DE102018114552A1

DE102018114552A1 - Schutzvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Schutzvorrichtung

Info

Publication number: DE102018114552A1
Application number: DE102018114552.7A
Authority: DE
Inventors: Hans-Jürgen Dressler
Original assignee: ITW Industrietore GmbH
Current assignee: ITW Industrietore GmbH
Priority date: 2018-06-18
Filing date: 2018-06-18
Publication date: 2019-12-19
Also published as: EP3584400A1; EP3584400B1

Abstract

Die Offenbarung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) in Form einer Schutztür oder eines Schutztores (12) für eine Anlage (14), insbesondere eine Fertigungsanlage, mit einem Schließelement (26, 126, 226, 326), insbesondere ein schnelllaufendes Schließelement (26, 126, 226, 326), mit einer Schließkante (28, 128, 228, 328), wobei das Schließelement (26, 126, 226, 326) in einer Schließebene (18) zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verfahrbar ist, einem Antrieb (38, 138) zum Antreiben des Schließelements (26, 126, 226, 326), einer Überwachungseinrichtung (64, 164, 264, 364) mit zumindest einer Sensoreinheit (66, 166, 266, 366), die ein Vorfeld (72) der Schließebene (18) über-wacht, um das Eindringen von Fremdobjekten (194, 196, 198, 296, 396) in eine Sicherheitszone (176, 276, 376) zu erfassen, und mit einer Steuereinrichtung (50, 150), die dazu ausgebildet ist, den Antrieb (38, 138) auf Basis von Daten, die von der Überwachungseinrichtung bereitgestellt werden, in Abhängigkeit davon, ob sich ein erfasstes Fremdobjekt (194, 196, 198, 296, 396) innerhalb der Sicherheitszone (176, 276, 376) in einem ersten Abstandsbereich (178, 278, 378) oder einem zweiten Abstandsbereich (180, 280, 380) befindet, selektiv in einem ersten Betriebsmodus oder in einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben. Die Offenbarung bezieht sich ferner auf eine Verwendung und ein Verfahren zum Betreiben einer Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310)

Description

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Schutzvorrichtung in Form einer Schutztür oder eines Schutztores. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf sogenannte Maschinenschutztore und/oder Maschinenschutztüren. Derartige Schutzvorrichtungen werden beispielsweise genutzt, um Zugänge zu Maschinen und Anlagen sicher zu verschließen und bei Bedarf freizugeben.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf sogenannte schnelllaufende Tore und Türen. Hierunter sind regelmäßig solche Tore und Türen zu verstehen, welche eine Schließgeschwindigkeit von größer 0,5 m/s aufweisen. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen.
Ferner bezieht sich die vorliegende Offenbarung zumindest in beispielhaften Ausführungsformen auf sogenannte Industrietore, also auf Tore für den industriellen Einsatz. Beispielhaft kann ein solches Tor eine Breite von 2,50 m und eine Höhe von 3 m aufweisen. Auch dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen. Türen und Tore, auf die sich die vorliegende Offenbarung bezieht, sind mit einem Antrieb zum Öffnen und Schließen versehen.
Es gibt vertikal schließende Türen und Tore sowie horizontal schließende Türen und Tore. Die Schließelemente (vergleichbar einem Türblatt) können eine Mehrzahl (in sich) steifer Segmente/Glieder, eine aufwickelbare Bahn und/oder einen aufwickelbaren Panzer aufweisen. Auch Kombinationen hieraus sind denkbar.
Türen und Tore im industriellen Umfeld unterliegen diversen Sicherheitsvorschriften, etwa den sogenannten Unfallverhütungsvorschriften. Beim Betrieb eines Tores sind verschiedene Szenarien denkbar, die unbedingt vermieden werden müssen. Ein Szenario ist die Kollision eines Objekts mit dem geschlossenen Tor. Ein anderes Szenario ist ein Einklemmen eines Objektes bei einem sich schließenden Tor. Beide Szenarien können zu Produktionsausfällen, Beschädigungen und oder gar zu gesundheitlichen Beeinträchtigungen führen.
Vor diesem Hintergrund sind im industriellen Umfeld Sicherheitsvorrichtungen vorgeschrieben, die insbesondere ein sich schließendes Tor/eine sich schließende Tür überwachen, um ein Einklemmen und/oder sonstige Kollisionen mit beweglichen Teilen des Tores zu verhindern. So ist es zumindest für bestimmte Einsätze vorgeschrieben, eine sogenannte Schließkante des sich schließenden Tores auf Kollisionen und/oder drohende Kollisionen zu überwachen. Im Falle eines unerwünschten Zustands (eines Alarms) sollte das Tor so schnell wie möglich wieder geöffnet werden. Diesen Vorgang nennt man Reversieren.
Es ist nicht unüblich, die Sicherheitsvorrichtungen funktional und gegebenenfalls auch strukturell unabhängig von sonstigen Einrichtungen zum Betreiben des Tores auszuführen. Auf diese Weise kann für eine gewisse Redundanz gesorgt werden.
Auf diese Weise können Kollisionen und entsprechende Folgeschäden wirksam vermieden werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass eine Vielzahl von Alarmen, wozu regelmäßig auch eine nicht unerhebliche Anzahl an Fehlalarmen gehören kann, zu einer Verringerung der Produktivität führen kann.
Insbesondere dann, wenn ein Alarmzustand erkannt wird und das Tor so schnell wie möglich reversiert, werden häufig aktuelle Prozesse/Fertigungsschritte unterbrochen und gegebenenfalls sogar Not-Aus-Routinen ausgeführt. Dies führt regelmäßig zu nicht unerheblichen Verzögerungen und unproduktiven Zeiten. Dies kann dazu führen, dass Zykluszeiten steigen.
Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Offenbarung die Aufgabe zugrunde, eine Schutzvorrichtung in Form einer Schutztür oder eines Schutztores für eine Anlage anzugeben, die eine hohe Produktivität ermöglicht und insbesondere Stillstandszeiten und/oder Alarmzeiten durch Fehlalarme verringert. Die Schutzvorrichtung soll gleichwohl geltenden Sicherheitsvorschriften entsprechen. Die Schutzvorrichtung soll sicher betreibbar sein. Die Schutzvorrichtung soll einen schnellen Betrieb, also hohe Schließgeschwindigkeiten, des Tores bzw. der Tür ermöglichen.
Ferner soll im Rahmen der vorliegenden Offenbarung eine vorteilhafte Verwendung eines Schutztores angegeben werden. Ferner soll im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren zum Betreiben einer Schutzvorrichtung in Form einer Schutztür oder eines Schutztores angegeben werden.
Die Vorrichtung betreffend wird die Aufgabe der Offenbarung durch eine Schutzvorrichtung in Form einer Schutztür oder eines Schutztores für eine Anlage, insbesondere eine Fertigungsanlage, gelöst, wobei die Schutzvorrichtung Folgendes aufweist:

- ein Schließelement, insbesondere ein schnelllaufendes Schließelement, mit einer Schließkante, wobei das Schließelement in einer Schließebene zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verfahrbar ist,
- einen Antrieb zum Antreiben des Schließelements,
- eine Überwachungseinrichtung mit zumindest einer Sensoreinheit, die ein Vorfeld der Schließebene überwacht, um das Eindringen von Fremdobjekten in eine Sicherheitszone zu erfassen, und
- eine Steuereinrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Antrieb auf Basis von Daten, die von der Überwachungseinrichtung bereitgestellt werden, in Abhängigkeit davon, ob sich ein erfasstes Fremdobjekt innerhalb der Sicherheitszone in einem ersten Abstandsbereich oder einem zweiten Abstandsbereich befindet, selektiv in einem ersten Betriebsmodus oder in einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.
Erfindungsgemäß unterscheidet nämlich die Steuereinrichtung nunmehr zwischen zumindest zwei Zuständen, in denen potenziell eine Kollisionsgefahr besteht. Im ersten Abstandsbereich, der beispielsweise ein Nahbereich ist, wird sofort ein entsprechender Alarm ausgegeben, so dass das Tor/die Tür - genauer gesagt das jeweilige Schließelement - schnell stoppen und reversieren kann. Im zweiten Abstandsbereich, der dem ersten Abstandsbereich vorgelagert ist, wird hingegen das Schließelement noch nicht gestoppt bzw. reversiert. Stattdessen ist es vorstellbar, die Geschwindigkeit des sich schließenden Schließelements etwas zu verringern, so dass etwa dann, wenn das Fremdobjekt in den ersten Abstandsbereich eindringt, das Schließelement noch sicher gestoppt und reversiert werden kann.
Beispielhaft ist der erste Betriebsmodus dem ersten Abstandsbereich und der zweite Betriebsmodus dem zweiten Abstandsbereich zugeordnet. Der erste Betriebsmodus kann demgemäß ein Reversiermodus sein. Der zweite Betriebsmodus kann demgemäß ein Modus mit verringerter Geschwindigkeit sein. Es versteht sich, dass es neben dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus noch einen normalen Betriebsmodus (Normalbetriebsmodus) geben kann. Der Antrieb wird beim Schließen des Schließelements im Normalbetriebsmodus betrieben, wenn in der überwachten Sicherheitszone kein Fremdobjekt erfasst wurde.
