CN111486332B - 用于保护机器或设施的改进的访问保护系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于保护到位于安全区域中的机器或设施的访问点的访问保护系统和方法。访问保护系统包括传感器装置和控制器。传感器装置具有光学发送器和光学接收器。光学发送器被配置成向光学接收器发送光脉冲。传感器装置被配置成基于接收器对光脉冲的接收生成传感器信号。控制器被设计成评估传感器信号并且基于传感器信号控制位于安全区域中的机器或设施。访问保护系统还包括具有基体和布置在基体上的阻挡元件的联锁装置。阻挡元件能够相对于基体从释放位置移动到阻挡位置，在该阻挡位置，阻挡元件被布置在发送器与接收器之间的光脉冲的波束路径中，以阻挡对光脉冲的接收。联锁装置能够通过固定元件锁定在阻挡位置。

Description

用于保护机器或设施的改进的访问保护系统和方法

技术领域

本发明涉及用于保护到位于安全区域中的机器或设施的访问点的访问保护系统和方法。访问保护系统具有传感器装置和控制器。传感器装置具有光学发送器和光学接收器。光学发送器被配置成向光学接收器发送光脉冲。传感器装置被配置成基于接收器对光脉冲的接收来生成传感器信号。控制器被配置成评估传感器信号并且基于传感器信号来控制位于安全区域中的机器或设施。

背景技术

这样的访问保护系统和方法通常是根据技术现状已知的。

例如，DE 10 2012 111 433 A1示出了一种用于保护危险区域的光电保护装置，其具有以彼此间隔一定空间距离布置的光学发送器和光学接收器。

通常已知光幕用于保护对危险区域或安全区域的访问。特别地，它们用作在危险区域的访问点处的非隔离保护装置。如果在光幕的检测范围内检测到人员或物体或者人员或物体中断了保护场，则通过光幕(例如通过关闭光幕上的OSSD输出)来“发出信号”。

在离开保护场(例如，从保护场跑出并且进入危险区域)之后，系统必须保持处于安全状态(OFF)。这可以通过光幕或安全控制器中的软件联锁来实现。只有在明确地提供复位信号或重启信号时，才可以重启。重要的是，布置用于提供复位信号的重启按钮，以使得危险区是可见的并且操作者可以确保系统可以安全地重启。

实际上，问题在于，重启按钮可能在未授权的情况下被按下以重启系统。特别地，在系统的特定操作模式的情况下，特别是在系统的维护、修理、调试或调整时，存在该问题。例如，在特定模式中，第二个人可能在第一个人仍然处于危险区域中并且被系统的部分覆盖并且从外部看不见时按下重启按钮。例如，出于修理或维护目的，第一个人可能在地面上或在机器内部。

也有可能第一个人不再处于危险区中，然而同时另一人已进入危险区域来搜寻用户，由此由第三个人或第一个人启动系统的重启。

在相关技术中，上述问题的解决方案是已知的。这些解决方案提出提供附加装置来检测危险区域中的人员。例如，可以使用单独的电敏感保护设备。这些电敏感保护设备特别地包括水平或横向对准的光网格、危险区域中的扫描仪、附加的安全垫或安全摄像机系统。

发明内容

在这种背景下，本发明的目的是提供具有扩展的安全功能和增强的防止操纵的保护的访问保护系统和方法。特别地，本发明的目的是提供下述访问保护系统和方法，其继续确保高安全性，需要较少的编程和布线工作，在制造和应用中是廉价且生态的，并且允许容易的集成和操纵。

根据本发明的第一方面，进一步开发了在开始处描述的访问保护系统，访问保护系统另外包括联锁装置，该联锁装置具有基体和布置在该基体上的阻挡元件。阻挡元件能够相对于基体从释放位置移动到阻挡位置，在该阻挡位置，阻挡元件被布置在发送器与接收器之间的光脉冲的波束路径中，以阻挡对光脉冲的接收。联锁装置可以通过固定元件锁定在阻挡位置。

根据第二方面，提出了一种用于保护到位于安全区域中的机器或设施的访问点的传感器装置，该传感器装置包括光学发送器和光学接收器，其中，光学发送器被配置成向光学接收器发送光脉冲，并且传感器装置被配置成基于接收器对光脉冲的接收来生成传感器信号，位于安全区域中的机器或设施基于该传感器信号而被控制，尤其是被关闭，其中，在传感器装置上布置有联锁装置，该联锁装置具有基体和布置在该基体上的阻挡元件，其中，阻挡元件能够相对于基体从释放位置移动到阻挡位置，在该阻挡位置，阻挡元件被布置在发送器与接收器之间的光脉冲的波束路径中，以阻挡对光束的接收，并且其中，联锁装置可以通过固定元件锁定在阻挡位置。

根据本发明的第三方面，提出了一种用于传感器装置的联锁装置，该传感器装置监测到位于安全区域中的机器或设施的访问点，并且具有可以通过交换光脉冲而彼此交互并且由此生成传感器信号的光学发送器和光学接收器，其中，联锁装置具有基体和布置在该基体上的阻挡元件，其中，可以使阻挡元件相对于基体从释放位置进入阻挡位置，在该阻挡位置，阻挡元件被布置在发送器与接收器之间的光脉冲的波束路径中并且防止发送器与接收器的交互，并且其中，锁定装置能够通过固定元件锁定在阻挡位置。

