DE102013103810B4

DE102013103810B4 - Optical sensor

Info

Publication number: DE102013103810B4
Application number: DE102013103810.7A
Authority: DE
Inventors: Martin Tippmann; Jörg Droemer; Andreas Amler
Original assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2016-11-03
Anticipated expiration: 2033-04-17
Also published as: DE102013103810A1

Abstract

Optischer Sensor (1) mit zwei Sensoreinheiten (2a, 2b) und Ausrichtmittel, mittels derer die Sensoreinheiten (2a, 2b) in einem Abstand zueinander liegend ausgerichtet werden können, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Sensoreinheit (2a) als Ausrichtmittel umfasst: – ein Neigungserfassungselement (15), mittels dessen die Neigung der Sensoreinheit (2a) erfasst und angezeigt wird, – eine Lichtquelle (16), welche entlang einer Strahlachse verlaufende sichtbare Ausrichtlichtstrahlen (17) emittiert, welche einen Bezugspunkt für die Anordnung der zweiten Sensoreinheit (2b) bilden, – eine in der Sensoreinheit (2a) angeordnete Strahlteileranordnung, mittels derer diskrete Teilstrahlen (19, 20, 21) aus den Ausrichtlichtstrahlen (17) ausgekoppelt werden, wobei die Teilstrahlen (19, 20, 21) auf einem eine Unterlage bildenden Boden (13) längs einer Geraden verlaufende Lichtflecke (19a, 20a, 21a) generieren, welche Referenzpunkte für die Ausrichtung gegenüber einer auf dem die Unterlage bildenden Boden (13) ausgebildeten Bezugslinie bilden.Optical sensor (1) with two sensor units (2a, 2b) and alignment means, by means of which the sensor units (2a, 2b) can be aligned at a distance from each other, characterized in that at least one sensor unit (2a) as an alignment means comprises: - a Tilt detection element (15), by means of which the inclination of the sensor unit (2a) is detected and displayed, - a light source (16) which emits along a beam axis visible alignment light beams (17), which provide a reference point for the arrangement of the second sensor unit (2b) a beam splitter arrangement arranged in the sensor unit (2a), by means of which discrete partial beams (19, 20, 21) are coupled out of the alignment light beams (17), the sub-beams (19, 20, 21) resting on a base (FIG. 13) along a straight line extending light spots (19a, 20a, 21a) generate, which reference points for the alignment with one on the Un form the base forming base (13) formed reference line.

Description

Die Erfindung betrifft einen optischen Sensor sowie ein Verfahren zum Ausrichten eines optischen Sensors.The invention relates to an optical sensor and a method for aligning an optical sensor.

Ein derartiger optischer Sensor ist aus der DE 101 06 755 A1 bekannt. Dieser optische Sensor weist zwei in Abstand zueinander angeordnete, im Wesentlichen identische Sensoreinheiten auf.Such an optical sensor is from the DE 101 06 755 A1 known. This optical sensor has two mutually spaced, substantially identical sensor units.

In der ersten Sensoreinheit ist ein erster Sender integriert. Zudem ist in der zweiten Sensoreinheit ein erster Empfänger vorgesehen. Die vom ersten Sender emittierten Sendelichtstrahlen sind auf den ersten Empfänger geführt. Der erste Sender und der erste Empfänger bilden eine erste optische Übertragungsstrecke, bei welcher mittels der Sendelichtstrahlen optische Daten übertragen werden. Der optische Sensor weist zudem einen zweiten Sender in der zweiten Sensoreinheit und einen zweiten Empfänger in der ersten Sensoreinheit auf, wobei die vom zweiten Sender emittierten Sendelichtstrahlen zum zweiten Empfänger geführt sind. Der zweite Sender und der zweite Empfänger bilden eine zweite optische Übertragungsstrecke, über welche ebenfalls optische Daten übertagen werden.In the first sensor unit, a first transmitter is integrated. In addition, a first receiver is provided in the second sensor unit. The transmitted light beams emitted by the first transmitter are directed to the first receiver. The first transmitter and the first receiver form a first optical transmission path, in which optical data are transmitted by means of the transmitted light beams. The optical sensor also has a second transmitter in the second sensor unit and a second receiver in the first sensor unit, wherein the emitted light beams emitted by the second transmitter are guided to the second receiver. The second transmitter and the second receiver form a second optical transmission path, via which also optical data is transmitted.

Zur Ausrichtung der Sensoreinheit des optischen Sensors weist wenigstens eine erste Sensoreinheit Mittel zur Erfassung der auf den Empfänger dieser Sensoreinheit auftreffenden Empfangslichtmenge auf. Die registrierte Empfangslichtmenge wird mittels einer Anzeigeeinheit angezeigt. Die Ausrichtung erfolgt dann derart, die auf den Empfänger der zweiten Sensoreinheit auftreffende Empfangslichtmenge zu erfassen und über die vom zweiten Sender und vom zweiten Empfänger gebildete optische Übertragungsstrecke zurück zur ersten Sensoreinheit zu übertragen, um diese dort mittels der Anzeigeeinheit zu visualisieren. Die Empfangslichtmenge liefert ein direktes Maß für die Güte der Ausrichtung der ersten Sensoreinheit auf die zweite Sensoreinheit. Bei einer exakten Ausrichtung treffen die vom ersten Sender emittierten Sendelichtstrahlen vollständig auf den ersten Empfänger in der zweiten Sensoreinheit, so dass die Empfangslichtmenge auf dem Empfänger einen Maximalwert annimmt. Bei unvollständiger Ausrichtung trifft nur ein Teil der vom ersten Sender emittierten Sendelichtstrahlen auf den ersten Empfänger, so dass die Empfangslichtmenge entsprechend geringer ist.For aligning the sensor unit of the optical sensor, at least one first sensor unit has means for detecting the amount of received light impinging on the receiver of this sensor unit. The registered received light amount is displayed by means of a display unit. The alignment then takes place in such a way to detect the amount of received light impinging on the receiver of the second sensor unit and to transmit it back to the first sensor unit via the optical transmission path formed by the second transmitter and the second receiver in order to visualize them there by means of the display unit. The quantity of received light provides a direct measure of the quality of the alignment of the first sensor unit with the second sensor unit. With an exact alignment, the transmitted light beams emitted by the first transmitter completely strike the first receiver in the second sensor unit, so that the received light quantity on the receiver assumes a maximum value. With incomplete alignment, only part of the transmitted light beams emitted by the first transmitter strike the first receiver, so that the amount of received light is correspondingly lower.

