Световая завеса

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ(71) Заявитель Государственное научное учреждение Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси(72) Авторы Ероховец Валерий Константинович Мелех Ольга Викторовна Ткаченко Вадим Викторович Шуляк Виктор Викторович(73) Патентообладатель Государственное научное учреждение Объединенный институт проблем информатики Национальной академии наук Беларуси(57) Световая завеса, содержащая покаскадно параллельно включенные оптический излучатель и фотоприемник, которые соединены со входами мультиплексора и демультиплексора соответственно, а выходы мультиплексора и демультиплексора подключены ко входам центрального процессорного блока, отличающаяся тем, что введены диафрагма и световозвращающий элемент, последовательно расположенные между оптическим излучателем и фотоприемником.(56) 1. Сайт компании Скетч Электронный ресурс - Режим доступа // Дата доступа 15.09.2007. 45322008.08.30 2. Патент РФ 2107258, МПК 01 11/00,01 11/02,01 11/14,01 21/00, 01 21/02,01 21/16, 1998. 3. Сайт фирмы Страус Электронный ресурс - Режим доступа // - Дата доступа 15.09.2007 (прототип). Предлагаемое техническое решение относится к области измерительной техники и может быть использовано в системах АСУ ТП промышленных предприятий для безопасности производственных (технологических) процессов. Широко известны лучевые барьеры, содержащие электронный блок управления с исполнительным реле, инфракрасные передатчики и инфракрасные приемники 1, 2. Недостатком указанных лучевых барьеров является относительно низкая информативность при сканировании рабочего пространства. Известна световая завеса 3, предназначенная для контроля опасных зон около движущихся частей прессов, штампов, конвейеров и другого технологического оборудования. Световая завеса состоит из двух функциональных блоков, а именно передатчика (излучателя) и приемника, соединенных кабелем связи и расположенных друг против друга. Передатчик излучает зондирующие импульсы инфракрасного излучения, приемник принимает их, анализирует и, в зависимости от наличия/отсутствия непрозрачной преграды в зоне чувствительности, выключает/включает выходные ключи, одновременно осуществляет индикацию состояния каждого луча и каждого выходного ключа. В состав приемника входят блок приемников, демультиплексор, центральное процессорное устройство, блок индикации, выходные ключи, усилитель, источник питания. В состав передатчика входят блок излучателей и мультиплексор. Недостатком указанной световой завесы является относительно низкая информативность при сканировании рабочего пространства. Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение световой завесы за счет снижения требований к параллельности и их коллинеарному сопряжению при сканировании ортогональных плоскостей рабочего пространства. Задача решается следующим образом. В световую завесу, содержащую покаскадно параллельно включенные оптический излучатель и фотоприемник, которые соединены со входами мультиплексора и демультиплексора соответственно, а выходы мультиплексора и демультиплексора подключены ко входам центрального процессорного блока, выход которого соединен с выходом световой завесы, введены диафрагма и световозвращающий элемент, последовательно расположенные между оптическим излучателем и фотоприемником, причем оптический излучатель и фотоприемник расположены в непосредственной близости друг около друга, излучающая и принимаемая поверхности которых соответственно обращены в область контролируемой зоны, где с обратной стороны установлен световозвращающий элемент. На фигуре представлена оптико-функциональная схема световой завесы. Предлагаемая световая завеса включает в себя последовательно оптически связанные оптический излучатель 11, диафрагму 21, световозвращающий 31 элемент и фотоприемник 41. Причем все оптические элементы 1141- включены покаскадно и образуют конвейерную связь между соответствующими разрядами световой завесы. Все входы мультиплексора 5 и демультиплексора 6 подключены к оптическим излучателям 11- и фотоприемникам 41- соответственно, а выходы мультиплексора 5 и демультиплексора 6 подключены к центральному процессорному блоку 7. Световая завеса предназначена для контроля опасных зон около движущихся частей прессов, штампов, конвейеров и другого технологического оборудования. Световая завеса обнаруживает появление посторонних непрозрачных предметов в контролируемой зоне и формирует сигнал для системы управления данным оборудованием. По данному сигналу 2 45322008.08.30 система управления производит блокировку движущихся частей или запрещает работу до устранения помехи в рабочей зоне. Работа световой завесы основана на принципе световой локации области пространства параллельными световыми лучами, образующими зону чувствительности. Используется невидимое инфракрасное излучение в пределах длины волны более 760 мм, которое не создает неудобств обслуживающему персоналу. После обработки сигналов по первому каналу по оценке 11-41 мультиплексора 5 и демультиплексора 6 переключается на второй канал по цепочке 12-42. Вновь оптический излучатель формирует зондирующие импульсы инфракрасного излучения, трансформирует по цепи световозвращающих элементов 32, принимает через фотоприемник 42 и анализирует их в зависимости от наличия или отсутствия непрозрачной преграды в зоне чувствительности. Включает или отключает выходные ключи центрального процессорного блока 7, одновременно осуществляя индикацию состояния каждого луча и каждого выходного ключа. Особенность световой завесы состоит в том, что оптический выход излучателя 12 может быть ограничен с использованием диафрагмы 22 для придания узконаправленной оптической связи между высотой контролируемой зоны. Контролируемая зона представляет собой плоскость, образованную параллельными лучами, которая имеет ширину до 2000 мм и высоту 400 мм. Предусмотрены варианты исполнения световой завесы по количеству лучей от 2 до 16. Количество лучей и шаг между ними определяет высоту контролируемой зоны. В качестве световозвращающего элемента 31 может быть использована, например, совокупность триппель-микропризм с размером ребра 0,50,2 мм. В другой реализации световозвращающего элемента 31 могут быть использованы микроскопические стеклянные шарики с диаметром 0,20,3 мм. В обоих случаях особенностью световозвращающего элемента 31 является его инвариантность при геометрическом позиционировании всех компонентов световой завесы. Таким образом, предлагаемая световая завеса обеспечивает упрощение устройства в целом за счет установки оптической обратной связи при сканировании рабочего пространства. При этом в устройстве организуется адаптированный режим самонастройки по критерию допустимой величины рассогласования, упрощаются выравнивание и диагностика световой завесы. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3