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EP0875873A1

Opto-electronic sensor

Abstract

The optoelectronic sensor has a light transmitter (1) for directing a light signal into the surveillance zone (6) and a photodetector (5) receiving the light signal, coupled directly or indirectly to an evaluation circuit (7), for providing a signal when an object (13) is detected within the surveillance zone. The photodetector is provided by a position-resolution element, with the evaluation circuit comparing the actual position of the incident light with a stored position, for providing the object detection signal when the difference between the compared signals is above a given threshold.

EP0875873A1, drawing sheet 1
Sheet 1 of 3

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18 claims: 18 independent, 0 dependent

  1. 1
    An opto-electronic sensor comprising a light transmitter (1, 14) for transmission of light signals into a monitored zone (6) and a light receiver (5, 15) for Receiving the light from the transmitter (1, 14) emitted Lichtsigna le, wherein a directly or indirectly from the light receiver (5, 15) is acted upon evaluation circuit (7) for generating an object detection signal in the case the presence of an object (13) in the monitoring area (6) is provided, thereby inthat the light receiver (5, 15) as a spatially resolving Receiving element for determining the position of the received light gravity in the region of the photosensitive Surface of the receiving element is formed,that one with the evaluation circuit (7) cooperating Memory element (8) for storing at least one provided nominal position of the received light gravity is andthat the evaluation circuit (7) means (9) for comparison determined by during operation of the sensor having actual positions with a stored desired position, wherein an object detection signal for the Case can be generated, in which the deviation of the actual position of the nominal position a defined threshold value exceeds. Opto-elektronischer Sensor mit einem Lichtsender (1, 14) zur Aussendung von Lichtsignalen in einen Überwachungsbereich (6) sowie einem Lichtempfänger (5, 15) zum Empfang der vom Lichtsender (1, 14) ausgesandten Lichtsignale, wobei eine direkt oder indirekt vom Lichtempfänger (5, 15) beaufschlagte Auswerteschaltung (7) zur Erzeugung eines Gegenstandsfeststellungssignals im Falle des Vorhandenseins eines Objektes (13) im Überwachungsbereich (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet,daß der Lichtempfänger (5, 15) als ortsauflösendes Empfangselement zur Bestimmung der Position des Empfangslichtschwerpunkts im Bereich der lichtempfindlichen Fläche des Empfangselements ausgebildet ist,daß ein mit der Auswerteschaltung (7) zusammenwirkendes Speicherelement (8) zum Speichern zumindest einer Soll-Position des Empfangslichtschwerpunkts vorgesehen ist, unddaß die Auswerteschaltung (7) Mittel (9) zum Vergleich von während des Betriebs des Sensors ermittelten Ist-Positionen mit einer gespeicherten Soll-Position aufweist, wobei ein Gegenstandsfeststellungssignal für den Fall erzeugbar ist, in dem die Abweichung der Ist-Position von der Soll-Position einen definierten Schwellwert überschreitet.
  2. 2
    Opto-electronic sensor according to claim 1, characterized in that the spatially resolving receiver element (5, 15) of a row arrangement of several light-sensitive Elements. Opto-elektronischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsauflösende Empfangselement (5, 15) aus einer Zeilenanordnung von mehreren lichtempfindlichen Elementen besteht.
  3. 3
    Opto-electronic sensor according to claim 1, characterized in that the spatially resolving receiver element (5, 15) consists of a matrix arrangement of several light-sensitive Elements. Opto-elektronischer Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsauflösende Empfangselement (5, 15) aus einer Matrixanordnung von mehreren lichtempfindlichen Elementen besteht.
  4. 4
    An opto-electronic sensor according to one of the preceding Claims, characterized in that the light-sensitive Elements are formed as photodiodes. Opto-elektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtempfindlichen Elemente als Photodioden ausgebildet sind.
  5. 5
    Opto-electronic sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the spatially resolving Receiving element (5, 15) as a one or two dimensional PSD (position sensitive detector) is formed. Opto-elektronischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsauflösende Empfangselement (5, 15) als ein- oder zweidimensionales PSD (positionssensitiver Detektor) ausgebildet ist.
  6. 6
    An opto-electronic sensor according to one of the preceding Claims, characterized in that a desired position the received light gravity by means of a teach-in-process is identifiable and stored. Opto-elektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Soll-Position des Empfangslichtschwerpunkts mittels eines Teachin-Verfahrens ermittel- und abspeicherbar ist.
  7. 7
    An opto-electronic sensor according to one of the preceding Claims, characterized in that the spatially resolving Receiving element (5) in the region of the focal point of a imaging optical receiving system (4) is arranged. Opto-elektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsauflösende Empfangselement (5) im Bereich des Brennpunktes einer abbildenden Empfangsoptik (4) angeordnet ist.
  8. 8
    Opto-electronic sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the spatially resolving Receiving element with respect to an imaging optical receiving system is intra- or arranged extrafocally. Opto-elektronischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsauflösende Empfangselement bezüglich einer abbildenden Empfangsoptik intra- oder extrafokal angeordnet ist.