Diese Ausrichtung erfolgt für einen bestimmten Abstand der beiden Sensoreinheiten zueinander. Der auf die Ausrichtung folgende Arbeitsbetrieb des optischen Sensors ist dann unproblematisch, wenn dieser Abstand der optischen Sensoren auch während des Arbeitsbetriebs erhalten bleibt. Bei vielen Applikationen befindet sich jedoch wenigstens eine der Sensoreinheiten auf einer mobilen Einheit, so dass sich der Abstand zwischen den Sensoreinheiten während des Arbeitsbetriebs ändert. In diesem Fall geht die Ausrichtung der Sensoreinheit oftmals verloren. Dies beruht darauf, dass die Sensoreinheiten typischerweise etwas geneigt oder seitlich versetzt zueinander angeordnet sind. Bei einer Abstandsänderung der Sensoreinheiten treffen dann die Sendelichtstrahlen des Senders einer Sensoreinheit nicht mehr auf den Empfänger der zweiten Sensoreinheit.This alignment takes place for a certain distance between the two sensor units to each other. The operating mode following the alignment of the optical sensor is then unproblematic, if this distance of the optical sensors is maintained during the working operation. In many applications, however, at least one of the sensor units is located on a mobile unit, so that the distance between the sensor units changes during the working operation. In this case, the orientation of the sensor unit is often lost. This is due to the fact that the sensor units are typically arranged slightly inclined or laterally offset from one another. In the case of a change in the distance of the sensor units, the transmitted light beams of the transmitter of a sensor unit no longer strike the receiver of the second sensor unit.

Die DE 20 2011 003 692 U1 betrifft einen optischen Sensor zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich, mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, wobei die Sendelichtstrahlen und Empfangslichtstrahlen über eine gemeinsame Sende- und Empfangsoptik geführt sind. Der Sender und der Empfänger sind auf einer in einer Ebene verlaufenden Leiterplatte angeordnet, wobei der Sender ein die Sendelichtstrahlen seitlich abstrahlendes Bauelement ist.The DE 20 2011 003 692 U1 relates to an optical sensor for detecting objects in a surveillance area, comprising a transmitting light beam emitting transmitter and a receiving light beam receiving receiver, wherein the transmitted light beams and receiving light beams are passed through common transmitting and receiving optics. The transmitter and the receiver are arranged on a circuit board running in a plane, wherein the transmitter is a component emitting the transmitted light beams laterally.

Die DE 10 2006 053 359 A1 betrifft ein Verfahren zum Justieren einer optoelektronischen Sensoranordnung zur Überwachung eines Überwachungsbereichs mit einem ersten Gehäuse, in welchem wenigstens zwei Lichtsender angeordnet sind, und mit einem zweiten Gehäuse, in welchem wenigstens zwei Lichtempfänger angeordnet sind, mit den Schritten:

– Anordnen des ersten Gehäuses an einer ersten Seite des Überwachungsbereichs, derart, dass ein vom Lichtsender ausgesandter Lichtstrahl den Überwachungsbereich durchquert,
– Anordnen des zweiten Gehäuses an dem ersten Gehäuse, derart, dass die Gehäuse parallel zueinander angeordnet werden, wobei diese Position eine Solllage im Hinblick auf die Winkel (alpha, gamma) gegenüber der Horizontalen definiert,
– Bestimmen und Erfassen der Solllage des zweiten Gehäuses im Raum,
– Anordnen des zweiten Gehäuses auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden Seite des Überwachungsbereichs und
– Ausrichten des zweiten Gehäuses, derart, dass die Winkel (alpha, gamma) gegenüber der Horizontalen den entsprechenden Winkeln (alpha, gamma) der Solllage entsprechen.

The DE 10 2006 053 359 A1 relates to a method for adjusting an optoelectronic sensor arrangement for monitoring a monitoring area with a first housing, in which at least two light transmitters are arranged, and with a second housing, in which at least two light receivers are arranged, with the steps:

Arranging the first housing on a first side of the surveillance area, such that a light beam emitted by the light transmitter passes through the surveillance area,
Arranging the second housing on the first housing, such that the housings are arranged parallel to one another, this position defining a desired position with regard to the angles (α, γ) with respect to the horizontal,
Determining and detecting the desired position of the second housing in the room,
- Arranging the second housing on a first side of the opposite side of the monitoring area and
- Aligning the second housing, such that the angle (alpha, gamma) relative to the horizontal corresponding to the corresponding angles (alpha, gamma) of the desired position.

Die DE 10 2004 025 751 A1 betrifft eine Justiervorrichtung, insbesondere für Lichtschranken oder Lichtgitter, zur Ausrichtung eines Gehäuses auf einen Richtstrahl. In dem vom Richtstrahl beaufschlagten Gehäuse sind wenigstens ein Fokussierungsmittel und wenigstens ein Lichtleiter derart angeordnet, dass eine Lichteintrittsöffnung des Lichtleiters sich in einer Brennebene des Fokussierungsmittels befindet und eine Lichtaustrittsöffnung des Lichtleiters sichtbar angeordnet ist.The DE 10 2004 025 751 A1 relates to an adjusting device, in particular for light barriers or light grids, for aligning a housing on a directional beam. At least one focusing means and at least one light guide are arranged in the housing acted upon by the directional beam such that a light entry opening of the light guide is located in a focal plane of the focusing means and a light exit opening of the light guide is arranged visibly.

Die DE 203 03 085 U1 betrifft ein Lichtgitter zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich mit wenigstens einer Sendereinheit mit einer Anzahl von ortsfest in dieser angeordneten, Sendelichtstrahlen emittierenden Sendern mit wenigstens einer Empfängereinheit mit einer Anzahl von ortsfest in dieser angeordneten Empfängern, wobei jedem Sender ein Empfänger zur Bildung einer Strahlachse zugeordnet ist, so dass bei freiem Strahlengang die von dem jeweiligen Sender emittierten Sendelichtstrahlen auf den zugeordneten Empfänger geführt sind, und mit einer Auswerteeinheit zur Auswertung der an den Empfängern anstehenden Empfangssignale, wobei in dieser bei einer durcheinen Objekteingriff im Überwachungsbereich bedingten Unterbrechung wenigstens einer Strahlachse ein Objektfeststellungssignal generiert wird. Zur Justage der Sender und Empfänger ist eine optische Ausrichtanzeigeeinheit mit wenigstens zwei Leuchtsegmenten vorgesehen, wobei jeweils ein Leuchtsegment aktiviert ist, wenn für eine dieser zugeordneten Strahlachse die Sendelichtstrahlen des Senders dieser Strahlachse auf den Empfänger dieser Strahlachse treffen. The DE 203 03 085 U1 relates to a light grid for detecting objects in a surveillance area with at least one transmitter unit having a number of transmitters emitting fixedly therewith emitting transmit light beams having at least one receiver unit having a number of receivers fixedly disposed therein, each transmitter being assigned a receiver for forming a beam axis is, so that with free beam path emitted by the respective transmitter transmitted light beams are guided to the associated receiver, and with an evaluation unit for evaluating the pending at the receivers receiving signals, in this case at a conditional by an object intervention in the monitoring area interruption of at least one beam axis an object detection signal is generated. For adjusting the transmitter and receiver, an optical alignment display unit is provided with at least two light segments, each one light segment is activated when hit the transmitted light rays of the transmitter of this beam axis to the receiver of this beam axis for a beam axis associated therewith.