根据本发明的第四方面，提出了一种用于保护到位于安全区域中的机器或设施的访问点的方法。该方法包括以下步骤：

提供传感器装置，所述传感器装置包括光学发送器和光学接收器；

从光学发送器向光学接收器发送光脉冲；

由传感器装置基于接收器对光脉冲的接收来生成传感器信号；

由控制器评估传感器信号；

由控制器在考虑传感器信号时控制位于安全区域中的机器或设施；

提供具有基体和布置在该基体上的阻挡元件的联锁装置；

将阻挡元件布置在释放位置，在该释放位置，阻挡元件被布置在发送器与接收器之间的光脉冲的波束路径的外部；

将阻挡元件从释放位置移动到阻挡位置，在该阻挡位置，阻挡元件位于发送器与接收器之间的光脉冲的波束路径中，以阻挡对光脉冲的接收；以及

通过固定元件将联锁装置锁定在阻挡位置。

术语“安全区域”应被理解为围绕设施或机器的区域，并且该区域由传感器装置保护。安全区域可以是在机器或设施的操作期间不允许人员出现在其中的危险区域，因为机器或设施由于其自动操作而对出现在危险区域中的人员构成危险。

例如，安全区域可以被理解为仅可以经由访问点访问的基本上封闭的区域。出于访问控制的目的，传感器装置可以位于该访问点。安全区域也可以具有两个或更多个访问点，每个访问点被分别保护。例如，可以针对每个访问点提供传感器装置。

通过在接收器处接收光脉冲，传感器装置可以检测人员或者物体是在安全区域的访问点中还是经过该访问点。如果在访问点中存在人员或物体，则光脉冲的接收被阻挡，即光脉冲未到达接收器。这允许传感器装置确定人员或物体是否在访问点中。所生成的光脉冲沿从发送器到接收器的波束路径传播。换言之，光脉冲形成沿波束路径的光束。传感器装置还可以被配置成顺序地发送若干光脉冲，即以时间偏移或间隔地发送若干光脉冲。

传感器装置基于光脉冲的接收来生成传感器信号。传感器信号例如可以包含关于接收器是否已接收到发送的光脉冲的信息。传感器信号还可以包含关于在访问点中是否检测到人员或物体的信息。

本发明基于提供附加的联锁装置的构思，通过该联锁装置可以保护安全区域，尤其是在机器或设施处于特定模式的情况下。特别地，可以提供的是，联锁装置在机器或设施处于特定模式的整个持续时间内都保护安全区域。出于该目的，联锁装置具有阻挡元件。阻挡元件可以被放置在发送器与接收器之间的光脉冲的波束路径中，以阻挡对光脉冲的接收。这可以防止机器或设施的未经授权的启动或独立启动(例如，在特定模式条件期间)。

阻挡元件能够从释放位置移动到阻挡位置以保护机器或设施。在释放位置，阻挡元件位于光脉冲的波束路径的外部。在阻挡位置，阻挡元件位于光脉冲的波束路径内。术语“可移动”在此处意味着阻挡元件相对于基体的位置或取向可以改变。例如，阻挡元件可以相对于基体旋转和/或移动。特别地，可以提供的是，阻挡元件绕旋转轴旋转或沿轨道移动。例如，基体可以限定旋转轴和/或轨道可以形成在基体上。

此外，联锁装置能够通过固定元件锁定在阻挡位置。术语“可锁定”应当理解为意味着提供了防止阻挡元件从阻挡位置移动出来的装置。术语“可锁定”可以特别地意味着其可以被阻挡。例如，挂锁(padlock)可以被提供作为锁定的装置。挂锁将阻挡元件阻挡或锁定在其阻挡位置。

通过由固定元件阻挡联锁装置，实现了在不释放由固定元件提供的阻挡的情况下，阻挡元件不能从阻挡位置移动到释放位置。换言之，用户必须执行有意识的动作以使得能够重启机器或设施。只要用户在特定模式期间处于安全区域中，这就防止例如第三方可能无意地重启机器或设施。机械设计还使得难以操纵阻挡装置。

通过本发明的配置，提供了一种对相关技术中提出的保护装置的有成本效益且简单的替选方案。由于联锁装置纯机械地操作，因此不需要附加的编程或布线，同时仍确保高水平的安全性和防止操纵的保护。

联锁装置在其生产和使用中是生态的。此外，联锁装置易于集成，尤其是在现有系统中，并且易于操纵。

因此，完全解决了在开始时设置的目标。

在本发明的第一改进中，可以提供的是，阻挡元件能够相对于基体、在旋转方向上绕枢转轴从释放位置机械地枢转至阻挡位置。

原则上，也可以设想，通过线性位移而不是通过枢转来将阻挡元件从释放位置移动到阻挡位置。阻挡元件可以在按钮的推动下例如通过电动机自动地移动和枢转，或者用手机械地移动和枢转。用手机械地枢转是简单且有成本效益的解决方案。优选地，阻挡元件枢转90°以将阻挡元件从释放位置移动到其阻挡位置，或反之亦然。因此，在阻挡位置的阻挡元件的纵向方向与在释放位置的纵向方向围成优选地90°的角度。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，枢转轴被布置成与光脉冲的波束路径平行或垂直。

如果枢转轴平行于光脉冲的波束路径，则阻挡元件绕枢转轴旋转到光脉冲的波束路径中。优选地，枢转轴远离基体延伸。如果枢转轴被布置成与光脉冲的波束路径垂直，则阻挡元件绕枢转轴倾斜到光脉冲的波束路径中。优选地，与基体平行地或沿基体布置枢转轴。在特定应用中，枢转轴的布置取决于可用的安装空间，因为在释放位置的阻挡元件根据枢转轴的布置从基体在不同方向上延伸。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，固定元件被配置成在阻挡位置在旋转方向上以旋转固定的方式连接基体和阻挡元件。