Zumindest in beispielhaften Ausgestaltungen erfolgt die Überwachung des Schließelements primär während des Schließvorgangs der Schutzvorrichtung. Mit anderen Worten wird zumindest in diesen beispielhaften Ausgestaltungen die Überwachungseinrichtung nicht für reguläre Öffnungsvorgänge im Normalbetrieb der Schutzvorrichtung genutzt. Hierfür sind weitere Einrichtungen vorgesehen.
Die Überwachungseinrichtung und die Steuereinrichtung bilden zumindest in dieser Ausprägung eine Sicherheitseinrichtung, die zusätzlich zu anderen Steuerelementen, Sensoren, Schnittstellen und Ähnlichem vorgesehen ist. Es versteht sich, dass die Steuereinrichtung neben der Sicherheitsfunktion auch zur Steuerung weiterer Funktionen nutzbar ist. Es ist jedoch auch vorstellbar, für die Sicherheitseinrichtung eine eigene Steuereinrichtung vorzusehen, die grundsätzlich unabhängig von anderen Steuerelementen betriebsfähig ist.
Vorzugsweise kommt die Schutzvorrichtung als Maschinenschutztor oder Maschinenschutztür zum Einsatz. Die Vorschaltung des zweiten Abstandsbereichs ermöglicht sozusagen eine Früherkennung einer drohenden Kollision, ohne dass dies unbedingt zu einem Stoppen und Reversieren des Schließelements führt. Gleichwohl ist eine hohe Sicherheit gegen Einklemmen und gegen Kollisionen gegeben.
Bei der Verwendung als Maschinenschutztor oder Maschinenschutztür überwacht die Schutzvorrichtung regelmäßig eine Seite (üblicherweise die Außenseite) der beiden Seiten (Innenseite, Außenseite), die durch die Schutzvorrichtung miteinander verbindbar sind. Es versteht sich, dass gleichwohl auch Anwendungen vorstellbar sind, bei denen nicht nur die Außenseite sondern auch die Innenseite überwacht wird, um Bewegungen bzw. Fremdobjekte in beiden Richtungen zu erfassen.
Es versteht sich, dass das Schließelement nicht nur zwischen einer vollständig geöffneten und einer vollständig geschlossenen Stellung verfahrbar ist. Es sind auch Zwischenstellungen denkbar.
Zumindest in beispielhaften Ausführungsformen ist eine zusätzliche Sicherheitsüberwachung in der Schließebene vorgesehen. Hierbei kann es sich etwa um eine Lichtschranke oder um ein Lichtgitter handeln. Die Lichtschranke/das Lichtgitter kann auf Basis von Sendern und Empfängern für sichtbares Licht gestaltet sein. Alternativ ist jedoch auch die Verwendung von Sendern und Empfängern für nicht sichtbares Licht (Infrarotlicht oder dergleichen) vorstellbar. Ferner sind auch Gestaltungen von Sensoren vorstellbar, die Laserstrahlen zur Überwachung nutzen.
Auch die Verwendung einer sogenannten Schlagleiste bei der Schließkante des Tores ist vorstellbar. Eine Schlagleiste ermöglicht eine kontaktbasierte Überwachung der Schließkante auf Kollisionen.
Bei der Schließebene handelt es sich allgemein um die Öffnung des Tores bzw. der Tür. Es versteht sich, dass die Schließebene nicht unbedingt vollständig eben sein muss. Demgemäß sind auch „gekrümmte“ Schließebenen vorstellbar.
Regelmäßig handelt es sich bei dem ersten Betriebsmodus und bei dem zweiten Betriebsmodus um Bewegungsmodi. Mit anderen Worten ist zumindest in wesentlichen Ausführungsformen vorgesehen, dass das Schließelement im ersten Betriebsmodus so schnell wie möglich reversiert, also so schnell wie möglich wieder geöffnet wird. Demgemäß geht es nicht nur darum, das Schließelement in einer bestimmten Stellung zu stoppen. Der zweite Betriebsmodus unterscheidet sich von einem Normalbetriebsmodus durch eine verringerte Schließgeschwindigkeit/Antriebsgeschwindigkeit des Schließelements.
Vorzugsweise erfolgt der Betrieb des Antriebs im ersten Betriebsmodus und/oder im zweiten Betriebsmodus in Abhängigkeit von einer aktuellen Position (insbesondere der Schließkante) des Schließelements. Wenn demgemäß beim Eindringen eines Fremdobjekts in den zweiten Abstandsbereich festgestellt wird, dass das Tor noch hinreichend weit geöffnet ist, so kann grundsätzlich anders reagiert werden als in einer Situation, bei der festgestellt wird, dass das Schließelement des Tores schon mehr in Richtung der Schließstellung bewegt wurde.
Für diese Auswertung kann insbesondere bei einem vertikal schließenden Tor eine aktuelle Höhe bzw. vertikale Position des Fremdobjektes herangezogen und berücksichtigt werden. Bei einem horizontal schließenden Tor (beispielsweise mit zwei aufeinander zu bewegbaren Schließelementen) kann demgemäß eine breite des Fremdobjektes berücksichtigt werden.
In diesem Zusammenhang ist es zumindest in beispielhaften Ausführungsformen vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung nicht nur die Anwesenheit eines Fremdobjektes sondern nach Möglichkeit auch weitere geometrische Informationen (Höhe und/oder Breite, etc.) erfassen kann.
In einer beispielhaften Ausführungsform der Schutzvorrichtung ist der erste Abstandsbereich ein Nahbereich, wobei der zweite Abstandsbereich ein Fernbereich ist. Der Nahbereich kann in beispielhaften Ausführungsformen auch die Schließebene umfassen, zumindest einen Teil davon. Zumindest ist der Nahbereich der Schließebene benachbart. Der Fernbereich ist weiter von der Schließebene entfernt als der Nahbereich.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Schutzvorrichtung werden Abmessungen des ersten Abstandsbereichs und/oder des zweiten Abstandsbereichs in Abhängigkeit von der aktuellen Schließgeschwindigkeit und/oder einer Stellung des Schließelements definiert. Wie vorstehend bereits angedeutet kann hierfür auch eine Höhe und/oder Breite des Fremdobjekts berücksichtigt werden. Die Steuereinrichtung kann für diesen Zweck eingerichtet sein.
Mit anderen Worten ist es vorstellbar, nicht nur einen aktuellen Abstand zwischen dem Fremdobjekt und der Schließebene zu ermitteln, sondern auch die aktuelle Position des Schließelements zu berücksichtigen. Wenn das Schließelement (bei einem vertikal schließenden Tor) noch weit genug oben ist, so kann anders reagiert werden als in einem Fall, bei dem das Schließelement schon recht weit nach unten gefahren ist. Ähnliches gilt für verschiedene Öffnungszustände bei horizontal schließenden Toren. Ferner ist es vorstellbar, einen Bewegungsvektor des Fremdobjekts zu erfassen. Dies kann auch eine Bestimmung einer Komponente des Bewegungsvektors in Richtung auf die Schließebene des Tores umfassen. Auf diese Weise kann bestimmt werden, ob es zu einer Kollision oder gar einem Einklemmen kommen kann. Sollte eine gewisse Gefahr bestehen, so kann in Kenntnis von Bewegungsdaten des Fremdobjekts adäquat reagiert werden.
Demgemäß kann ein Steueralgorithmus dahingehend optimiert werden, Alarmzeiten und Fehlalarme möglichst zu minimieren. Ein Ziel kann beispielsweise darin bestehen, den ersten Abstandsbereich (Nahbereich) so klein wie möglich zu machen, um das Auftreten von Alarmzuständen/Fehlalarmen zu minimieren.
Mit anderen Worten wird eher ein verlangsamtes Schließen des Schließelements in Kauf genommen als eine „Notsituation“, die zu einem Reversieren führt. Letzteres würde zu beträchtlichen Ausfallzeiten führen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist der erste Betriebsmodus ein Stopp- und Reversiermodus. Dies dient vorrangig zur Kollisionsvermeidung bzw. als Einklemmschutz.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, das Schließelement im zweiten Betriebsmodus mit verringerter Schließgeschwindigkeit zu verfahren. Auf diese Weise werden Alarme, die zu einem Reversieren führen, vermieden. Gleichwohl werden durch die verringerte Schließgeschwindigkeit Reaktionsmöglichkeiten für den Fall geschaffen, dass das Fremdobjekt näher an die Schließebene heranfährt. Gleichwohl kann die Produktivität in hohem Maße erhalten werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Schutzvorrichtung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Schließgeschwindigkeit des Schließelements im zweiten Betriebsmodus in Abhängigkeit von einer erfassten Geschwindigkeit eines Fremdobjekts zu definieren. Bei der erfassten Geschwindigkeit des Fremdobjekts kann es sich um eine Geschwindigkeitskomponente in Richtung auf das Schließelement bzw. in Richtung auf die Schließebene handeln. Mit anderen Worten kann die Schließgeschwindigkeit des Schließelements so gewählt werden, dass das Schließelement noch sicher reversieren kann, wenn das Fremdobjekt näher an die Schließebene herankommt und in den ersten Abstandsbereich (Nahbereich) eindringen. Demgemäß kann die Steuereinrichtung dazu ausgestaltet sein, auf Basis der durch die Überwachungseinrichtung bereitgestellten Sensordaten einen Bewegungsvektor des Fremdobjekts zumindest näherungsweise zu bestimmen.