Die DE 199 07 548 C2 betrifft eine optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Objekten in einem Überwachungsbereich mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfangselement, wobei zur Erfassung des Objekts die auf das Empfangselement auftreffende Lichtmenge der Empfangslichtstrahlen in einer Auswerteeinheit bewertet wird, wobei das Empfangselement in mehrere Segmente aufgeteilt ist. Das Empfangselement weist ein zentrales kreisförmiges Segment und mehrere äußere Segmente auf, wobei die äußeren Segmente sich zu einem das zentrale Segment umschließenden Ring ergänzen. Zur Justage der optoelektronischen Vorrichtung wird jeweils die Lichtmenge der auf ein Segment auftreffenden Empfangslichtstrahlen ermittelt und es wird die relative Verteilung der Lichtmengen auf den Segmenten mittels einer an einer Außenseite der optoelektronischen Vorrichtung angeordneten Anzeigeeinheit dargestellt.The DE 199 07 548 C2 relates to an optoelectronic device for detecting objects in a surveillance area with a transmitting light beam emitting transmitter and a receiving light beam receiving receiving element, wherein for detecting the object, the incident on the receiving element light amount of the received light beams is evaluated in an evaluation unit, wherein the receiving element is divided into several segments. The receiving element has a central circular segment and a plurality of outer segments, wherein the outer segments are complementary to a ring enclosing the central segment. In order to adjust the optoelectronic device, the amount of light of the received light beams striking a segment is determined in each case, and the relative distribution of the quantities of light on the segments is represented by means of a display unit arranged on an outer side of the optoelectronic device.

Die DE 197 09 310 A1 betrifft eine optoelektronische Justierhilfe, welche als aktives Target die Justage von optischen Aufbauten, insbesondere von Reflex und Einweglichtschranken, Entfernungsmessern und optischen Datenübertragungssystemen, vereinfacht. Die Justierhilfe besteht aus einer Mehrzahl von Photosensoren, insbesondere Photodioden, die auf einem Substrat vorzugsweise symmetrisch angeordnet sind. Die Signale der Photosensoren werden zur Bestimmung des optischen Schwerpunkts des einfallenden Lichts herangezogen, welcher mit einer Sollposition verglichen wird. Abhängig von der Position des optischen Schwerpunkts leuchten eine oder mehrere optische Signalgeber, wie LEDs, verschieden hell auf und übermitteln optisch eine Information über diese Position, so dass der einfallende Lichtstrahl so korrigiert werden kann, dass er schließlich auf der Justierhilfe die Sollposition trifft.The DE 197 09 310 A1 relates to an optoelectronic adjustment aid, which as an active target simplifies the adjustment of optical structures, in particular of reflex and through-beam sensors, rangefinders and optical data transmission systems. The adjustment aid consists of a plurality of photosensors, in particular photodiodes, which are preferably arranged symmetrically on a substrate. The signals of the photosensors are used to determine the optical center of gravity of the incident light, which is compared with a desired position. Depending on the position of the optical center of gravity, one or more optical signal transmitters, such as LEDs, light up differently and visually convey information about this position, so that the incident light beam can be corrected so that it finally hits the target position on the adjusting aid.

Die US 6 124 586 A betrifft ein Lichtgitter zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich. An einem ersten Rand des Überwachungsbereichs befindet sich eine Sendereinheit mit einer Anordnung von Lichtstrahlen emittierenden Sendern. Am zweiten Rand des Überwachungsbereichs befindet sich eine Empfängereinheit mit einer Anordnung von Lichtstrahlen empfangenden Empfänger. Jeweils ein Sender und ein Empfänger bilden eine Lichtschranke, wobei die Lichtschranken zur Objektdetektion dienen. Zur Justage des Lichtgitters befindet sich in der Sendereinheit ein erstes Sendeelement, dessen Richtstrahlen zu einem ersten Empfangselement in der Empfängereinheit geführt sind. Weiterhin ist in der Empfängereinheit ein zweites Sendeelement vorgesehen, dessen weitere Richtstrahlen zu einem zweiten Empfangselement in der Sendereinheit geführt sind.The US Pat. No. 6,124,586 A relates to a light grid for detecting objects in a surveillance area. At a first edge of the surveillance area is a transmitter unit with an array of transmitters emitting light beams. At the second edge of the surveillance area is a receiver unit with an array of light beam receiving receivers. In each case a transmitter and a receiver form a light barrier, wherein the light barriers are used for object detection. For adjusting the light grid is located in the transmitter unit, a first transmitting element whose directional beams are guided to a first receiving element in the receiver unit. Furthermore, a second transmitting element is provided in the receiver unit, whose further directional beams are guided to a second receiving element in the transmitter unit.

Die EP 2 985 636 A1 betrifft ein Verfahren zum Ausrichten einer Sensoreinrichtung, welche eine Sendereinheit mit wenigstens einem Lichtstrahlen emittierenden Sender und eine Empfängereinheit mit wenigstens einem, dem Sender zugeordneten Empfänger aufweist, welcher in einem Arbeitsbetrieb der Sensoreinrichtung die Lichtstrahlen des Senders empfängt. Zum Ausrichten der Sendereinheit wird auf die Empfängereinheit vor dem Empfänger ein Ausrichtempfänger vor dem Empfänger ein Ausrichtempfänger platziert, welcher einen größeren Öffnungswinkel als der Empfänger aufweist. Mit dem Ausrichtempfänger werden die vom Sender emittierten Lichtstrahlen empfangen. Abhängig von der am Ausrichtempfänger empfangenen Lichtmenge der Lichtstrahlen erfolgt mit einer Anzeigeeinheit eine Anzeige.The EP 2 985 636 A1 relates to a method for aligning a sensor device comprising a transmitter unit with at least one transmitter emitting light beams and a receiver unit with at least one receiver associated with the transmitter which receives the light beams of the transmitter in a working operation of the sensor device. To align the transmitter unit, an alignment receiver is placed in front of the receiver on the receiver unit in front of the receiver, which has a larger opening angle than the receiver. The alignment receiver receives the light beams emitted by the transmitter. Depending on the light quantity of the light beams received at the alignment receiver, a display is provided with a display unit.

Die EP 2 037 295 A2 betrifft ein Verfahren zur Ausrichtung eines optischen Sensors und umfasst einen Sendelichtstrahlen emittierenden Sender, einen Empfänger zum Empfang der Sendelichtstrahlen sowie eine Auswerteeinheit zur Generierung eines binären Objektfeststellungssignals in Abhängigkeit der Empfangssignale. Die Sendelichtstrahlen sind zur Detektion von Objekten in einem Überwachungsbereich geführt und die Schaltzustände des Objektfeststellungssignals werden als Statusmeldung ausgegeben. Durch Einbringen einer Lichtstrahlablenkeinheit wird der Strahlengang der Sendelichtstrahlen im Überwachungsbereich verändert und die dadurch bedingten Änderungen der Statusmeldung zur Kontrolle der Ausrichtung der Sendelichtstrahlen herangezogen.The EP 2 037 295 A2 relates to a method for aligning an optical sensor and comprises a transmitting light beam emitting transmitter, a receiver for receiving the transmitted light beams and an evaluation unit for generating a binary object detection signal in response to the received signals. The transmitted light beams are guided to detect objects in a surveillance area and the switching states of the object detection signal are output as a status message. By introducing a Lichtstrahlablenkeinheit the beam path of the transmitted light beams is changed in the surveillance area and the consequent changes in the status message used to control the alignment of the transmitted light beams.