这防止了阻挡元件能够相对于基体从阻挡位置移动出来。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，在阻挡元件上设置手柄，以用于用手使阻挡元件绕枢转轴枢转，特别地，其中，手柄基本上与枢转轴平行地延伸，特别地基本上沿枢转轴延伸。

借助于该手柄，阻挡元件可以相对容易地转动或枢转。该手柄还可以是符合人体工程学形状的，以便容易和舒适地操纵。通过沿锁定控制杆(lever)的回转轴附接手柄，枢转或旋转所需的力可以很容易地传递至阻挡元件。阻挡元件本身优选地是板形状的，使得在阻挡位置，阻挡元件可以被布置在发送器与接收器之间的光脉冲的波束路径中的尽可能大的区域上。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，阻挡元件经由沿枢转轴布置的弹簧元件联接至基体，该弹簧元件在释放位置和/或在阻挡位置施加弹簧力，该弹簧力将阻挡元件压靠在基体上。

例如，机械压缩弹簧可以用作弹簧元件。然而，原则上，也可以设想气动或液压弹簧元件。由弹簧元件施加在阻挡元件上的弹簧力的主要目的是防止阻挡元件从其释放位置和/或从其阻挡位置意外释放。该弹簧力将阻挡元件压靠在联锁装置的主体上。为了能够将阻挡元件从阻挡位置枢转到释放位置，或者将阻挡元件从释放位置枢转到阻挡位置，操作者因此必须首先克服弹簧力的作用稍微抬升阻挡元件。因此，由弹簧元件施加的弹簧力不应太大。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，阻挡元件在释放位置和/或在阻挡位置可锁定至基体。

优选地，阻挡元件在释放位置和在阻挡位置均可锁定至基体。除了以上提及的弹簧元件之外，阻挡元件的这样的闩锁提供了防止阻挡元件意外地枢转出阻挡位置或释放位置的保护。阻挡元件在释放位置和阻挡位置的位置也被精确地限定。这简化了操作者的操纵。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，在基体上设置第一凹部和第二凹部，其中，阻挡元件通过布置在第一凹部中而锁定在释放位置，并且通过布置在第二凹部中而锁定在阻挡位置。

这些凹部允许机械上简单而稳定地锁定阻挡元件。尤其是结合上面已经提及的弹簧元件，当到达阻挡位置或释放位置时，阻挡元件可以说由于弹簧力而被自动拉入相应的凹部中。然后，通过克服弹簧力抬升阻挡元件，可以实现解开闩锁。设置在基体中的两个凹部优选地被彼此正交地布置。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，联锁装置还包括针对固定元件的接纳部，其中，固定元件在插入接纳部中的情况下将阻挡元件保持在其阻挡位置，特别地，其中，固定元件是可锁定的。

这允许阻挡元件容易地锁定在其阻挡位置。优选地，固定元件被设计为挂锁。然后，挂锁的钩环可以穿过阻挡元件的接纳部以将阻挡元件锁定在阻挡位置。

在本发明的另一实施方式中，可以提供的是，针对可锁定的固定元件的接纳部被设计为阻挡元件中的孔。

因此，用作可锁定的固定元件的挂锁可以直接插入到设置在阻挡元件中的孔中。优选地，仅当阻挡元件处于阻挡位置时，才可进入该孔。因此，仅当阻挡元件处于阻挡位置时，才可以将挂锁附接至联锁装置。顺便提及，孔的位置也应当被选择成使得：当挂锁被插入孔中时，阻挡元件不能从阻挡位置移动或枢转到释放位置。这通过在试图摆动控制杆时挂锁与联锁装置的基体碰撞来防止。出于该目的，上述孔优选地位于板形状阻挡元件的一端的区域中。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，在基体上设置有凹部，该凹部在阻挡元件的阻挡位置与设置在阻挡元件中的孔至少部分地对准。

该凹部可以是基体中的孔或一种凹口。在阻挡位置该凹部与设置在阻挡元件中的孔对准的事实意味着，当挂锁插入孔中时，在挂锁的钩环与阻挡元件中的孔以及基体中的凹部之间创建一种形状配合。因此，在阻挡元件的阻挡位置，挂锁不仅被插入阻挡元件的孔中，而且还被插入基体的凹部中。如果孔和凹部在阻挡位置恰好位于彼此上方，则在插入挂锁的情况下，不再可能在不破坏挂锁或联锁装置的情况下，使阻挡元件枢转。因此，由联锁装置提供的附加安全性不会被无意地操纵。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，在阻挡元件中设置有分别作为针对可锁定的固定元件的接纳部的两个孔，并且在基体上设置有两个凹部，这两个凹部在阻挡元件的阻挡位置与设置在阻挡元件中的孔至少部分地对准，其中，固定元件在被插入到相应的接纳部中时将阻挡元件保持在其阻挡位置。