Es versteht sich, dass Sicherheitsfaktoren berücksichtigt werden können, um unvorhergesehene Geschwindigkeitsänderungen und/oder Richtungsänderungen des Fremdobjekts bei der Bestimmung der Schließgeschwindigkeit im zweiten Betriebsmodus zu berücksichtigen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Schutzvorrichtung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, die Schließgeschwindigkeit des Schließelements im zweiten Betriebsmodus in Abhängigkeit von einer aktuellen Stellung des Schließelements zu definieren. Wenn also die „Lücke“ zwischen der Schließkante des Schließelements und dem Fremdobjekt noch hinreichend groß ist, so genügt unter Umständen nur eine geringe Verzögerung (oder gar keine Verzögerung) der Schließgeschwindigkeit des Schließelements, um im Falle eines Eindringens des Fremdobjekts in den Nahbereich (erster Abstandsbereich) reagieren zu können.
In einer weiteren beispielhaften Ausführungsform werden die Abstandsbereiche in Bezug auf die Schließkante des Schließelements definiert. Gegebenenfalls wird ferner die Bewegung (Schließgeschwindigkeit) des Schließelements berücksichtigt.
Bei den Abstandsbereichen kann es sich um „Scheiben“ bzw. um „Quader“ handeln, also um Volumina, die im Vorfeld der Schließebene definiert werden. Es ist jedoch auch vorstellbar, die Abstandsbereiche über vertikale Ebenen zu definieren, die jeweils eine Grenze zwischen 2 Bereichen darstellen.
Es ist ferner vorstellbar, die Abstandsbereiche situationsbezogen zu definieren. So ist es vorstellbar, für ein erfasstes Fremdobjekt in Abhängigkeit von dessen Charakteristika einen (individuellen) Nahbereich und einen (individuellen) Fernbereich zu definieren. Dies kann in Abhängigkeit von einer erfassten Position, Gestalt und/oder einem Bewegungsvektor des Fremdobjekts geschehen. Ferner können die Abstandsbereiche zusätzlich von der aktuellen Position der Schließkante des Schließelements abhängig gemacht werden. Mit anderen Worten sind die Abstandsbereiche nicht unbedingt statisch.
Gleichwohl ist auch eine mehr oder weniger statische Definition der Abstandsbereiche vorstellbar. Dies kann also einen festen Abstand X von der Schließebene für den ersten Abstandsbereich sowie einen festen Abstand Y von der Schließebene für den zweiten Abstandsbereich umfassen, wobei die „Tiefe“ des zweiten Abstandsbereichs dem Wert von Y-X entspricht. Beide Abstandsbereiche können im Wesentlichen parallel zur Schließebene ausgerichtet sein.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Schutzvorrichtung weist diese ferner eine Positionsermittlungseinheit für das Schließelement auf, insbesondere für die Schließkante, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, den Antrieb für das Schließelement in Abhängigkeit von einem Positionssignal zu betreiben. Hierbei kann es sich um eine weitere Sicherheitseinrichtung handeln.
Eine solche Positionsermittlungseinheit kann einerseits die aktuelle Position (Ist-Position) der Schließkante erfassen. Hierbei handelt es sich bei einem vertikal schließenden Tor um eine aktuelle Höhe. Die ermittelte Position kann von der Steuereinrichtung genutzt werden, um den Antrieb für das Schließelement insbesondere im zweiten Betriebsmodus derart zu betreiben, dass Fehlalarme, Alarme und damit verbundene Stillstandszeiten der Anlage vermieden werden. Ferner kann die ermittelte Position auch für die Definition der Abstandsbereiche genutzt werden. Die Abstandsbereiche können demgemäß (gegebenenfalls zusätzlich) in Abhängigkeit von der Ist-Position der Schließkante definiert werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Schutzvorrichtung umfasst die Positionsermittlungseinheit ein Lichtgitter, das die durch das Schließelement verschließbare Schließebene überwacht, um die Position des Schließelements zu ermitteln. Auf diese Weise kann auch über die Positionsermittlungseinheit ein unerwünschtes Eindringen von Fremdobjekten in die Schließebene erfasst werden. Die Positionsermittlungseinheit und die Überwachungseinrichtung zur Überwachung der Sicherheitszone vor der Schließebene können kombiniert werden, um die Betriebssicherheit weiter zu erhöhen.
In alternativen Ausgestaltungen weist die Positionsermittlungseinheit Drehgeber oder ähnliche Sensoren auf, die eine Ermittlung der Position der Schließkante auf der Basis von Antriebsinformationen, etwa auf Basis eines Drehwinkels einer Antriebswelle und/oder einer Wickelwelle für das Schließelement ermöglichen. Auf diese Weise kann die Position der Schließkante indirekt - aber gleichwohl hinreichend genau - ermittelt werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Schutzvorrichtung ist die Steuereinrichtung ferner dazu ausgebildet, auf Basis von Signalen, die die Positionsermittlungseinheit bereitstellt, das Schließelement zu stoppen und/oder zu reversieren, wenn in einem Überwachungsbereich der Positionsermittlungseinheit ein Fremdobjekt erfasst wird. Auf diese Weise wird ein (zusätzlicher) Einklemmschutz gewährleistet.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Schutzvorrichtung ist an der Schließkante des Schließelements eine Schlagleiste angeordnet, die zumindest einen Kontaktsensor aufweist, und wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, das Schließelement zu stoppen oder zu reversieren, wenn über den Kontaktsensor ein Kontakt mit einem Fremdobjekt ermittelt wurde. Eine solche Schlagleiste erfordert zwar einen physischen Kontakt mit einem Fremdkörper, um ein Signal zum Reversieren des Tores auszugeben. Gleichwohl kann auch auf diese Weise der Einklemmschutz erhöht werden.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der Schutzvorrichtung ist die Steuereinrichtung dazu ausgebildet, den Antrieb auf Basis von Daten, die von der Überwachungseinrichtung bereitgestellt werden, in Abhängigkeit davon, ob sich ein erfasstes Fremdobjekt in einem ersten Abstandsbereich, einem zweiten Abstandsbereich, oder einem dritten Abstandsbereich befindet, selektiv in einem ersten Betriebsmodus, einem zweiten Betriebsmodus, oder in einem dritten Betriebsmodus zu betreiben.
Mit anderen Worten ist es vorstellbar, nicht nur zwei Abstandsbereiche sondern drei Abstandsbereiche zu definieren. Dies kann folglich einen Nahbereich sowie einen ersten Fernbereich und einen zweiten Fernbereich umfassen. Der erste Fernbereich ist dem Nahbereich vorgelagert. Der zweite Fernbereich ist dem ersten Fernbereich vorgelagert. Der dritte Betriebsmodus ist dem zweiten Fernbereich (dritter Abstandsbereich) zugeordnet. Der zweite Betriebsmodus ist dem ersten Fernbereich (zweiter Abstandsbereich) zugeordnet. Der erste Betriebsmodus ist dem Nahbereich (erster Abstandsbereich) zugeordnet.
Nunmehr kann die Steuereinrichtung dazu ausgebildet sein, das Schließelement dann, wenn ein Fremdobjekt im dritten Abstandsbereich festgestellt wurde, mit einer gegenüber dem Normalbetriebsmodus verringerten Geschwindigkeit zu schließen. Wenn festgestellt wird, dass das Fremdobjekt in den zweiten Abstandsbereich eindringt, so kann die Steuereinrichtung die Schließgeschwindigkeit des Schließelements weiter verringern. Wenn nun festgestellt wird, dass das Fremdobjekt auch in den ersten Abstandsbereich eindringt, so kann die Steuereinrichtung den Antrieb umkehren, um das Schließelement zu reversieren.
Es versteht sich, dass gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform statt diskreter Abstandsbereiche mit zugeordneten Betriebsmodi eine Art Kennfeld vorgesehen ist, so dass die Schließgeschwindigkeit in Abhängigkeit des Abstands des Fremdobjektes (sowie gegebenenfalls in Abhängigkeit weiterer Werte, etwa der Gestalt des Fremdobjektes, der aktuellen Stellung der Schließkante, etc.) kontinuierlich oder quasi-kontinuierlich angepasst wird.
Anders gesagt kann die Anzahl der Abstandsbereiche weiter erhöht werden, um bedarfsweise eine stetige Anpassung der Schließgeschwindigkeit herbeizuführen.
Diese Gestaltungen sind von Kernaspekten der vorliegenden Offenbarung umfasst, da es sich bei denen Abstandsbereichen um (kleine) Abschnitte aus dem „Kennfeld“ handeln kann.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Schutzvorrichtung ist die zumindest eine Sensoreinheit der Überwachungseinrichtung als Laserscanner oder Bilderfassungssensor gestaltet, der dazu ausgebildet ist, ein Vorfeld der Schließebene zu überwachen, und wobei in einem durch die Sensoreinheit überwachten Bereich durch die Steuereinrichtung zumindest der erste Abstandsbereich und der zweite Abstandsbereich definiert wird.