Die EP 1 993 081 A1 betrifft eine optoelektronische Sensoranordnung mit mehreren in einer Lichtsenderleiste nebeneinander angeordneten Lichtsendern, welche jeweils Licht in einen Sendekegel in einen Überwachungsbereich abstrahlen, und mit mehreren in einer Lichtempfängerleiste nebeneinander angeordneten Lichtempfängern, welche Licht aus einem Empfangskegel aus dem Überwachungsbereich aufnehmen und welche jeweils ein ortsauflösendes Element aufweisen, wobei jeweils ein Lichtsender mit einem Lichtempfänger ein Lichtsender/Lichtempfängerpaar bildet, wobei eine Steuereinheit vorhanden ist, in welcher Mittel zur Bestimmung des Lichtauftreffpunktes des Sendekegels jeweils eines der Lichtsender und/oder einer Fremdlichtquelle auf einem der Lichtempfänger vorhanden ist.The EP 1 993 081 A1 relates to an optoelectronic sensor arrangement with several in one Lichtsenderleiste juxtaposed light emitters, which emit light into a transmission cone in a surveillance area, and with several in a light receiver strip adjacent light receivers which receive light from a receiving cone from the surveillance area and which each have a spatially resolving element, each having a light emitter with a light receiver forms a light emitter / light receiver pair, wherein a control unit is present, in which means for determining the light incident point of the transmitting cone each one of the light emitter and / or an extraneous light source is provided on one of the light receiver.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen optischen Sensor und ein Verfahren bereitzustellen, durch welche eine Ausrichtung der Sensoreinheit des optischen Sensors derart ermöglicht wird, dass diese in einem Arbeitsbetrieb des optischen Sensors, bei welchem der Abstand der Sensoreinheit variieren kann, erhalten bleibt.The invention has for its object to provide an optical sensor and a method by which an alignment of the sensor unit of the optical sensor is made possible such that it is maintained in a working operation of the optical sensor, in which the distance of the sensor unit can vary.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale der unabhängigen Ansprüche vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.To solve this problem, the features of the independent claims are provided. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are described in the subclaims.

Der erfindungsgemäße optische Sensor umfasst zwei Sensoreinheiten und Ausrichtmittel, mittels derer die Sensoreinheiten in einem Abstand zueinander liegend ausgerichtet werden können. Wenigstens eine Sensoreinheit umfasst als Ausrichtmittel:

– ein Neigungserfassungselement, mittels dessen die Neigung dieser Sensoreinheit erfasst und angezeigt wird,
– eine Lichtquelle, welche entlang einer Strahlachse verlaufende sichtbare Ausrichtlichtstrahlen emittiert, welche einen Bezugspunkt für die Anordnung der zweiten Sensoreinheit bilden,
– eine in der Sensoreinheit angeordnete Strahlteileranordnung, mittels derer diskrete Teilstrahlen aus den Ausrichtlichtstrahlen ausgekoppelt werden, wobei die Teilstrahlen auf einem eine Unterlage bildenden Boden längs einer Geraden verlaufende Lichtflecke generieren, welche Referenzpunkte für die Ausrichtung gegenüber einer auf dem die Unterlage bildenden Boden ausgebildeten Bezugslinie bilden

The optical sensor according to the invention comprises two sensor units and alignment means, by means of which the sensor units can be aligned at a distance from each other. At least one sensor unit comprises as alignment means:

A tilt detection element by means of which the inclination of this sensor unit is detected and displayed,
A light source which emits along a beam axis visible alignment light beams, which form a reference point for the arrangement of the second sensor unit,
A beam splitter arrangement arranged in the sensor unit, by means of which discrete partial beams are coupled out of the alignment light beams, wherein the partial beams generate light spots running along a straight line on a base forming a base, which form reference points for alignment with respect to a reference line formed on the base forming the base

Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren verlaufen bei jeder Sensoreinheit die Ausrichtlichtstrahlen der Lichtquelle parallel zu den Lichtstrahlen des Senders.According to the method of the invention, in each sensor unit, the alignment light beams of the light source are parallel to the light beams of the transmitter.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht somit darin, eine Sensoreinheit des optischen Sensors auf die zweite Sensoreinheit nicht nur anhand des durch die Ausrichtlichtstrahlen definierten Bezugspunkts auszurichten.The basic idea of the invention thus consists in aligning a sensor unit of the optical sensor with the second sensor unit not only on the basis of the reference point defined by the alignment light beams.

Vielmehr wird zuvor mittels des in der Sensoreinheit integrierten Neigungserfassungselements diese Sensoreinheit in einer Sollneigung ausgerichtet, vorzugsweise so, dass die Sensoreinheit in einer horizontalen Ebene angeordnet ist. Daraufhin wird diese Sensoreinheit anhand der mit der Strahlteileranordnung generierten Lichtflecke relativ zu einer Bezugslinie ausgerichtet, die vorteilhaft von einer in einem Boden verlaufenen Fahrschiene gebildet ist, entlang derer diese Sensoreinheit verfahren werden kann. Mit der Strahlteileranordnung werden dann auf dem Boden entsprechende Lichtflecke generiert, anhand derer die Ausrichtung bezüglich der Fahrschiene erfolgt. Durch diese zusätzlichen Ausrichtungsschritte ist gewährleistet, dass die Ausrichtung der Sensoreinheit auf die weitere Sensoreinheit erhalten bleibt, wenn der Abstand zwischen den Sensoreinheiten geändert wird, insbesondere durch ein Verfahren der ersten Sensoreinheit entlang der Fahrschiene.On the contrary, by means of the tilt detection element integrated in the sensor unit, this sensor unit is aligned in a desired inclination, preferably in such a way that the sensor unit is arranged in a horizontal plane. Subsequently, this sensor unit is aligned relative to a reference line on the basis of the light spots generated by the beam splitter arrangement, which is advantageously formed by a running in a floor rail, along which this sensor unit can be moved. With the beam splitter arrangement corresponding light spots are then generated on the ground, based on which the alignment is carried out with respect to the running rail. This additional alignment steps ensures that the alignment of the sensor unit with the further sensor unit is maintained when the distance between the sensor units is changed, in particular by a method of the first sensor unit along the rail.

Generell sind die Einstellungen der Sollneigung der Sensoreinheit mit dem in dieser Sensoreinheit integrierten Neigungserfassungselement sowie die Ausrichtung dieser Sensoreinheit mittels der Lichtflecke, die mittels der in dieser Sensoreinheit angeordneten Strahlteileranordnung generiert werden, relativ zur Bezugsline an die Bewegungsrichtung der Bewegung der beiden Sensoreinheiten relativ zueinander so angepasst, dass eine Ausrichtung der ersten Sensoreinheit auf die zweite Sensoreinheit mittels der Ausrichtlichtstrahlen bei dieser vorgegebenen Bewegung erhalten bleibt. Damit wird eine unerwünschte Dejustierung bei einer Abstandsänderung der beiden Sensoreinheiten sicher vermieden.In general, the settings of the nominal inclination of the sensor unit with the inclination detecting element integrated in this sensor unit and the alignment of this sensor unit by means of the light spots generated by means of the beam splitter arrangement arranged in this sensor unit are adjusted relative to the reference line to the direction of movement of the movement of the two sensor units relative to one another in that alignment of the first sensor unit with the second sensor unit is maintained by means of the alignment light beams during this predetermined movement. In order for an undesirable maladjustment in a change in distance of the two sensor units is reliably avoided.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Neigungserfassungselement von einer Libelle gebildet.According to an advantageous embodiment, the tilt detection element is formed by a dragonfly.