  9. 9
    An opto-electronic sensor according to one of the preceding Claims, characterized in that the light transmitter (1) and the light receiver (5) on opposite Sides of the monitored region (6) are arranged. Opto-elektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtsender (1) und Lichtempfänger (5) auf einander gegenüberliegenden Seiten des Überwachungsbereichs (6) angeordnet sind.
  10. 10
    Opto-electronic sensor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the light transmitter (14) and Light receiver (15) on one side of the monitored zone (6) and a retroreflector (16) on the opposite disposed side of the monitored zone (6) are. Opto-elektronischer Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Lichtsender (14) und Lichtempfänger (15) auf einer Seite des Überwachungsbereichs (6) und ein Retroreflektor (16) auf der gegenüberliegenden Seite des Überwachungsbereichs (6) angeordnet sind.
  11. 11
    An opto-electronic sensor according to one of the preceding Claims, characterized in that a plurality of Light transmitters (1, 14) and light receivers (5, 15) according to any preceding claim in light grid arrangement are provided. Opto-elektronischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Lichtsendern (1, 14) und Lichtempfängern (5, 15) nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Lichtgitteranordnung vorgesehen sind.
  12. 12
    Opto-electronic sensor according to claim 11, characterized in that the light receiver (5, 15) of the light grid arrangement as one-dimensional receiver elements are formed, each of the light emitter and twisted light receiver interconnecting axis are arranged to each other. Opto-elektronischer Sensor nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtempfänger (5, 15) der Lichtgitteranordnung als eindimensionale Empfangselemente ausgebildet sind, die jeweils um die Lichtsender und Lichtempfänger miteinander verbindende Achse verdreht zueinander angeordnet sind.
  13. 13
    Opto-electronic sensor according to claim 12, characterized in that the angle of rotation between adjacent receiving elements 90 °. Opto-elektronischer Sensor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrehwinkel zwischen benachbarten Empfangselementen 90° beträgt.
  14. 14
    Method for operating an opto-electronic sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that that determines a to be stored nominal position is by the sensor at the site using conditions operated at an object-free monitored region (6) becomes. Verfahren zum Betrieb eines opto-elektronischen Sensors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine abzuspeichernde Soll-Position ermittelt wird, indem der Sensor am Einsatzort unter Einsatzbedingungen bei objektfreiem Überwachungsbereich (6) betrieben wird.
  15. 15
    Method for operating an opto-electronic sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that that the actual and desired positions in the form of a Dimension representing values ​​or in the form of two determined dimensions representing coordinate values be and processed. Verfahren zum Betrieb eines opto-elektronischen Sensors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Ist- und Soll-Positionen in Form von eine Dimension repräsentierenden Werten oder in Form von zwei Dimensionen repräsentierenden Koordinatenwerten ermittelt und verarbeitet werden.
  16. 16
    Method for operating an opto-electronic sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that that, when using an at least two, the Position of the received light gravity characterizing Part streams supplying receiving element (PSD), the quotient from a partial flow and the sum current of the partial flows as the determined position characterizing magnitude is processed. Verfahren zum Betrieb eines opto-elektronischen Sensors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines zumindest zwei, die Position des Empfangslichtschwerpunkts kennzeichnende Teilströme liefernden Empfangselements (PSD) der Quotient aus einem Teilstrom und dem Summenstrom der Teilströme als die ermittelte Position kennzeichnende Größe verarbeitet wird.
  17. 17
    Method for operating an opto-electronic sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that that when using a plurality of light transmitters (1, 14) and light receivers (85, 15) in light grid arrangement a uniform shift of the received light focus of all light receivers (5, 15) as permitted low Systemdejustage or as permitted Vibration is classified and therefore no object detection signal triggers. Verfahren zum Betrieb eines opto-elektronischen Sensors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung einer Mehrzahl von Lichtsendern (1, 14) und Lichtempfängern (85, 15) in Lichtgitteranordnung eine gleichmäßige Verschiebung der Empfangslichtschwerpunkte aller Lichtempfänger (5, 15) als zulässige Systemdejustage oder als zulässige niederfrequente Vibration klassifiziert wird und somit kein Gegenstandsfeststellungssignal auslöst.
  18. 18
    Method for operating an opto-electronic sensor according to any one of the preceding claims, characterized in that that an article detection signal then is output if the deviation of the determined actual position as defined by the stored desired position exceeds threshold or by the light receiver (5, 15) received light amount a defined Minimum value falls below. Verfahren zum Betrieb eines opto-elektronischen Sensors nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gegenstandsfeststellungssignal dann abgegeben wird, wenn die Abweichung der ermittelten Ist-Position von der gespeicherten Soll-Position den definierten Schwellwert überschreitet oder die vom Lichtempfänger (5, 15) empfangene Lichtmenge einen definierten Minimalwert unterschreitet.
Independent claims18