根据该改进，锁定控制杆可以说具有两个槽，每个槽针对一个挂锁。如果机器或设施有若干操作员，这样的改进是特别有利的。当进入安全区域时，第一操作者利用第一挂锁来保护访问保护系统。如果然后第二个人进入安全区域，则该人员也可以通过将第二个挂锁插入或钩入阻挡元件的第二孔中而将阻挡元件固定在阻挡位置。如果然后第一操作者再次离开安全区域，则他由于第二挂锁而立即认识到在安全区域中存在另一人员。因此，两个操作者仅可以通过从阻挡元件释放两个挂锁而共同地将阻挡元件移动到其释放位置。这将确保即使存在两个操作者，当机器或设施重新投入运行时，他们也都不会在安全区域中。不言而喻，根据潜在操作者的数量，当然可以在联锁装置上设置针对挂锁的多于两个孔或接纳部。

在本发明的另一实施方式中，可以提供的是，基体被设置在发送器或接收器上，特别地，其中，基体可以刚性连接至发送器或接收器。

换言之，基体因此被布置在发送器侧或接收器侧。由于与发送器或接收器的刚性连接，阻挡元件尤其可以相对于发送器或接收器移动，即相对于光脉冲的波束路径移动。优选地，发送器和/或接收器位于访问点的相对侧。可以提供的是，在访问点的每侧上存在杆(bar)，其中发送器和接收器各自位于杆之一中。联锁装置的基体可以直接或经由联接元件安装在杆之一上。

在本发明的另一改进中，可以提供的是，传感器装置包括多个光学发送器和对应的光学接收器，其中，阻挡元件在其阻挡位置被布置在发送器与接收器之间的光脉冲的至少两个波束路径中。

提供大量发送器和接收器以用于提高访问点防止进入安全区域的安全性。阻挡两个波束路径具有在故障情况下提供冗余安全性的优点。例如，即使阻挡元件阻挡了对应的波束路径，被阻挡的接收器也可能错误地检测到光信号。此外，由于缺陷或操纵，被阻挡的接收器也可能向控制器发送错误的信号。

应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，以上提及的特征和下面将要说明的特征不仅可以以分别指示的组合使用，而且可以以其他组合或在独立的情况中使用。

附图说明

附图中示出了本发明的实施方式，并且在以下描述中对其进行了更详细的说明。附图示出了：

图1是访问保护系统的第一实施方式的示意图；

图2是图1的访问保护系统的详细视图；

图3是用于保护位于安全区域中的机器或设施的方法的实施方式的第一部分的示意图；

图4是图3的方法的第二部分的示意图；

图5是处于释放位置的访问保护系统的第二实施方式的立体图；

图6是处于阻挡位置的图5的访问保护系统的立体图；

图7是图5的访问保护系统的第一侧视图；

图8是图5的访问保护系统的第二侧视图；

图9是图5的访问保护系统的前视图；

图10是图5的访问保护系统的俯视图；

图11是图5的访问保护系统的后视图；

图12是图6的访问保护系统的第一侧视图；

图13是图6的访问保护系统的第二侧视图；

图14是图6的访问保护系统的前视图；

图15是图6的访问保护系统的俯视图；

图16是图6的访问保护系统的后视图；以及

图17是访问保护系统的第三实施方式的立体图。

具体实施方式

图1和图2示出了访问保护系统10的第一实施方式。图1示出了访问保护系统10的基本设计。图2示出了访问保护系统10的详细视图，其中示出了针对访问保护系统10的附加安全性的联锁机构。

访问保护系统10被设计成保护位于安全区域12中的设施或机器14。到安全区域12的访问点20由访问保护系统10监测。如果人员进入安全区域12，则这由访问保护系统10检测到，并且位于安全区域12中的设施或机器14被转换到对于该人员安全的状态。例如，设施或机器14可以被关闭，尤其是通过中断电力供应被关闭。

访问保护系统10具有传感器装置16。传感器装置16位于到安全区域12的访问点20处。传感器装置16具有光学发送器22和光学接收器24。光学发送器22和光学接收器24被定位成彼此相距距离26。发送器22和接收器24优选地位于访问点20的相对侧。光学发送器22生成光脉冲，并且将光脉冲沿波束路径28发送至光学接收器24，换言之，光脉冲形成沿波束路径28的光束。传感器装置16被配置成基于接收器24对光脉冲的接收来生成传感器信号。因此，传感器信号包含光脉冲是否到达接收器24的信息。优选地，光学发送器22可以以时间间隔生成光脉冲，并且将它们沿波束路径28发送至光学接收器24。

传感器装置16可以具有多个光学发送器22和对应的光学接收器24。多个发送器22和多个接收器24可以各自被布置在杆中。两个杆可以被布置在访问点20的相对侧。每个发送器22沿波束路径28向对应的接收器24发送光脉冲。换言之，光脉冲在相应的发送器22与接收器24之间形成光束。各个光束跨越发送器22与接收器24之间的所谓的光网格。在到安全区域12的访问点中布置光网格，使得进入安全区域的人员短暂地中断至少一个光束，即只要在发送器22与相关联的接收器24之间的人员处于访问点20中，就会中断发送器22与接收器24之间的视线。传感器装置16可以针对每个发送器接收器对生成单独的传感器信号。替选地，传感器装置16可以生成传感器信号，该传感器信号包含多个接收器中的接收器24是否未接收到对应光脉冲的信息。

访问保护系统10还具有控制器18。控制器18可以经由线路30连接至光学发送器22，并且经由线路32连接至光学接收器24。如果存在多个发送器22和接收器24，则可以针对每个发送器22和接收器24提供线路30、32。替选地，可以针对所有发送器22提供线路30，并且针对所有接收器提供线路32。