Die Libelle bildet ein rein mechanisches Element zur Neigungsbestimmung, welches auch in Wasserwagen eingesetzt wird. Das so ausgebildete Neigungserfassungselement weist einen besonders einfachen und kostengünstigen Aufbau auf.The dragonfly forms a purely mechanical element for determining inclination, which is also used in water trucks. The thus formed inclination detecting element has a particularly simple and inexpensive construction.

Vorteilhaft ist die Lichtquelle von einer Laserdiode gebildet.Advantageously, the light source is formed by a laser diode.

Mit den von der Laserdiode generierten scharf gebündelten Ausrichtlichtstrahlen wird auch bei großen Distanzen ein eng begrenzter Lichtfleck generiert, der einen exakten Bezugspunkt für die Montage der weiteren Sensoreinheit liefert.With the sharply focused alignment light beams generated by the laser diode, a narrow light spot is generated, even at long distances, which provides an exact reference point for the assembly of the further sensor unit.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die oder jede Strahlteileranordnung von einem diffraktiven Element, insbesondere einem optischen Gitter gebildet. Damit können aus den Ausrichtlichtstrahlen scharf gebündelte Teilstrahlen ausgekoppelt werden, die in definierten, unterschiedlichen Winkeln zur Strahlachse verlaufen.According to an advantageous embodiment of the invention, the or each beam splitter arrangement formed by a diffractive element, in particular an optical grating. Thus, sharply focused partial beams can be coupled out of the alignment light beams, which run in defined, different angles to the beam axis.

Prinzipiell kann der optische Sensor in Form einer Reflexionslichtschranke ausgebildet sein, welche als aktive Sensorelemente einen Lichtstrahlen emittierenden Sender und einen Lichtstrahlen empfangenden Empfänger aufweisen, die zur Bildung einer ersten Sensoreinheit in einem Gehäuse angeordnet sind, in welchem auch das Neigungserfassungselement, die Ausrichtlichtstrahlen emittierende Lichtquelle und die Strahlteileranordnung angeordnet sind. Als zweite Sensoreinheit ist dann als rein passive Einheit ein Retroreflektor vorgesehen, auf welchen die Lichtstrahlen auftreffen und zurück zum Empfänger geführt werden.In principle, the optical sensor in the form of a reflection light barrier may be formed, which have as active sensor elements a light beam emitting transmitter and a light beam receiving receiver, which are arranged to form a first sensor unit in a housing, in which also the tilt detection element, the alignment light emitting light source and the beam splitter arrangement are arranged. As a second sensor unit, a retroreflector is then provided as a purely passive unit, on which the light beams impinge and are led back to the receiver.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist jede Sensoreinheit einen Lichtstrahlen emittierenden Sender und einen Lichtstrahlen empfangenden Empfänger auf, wobei durch Aussenden von Lichtstrahlen eines Senders einer Sensoreinheit zum Empfänger der anderen Sensoreinheit eine optische Datenübertragung erfolgt.In accordance with a particularly advantageous embodiment of the invention, each sensor unit has a transmitter emitting light beams and a receiver receiving light beams, optical data being transmitted by emitting light beams from a transmitter of one sensor unit to the receiver of the other sensor unit.

Der optische Sensor bildet somit eine Datenlichtschranke, bei welcher mittels der Lichtstrahlen eine bidirektionale Datenübertragung erfolgt.The optical sensor thus forms a data light barrier in which bidirectional data transmission takes place by means of the light beams.

In diesem Fall weist bevorzugt jede Sensoreinheit als Ausrichtmittel ein Neigungserfassungselement, eine sichtbare Ausrichtlichtstrahlen emittierende Lichtquelle und einer dieser zugeordneten Strahlteileranordnung auf.In this case, each sensor unit preferably has, as an alignment means, an inclination detection element, a light source emitting visible alignment light rays and a beam splitter arrangement assigned thereto.

Damit kann in symmetrischer Weise jede Sensoreinheit auf die jeweils andere Sensoreinheit ausgerichtet werden.Thus, each sensor unit can be aligned in a symmetrical manner to the respective other sensor unit.

Generell verlaufen bei jeder Sensoreinheit die Ausrichtlichtstrahlen der Lichtquelle parallel zu den Lichtstrahlen des Senders.Generally, in each sensor unit, the alignment light beams of the light source are parallel to the light beams of the transmitter.

Dies ist eine wesentliche Voraussetzung für eine genaue Ausrichtung der Lichtstrahlen des optischen Sensors.This is an essential prerequisite for precise alignment of the light beams of the optical sensor.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:The invention will be explained below with reference to the drawings. Show it:

1: Ausführungsbeispiel eines optischen Sensors in Form einer Datenlichtschranke während deren Arbeitsbetrieb. 1 : Embodiment of an optical sensor in the form of a data light barrier during its working operation.

2: Datenlichtschranke gemäß 1 in deren Justagebetrieb mit von einer Lichtquelle erzeugten Ausrichtlichtstrahlen und von diesen ausgekoppelten Teilstrahlen. 2 : Data light barrier according to 1 in the adjustment mode with alignment light beams generated by a light source and coupled out by these partial beams.

3: Einzeldarstellung eines Neigungserfassungselements der Datenlichtschranke gemäß den 1 und 2

a) bei fehlerhafter Neigungseinstellung einer Sensoreinheit der Datenlichtschranke
b) bei korrekter Neigungseinstellung einer Sensoreinheit der Datenlichtschranke

3 : Individual representation of a tilt detection element of the data light barrier according to 1 and 2

a) in case of incorrect inclination adjustment of a sensor unit of the data light barrier
b) with correct tilt setting of a sensor unit of the data light barrier

4: Schematische Darstellung von mit den Teilstrahlen von 2 generierten Lichtflecken relativ zu einer Fahrschiene. 4 : Schematic representation of with partial beams of 2 generated light spots relative to a running rail.

5: Abbildung der Ausrichtlichtstrahlen von 2 auf einer Zielfläche. 5 : Illustration of the alignment beams of 2 on a target surface.

