操作所述子光檢測裝置和所述子發光裝置的定時，並按照修改的操作順序來控制所述主發光裝置、所述主光檢測裝置、所述子光檢測裝置和所述子發光裝置。
11.按照權利要求10的多束光光電保護系統，其中提供了多個所述子光檢測裝置和對應數量的所述子發光裝置。
12.按照權利要求10的多束光光電保護系統，其中當一光學障礙物侵入在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間定義的第一子檢測區域的時候，禁止所述子發光裝置發光。
13.一種多束光光電保護系統，包括一主發光裝置，具有多個以相等的間隔對準的發光元件；一主光檢測裝置，具有多個與所述發光元件數目相等的且以相等的間隔對準的光檢測器；一子光檢測裝置，位於與所述光屏共同的一個平面上，並具有至少一個能夠從所述主發光裝置檢測光束的光檢測器；一子發光裝置，位於與所述光屏共同的一個平面上，並具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發出光束的發光元件；所述光屏，包括在所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一主檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間定義的一第一子檢測區域，用於檢測在那裡的任何光學障礙物；以及在所述子發光裝置和所述主光檢測裝置之間定義的一第二子檢測區域，用於檢測那裡的任何光學障礙物；一信號處理電路，用於檢測形成光屏的至少一個光束，和當檢測到阻塞的時候，向所述外部裝置輸出一個阻塞信號；以及一控制裝置，用於按照一個基本的操作順序，控制所述主發光裝置和所述主光檢測裝置，以便有選擇地在預定的持續時間中，以預定的規則時間間隔，啟動相關的發光元件和光檢測器，所述控制裝置，通過獲取關於構成所述第一和第二子檢測區域的至少一個光軸的信息，來修改所述基本操作順序，用於將所述主發光裝置和所述主光檢測裝置控制為修改的操作順序，所述控制裝置提供用於操作所述子光檢測裝置和所述子發光裝置的定時，並按照修改的操作順序來控制所述主發光裝置、所述主光檢測裝置、所述子光檢測裝置和所述子發光裝置。
14.按照權利要求13的多束光光電保護系統，其中提供了多個所述子光檢測裝置和對應數量的所述子發光裝置。
15.按照權利要求13的多束光光電保護系統，其中當一光學障礙物侵入在所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間定義的第一子檢測區域的時候，禁止所述子發光裝置發光。
16.一種利用一光屏的多束光光電保護系統，所述光屏是由從一主發光元件中的在一個陣列中以一規則的間隔排列的發光元件發出的、並由一主光檢測裝置中的對應數量的光檢測器所檢測的光束形成，以便在一物體侵入光屏而導致光束阻塞的時候，向外部裝置提供一阻塞信號，包括一子光檢測裝置，位於與光屏共同的平面上，並具有至少一個能夠從所述主發光裝置檢測光束的光檢測器；一子發光裝置，位於與光屏共同的平面上，以與所述子發光裝置共享共同的光軸，並具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發光的發光元件；以及定義子檢測區域，用於檢測任何光學障礙物的所述主發光裝置、所述子光檢測裝置、所述子發光裝置和所述主光檢測裝置。