Es ist vorstellbar, einen Laserscanner zu verwenden, der nicht nur eine Ebene sondern eine Fläche bzw. sogar einen Raum überwacht. Auf diese Weise kann die Sensoreinheit dazu genutzt werden, mehrere Abstandsbereiche zu überwachen und gegebenenfalls auch Informationen zur Gestalt und/oder zur Bewegungscharakteristik des Fremdobjekts zu erfassen.
Neben der Verwendung von laserbasierten Sensoren (etwa Laserscannern) ist auch die Verwendung von bildgebenden Sensoren für die Bilderfassung vorstellbar. Demgemäß kann der bildgebende Sensor etwa als CCD-Kamera gestaltet sein. Auf Basis von Bilddaten kann das Vorfeld in ähnlicher Weise überwacht werden. Es ist vorstellbar, mehrere Bilderfassungssensoren miteinander zu kombinieren, um eine Stereo-Erfassung oder 3D-Erfassung zu ermöglichen. Die Bilderfassung durch den zumindest einen Bilderfassungssensor kann auch eine Erfassung von Bilddaten außerhalb des für das menschliche Auge üblicherweise sichtbaren Bereichs umfassen, also etwa im Infrarot-Bereich. Infrarot-Kameras können mit entsprechenden Infrarot-Strahlern kombiniert werden. Auf diese Weise kann eine Überwachung auf Basis der Erfassung und Auswertung von Bilddaten auch dann gewährleistet werden, wenn die Beleuchtungsverhältnisse für das menschliche Auge bzw. für Bilderfassungssensoren, die im sichtbaren Spektralbereich arbeiten, ungünstig sind.
Ferner ist auch die Nutzung von Radar-Sensoren oder von sogenannten Lidar-Sensoren für die Überwachung des Vorfeldes durch die Sensoreinheit vorstellbar. Generell können auch Sensoren verschiedener Typen miteinander kombiniert werden, etwa Lasersensoren und Bilderfassungssensoren, um die Aussagekraft der Überwachung zu erhöhen.
Es ist vorstellbar, einen oder mehrere Sensoren vorzusehen. Es ist auch vorstellbar, jeden Abstandsbereich einen Sensor zuzuordnen. Es ist jedoch bevorzugt, einen oder mehrere Sensoren vorzusehen, die die Sicherheitszone überwachen, wobei die Unterteilung in Abstandsbereiche softwaremäßig vonstattengeht.
Insbesondere bei einem vertikal schließenden Tor ist es vorstellbar, den Sensor im Bereich einer oberen Traverse und/oder seitlich davon anzuordnen. Demgemäß würde der Sensor bei einer solchen Gestaltung von oben nach unten blicken. Bei einer seitlichen Anordnung des Sensors würde dieser von oben nach schräg unten blicken.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausgestaltung der Schutzvorrichtung ist eine Größe des ersten Abstandsbereichs und/oder des zweiten Abstandsbereichs veränderlich, wobei die Steuereinrichtung dazu ausgebildet ist, fallweise die Abstandsbereiche in Abhängigkeit von einem Zustandsparameter des Schließelements und/oder einem Zustandsparameter des Fremdobjektes anzupassen.
Zustandsparameter des Schließelements können die Schließgeschwindigkeit bzw. die aktuelle Stellung (Ist-Position) betreffen. Zustandsparameter des Fremdobjektes können die aktuelle Position (Abstand, horizontale Position, vertikale Position), Gestalt (Höhe, Breite) sowie Geschwindigkeit (Bewegungsvektor und Komponenten davon) betreffen.
Die Verwendung betreffend wird die Aufgabe der Offenbarung durch eine Verwendung einer Schutzvorrichtung nach zumindest einer hierin beschriebenen Ausführungsformen als Tür oder Tor für eine Einhausung einer Maschine oder Anlage gelöst, insbesondere zum Verschließen einer Bestückungsöffnung oder Zugangsöffnung.
Das Verfahren betreffend wird die Aufgabe der Offenbarung durch ein Verfahren zum Betreiben einer Schutzvorrichtung in Form einer Schutztür oder eines Schutztores für eine Anlage, insbesondere eine Fertigungsanlage, gelöst, wobei die Schutzvorrichtung ein Schließelement aufweist, insbesondere ein schnelllaufendes Schließelement, mit einer Schließkante, wobei das Schließelement in einer Schließebene zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verfahrbar ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

- Bereitstellung einer Überwachungseinrichtung mit zumindest einer Sensoreinheit, die ein Vorfeld der Schließebene überwacht, um das Eindringen von Fremdobjekten in eine Sicherheitszone zu erfassen,
- Erfassung und Verarbeitung von Daten, die durch die Überwachungseinrichtung bereitgestellt werden,
- Betreiben eines Antriebs für das Schließelement in einem ersten Betriebsmodus, wenn sich ein erfasstes Fremdobjekt innerhalb der Sicherheitszone in einem ersten Abstandsbereich befindet, und
- Betreiben des Antriebs für das Schließelement in einem zweiten Betriebsmodus, wenn sich das erfasste Fremdobjekt innerhalb der Sicherheitszone in einem zweiten Abstandsbereich befindet.

Beispielhaft erfolgt die Überwachung in Bezug auf eine Schließkante eines Schließelements. Demgemäß erfolgt das Betreiben des Antriebs im ersten Betriebsmodus und/oder im zweiten Betriebsmodus auch in Abhängigkeit von einer Ist-Position der Schließkante und/oder einer Ist-Geschwindigkeit des Schließelements
Das Verfahren kann unter Verwendung einer Schutzvorrichtung gemäß zumindest einer der hierin gezeigten Ausführungsformen ausgeführt werden. Umgekehrt ist die Schutzvorrichtung zumindest in beispielhaften Ausführungsformen dazu ausgebildet, auf Basis des Verfahrens betrieben zu werden.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Offenbarung zu verlassen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und Erläuterung mehrerer beispielhafter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Es zeigen:

1 eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Schutzvorrichtung in Form eines Schutztores;
2 eine perspektivische Ansicht einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Schutzvorrichtung in Form eines Schutztores;
3 eine schematische, stark vereinfachte Schnittansicht zur Veranschaulichung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Schutzvorrichtung in Form eines Schutztores;
4 eine schematische, stark vereinfachte Schnittansicht zur Veranschaulichung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform einer Schutzvorrichtung in Form eines Schutztores;
5 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Schutzvorrichtung; und
6 ein schematisches Blockdiagramm zur Veranschaulichung einer weiteren beispielhaften Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Schutzvorrichtung.

1 veranschaulicht anhand einer perspektivischen frontalen Ansicht einer beispielhaften Ausführungsform eine insgesamt mit 10 bezeichneten Schutzvorrichtung. Die Schutzvorrichtung 10 ist beispielhaft als Maschinenschutztor oder Schutztor 12 ausgestaltet. Beispielsweise dient das Schutztor 12 dazu, einen kontrollierten Zugang zu einer Anlage 14 zu ermöglichen. Im geschlossenen Zustand des Schutztores 12 ist die Anlage 14 nicht zugänglich. Dies kann unter Sicherheitsaspekten gewünscht sein, wenn die Anlage 14 in Betrieb ist. Dies ist jedoch nicht einschränkend zu verstehen.
Bei der Anlage 14 kann es sich etwa um eine Fertigungsanlage handeln. Andere Ausführungsformen sind vorstellbar. Generell kann das Schutztor 12 auch als Industrietor bezeichnet und ausgeführt sein. Zumindest in beispielhaften Ausführungsformen handelt es sich bei dem Schutztor 12 um ein sogenanntes schnelllaufendes Schutztor. Schnelllaufende Schutztore sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung Schutztore mit Schließgeschwindigkeiten größer 0,5 m/s. Auch dies soll nicht einschränkend verstanden werden.
Die Schutzvorrichtung 10 umfasst eine Schließebene 18, die auch als Öffnung oder Zugangsöffnung bezeichnet werden kann. In der in 1 gezeigten beispielhaften Ausführungsform wird die Schließebene 18 durch (seitliche) Pfosten 20, 22 sowie durch eine Quertraverse 24 (in 1 lediglich gestrichelt dargestellt) definiert.
Die Schutzvorrichtung 10 umfasst ein Schließelement 26, welches in der in 1 gezeigten Ausführungsform als Bahn gestaltet ist. Solche Bahnen sind regelmäßig flexibel und können aufgewickelt werden. Das Schließelement 26 umfasst eine Schließkante 28, die ein Ende des Schließelements 26 definiert.
In den in 1 bis 4 gezeigten Ausführungsformen sind die Tore/Türen als vertikal schließende/vertikal laufende Schutzvorrichtungen gestaltet. Demgemäß schließt das Schließelement 26 die Schließebene 18 von oben nach unten. Im geschlossenen Zustand ist demgemäß die Schließkante 28 dem Boden 32 benachbart. Die Schließkante 28 erstreckt sich in einer horizontalen Richtung. Es kann hierbei auch zu einem Kontakt zwischen der Schließkante 28 und dem Boden 32 kommen. Grundsätzlich sind jedoch auch Schutzvorrichtungen mit horizontal schließenden Schließelementen vorstellbar. Bei derartigen Schutzvorrichtungen wäre die Schließkante des Schließelements vertikal orientiert und etwa parallel zu einem der (seitlichen) Pfosten ausgerichtet.