1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen optischen Sensors 1. 1 schematically shows an embodiment of the optical sensor according to the invention 1 ,

Der optische Sensor 1 umfasst zwei im Wesentlichen identisch ausgebildete Sensoreinheiten 2a, 2b. Jede Sensoreinheit 2a, 2b weist ein Gehäuse 3a, 3b auf, in dem ein Lichtstrahlen 4a, 4b emittierender Sender 5a, 5b und ein Lichtstrahlen 4a, 4b emittierender Empfänger 6a, 6b vorgesehen sind. Dem Sender 5a, 5b ist eine Sendeoptik 7a, 7b vorgeordnet. Dem Empfänger 6a, 6b ist eine Empfangsoptik 8a, 8b vorgeordnet. Der Sender 5a, 5b ist von einer Laserdiode oder einer Leuchtdiode gebildet. Der Sender 5a, 5b emittiert Lichtstrahlen 4a, 4b im Infrarotbereich oder außerhalb des sichtbaren Wellenbereichs. Prinzipiell können die Sender 5a, 5b auch sichtbares Licht emittieren. Der Empfänger 6a, 6b ist von einer Photodiode oder dergleichen gebildet. Der Sender 5a, 5b und der Empfänger 6a, 6b jeder Sensoreinheit 2a, 2b sind an eine Auswerteeinheit 9a, 9b angeschlossen, die von einem Mikroprozessor oder dergleichen gebildet ist. Die Auswerteeinheit 9a, 9b dient zur Ansteuerung des Senders 5a, 5b und zur Auswertung von Empfangssignalen am Ausgang des Empfängers 6a, 6b.The optical sensor 1 comprises two substantially identically formed sensor units 2a . 2 B , Each sensor unit 2a . 2 B has a housing 3a . 3b in which a rays of light 4a . 4b emitting transmitter 5a . 5b and a ray of light 4a . 4b emitting receiver 6a . 6b are provided. The transmitter 5a . 5b is a transmission optics 7a . 7b upstream. The receiver 6a . 6b is a receiving optics 8a . 8b upstream. The transmitter 5a . 5b is formed by a laser diode or a light emitting diode. The transmitter 5a . 5b emits light rays 4a . 4b in the infrared range or outside the visible wavelength range. In principle, the transmitter 5a . 5b also emit visible light. The recipient 6a . 6b is formed by a photodiode or the like. The transmitter 5a . 5b and the receiver 6a . 6b each sensor unit 2a . 2 B are to an evaluation unit 9a . 9b connected, which is formed by a microprocessor or the like. The evaluation unit 9a . 9b serves to control the transmitter 5a . 5b and for the evaluation of received signals at the output of the receiver 6a . 6b ,

Der optische Sensor 1 bildet ein bidirektionales optisches Datenübertragungssystem in Form einer Datenlichtschranke. Hierzu bilden der Sender 5a der ersten Sensoreinheit 2a und der Empfänger 6b der zweiten Sensoreinheit 2b eine erste optische Übertragungsstrecke. Über die Auswerteeinheit 9a werden den Lichtstrahlen 4a des Senders 5a der ersten Sensoreinheit 2a Informationen aufkodiert, die im Empfänger 6b der zweiten Sensoreinheit 2b empfangen und in der Auswerteeinheit 9b dekodiert werden. Der Sender 5b der zweiten Sensoreinheit 2b und der Empfänger 6a der ersten Sensoreinheit 2a bilden eine entsprechende, hierzu identisch ausgebildete zweite optische Übertragungsstrecke.The optical sensor 1 forms a bidirectional optical data transmission system in the form of a data light barrier. For this purpose form the transmitter 5a the first sensor unit 2a and the receiver 6b the second sensor unit 2 B a first optical transmission path. About the evaluation unit 9a become the rays of light 4a the transmitter 5a the first sensor unit 2a Information is encoded in the receiver 6b the second sensor unit 2 B received and in the evaluation unit 9b be decoded. The transmitter 5b the second sensor unit 2 B and the receiver 6a the first sensor unit 2a form a corresponding, secondarily identical second optical transmission path.

Die optische Datenübertragung erfolgt in einem Arbeitsbetrieb des optischen Sensors 1 der in 1 dargestellt ist. Zur Justage des optischen Sensors 1 wird dieser Arbeitsbetrieb unterbrochen, indem beispielsweise mittels eines Schalters der optische Sensor 1 in einen Justagebetrieb versetzt wird. Prinzipiell ist es auch möglich den Arbeitsbetrieb während der Justage weiter laufen zu lassen. Im Justagebetrieb werden die Sensoreinheiten 2a, 2b des optischen Sensors 1 relativ zueinander ausgerichtet. Dies ist in den 2 bis 5 veranschaulicht. The optical data transmission takes place in a working mode of the optical sensor 1 the in 1 is shown. For adjusting the optical sensor 1 This operation is interrupted by, for example by means of a switch, the optical sensor 1 is put into an adjustment mode. In principle, it is also possible to continue the working operation during the adjustment. In adjustment mode, the sensor units 2a . 2 B of the optical sensor 1 aligned relative to each other. This is in the 2 to 5 illustrated.

Zur Durchführung der Justage ist die zweite Sensoreinheit 2b mittels einer Justagevorrichtung 10b höhen- und neigungsverstellbar an einer Wand 11 gelagert. Die Justagevorrichtung 10b weist Befestigungsmittel auf, mittels derer eine Neigungseinstellung und eine Höheneinstellung separat fixiert werden können. Weiterhin ist die erste Sensoreinheit 2a mittels einer der Justagevorrichtung 10a entsprechenden zweiten Justagevorrichtung 10b an einem Fahrzeug 12 höhen- und neigungsverstellbar gelagert. Auch diese Justagevorrichtung 10b weist Befestigungsmittel auf, mittels derer eine Neigungseinstellung und eine Höheneinstellung separat fixiert werden können. Das Fahrzeug 12 ist auf einem eine horizontale Unterlage bildenden Boden 13 verfahrbar. Das Fahrzeug 12 kann von einem Regalbediengerät oder einer Laufkatze gebildet sein und wird längs einer Fahrschiene verfahren, die im Boden 13 verlegt ist und längs einer Geraden verläuft.To carry out the adjustment, the second sensor unit 2 B by means of an adjustment device 10b height and tilt adjustable on a wall 11 stored. The adjustment device 10b has fastening means by means of which a tilt adjustment and a height adjustment can be fixed separately. Furthermore, the first sensor unit 2a by means of one of the adjustment device 10a corresponding second adjustment device 10b on a vehicle 12 height and tilt adjustable. Also this adjustment device 10b has fastening means by means of which a tilt adjustment and a height adjustment can be fixed separately. The vehicle 12 is on a ground forming a horizontal surface 13 traversable. The vehicle 12 can be formed by a stacker crane or a trolley and is moved along a rail, which in the ground 13 is laid and runs along a straight line.

Als Justagemittel weist jede Sensoreinheit 2a, 2b als Neigungserfassungselement eine Libelle 15 auf, die an der Außenwand des Gehäuses 3a, 3b sichtbar angeordnet ist.As adjustment means, each sensor unit 2a . 2 B as slope detection element a dragonfly 15 on, on the outside wall of the case 3a . 3b is arranged visible.

Als weiteres Justagemittel weist jede Sensoreinheit 2a, 2b eine Lichtquelle 16 in Form einer Laserdiode auf, die entlang einer Strahlachse verlaufend sichtbare Ausrichtlichtstrahlen 17 emittiert. Die Strahlachse der Ausrichtlichtstrahlen 17 verläuft parallel zur Strahlachse der Lichtstrahlen 4a, 4b des Senders 5a, 5b der jeweiligen Sensoreinheit 2a, 2b, in welcher die Lichtquelle 16 angeordnet ist. Die Laserdiode kann im Dauerstrichbetrieb betrieben werden. Alternativ kann die Laserdiode im Pulsbetrieb betrieben werden und Lichtpulse emittieren.As another adjustment means, each sensor unit 2a . 2 B a light source 16 in the form of a laser diode, the alignment along a beam axis visible Ausrichtlichtstrahlen 17 emitted. The beam axis of the alignment light beams 17 runs parallel to the beam axis of the light rays 4a . 4b the transmitter 5a . 5b the respective sensor unit 2a . 2 B in which the light source 16 is arranged. The laser diode can be operated in continuous wave mode. Alternatively, the laser diode can be operated in pulse mode and emit light pulses.