17.一種利用一光屏的多束光光電保護系統，所述光屏是由從一主發光元件中的在一個陣列中以一規則的間隔排列的發光元件發出，並由一主光檢測裝置中的對應數量的光檢測器所檢測的光束形成，以便在一物體侵入光屏而導致光束阻塞的時候，向外部裝置提供一阻塞信號，包括一輸出電路，包含在所述主發光裝置和所述主光檢測裝置的至少一個中，以產生向一外部裝置的一阻塞信號；一子光檢測裝置，位於與所述光屏共同的一個平面上，並具有至少一個能夠檢測來自所述主發光裝置的光束的光檢測器，所述子光檢測裝置定義了從它向所述主發光裝置延伸的一個第一子檢測區域，用於檢測其中的任何光學障礙物；一子發光裝置，位於與光屏共同的平面上，以與所述子發光裝置共享共同的光軸，並具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發光的發光元件，所述子發光裝置定義了從它向所述主光檢測裝置延伸的一個第二檢測區域，用於檢測其中的任何光學障礙物；以及一通信線，連接所述子發光裝置和所述主光檢測裝置，以向所述子發光裝置發送一發光命令信號，以便使得它在所述子光檢測裝置檢測到來自所述主發光裝置的光束的時候能發出一光束。
18.一種利用一光屏的多束光光電保護系統，所述光屏是由從一主發光元件中的在一個陣列中以一規則的間隔排列的發光元件發出的，並由一主光檢測裝置中的對應數量的光檢測器所測量的光束形成，以便在發生一物體侵入光屏而導致光束的阻塞的時候，向外部裝置提供一阻塞信號，包括一控制器，包含一個輸出電路，用於產生向一外部裝置的一阻塞信號；一子光檢測裝置，位於與所述光屏共同的一個平面上，並具有至少一個能夠檢測來自所述主發光裝置的光束的光檢測器，所述子光檢測裝置定義了從它向所述主發光裝置延伸的一個第一子檢測區域，用於檢測其中的任何光學障礙物；一子發光裝置，位於與光屏共同的平面上，以與所述子發光裝置共享共同的光軸，並具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發光的發光元件，所述子發光裝置定義了從它向所述主光檢測裝置延伸的一個第二檢測區域，用於檢測其中的任何光學障礙物；以及一通信線，用於相互連接所述主發光裝置、所述主光檢測裝置、所述子光檢測裝置和所述子發光裝置，以向所述控制器發送關於在主檢測區域和第一和第二子檢測區域中的光阻塞的信息。
19.一種多束光光電保護系統，包括至少一個子光檢測裝置，位於與光屏共同的一個平面上，在幹擾所述光屏的一幹擾物體的一側，並且能夠檢測到來自所述主發光裝置的至少一個光束，所述光屏由從主發光裝置向主光檢測裝置發出的平行光束構成；一子發光裝置，與所述子光檢測裝置數目相同，所述子發光裝置被放置在所述幹擾物體的另一側，用於與所述子光檢測裝置共享一個共同的光軸，並能夠向所述主光檢測裝置發出所述公共光軸的一光束；所述光屏，包括一主檢測區域，由所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間的光軸的完全延展而構成，用以檢測其中的任何光學障礙物；以及子檢測區域，由所述主發光裝置和所述子光檢測裝置之間以及所述子發光裝置和所述主光檢測裝置之間的所述光軸的至少一個的部分延展來構成，以檢測在所述幹擾物體相對側的任何光學障礙物。
20.一種用於檢測在一種多束光光電保護系統中的一光學障礙物的方法，所述多束光光電保護系統用於向一外部裝置輸出一阻塞信號，所述阻塞信號指示由於一光學障礙物侵入一由多束光光束構成的光屏而導致的光阻塞，所述方法包括準備一主發光裝置，它具有多個在一個陣列中以相等的間隔對準的發光元件；準備一主光檢測裝置，它具有多個與所述多個發光元件數目相等的且在一個陣列中以相等的間隔對準的光檢測器；準備一子光檢測裝置，它位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，並且具有至少一個能夠檢測來自所述主發光裝置的一光束的光檢測器；準備一子發光裝置，它位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，並且具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發光的發光元件；定義一個主檢測區域，用於通過主發光裝置和主光檢測裝置檢測光學障礙物；定義一第一子檢測區域，用於通過主發光裝置和子光檢測裝置檢測光學障礙物；定義一第二子檢測區域，用於通過子發光裝置和主光檢測裝置檢測光學障礙物；以及向一外部裝置輸出一阻塞信號，指示由於光學障礙物侵入主檢測區域、第一子檢測區域和第二子檢測區域中的至少一個而導致的光阻塞。