控制器18被配置成评估传感器信号并且基于传感器信号来控制位于安全区域12中的设施或机器14。例如，如果光脉冲被阻挡，则控制器18可以使系统或机器14停止。替选地，控制器18可以将设施或机器14转换成安全状态。

例如，为了使设施或机器14停止，控制器18可以中断到设施或机器14的电力供应36。出于该目的，控制器18与接触器34连接，该接触器34被布置在电力供应36与设施或机器14之间的电路中。如果光束被中断，则控制器18借助于接触器34中断到设施或机器14的电力供应36，从而使设施或机器14停止。在该示例性实施方式中，根据当前的安全标准冗余地设计对接触器34的控制。

控制器18可以控制光学发送器22。例如，可以提供的是，控制器18生成测试信号并且将测试信号发送至(一个或更多个)光学发送器22。(一个或更多个)发送器22使用相应的脉冲光束将测试信号发送至(一个或更多个)接收器24，例如，测试信号可以被调制到相应的脉冲光束上。(一个或更多个)接收器24接收测试信号并且将测试信号发送回至控制器18，该控制器将接收到的测试信号与原始测试信号进行比较。

如果人员现在进入安全区域，则脉冲光束被短暂地中断，使得测试信号未到达接收器24或未完全到达接收器24。如果由接收器24返回不完整的信号，则控制器18在比较传出信号与传入信号时检测到不完整的信号，然后利用接触器34断开电力供应36与设施或机器14的连接。

替选地，可以在传感器装置中执行测试信号的生成和评估。传感器信号则仅包含发送器接收器对的光束是否被中断的信息。

访问保护系统10还具有如图2所示的联锁装置40。联锁装置40是可以位于安全区域12的访问点20处或位于安全区域12的访问点20中的附加的机械部件。联锁装置40形成针对访问保护系统10的附加安全性的附加联锁机构。例如，联锁机构可以用于在设施或机器14的特定操作模式中保护安全区域12。

图2示出了联锁装置40的两个实施方式(A)和(B)。实施方式(A)和(B)具有基本上相同的部件，并且基本上仅在锁定机构的不同运动方面不同。

在两个实施方式中，联锁装置40都具有基体42和阻挡元件44。阻挡元件44被布置在基体42上(特别地能够在基体上移动)。基体42位于到安全区域12的访问点20处。特别地，基体42位于发送器22与接收器24之间的光脉冲的波束路径28的外部。基体42可以被布置在发送器22或接收器24上，即布置在发送器侧或接收器侧。特别地，基体42可以刚性地连接至发送器22或接收器24。在其他实施方式中，基体42相对于发送器22和/或接收器24的相对位置可以是固定的。

阻挡元件44能够相对于基体42在释放位置48与阻挡位置50之间移动。特别地，阻挡元件44能够相对于基体42从释放位置48移动到阻挡位置50或从阻挡位置50移动到释放位置48。在释放位置48中，阻挡元件44位于发送器22与接收器24之间的光脉冲的波束路径28的外部。在阻挡位置50，阻挡元件44位于发送器22与接收器24之间的光脉冲的波束路径28中。以这种方式，在阻挡位置50的阻挡元件44阻挡发送器22与接收器24之间的光脉冲。换言之，在阻挡位置50的阻挡元件44阻挡对光脉冲的接收。

在多个发送器22和对应的接收器24的情况下，阻挡元件44可以被配置成使得：在阻挡位置50，阻挡元件44被布置在发送器与接收器之间的光脉冲的至少两个波束路径28中。

此外，可以设置固定元件46，通过该固定元件，联锁装置40可以锁定在阻挡位置50。如果阻挡元件44被阻挡在阻挡位置50，则阻挡元件44不能相对于基体42移动。仅通过解开锁定，阻挡元件44才可以再次相对于基体42移动。固定元件46例如可以被设计为可锁定的固定元件46，尤其为挂锁。

阻挡元件44能够例如通过线性运动，特别是通过在推力方向上移位，或通过旋转运动，特别是通过在旋转方向上绕枢转轴枢转，而在释放位置与阻挡位置之间移动。

在图2的实施方式(A)中，阻挡元件44能够通过旋转运动在释放位置48与阻挡位置50之间移动。阻挡元件44能够在释放位置48与阻挡位置50之间、在旋转方向52上绕枢转轴54旋转。换言之，阻挡元件44可以相对于基体42、在旋转方向52上绕枢转轴54从释放位置48枢转至阻挡位置50。出于该目的，阻挡元件44例如可以可旋转地安装在基体42上。特别地，基体可以具有销或连杆(rod)，其用作阻挡元件44的枢转轴。

原则上，枢转轴54与光脉冲的波束路径28围成在0°与180°之间的角度。优选地，枢转轴54被布置成与光脉冲的波束路径28平行或垂直。在图2的实施方式(A)中，枢转轴54被布置成与光脉冲的波束路径28垂直。

在该实施方式中，固定元件46可以被设计成在阻挡位置50在旋转方向52上以旋转固定的方式连接基体42和阻挡元件44。

在图2的实施方式(B)中，阻挡元件44能够通过线性运动在释放位置48与阻挡位置50之间移动。阻挡元件44能够在线性推力方向56上在释放位置48与阻挡位置50之间滑动。出于该目的，基体42例如可以具有轨道，阻挡元件44可以沿该轨道在推力方向56上移位。