Jeder Lichtquelle 16 ist als Strahlteileranordnung ein diffraktives Element nachgeordnet, welches im vorliegenden Fall von einem optischen Gitter 18 gebildet ist. Mit dem optischen Gitter 18 werden von den Ausrichtlichtstrahlen 17 diskrete Teilstrahlen 19, 20, 21 ausgekoppelt, die in unterschiedlichen Winkeln zur Strahlachse verlaufen. Im vorliegenden Fall werden drei Teilstrahlen 19, 20, 21 ausgekoppelt. Generell werden wenigstens zwei Teilstrahlen 19, 20 aus den Ausrichtlichtstrahlen 17 ausgekoppelt.Every light source 16 is arranged downstream of a diffractive element as a beam splitter, which in the present case of an optical grating 18 is formed. With the optical grid 18 be from the alignment beams 17 discrete partial beams 19 . 20 . 21 decoupled, which run at different angles to the beam axis. In the present case, three partial beams 19 . 20 . 21 decoupled. Generally, at least two partial beams 19 . 20 from the alignment beams 17 decoupled.

2 zeigt den Beginn der Justage im Justagebetrieb. Wie aus 2 ersichtlich, ist die erste Sensoreinheit 2a bereits am Fahrzeug 12 montiert, während die zweite Sensoreinheit 2b noch nicht an der Wand 11 montiert ist. 2 shows the beginning of the adjustment in the adjustment mode. How out 2 can be seen, is the first sensor unit 2a already on the vehicle 12 mounted while the second sensor unit 2 B not on the wall yet 11 is mounted.

In einem ersten Justageschritt wird eine Sollneigung der ersten Sensoreinheit 2a eingestellt. In dieser Sollneigung ist die erste Sensoreinheit 2a nicht in einer horizontalen Ebene liegend ausgerichtet. Diese erste Ausrichtung erfolgt anhand der Libelle 15, wie in den 3a und 3b veranschaulicht. 3a zeigt die Libelle 15 für den Fall, dass die Sollneigung noch nicht exakt eingestellt ist. Eine Luftblase 22 in der Flüssigkeit in der Libelle 15 liegt dann außerhalb zweier Soll-Markierungen 23. 3b zeigt die Libelle 15 für den Fall, dass die Sollneigung exakt eingestellt ist. Dann liegt die Luftblase 22 exakt zwischen den Soll-Markierungen 23 der Libelle 15.In a first adjustment step, a nominal inclination of the first sensor unit 2a set. In this nominal inclination is the first sensor unit 2a not aligned in a horizontal plane. This first alignment is based on the dragonfly 15 as in the 3a and 3b illustrated. 3a shows the dragonfly 15 in the event that the target slope is not yet set exactly. A bubble 22 in the liquid in the dragonfly 15 then lies outside of two desired markings 23 , 3b shows the dragonfly 15 in the event that the nominal inclination is set exactly. Then there is the bubble 22 exactly between the desired marks 23 the dragonfly 15 ,

Nachdem die Sensoreinheit 2a mittels der Libelle 15 in der horizontalen Ebene liegend ausgerichtet ist, wird die Sensoreinheit 2a so ausgerichtet, dass die Ausrichtlichtstrahlen 17 und damit auch die Lichtstrahlen 4a exakt parallel zur Fahrschiene ausgerichtet sind.After the sensor unit 2a by means of the dragonfly 15 Oriented in the horizontal plane, the sensor unit 2a aligned so that the alignment beams 17 and with it the light rays 4a are aligned exactly parallel to the rail.

Hierzu werden die aus den Ausrichtlichtstrahlen 17 ausgekoppelten Teilstrahlen 19, 20, 21 verwendet. Die Teilstrahlen 19, 20, 21 erzeugen, wie 4 zeigt, auf dem Boden 13 Lichtflecke 19a, 20a, 21a, die längs einer Geraden G verlaufen.These are the from the alignment light beams 17 decoupled partial beams 19 . 20 . 21 used. The partial beams 19 . 20 . 21 generate, like 4 shows, on the floor 13 light spots 19a . 20a . 21a that run along a straight line G.

Anhand dieser Lichtflecke 19a, 20a, 21a erfolgt eine Ausrichtung relativ zur Fahrschiene als Bezugslinie.Based on these light spots 19a . 20a . 21a An alignment relative to the rail as a reference line.

4 zeigt den Ausgangspunkt, wenn die Sensoreinheit 2a noch nicht zur Bezugsline ausgerichtet ist. In diesem Fall sind die Abstände X₁, X₂, X₃ der Lichtflecke 19a, 20a, 21a zur Fahrschiene unterschiedlich. 4 shows the starting point when the sensor unit 2a not yet aligned to the reference line. In this case, the distances X ₁ , X ₂ , X _{3 are} the light spots 19a . 20a . 21a different from the travel rail.

Durch Betätigen der Justagevorrichtung 10a wird dann die Sensoreinheit 2a unter Erhaltung ihrer horizontalen Ausrichtung in der horizontalen Ebene solange gedreht, bis alle Abstände X₁, X₂, X₃ der Lichtflecke 19a, 20a, 21a zur Fahrschiene gleich groß sind, was mit einem Metermaß von einer Bedienperson leicht verifiziert werden kann. Nach diesseitiger Ausrichtung verlaufen die Ausrichtlichtstrahlen 17 der Sensoreinheit 2a exakt parallel zur Fahrschiene.By actuating the adjustment device 10a then becomes the sensor unit 2a while maintaining their horizontal orientation in the horizontal plane until all distances X ₁ , X ₂ , X _{3 of} the light spots 19a . 20a . 21a to the rail are the same size, which can be easily verified with a meter measure by an operator. After alignment, the alignment light rays run 17 the sensor unit 2a exactly parallel to the rail.

In einem letzten Justageschritt wird anhand der Ausrichtlichtstrahlen 17 die zweite Sensoreinheit 2b an der Wand 11 montiert. Hierzu kann vorteilhaft, wie 5 zeigt, eine Folie 24 mit einer stark reflektierenden Zielfläche 25 an der Wand 11 befestigt werden. Diese Folie 24 kann beispielsweise von einem Beipackzettel des optischen Sensors 1 gebildet sein.In a final adjustment step is based on the alignment light beams 17 the second sensor unit 2 B on the wall 11 assembled. This can be advantageous as 5 shows a slide 24 with a highly reflective target surface 25 on the wall 11 be attached. This slide 24 For example, from a leaflet of the optical sensor 1 be formed.

Auf dieser Zielfläche 25 ist der Lichtfleck 17a der Ausrichtlichtstrahlen 17 gut sichtbar und definiert so die Sollposition, in welcher die zweite Sensoreinheit 2b an der Wand 11 zu befestigen ist.On this target area 25 is the light spot 17a the alignment beams 17 clearly visible and thus defines the target position in which the second sensor unit 2 B on the wall 11 to attach.