21.一種用於檢測在一種多束光光電保護系統中的一光學障礙物的方法，所述多束光光電保護系統用於向一外部裝置輸出一阻塞信號，所述阻塞信號指示由於一光學障礙物侵入一由多束光光束構成的光屏而導致的光阻塞，所述方法包括準備一主發光裝置，它具有多個在一個陣列中以相等的間隔對準的發光元件；準備一主光檢測裝置，它具有多個與所述多個發光元件數目相等的且在一個陣列中以相等的間隔對準的光檢測器；準備一子光檢測裝置，它位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，具有至少一個能夠檢測來自所述主發光裝置的一光束的光檢測器；準備一子發光裝置，它位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發光的發光元件；定義一個主檢測區域，用於通過主發光裝置和主光檢測裝置檢測光學障礙物；定義一第一子檢測區域，用於通過主發光裝置和子光檢測裝置檢測光學障礙物；定義一第二子檢測區域，用於通過子發光裝置和主光檢測裝置檢測光學障礙物；當由於光學障礙物侵入主檢測區域、第一子檢測區域和第二子檢測區域中的至少一個而導致主光檢測裝置沒接收到一個光束的時候，向外部裝置輸出一阻塞信號；和當由於光學障礙物侵入第一子檢測區域中而導致子光檢測裝置沒檢測到一個光束的時候，禁止子發光裝置發光，並以預定的定時向外部裝置輸出一阻塞信號以響應主光檢測裝置的未接收到的光束。
22.一種用於檢測在一種多束光光電保護系統中的一光學障礙物的方法，所述多束光光電保護系統用於向一外部裝置輸出一阻塞信號，所述阻塞信號指示由於一光學障礙物侵入一由多束光光束構成的光屏而導致的光阻塞，所述方法包括準備一主發光裝置，它具有多個在一個陣列中以相等的間隔對準的發光元件；準備一主光檢測裝置，它位於主發光裝置相對的位置，並具有多個與所述多個發光元件數目相等的光檢測器，且能夠從主發光裝置檢測光束，主發光裝置和主光檢測裝置中的至少一個裝置包括一個用於向外部裝置輸出阻塞信號的輸出電路；準備一子光檢測裝置，它位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，具有至少一個能夠檢測來自所述主發光裝置的一光束的光檢測器；準備一子發光裝置，它位於所述主發光裝置和所述主光檢測裝置之間，具有至少一個能夠向所述主光檢測裝置發光的發光元件；用通信線連接主發光裝置、主光檢測裝置、子光檢測裝置和子發光裝置；定義一個主檢測區域，用於檢測在主發光裝置和主光檢測裝置之間的光學障礙物；定義一第一子檢測區域，用於檢測在主發光裝置和子光檢測裝置之間的光學障礙物；定義一第二子檢測區域，用於檢測在子發光裝置和主光檢測裝置之間的光學障礙物，並且主檢測區域、第一子檢測區域和第二子檢測區域構成一個用於光屏的全檢測區域；以及當在檢測區域檢測到任何光學障礙物的時候，經由通信線向輸出電路提供阻塞檢測信息。
全文摘要
提供一種多束光光電保護系統和一種用於檢測在一種多束光光電保護系統中的一光學障礙物的方法。該多束光光電保護系統包括一子光檢測裝置和一子發光裝置，它們被平行相間地放置在在主發光裝置和主光檢測裝置之間延伸的一個平面內。當系統被用於產生用於具有從機器的主要部分向外大幅度突出的突出部分的機器的光屏的時候，子光檢測裝置和子發光裝置被放置在與突出部分的相對側相鄰，以接收來自主發光裝置的光束，和向主光檢測裝置發出光束。因此，系統產生一個在突出部分周圍延伸的光屏，而不留下不能檢測的、光屏平面內的突出部分的相對側上的任何區域。
文檔編號F16P3/00GK1406713SQ0212773
公開日2003年4月2日 申請日期2002年8月7日 優先權日2001年8月9日
發明者工藤元宏, 井上哲 申請人:株式會社其恩斯