Zum Antrieb des Schließelements 26 ist ein Antrieb 38 vorgesehen. Der Antrieb 38 umfasst einen Motor. Ferner ist es vorstellbar, ein Getriebe zur Untersetzung/Übersetzung vorzusehen. Der Antrieb 38 ist in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer Wickelwelle 40 gekoppelt. Der Antrieb 38 rotiert die Wickelwelle 40, um das Schließelement 26 wahlweise aufzuwickeln oder abzuwickeln. Auf diese Weise kann die Schutzvorrichtung 10 geöffnet oder geschlossen werden.
In 1 ist die Schließbewegung des Schließelements 26 durch einen mit 44 bezeichneten Pfeil angedeutet. Ein mit 46 bezeichneter Doppelpfeil veranschaulicht eine Ist-Öffnung bzw. eine Ist-Position der Schließkante 28/des Schließelements 26. Die durch das Schließelement 26 freigegebene Öffnung 46 verändert sich kontinuierlich wenn das Schließelement 26 bewegt wird. Auf diese Weise kann das Schließelement 26 zwischen einer vollständig geschlossenen und einer teilweise oder vollständig geöffneten Stellung verfahren werden.
Zur Steuerung des Antriebs 38 und weiterer Funktionen der Schutzvorrichtung 10 ist eine Steuereinrichtung 50 vorgesehen. Bei der Steuereinrichtung 50 kann es sich um eine zentrale oder eine verteilte Steuereinrichtung handeln. Die Steuereinrichtung 50 dient im vorliegenden Ausgangsbeispiel auch dazu, Sicherheitsfunktionen und Überwachungsfunktionen der Schutzvorrichtung 10 zu steuern.
In 1 ist - wiederum durch gestrichelte Linien - eine Positionsermittlungseinheit 54 angedeutet. Die Positionsermittlungseinheit 54 umfasst beispielhaft ein Lichtgitter 56. Ein mit 58 bezeichneter gestrichelter Pfeil veranschaulicht einen Lichtstrahl. Das Lichtgitter 56 ist in geeigneter Weise mit Sendern und Empfängern versehen. Das Lichtgitter 56 kann einerseits dazu genutzt werden, eine aktuelle Position des Schließelements 26 bzw. von dessen Schließkante 28 zu ermitteln. Ferner kann das Lichtgitter 56 auch zur Erfassung von Fremdobjekten in der Schließebene 18 genutzt werden. Das Lichtgitter 56 ist jedoch nicht dazu geeignet, ein Vorfeld/einen Vorbereich der Schutzvorrichtung 10 zu überwachen. Mit anderen Worten kann das Lichtgitter 56 nicht dazu genutzt werden, Objekte zu erfassen, bevor sie tatsächlich in die Schließebene 18 eingefahren sind.
In alternativen Ausgestaltungen nutzt die Positionsermittlungseinheit 54 Signale, die von Sensoren/Drehgebern und ähnlichen Elementen bereitgestellt werden, die dem Antrieb 38 oder der Wickelwelle 40 für das Schließelement 26 zugeordnet sind. So kann aus der Anzahl der Umdrehungen bzw. aus dem Drehwinkel der Wickelwelle 40 die aktuelle Position der Schließkante 28 indirekt ermittelt werden.
Ferner ist eine Überwachungseinrichtung 64 vorgesehen, welche eine Sensoreinheit 66 umfasst. In der in 1 gezeigten Ausführungsform weist die Sensoreinheit 66 einen Laserscanner 68 auf. In 1 ist durch gestrichelte Linien ein Blickfeld 70 des Laserscanners 68 lediglich exemplarisch angedeutet. Insgesamt ist die Überwachungseinrichtung 64 dazu ausgebildet, ein Vorfeld 72 der Schließebene 18 bzw. der Schutzvorrichtung 10 zu überwachen. Wie vorstehend bereits ausgeführt, kann die Sensoreinheit 66 alternativ auch als Radar-Sensor, Lidar-Sensor, oder als Bildsensor gestaltet sein. Kombinationen aus verschiedenen Sensortypen sind denkbar.
Mit Bezugnahme auf 2 wird eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer Schutzvorrichtung 110 in Form eines Schutztores 112 veranschaulicht. Die Schutzvorrichtung 10 gemäß 1 und die Schutzvorrichtung 110 gemäß 2 sind grundsätzlich ähnlich gestaltet. Die folgenden Detailbeschreibungen gelten daher auch für die zuvor schon veranschaulichte Ausgestaltung der Schutzvorrichtung 10 gemäß 1, und umgekehrt.
Die Schutzvorrichtung 110 weist eine Schließebene 118 auf, die durch Pfosten 120, 122 und eine Quertraverse 124 definiert ist. Die Schutzvorrichtung 110 ist ferner mit einem Schließelement 126 versehen, das beispielhaft aus mehreren Segmenten gebildet ist, die zueinander verschwenkbar sind. Demgemäß kann die Schutzvorrichtung 110 auch als Segmenttor bezeichnet werden. Die Ausführung des Schließelements 126 als segmentiertes Torblatt und die Ausführung des Schließelements 26 (vergleiche 1) als Bahn sind lediglich beispielhafter Natur und nicht einschränkend zu verstehen.
Das Schließelement 126 weist eine Schließkante 128 auf. Die Schutzvorrichtung 110 ist als vertikal schließende Schutzvorrichtung ausgestaltet. Demgemäß ist die Schließkante 128 an einer Unterseite des Schließelements 126 angeordnet. Beispielhaft ist die Schließkante 128 als sogenannte Schlagleiste ausgeführt. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Schließkante 128 mit zumindest einem Kontaktsensor 130 versehen. Es versteht sich, dass auch die Schutzvorrichtung 110 mit einer Positionsermittlungseinheit zur Ermittlung einer aktuellen Position der Schließkante 128 des Schließelements 126 versehen sein kann (vergleiche die Gestaltung der Positionsermittlungseinheit 54 in 1). Die Positionsermittlung kann über Lichtgitter, Drehgeber und ähnliche Sensoren erfolgen.
Ferner ist in 2 mit 138 ein Antrieb für das Schließelement 126 angedeutet. Der Antrieb 138 wirkt auf das Schließelement 126 ein, um dieses wahlweise zu öffnen oder zu schließen. In 2 ist eine Schließrichtung mit 144 bezeichnet. Ferner deutet ein mit 146 bezeichneter Doppelpfeil eine Ist-Öffnung in der Schließebene 118 der Schutzvorrichtung 110 an.
Durch die Gestaltung der Schließkante 128 als Schlagleiste wird eine Sicherheitsfunktion realisiert, insbesondere ein Einklemmschutz. Wenn nämlich ein Fremdobjekt in der Öffnung 146 angeordnet ist und durch die Schließkante 128 beim Schließen der Schutzvorrichtung 110 kontaktiert wird, so lösen die Kontaktsensoren 130 aus und der Antrieb 138 kann entsprechend angesteuert werden, um das Schließelement 126 schnell zu reversieren.
Auch in 2 ist eine Steuereinrichtung 150 vorgesehen, um den Betrieb und Sicherheitsorgane der Schutzvorrichtung 110 zu steuern. Wie vorstehend bereits angedeutet ist auch vorstellbar, aus Gründen der Redundanz separate Steuereinrichtungen für sicherheitsrelevante Funktionen vorzusehen.
Die Schutzvorrichtung 110 ist mit einer Überwachungseinrichtung 164 versehen, die der Überwachungseinrichtung 64 der Schutzvorrichtung 10 gemäß 1 zumindest ähnlich gestaltet ist. Auch die Überwachungseinrichtung 164 ist mit einer Sensoreinheit 166 versehen. Beispielhaft ist die Sensoreinheit 166 als Laserscanner 168 ausgestaltet. Andere Sensortypen sind denkbar. Ein Blickfeld 170 der Sensoreinheit 166 ist in 2 durch gestrichelte Linien angedeutet. Das Blickfeld 170 der Sensoreinheit 166 ist dazu ausgebildet, ein Vorfeld 172 der Schutzvorrichtung 110 zu überwachen.
Ein Vergleich der Ausgestaltungen gemäß 1 und 2 zeigt, dass in 1 die Sensoreinheit 66 seitlich angeordnet ist und von „schräg oben“ auf das Vorfeld 72 blickt. In 2 ist die Sensoreinheit 166 „mittig oben“ angeordnet. Beide Varianten sind grundsätzlich vorstellbar. Auch in dieser Hinsicht sind die Gestaltungen in 1 und 2 nicht einschränkend zu verstehen. Beispielhaft ist die Sensoreinheit 166 an der Quertraverse 124 aufgenommen. Es ist jedoch auch vorstellbar, die Sensoreinheit 166 räumlich getrennt/beabstandet hiervon an einer Wand und/oder Decke in der Nachbarschaft der Schutzvorrichtung 110 anzuordnen.
Im Vorfeld 172 ist eine Sicherheitszone 176 definiert, die die zumindest eine Sensoreinheit 166 überwachen kann. Beispielhaft ist die Sicherheitszone 176 in einen ersten Abstandsbereich 178 und einen zweiten Abstandsbereich 180 unterteilt. Der erste Abstandsbereich 178 kann auch als Nahbereich bezeichnet werden. Der zweite Abstandsbereich 180 kann auch als Fernbereich bezeichnet werden.