In dieser Sollposition ist die zweite Sensoreinheit 2b exakt bezüglich der ersten Sensoreinheit 2a ausgerichtet. Da zuvor mit dem Neigungserfassungselement und den aus den Ausrichtlichtstrahlen 17 angekoppelten Teilstrahlen 19, 20, 21 die Sensoreinheit 2a in einer horizontalen Ebene so ausgerichtet wurde, dass die Lichtstrahlen 4a parallel zur Fahrschiene verlaufen, bleibt die Ausrichtung der Lichtstrahlen 4a der ersten Sensoreinheit 2a auf die zweite Sensoreinheit 2b auch dann erhalten, wenn das Fahrzeug 12 bewegt wird und sich der Abstand zwischen den beiden Sensoreinheiten 2a, 2b ändert.In this nominal position, the second sensor unit 2 B exactly with respect to the first sensor unit 2a aligned. As previously with the tilt detection element and the alignment of the light beams 17 coupled partial beams 19 . 20 . 21 the sensor unit 2a in a horizontal plane was aligned so that the light rays 4a run parallel to the rail, the alignment of the light beams remains 4a the first sensor unit 2a on the second sensor unit 2 B even if received the vehicle 12 is moved and the distance between the two sensor units 2a . 2 B changes.

Damit bei einer solchen Abstandsänderung auch die Ausrichtung der Lichtstrahlen 4a der zweiten Sensoreinheit 2b auf die erste Sensoreinheit 2a erhalten bleibt, wird die zweite Sensoreinheit 2b analog zur ersten Sensoreinheit 2a nach Befestigen an der Wand 11 mittels des Neigungserfassungselements und der aus den Ausrichtlichtstrahlen 17 ausgekoppelten Teilstrahlen 19, 20, 21 der zweiten Sensoreinheit 2b so ausgerichtet, dass auch die zweite Sensoreinheit 2b in einer horizontalen Ebene ausgerichtet ist und die Lichtstrahlen 4b exakt parallel zur Fahrschiene verlaufen.So that with such a change in the distance, the orientation of the light rays 4a the second sensor unit 2 B on the first sensor unit 2a is maintained, the second sensor unit 2 B analogous to the first sensor unit 2a after attaching to the wall 11 by means of the tilt detection element and the alignment light beams 17 decoupled partial beams 19 . 20 . 21 the second sensor unit 2 B aligned so that the second sensor unit 2 B is aligned in a horizontal plane and the light rays 4b run exactly parallel to the rail.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Optischer SensorOptical sensor
2a, 2b2a, 2b: Sensoreinheitsensor unit
3a, 3b3a, 3b: Gehäusecasing
4a, 4b4a, 4b: Lichtstrahlenlight rays
5a, 5b5a, 5b: Sendertransmitter
6a, 6b6a, 6b: Empfängerreceiver
7a, 7b7a, 7b: Sendeoptiktransmission optics
8a, 8b8a, 8b: Empfangsoptikreceiving optics
9a, 9b9a, 9b: Auswerteeinheitevaluation
10a, 10b10a, 10b: Justagevorrichtungadjusting device
1111: Wandwall
1212: Fahrzeugvehicle
1313: Bodenground
14a, 14b14a, 14b: Neigungssensortilt sensor
1515: Libelledragon-fly
1616: Lichtquellelight source
1717: AusrichtlichtstrahlenAusrichtlichtstrahlen
17a17a: Lichtflecklight spot
1818: Gittergrid
1919: Teilstrahlpartial beam
19a19a: Lichtflecklight spot
2020: Teilstrahlpartial beam
20a20a: Lichtflecklight spot
2121: Teilstrahlpartial beam
21a21a: Lichtflecklight spot
2222: Luftblasebubble
2323: Soll-MarkierungTarget marking
2424: Foliefoil
2525: Zielflächetarget area
GG: GeradeJust

Claims

Optical sensor ( 1 ) with two sensor units ( 2a . 2 B ) and alignment means by which the sensor units ( 2a . 2 B ) can be aligned at a distance from each other, characterized in that at least one sensor unit ( 2a ) as an alignment means comprises: - a tilt detection element ( 15 ), by means of which the inclination of the sensor unit ( 2a ) is detected and displayed, - a light source ( 16 ), which along a beam axis extending visible alignment light beams ( 17 ), which provides a reference point for the arrangement of the second sensor unit ( 2 B ), - one in the sensor unit ( 2a ) arranged beam splitter arrangement, by means of which discrete partial beams ( 19 . 20 . 21 ) from the alignment light beams ( 17 ), the sub-beams ( 19 . 20 . 21 ) on a base forming a base ( 13 ) along a straight line extending light spots ( 19a . 20a . 21a ), which reference points for the alignment with respect to a floor ( 13 ) formed reference line.

Optical sensor according to claim 1, characterized in that the inclination detecting element of a dragonfly ( 15 ) is formed.

Optical sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the light source ( 16 ) is formed by a laser diode.

Optical sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the beam splitter arrangement is formed by a diffractive element.

Optical sensor according to claim 4, characterized in that the diffractive element is an optical grating ( 18 ).

Optical sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that each sensor unit ( 2a . 2 B ) a light beam ( 4a . 4b ) emitting transmitter ( 5a . 5b ) and a light beam ( 4a . 4b ) receiving recipients ( 6a . 6b ), wherein by emitting light beams ( 4a . 4b ) of a transmitter ( 5a ) a sensor unit ( 2a ) to the recipient ( 6a . 6b ) of the other sensor unit ( 2 B ) an optical data transmission takes place.

Optical sensor according to claim 6, characterized in that each sensor unit ( 2a . 2 B ) as an alignment means, a tilt detection element, a visible alignment light beam ( 17 ) emitting light source ( 16 ) and one of these associated beam splitter arrangement.

Optical sensor according to one of claims 6 or 7, characterized in that in each sensor unit ( 2a . 2 B ) the alignment light beams ( 17 ) of the light source ( 16 ) parallel to the light rays ( 4a . 4b ) of the transmitter ( 5a . 5b ).

Method for aligning an optical sensor ( 1 ) according to claims 1 to 8, characterized in that a sensor unit ( 2a ) is aligned by means provided in this alignment means by the sensor unit ( 2a ) by means of tilt detection elements ( 15 ) is placed in a horizontal position, and subsequently the sensor unit ( 2a ) lying in a horizontal plane is oriented so that the line passing through the light spots ( 19a . 20a . 21a ), which by means of in the sensor unit ( 2a ) arranged beam splitter assembly on the base forming a base ( 13 ), is aligned parallel to the reference line, and that subsequently the second sensor unit ( 2 B ) is mounted in a mounting position, which by the means of the alignment light beams ( 17 ) predetermined reference point is determined.

Method according to claim 9, characterized in that the sensor units ( 2a . 2 B ) on wall elements above a floor ( 13 ), wherein the light spots generated by the beam splitter arrangement ( 19a . 20a . 21a ) on the ground ( 13 ) be generated.

Method according to one of claims 9 or 10, characterized in that a sensor unit ( 2a ) stationary on a wall ( 11 ) and the second sensor unit ( 2 B ) on a vehicle ( 12 ) is mounted, wherein the vehicle ( 12 ) is moved along a running rail, and that the running rail forms the reference line.