图3和图4示出了用于保护位于安全区域12中的机器或设施14的方法60的实施方式。方法60描述了图1和图2的访问保护系统10的功能。

在方法60的第一步骤62中，提供传感器装置16。

在方法60的另一步骤64中，将光脉冲从光学发送器22发送至光学接收器24。

在方法60的另一步骤66中，传感器装置16基于接收器24对光脉冲的接收而生成传感器信号。

在过程60的另一步骤68中，由控制器18来评估传感器信号。

在方法60的另一步骤70中，由控制器18在考虑传感器信号的情况下控制位于安全区域12中的机器或设施14。

在方法60的另一步骤72中，将联锁装置40设置有基体42和布置在基体42上的阻挡元件44。

在方法60的另一步骤74中，将阻挡元件44布置在释放位置48中，在该释放位置48中阻挡元件44被布置在发送器22与接收器24之间的光脉冲的波束路径28的外部。

在方法60的另一步骤76中，将阻挡元件44从释放位置48移动到阻挡位置50，在该阻挡位置50，阻挡元件44被布置在发送器22与接收器24之间的光脉冲的波束路径28中，以阻挡对光脉冲的接收。

在方法60的另一步骤78中，通过固定元件46将联锁装置40锁定在阻挡位置50。

优选地，在锁定步骤78中，将可锁定的固定元件46插入到联锁装置40的接纳部中，以将阻挡元件44保持在其阻挡位置50。

图5至图16示出了访问保护系统100的第二实施方式。访问保护系统100与图1和图2的访问保护系统10具有基本上相同的部件。因此，相同的部件用相同的附图标记表示，并且不再详细说明。

图5以及图7至图11示出了处于释放状态中的访问保护系统100的不同视图，在该释放状态中阻挡元件44被布置在释放位置48中。图6以及图12至图16示出了处于阻挡位置50的访问保护系统100的不同视图。

访问保护系统100包括杆102，在该杆102中布置有一个或更多个发送器22或一个或更多个接收器24。因此，杆102形成发送器22或接收器24的壳体，并且杆102可以位于访问点20的一侧。

此外，访问保护系统100具有刚性地连接杆102与基体42的联接元件122。出于该目的，杆102具有在杆102延伸的方向上延伸的第一凹槽124。优选地，第一凹槽的延伸方向垂直于光脉冲的波束路径28和枢转轴54。基体42具有在相同延伸方向上延伸的第二凹槽。联接元件122也在延伸方向上延伸并且接合在第一凹槽和第二凹槽中，以刚性地连接基体42和杆102。

替选地或附加地，基体42也可以通过另外的紧固件(例如，一个或更多个螺钉)附接到杆102。

如图2的实施方式(A)中，图5至图16的实施方式中的阻挡元件44被安装在基体42上，使得阻挡元件44可以绕枢转轴54旋转或枢转。与图2的实施方式(A)相比，枢转轴54平行于传感器装置16的光脉冲的光路28延伸。

访问保护系统100还包括手柄104，以使得能够用手使阻挡元件44相对于基体42枢转。原则上，也可以设想由致动器驱动的阻挡元件44的枢转运动。然而，用手使阻挡元件44枢转提供了容易的操纵，并且还节省了致动器的成本，否则将必须单独提供致动器。此处所示的手柄104优选沿枢转轴54或平行于枢转轴54延伸，阻挡元件44可以绕该枢转轴枢转。

阻挡元件可以经由沿枢转轴54布置的弹簧元件(未示出)联接至基体42。该弹簧元件可以施加将阻挡元件44压靠在基体42的顶部上的弹簧力。为了稳定，可以提供附加的间隔件。

联锁装置40也可以具有针对固定元件46的接纳部。当固定元件46插入到接纳部中时，阻挡元件44保持在其阻挡位置50。在本实施方式中，固定元件46被设计为挂锁。固定元件具有钩环110并且是可锁定的，即钩环110可以被锁定抵靠固定元件的基体。

阻挡元件44也可以具有针对固定元件46的孔106。孔106形成联锁装置40的接纳部。因此一旦操作者将阻挡元件44移动到阻挡位置50，他就可以将固定元件46的钩环110另外插入孔106中。然后，不再可能将阻挡元件44从其阻挡位置50枢转出来。如果试图枢转阻挡元件44，则固定元件46与联锁装置40的基体42碰撞，使得锁定控制杆52被阻挡在其阻挡位置50。

此外，基体42可以具有凹部108，该凹部108在阻挡元件44的阻挡位置50与阻挡元件44的孔106至少部分地对准。基体42的凹部108也可以被设计为孔。为了锁定联锁装置40，固定元件46的钩环110然后可以穿过孔106和凹部108，以绕枢转轴54在旋转方向52上以旋转固定的方式连接基体42和阻挡元件44，以便将阻挡元件44保持在阻挡位置50。

在图5至图16的本实施方式中，阻挡元件44具有两个孔106，作为针对可锁定固定元件46的接纳部。两个孔具有可以插入若干(两个)挂锁的优点。以这种方式，每个操作者都可以将他的个人挂锁插入到两个孔之一中。

因此，基体42也可以具有两个凹部108，这两个凹部在阻挡元件44的阻挡位置50与设置在阻挡元件44中的孔106至少部分地对准。这些凹部108原则上也可以被设计为孔。它们提供了进一步的机械保护，这防止了在挂锁被插入时阻挡元件44从其阻挡位置50枢转出来。由于凹部108优选地与孔106精确地对准，因此当挂锁插入到两个开口之一中时，在挂锁的钩环110与相应的孔106或凹部108之间创建形状配合。