Der erste Abstandsbereich 178 definiert eine Nahzone 186. Der zweite Abstandsbereich 180 definiert eine Fernzone 188. Die Nahzone 186 ist der Schließebene 118 benachbart. Es ist auch vorstellbar, die Sensoreinheit 166 derart auszurichten, dass die Nahzone 186 die Schließebene 118 auch umfasst. Die Fernzone 188 ist weiter von der Schließebene 118 beabstandet als die Nahzone 186.
Zumindest in beispielhaften Ausführungsformen verfolgt die vorliegende Offenbarung den Ansatz, beide Abstandsbereiche 178, 180 bzw. beide Zonen 186, 188 zu überwachen, um dort die Anwesenheit von Fremdobjekten feststellen zu können. Je nachdem, ob ein Fremdobjekt nun in dem ersten Abstandsbereich oder dem zweiten Abstandsbereich erfasst wurde, kann unterschiedlich auf den Antrieb 138 eingewirkt werden, um das Schließelement 118 selektiv anzusteuern. Auf diese Weise kann insgesamt flexibler auf drohende Kollisionen und/oder die Gefahr eines Einklemmens reagiert werden.
In 2 sind zu Veranschaulichungszwecken Fremdobjekte 194, 196, 198 angedeutet. Bei den Fremdobjekten kann es sich grundsätzlich auch um Menschen handeln. Vorzugsweise ist die Überwachungseinrichtung 164 mit der Sensoreinheit 166 dazu ausgebildet, nicht nur die Anwesenheit der Fremdobjekte 194, 196, 198 zu erfassen, sondern auch weitere Merkmale, wie etwa die Bewegungsrichtung, Geschwindigkeit und die Gestalt/Größe der Fremdobjekte 194, 196, 198.
Eine denkbare Bewegung des Fremdobjekts 194 wird durch einen Geschwindigkeitsvektor 200 angedeutet. Demgemäß kann angenommen werden, dass das Fremdobjekt 194 mit einer bestimmten Geschwindigkeit senkrecht oder nahezu senkrecht auf die Schließebene 118 zusteuert. Wenn nun das Fremdobjekt 194 in den (zweiten) Abstandsbereich 180 eindringt, während das Schließelement 126 geschlossen wird, so kann zunächst ein Voralarm ausgegeben werden. Als Reaktion hierauf kann beispielhaft die Schließgeschwindigkeit des Schließelements 126 verringert werden. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass das Schließelement 126 sicher gestoppt und reversiert werden kann, wenn das Fremdobjekt 194 zusätzlich in den (ersten) Abstandsbereich 178, also in die Nahzone 186 eindringen sollte.
Die Bewegung des Fremdobjektes 196 wird durch einen Geschwindigkeitsvektor 202 charakterisiert. Demgemäß fährt auch das Fremdobjekt 196 parallel oder im Wesentlichen parallel auf die Schließebene 118 der Schutzvorrichtung 110 zu. Zusätzlich ist in 2 durch einen mit 204 bezeichneten Doppelpfeil eine aktuelle Gestalt (Höhe) des Fremdobjektes 196 angedeutet. Auch solche Informationen können durch die Steuereinrichtung 150 verwertet werden, um den Antrieb 138 für das Schließelement 126 fallweise anzusteuern. Ein Hauptziel der Überwachung geht dahin, Kollisionen und/oder ein Einklemmen der Fremdobjekte 194, 196, 198 mit dem/an dem Schließelement 126 zu unterbinden. Insofern ist die Höhe des Fremdobjektes 196 von Interesse, da diese mit einer aktuellen Position der Schließkante 128 des Schließelements 126 abgeglichen werden kann.
Die Bewegung des Fremdobjektes 198 wird durch einen Geschwindigkeitsvektor 206 veranschaulicht. Das Fremdobjekt 198 bewegt sich auch auf die Schließebene 118 der Schutzvorrichtung 110 zu, aber nicht rechtwinklig oder im Wesentlichen rechtwinklig hierzu. Jedoch weist der Geschwindigkeitsvektor 206 eine Komponente 208 auf, die einen Geschwindigkeitsbetrag senkrecht zur Schließebene 118 veranschaulicht. Auch diese Werte können durch die Überwachungseinrichtung 164 erfasst und durch die Steuereinrichtung 150 entsprechend verarbeitet werden, um den Antrieb 138 in spezifischer Weise anzusteuern, wenn das Fremdobjekt 198 in den zweiten Abstandsbereich 180 und/oder den ersten Abstandsbereich 178 eindringt.
Mit Bezugnahme auf 3 und 4 werden weitere beispielhafte Ausgestaltungen von Schutzvorrichtungen 210, 310 in Form von Schutztoren 212, 312 veranschaulicht. 3 und 4 zeigen schematische, stark vereinfachte Schnitte senkrecht zur jeweiligen Schließebene 218, 318. Zur grundsätzlichen strukturellen Gestaltung der Schutzvorrichtungen 210, 310 wird auf die in den 1 und 2 veranschaulichten Gestaltungen der Schutzvorrichtungen 10 und 110 verwiesen.
Beide Schutzvorrichtungen 210, 310 weisen Schließelemente 226, 326 auf, die in der Schließebene 218, 318 zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Stellung verfahrbar sind. Ferner ist jeweils mit 254, 354 eine Positionsermittlungseinheit angedeutet, welche beispielhaft ein Lichtgitter 256, 356 mit Sendern 260, 360 und/oder Empfängern 262, 362 umfasst. Auf diese Weise kann eine aktuelle Position (entsprechend der jeweiligen Ist-Öffnung 246, 346) einer Schließkante 228, 328 des Schließelements 226, 326 ermittelt und überwacht werden.
Daneben weisen die Schutzvorrichtungen 210, 310 jeweils eine Überwachungseinrichtung 264, 364 auf, die mit jeweils zumindest einer Sensoreinheit 266, 366 versehen ist. Bei der jeweiligen Sensoreinheit 266, 366 handelt es sich vorzugsweise um einen Laserscanner, der zur zweidimensionalen und/oder zur dreidimensionalen Überwachung eines Vorfeldes 272, 372 der Schutzvorrichtung ausgebildet ist.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist im Vorfeld 272 ein erster Abstandsbereich 278 und ein zweiter Abstandsbereich 280 definiert, die gemeinsam eine Sicherheitszone 276 bilden. Im Falle des Eindringens eines Fremdobjekts 296 kann folglich nicht nur erfasst werden, ob das Fremdobjekt 296 in die Sicherheitszone 276 einfährt (vergleiche den Bewegungsvektor/Geschwindigkeitsvektor 302), sondern auch ob das Fremdobjekt 296 in den ersten Abstandsbereich 278 oder den zweiten Abstandsbereich 280 einfährt. Beispielhaft kann ein Einfahren des Fremdobjektes 296 in den (äußeren) zweiten Abstandsbereich 280 zunächst dazu führen, dass das Schließelement 226 zunächst weiter angetrieben wird, um die Schutzvorrichtung 210 zu schließen, aber mit verminderter Schließgeschwindigkeit. Wenn dann das Fremdobjekt 296 in den (inneren) ersten Abstandsbereich 278 eindringt, kann das Schließelement 226 abrupt gestoppt und wieder geöffnet (reversiert) werden.
Ferner ist es vorstellbar, dass auch eine aktuelle Höhe 304 des Fremdobjektes 296 durch die Überwachungseinrichtung 264 erfasst wird. Die Höhe 304 des Fremdobjektes 296 kann in Bezug auf die Ist-Position 246 der Schließkante 228 des Schließelements 226 gebracht werden. Auf diese Weise kann die Betriebsfähigkeit der Schutzvorrichtung 210 lange aufrechterhalten werden, ohne dass dies zu Abstrichen bei dem Schutz gegen Kollisionen und/oder ein Einklemmen führt.
In dem Ausgangsbeispiel gemäß 4 ist im Vorfeld 372 ein erster Abstandsbereich 378, ein zweiter Abstandsbereich 380 und ein dritter Abstandsbereich 382 definiert, die gemeinsam eine Sicherheitszone 376 bilden. Im Falle des Eindringens eines Fremdobjekts 396 kann folglich nicht nur erfasst werden, ob das Fremdobjekt 396 in die Sicherheitszone 376 einfährt (vergleiche den Bewegungsvektor/Geschwindigkeitsvektor 402), sondern auch, ob das Fremdobjekt 396 in den ersten Abstandsbereich 378, den zweiten Abstandsbereich 380, oder den dritten Abstandsbereich 382 einfährt.
Beispielhaft kann ein Einfahren des Fremdobjektes 296 in den (äußeren) dritten Abstandsbereich 382 zunächst dazu führen, dass das Schließelement 326 weiter angetrieben wird, um die Schutzvorrichtung 310 zu schließen, aber mit verminderter Schließgeschwindigkeit. Wenn das Fremdobjekt 396 in den (in diesem Ausführungsbeispiel mittleren) Abstandsbereich 380 eindringt, so kann das Schließelement 326 zunächst mit einer noch weiter verringerten Schließgeschwindigkeit angetrieben werden. Erst dann, wenn das Fremdobjekt 396 in den (inneren) ersten Abstandsbereich 378 eindringt, kann das Schließelement 326 abrupt gestoppt und wieder geöffnet (reversiert) werden.
Auf diese Weise kann der betriebsfähige Zustand der Schutzvorrichtung 310 lange aufrechterhalten werden. Fehlalarme können vermieden werden. Stattdessen gibt es im zweiten Abstandsbereich 380 und im dritten Abstandsbereich 382 Voralarme, die zunächst für eine Verzögerung der Schließgeschwindigkeit des Schließelements 326 genutzt werden.
Ferner ist es vorstellbar, dass auch eine aktuelle Höhe 404 des Fremdobjektes 396 durch die Überwachungseinrichtung 364 erfasst wird. Die Höhe 404 des Fremdobjektes 396 kann in Bezug auf die Ist-Position 346 der Schließkante 328 des Schließelements 326 gebracht werden. Auf diese Weise kann die Betriebsfähigkeit der Schutzvorrichtung 310 lange aufrechterhalten werden, ohne dass dies zu Abstrichen bei dem Schutz gegen Kollisionen und/oder ein Einklemmen führt.
Mit Bezugnahme auf 5 wird anhand eines schematischen Blockdiagramms eine Ausführungsform eines Verfahrens zum Betreiben einer Schutzvorrichtung veranschaulicht. Bei der Schutzvorrichtung handelt es sich insbesondere um eine Schutztür oder ein Schutztor. In beispielhaften Ausgestaltungen handelt es sich bei der Schutzvorrichtung um ein Maschinenschutztor bzw. um eine Maschinenschutztür. Üblicherweise sind derartige Schutzvorrichtungen mit motorisch angetriebenen Schließelementen versehen.
Das Verfahren umfasst einen Schritt S10, der die Bereitstellung einer Überwachungseinrichtung betrifft. Beispielhaft handelt es sich bei der Überwachungseinrichtung um eine Laserscanner-Überwachungseinrichtung. Die Überwachungseinrichtung bzw. deren Sensoreinheit wird derart installiert, dass ein Vorfeld einer Schließebene der Schutzvorrichtung überwacht werden kann. Das Schließelement kann in der Schließebene verfahren werden, um eine Öffnung freizugeben oder zu verschließen.
Ein weiterer Schritt S12 betrifft eine Ausführung eines Schließvorgangs der Schutzvorrichtung. Zu diesem Zweck ist zunächst vorgesehen, dass Schließelement mit einer bestimmten Schließgeschwindigkeit zu schließen. Mit anderen Worten wird ein Antrieb für das Schließelement entsprechend angesteuert. Zumindest in beispielhaften Ausführungsformen dient die Überwachungseinrichtung primär zur Überwachung des Schließvorgangs. Wenn nämlich das Schließelement geschlossen wird, besteht grundsätzlich die Gefahr des Einklemmens bzw. die Gefahr von Kollisionen zwischen Fremdobjekten und dem Schließelement.
Der Schritt S12 ist folglich mit einem Schritt S14 verknüpft, der eine Überwachung des Schließvorgangs betrifft. Die Überwachung erfolgt beispielhaft mit einer Überwachungseinrichtung, die zumindest eine Sensoreinheit in Form eines Laserscanner aufweist. Alternativ kann die zumindest eine Sensoreinheit einen bildgebenden Sensor (Videokamera) aufweisen. Andere Arten von Sensoren zur Überwachung sind vorstellbar. Auf diese Weise kann ein Vorfeld der Überwachungseinrichtung überwacht werden. Zu diesem Zweck kann im Vorfeld eine Sicherheitszone definiert werden, die beispielhaft einen ersten Abstandsbereich (Nahbereich) und einen zweiten Abstandsbereich (Fernbereich) umfasst. Wie vorstehend bereits dargelegt, ist es auch vorstellbar, drei oder gar mehr Bereiche in der Sicherheitszone zu definieren.
Die Überwachungseinrichtung ist dazu ausgebildet, das Eindringen von Fremdobjekten in die Sicherheitszone zu erfassen und entsprechende Signale auszugeben. Zumindest in beispielhaften Ausführungsformen ist die Überwachungseinrichtung auch dazu ausgestaltet, weitere Informationen betreffend die Fremdobjekte zu erfassen. Dies kann eine Position, Geschwindigkeit, Gestalt, Größe, Höhe, etc. der Fremdobjekte betreffen.
Die Überwachung folgt einem Algorithmus, der einen Schritt S16 umfasst. Bei dem Schritt S16 handelt es sich um einen Entscheidungsschritt. Im Schritt S16 wird geprüft, ob ein Fremdobjekt in der Sicherheitszone erfasst wurde oder nicht. Sofern kein Objekt erfasst wurde, kann die Überwachung fortgesetzt werden, Schritt S14.
Sofern ein Objekt in der Sicherheitszone erfasst wurde, schließt sich ein Schritt S18 an den Schritt S16 an. Bei dem Schritt S18 handelt es sich auch um einen Entscheidungsschritt. Im Schritt S18 wird geprüft, ob sich das erfasste Objekt in der Sicherheitszone im ersten Abstandsbereich (Nahbereich) oder im zweiten Abstandsbereich (Fernbereich) befindet.
Wenn nun festgestellt wurde, dass sich das erfasste Objekt im Fernbereich (zweiter Abstandsbereich) befindet, so folgt ein Schritt S20, in dem Betriebsparameter für einen entsprechenden (zweiten) Betriebsmodus definiert werden. In diesem zweiten Betriebsmodus erfolgt eine Rückmeldung/Rückführung auf den Schritt S12, worauf der Antrieb derart angesteuert wird, dass das Schließelement mit verringerter Schließgeschwindigkeit geschlossen wird.
Auf diese Weise wird eine Alarmsituation vermieden, welche zumindest kurzzeitig zu einem Produktionsausfall führen könnte, da die Sicherheitsvorrichtung kurzzeitig außer Betrieb gesetzt werden würde. Stattdessen gibt es eine Art Voralarm, wobei die Schutzvorrichtung betriebsfähig bleibt. Aufgrund der verringerten Schließgeschwindigkeit kann im Fall der Fälle noch reagiert werden, wenn das Fremdobjekt in den Nahbereich eindringt.
Wird stattdessen bei der Überwachung festgestellt, dass sich das erfasste Objekt im Nahbereich (erster Abstandsbereich) befindet bzw. in den Nahbereich ausgehend vom Fernbereich eindringt, so liegt tatsächlich ein Alarmzustand vor, da eine Kollision bzw. ein Einklemmen droht. Es folgt ein Schritt S22, der ein Betreiben des Antriebs für das Schließelement in einem ersten Betriebsmodus betrifft. Der Antrieb wird derart angesteuert, dass das Schließelement abrupt gestoppt und reversiert wird. Dies findet in einem Schritt S24 statt, der auf den Schritt S22 folgt.
Es versteht sich, dass es neben dem ersten Betriebsmodus und dem zweiten Betriebsmodus noch einen Normalbetriebsmodus bzw. einen Normalschließbetriebsmodus gibt. Bei dem Normalbetriebsmodus handelt sich um den Betriebsmodus des Antriebs für das Schließelement, wenn kein Objekt in der Sicherheitszone erfasst wurde.
Das Verfahren kann unter Nutzung einer Schutzvorrichtung gemäß einem der hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele verwendet werden.
Mit Bezugnahme auf 6 wird anhand eines schematischen Blockdiagramms ein Ausführungsbeispiel eines Algorithmus veranschaulicht, der in einem Verfahren zum Betreiben einer Schutzvorrichtung nutzbar ist.
Das Verfahren umfasst einen initialen Schritt S50, der einen Start kennzeichnet. Es folgt ein Schritt S52, in dem ein Modus, insbesondere ein Betriebsmodus für einen Antrieb eines Schließelements einer Schutzvorrichtung, gewählt wird. Gemeinsam mit der Wahl des Modus wird zumindest in beispielhaften Ausführungsformen eine Schließgeschwindigkeit für das Schließelement gewählt. Üblicherweise startet der Algorithmus mit einem Normalbetriebsmodus, verbunden mit einer (hohen) normalen Schließgeschwindigkeit für das Schließelement.
Das Schließelement wird auf Basis des gewählten Betriebsmodus geschlossen, wobei in einem Schritt S54 eine Positionsüberwachung stattfindet. Dies kann insbesondere eine Überwachung einer Position einer Schließkante des Schließelements betreffen. Zu diesem Zweck ist beispielhaft eine Positionsermittlungseinheit vorgesehen, etwa in Form eines Lichtgitters, das einer Schließebene der Schutzvorrichtung zugeordnet ist.
Ein paralleler Schritt S56 betrifft die Überwachung eines Vorfeldes der Schutzvorrichtung. Wie vorstehend bereits ausgeführt gibt es im Vorfeld zumindest einen ersten Abstandsbereich und einen zweiten Abstandsbereich (Nahbereich und Fernbereich). Die Überwachung zielt darauf ab, eine Anwesenheit bzw. ein Eindringen von Fremdobjekten in eine Sicherheitszone zu erfassen, die durch den ersten Abstandsbereich und den zweiten Abstandsbereich definiert wird.