阻挡元件44优选地可以在释放位置48和阻挡位置50两者中都闩锁至基体42。出于该目的，基体42在其上侧具有两个凹部112、120，阻挡元件44能够齐平地安装在这两个凹部中。这在阻挡元件44与凹部112或120之间创建一种形状配合。第一凹部112被分配给释放位置48。第二凹部120被分配给阻挡位置50。两个凹部112、120在侧向上由两个腹板(web)限定。腹板用作侧壁，其防止阻挡元件44在释放位置48或阻挡位置50滑动或枢转。基体42具有第一腹板114和第二腹板116，它们用作第一凹部112的侧壁。第二腹板116还具有两个凸起部118'、118”，它们被设计为腹板并且用作第二凹部120的侧壁。优选地，第一凹部112和第二凹部120彼此成90°角布置。

为了将阻挡元件44从释放位置48枢转到阻挡位置50或者从阻挡位置50枢转到释放位置48，必须使用手柄104沿枢转轴54在腹板114、116、118'、118”上向上拉阻挡元件44，即从基体42拉离阻挡元件44。这样做，操作者必须克服由弹簧元件施加的弹簧力。只有这样，阻挡元件44才能枢转到其他位置。

图17示出了访问保护系统100'的第三版本。访问保护系统100'被示出为处于阻挡状态，在该阻挡状态中阻挡元件44'被布置在阻挡位置50。访问保护系统100'包括与图5至16中所示的访问保护系统100基本上相同的部件。因此，相同的部件用相同的附图标记表示，并且不再详细说明。

访问保护系统100'与访问保护系统100的区别在于，联锁装置40'的枢转轴54'并非平行于而是垂直于传感器装置16的光脉冲的波束路径28。特别地，枢转轴54'平行于杆102延伸的方向延伸，使得阻挡元件44'绕枢转轴54'在释放位置48与阻挡位置50之间旋转或倾斜。出于该目的，基体42'具有沿枢转轴54'布置的销或连杆128。阻挡元件44'使用销或连杆128可旋转地安装在基体42'上。

阻挡元件44'也具有两个孔106'，并且基体42'具有对应的凹部108'，所述凹部108'在阻挡位置50与孔106'对准。凹部108'也被设计为孔。在阻挡位置50，固定元件46可以穿过孔106'和凹部108'，以将阻挡元件44'阻挡在阻挡位置50。

Claims (18)

1.一种用于保护到位于安全区域(12)中的机器或设施(14)的访问点(20)的访问保护系统(10)，所述访问保护系统(10)包括：

传感器装置(16)，所述传感器装置(16)具有光学发送器(22)和光学接收器(24)，所述光学发送器(22)被布置在位于所述访问点的第一侧的第一壳体上，所述光学接收器(24)被布置在位于所述访问点的第二侧的第二壳体上；

联锁装置(40)，所述联锁装置(40)具有基体(42)和布置在所述基体(42)上的阻挡元件(44)；以及

控制器(18)，

其中，所述光学发送器(22)被配置成向所述光学接收器(24)发送光脉冲，所述传感器装置(16)被配置成基于所述光学接收器(24)对所述光脉冲的接收来生成传感器信号，所述控制器(18)被配置成评估所述传感器信号并且基于所述传感器信号来控制位于所述安全区域(12)中的所述机器或设施(14)，所述阻挡元件(44)能够相对于所述基体(42)、从释放位置(48)移动到阻挡位置(50)，所述阻挡元件(44)在所述阻挡位置(50)时被配置为布置在所述光学发送器(22)与所述光学接收器(24)之间的所述光脉冲的波束路径(28)中，以阻挡对所述光脉冲的接收，所述联锁装置(40)能够通过固定元件(46)锁定在所述阻挡位置(50)，所述第一壳体和所述第二壳体中的一个在第一方向上延伸并且具有在所述第一方向上延伸的凹槽(124)，并且所述联锁装置(40)的所述基体(42)通过联接元件(122)连接到所述凹槽(124)。

2.根据权利要求1所述的访问保护系统(10)，其中，所述阻挡元件(44)能够相对于所述基体(42)、在旋转方向(52)上绕枢转轴(54)从所述释放位置(48)机械地枢转到所述阻挡位置(50)。

3.根据权利要求2所述的访问保护系统(10)，其中，所述枢转轴(54)被布置成与所述光脉冲的波束路径(28)平行或垂直。

4.根据权利要求2或3所述的访问保护系统(10)，其中，所述固定元件(46)被配置成在所述阻挡位置(50)在所述旋转方向(52)上以旋转固定的方式将所述基体(42)与所述阻挡元件(44)彼此连接。

5.根据权利要求2或3所述的访问保护系统(10)，其中，所述阻挡元件(44)包括手柄(104)，使得能够通过手使所述阻挡元件(44)绕所述枢转轴(54)枢转，所述手柄(104)基本上平行于所述枢转轴(54)延伸并且基本上沿所述枢转轴(54)延伸。

6.根据权利要求2或3所述的访问保护系统(10)，其中，所述阻挡元件(44)经由沿所述枢转轴(54)布置的弹簧元件联接至所述基体(42)，所述弹簧元件被配置为在所述阻挡元件在所述释放位置(48)和/或所述阻挡位置(50)时施加弹簧力并且将所述阻挡元件(44)压靠在所述基体(42)上。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的访问保护系统(10)，其中，所述阻挡元件(44)能够在所述释放位置(48)和/或所述阻挡位置(50)闩锁至所述基体。

8.根据权利要求7所述的访问保护系统(10)，其中，所述基体(42)包括第一凹部(112)和第二凹部(120)，其中，所述阻挡元件(44)通过布置在所述第一凹部(112)中能够锁定在所述释放位置(48)，并且其中，所述阻挡元件通过布置在所述第二凹部(120)中能够锁定在所述阻挡位置(50)。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的访问保护系统(10)，其中，所述联锁装置(40)包括针对所述固定元件(46)的接纳部，所述固定元件(46)是能够锁定的，并且所述固定元件(46)被配置为在被插入所述接纳部中时将所述阻挡元件(44)保持在所述阻挡位置(50)。

10.根据权利要求9所述的访问保护系统(10)，其中，针对能够锁定的固定元件(46)的所述接纳部被设计为所述阻挡元件(44)中的孔(106)。

11.根据权利要求10所述的访问保护系统(10)，其中，所述基体(42)包括凹部(108)，并且所述凹部被配置为在所述阻挡元件(44)在阻挡位置(50)时与所述阻挡元件(44)中的所述孔(106)至少部分地对准。

12.根据权利要求1至3中任一项所述的访问保护系统(10)，其中，所述阻挡元件(44)包括分别作为针对能够锁定的固定元件(46)的接纳部的两个孔，以及在所述基体(42)上设置有两个凹部(108)，所述两个凹部在所述阻挡元件(44)的阻挡位置(50)与所述阻挡元件(44)的所述孔(106)至少部分地对准，其中，所述固定元件(46)在被插入到相应的接纳部中时将所述阻挡元件(44)保持在所述阻挡元件的阻挡位置。

13.根据权利要求1至3中任一项所述的访问保护系统(10)，其中所述基体(42)能够刚性地连接至所述光学发送器(22)或所述光学接收器(24)并且所述基体(42)被布置在所述光学发送器(22)或所述光学接收器(24)上。

14.根据权利要求1至3中任一项所述的访问保护系统(10)，其中，所述传感器装置(16)包括多个光学发送器(22)和对应的光学接收器(24)，其中，所述阻挡元件(44)在所述阻挡元件的阻挡位置(50)被布置在所述光学发送器(22)与所述光学接收器(24)之间的所述光脉冲的至少两个波束路径(28)中。

15.根据权利要求1至3中任一项所述的访问保护系统，其中所述第一壳体和所述第二壳体在所述访问点的相对侧间隔开。

16.根据权利要求1至3中任一项所述的访问保护系统，其中所述第一方向垂直于所述光脉冲的波束路径。

17.一种用于传感器装置的联锁装置(40)，所述传感器装置被配置为监测到布置在安全区域(12)中的机器或设施(14)的访问点(20)，所述传感器装置具有光学发送器(22)和光学接收器(24)，所述光学发送器和所述光学接收器被配置为通过交换光脉冲而彼此交互并且由此生成传感器信号，其中，所述联锁装置(40)包括基体(42)、布置在所述基体(42)上的阻挡元件(44)和联接元件(122)，其中，所述阻挡元件(44)能够相对于所述基体(42)从释放位置(48)移动到阻挡位置(50)，所述阻挡元件(44)在所述阻挡位置(50)时被布置在所述光学发送器(22)与所述光学接收器(24)之间交换的所述光脉冲的波束路径(28)中，所述阻挡元件(44)被配置为在所述阻挡位置(50)时防止所述光学发送器和所述光学接收器的交互，所述联锁装置(40)能够通过固定元件(46)锁定在所述阻挡位置(50)，所述光学发送器(22)与所述光学接收器(24)中的至少一个被布置在具有凹槽(124)的杆形壳体中，所述凹槽在垂直于所述波束路径的方向上延伸，并且所述联接元件(122)被配置为接合所述凹槽(124)，以将所述联锁装置(40)的所述基体(42)联接到所述杆形壳体。

18.一种用于保护到位于安全区域(12)中的机器或设施(14)的访问点(20)的方法(60)，所述方法(60)包括以下步骤：

将光学发送器(22)布置在位于所述访问点的第一侧的第一壳体上；

将光学接收器(24)布置在位于所述访问点的第二侧的第二壳体上，其中所述第一壳体和所述第二壳体中的一个在第一方向上延伸并且具有在所述第一方向上延伸的凹槽(124)；

从所述光学发送器(22)向所述光学接收器(24)发送(64)光脉冲；

由传感器装置(16)基于所述接收器(24)对所述光脉冲的接收来生成(66)传感器信号；

由控制器(18)评估(68)所述传感器信号；

由所述控制器(18)基于所述传感器信号来控制(70)位于所述安全区域(12)中的所述机器或设施(14)；

利用联接元件(122)将联锁装置(40)的基体(42)连接到所述凹槽(124)；

将所述联锁装置(40)的阻挡元件(44)布置(74)在释放位置(48)，在所述释放位置，所述阻挡元件(44)被布置在所述光学发送器(22)与所述光学接收器(24)之间的所述光脉冲的波束路径(28)的外部；

将所述阻挡元件(44)从所述释放位置(48)移动(76)到阻挡位置(50)，在所述阻挡位置(50)，所述阻挡元件(44)位于所述光学发送器(22)与所述光学接收器(24)之间的所述光脉冲的波束路径(28)中，以阻挡对所述光脉冲的接收；以及

通过固定元件(46)将所述联锁装置(40)锁定(78)在所述阻挡位置(50)。