Mit anderen Worten findet sowohl im Schritt S54 als auch im Schritt S56 eine Überwachung statt. Die Überwachung im Schritt S54 kann etwa dann, wenn zur Überwachung ein Lichtgitter genutzt wird, auch dazu dienen, die Präsenz bzw. das Eindringen von Fremdobjekten in die Schließebene zu erfassen.
Sofern der Überwachungsschritt S56 kein eindringendes Fremdobjekt meldet, wird das Schließelement geschlossen, bis in einem Schritt S58 ein Endanschlag erfasst wird. Auf diese Weise kann detektiert werden, dass die Schutzvorrichtung vollständig geschlossen ist. Es schließt sich ein Schritt S60 an, der ein Ende des Schließvorgangs bzw. des Algorithmus darstellt.
Auf den Schritt S56 folgt mittelbar oder unmittelbar ein Schritt S64, der auch als Entscheidungsschritt bezeichnet werden kann. In beispielhaften Ausführungsformen - veranschaulicht durch gestrichelte Linien - ist den Schritten S56 und S64 ein optionaler Zwischenschritt S62 zwischengeschaltet. Der Schritt S62 betrifft eine Definition von Bereichen/Parametern in Abhängigkeit von einer im Schritt S54 erfassten Position des Schließelements bzw. von dessen Schließkante. Auf diese Weise können etwa Schwellwerte, Parameterbereiche und Ähnliches definiert werden. Es ist auch vorstellbar, den Zuschnitt bzw. die Definition des Nahbereichs und des Fernbereichs an eine erfasste Ist-Position anzupassen. Mit anderen Worten ist es nicht grundsätzlich ausgeschlossen, dass die Bereiche in der Sicherheitszone variabel sind.
Auf Basis eines solchermaßen angepassten Parametersatzes oder auf Basis eines fixen Parametersatzes wird in einem weiteren Schritt S64 geprüft, ob ein Fremdobjekt in der Sicherheitszone erfasst wurde, oder nicht. Sofern kein Objekt erfasst wurde, kann der Schließvorgang und die Überwachung des Vorfeldes (Schritt S56) fortgesetzt werden.
Sofern jedoch im Schritt S64 die Anwesenheit/das Eindringen eines Fremdobjektes erfasst wurde, wird in einem nachgelagerten Schritt S66 abgefragt, ob das Fremdobjekt in einem ersten Abstandsbereich oder einem zweiten Abstandsbereich erfasst wurde. Sofern das Objekt in einem zweiten Abstandsbereich (Fernbereich) erfasst wurde, erfolgt eine entsprechende Rückmeldung und Anpassung des Betriebsmodus im Schritt S52. Dies beinhaltet insbesondere eine Anpassung (Reduzierung) der Schließgeschwindigkeit. Dies erfolgt aus Gründen der Vorsicht, um die Gefahr von Kollisionen zu verringern, und um gleichwohl die Betriebsfähigkeit der Schutzvorrichtung zu erhalten.
Sofern jedoch im Schritt S66 festgestellt wurde, dass das Fremdobjekt im ersten Abstandsbereich (Nahbereich) ist, so wird in einem nachgelagerten Schritt S68 das Schließelement abrupt gestoppt und gegensinnig betrieben (reversiert). Auf diese Weise sollen Kollisionen und/oder ein Einklemmen vermieden werden. In einem solchen Fall kann auch ein Alarmsignal erzeugt und ausgegeben werden. Es schließt sich ein Schritt S70 an, in dem das Verfahren beendet wird. Im Regelfall ist es dann notwendig, Ursachenforschung zu betreiben und/oder Fremdobjekte zu entfernen.

Claims

Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) in Form einer Schutztür oder eines Schutztores (12) für eine Anlage (14), insbesondere eine Fertigungsanlage, wobei die Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) Folgendes aufweist: - ein Schließelement (26, 126, 226, 326), insbesondere ein schnelllaufendes Schließelement (26, 126, 226, 326), mit einer Schließkante (28, 128, 228, 328), wobei das Schließelement (26, 126, 226, 326) in einer Schließebene (18) zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verfahrbar ist, - einen Antrieb (38, 138) zum Antreiben des Schließelements (26, 126, 226, 326), - eine Überwachungseinrichtung (64, 164, 264, 364) mit zumindest einer Sensoreinheit (66, 166, 266, 366), die ein Vorfeld (72) der Schließebene (18) überwacht, um das Eindringen von Fremdobjekten (194, 196, 198, 296, 396) in eine Sicherheitszone (176, 276, 376) zu erfassen, und - eine Steuereinrichtung (50, 150), die dazu ausgebildet ist, den Antrieb (38, 138) auf Basis von Daten, die von der Überwachungseinrichtung bereitgestellt werden, in Abhängigkeit davon, ob sich ein erfasstes Fremdobjekt (194, 196, 198, 296, 396) innerhalb der Sicherheitszone (176, 276, 376) in einem ersten Abstandsbereich (178, 278, 378) oder einem zweiten Abstandsbereich (180, 280, 380) befindet, selektiv in einem ersten Betriebsmodus oder in einem zweiten Betriebsmodus zu betreiben.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach Anspruch 1, wobei der erste Abstandsbereich (178, 278, 378) ein Nahbereich ist, und wobei der zweite Abstandsbereich (180, 280, 380) ein Fernbereich ist.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach Anspruch 1 oder 2, wobei Abmessungen des ersten Abstandsbereichs (178, 278, 378) und/oder des zweiten Abstandsbereichs (180, 280, 380) in Abhängigkeit von aktuellen Schließgeschwindigkeit und/oder einer Stellung des Schließelements (26, 126, 226, 326) definiert sind.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der erste Betriebsmodus ein Stopp- und Reversiermodus ist.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuereinrichtung (50, 150) dazu ausgebildet ist, das Schließelement (26, 126, 226, 326) im zweiten Betriebsmodus mit verringerter Schließgeschwindigkeit zu verfahren.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinrichtung (50, 150) dazu ausgebildet ist, die Schließgeschwindigkeit des Schließelements (26, 126, 226, 326) im zweiten Betriebsmodus in Abhängigkeit von einer erfassten Geschwindigkeit eines Fremdobjekts (194, 196, 198, 296, 396) zu definieren.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuereinrichtung (50, 150) dazu ausgebildet ist, die Schließgeschwindigkeit des Schließelements (26, 126, 226, 326) im zweiten Betriebsmodus in Abhängigkeit von einer aktuellen Stellung des Schließelements (26, 126, 226, 326) zu definieren.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ferner aufweisend eine Positionsermittlungseinheit (54, 254, 354) für das Schließelement (26, 126, 226, 326), insbesondere für die Schließkante (28, 128, 228, 328), wobei die Steuereinrichtung (50, 150) dazu ausgebildet ist, den Antrieb (38, 138) für das Schließelement (26, 126, 226, 326) in Abhängigkeit von einem Positionssignal zu betreiben.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach Anspruch 8, wobei die Positionsermittlungseinheit (54, 254, 354) ein Lichtgitter (56, 256, 356) umfasst, das die durch das Schließelement (26, 126, 226, 326) verschließbare Schließebene (18) überwacht, um die Position des Schließelements (26, 126, 226, 326) zu ermitteln.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Steuereinrichtung (50, 150) ferner dazu ausgebildet ist, auf Basis von Signalen, die die Positionsermittlungseinheit (54, 254, 354) bereitstellt, das Schließelement (26, 126, 226, 326) zu stoppen und/oder zu reversieren, wenn in einem Überwachungsbereich der Positionsermittlungseinheit (54, 254, 354) ein Fremdobjekt (194, 196, 198, 296, 396) erfasst wird.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Steuereinrichtung (50, 150) dazu ausgebildet ist, den Antrieb (38, 138) auf Basis von Daten, die von der Überwachungseinrichtung (64, 164, 264, 364) bereitgestellt werden, in Abhängigkeit davon, ob sich ein erfasstes Fremdobjekt (194, 196, 198, 296, 396) in einem ersten Abstandsbereich (178, 278, 378), einem zweiten Abstandsbereich (180, 280, 380), oder einem dritten Abstandsbereich (382) befindet, selektiv in einem ersten Betriebsmodus, einem zweiten Betriebsmodus, oder in einem dritten Betriebsmodus zu betreiben.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die zumindest eine Sensoreinheit (66, 166, 266, 366) der Überwachungseinrichtung (64, 164, 264, 364) als Laserscanner (68, 168) oder Bilderfassungssensor gestaltet ist, der dazu ausgebildet ist, das Vorfeld (72) der Schließebene (18) zu überwachen, und wobei in einem durch die Sensoreinheit (66, 166, 266, 366) überwachten Bereich durch die Steuereinrichtung (50, 150) zumindest der erste Abstandsbereich (178, 278, 378) und der zweite Abstandsbereich (180, 280, 380) definiert wird.
Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, eine Größe des ersten Abstandsbereichs (178, 278, 378) und/oder des zweiten Abstandsbereichs (180, 280, 380) veränderlich ist, und wobei die Steuereinrichtung (50, 150) dazu ausgebildet ist, fallweise die Abstandsbereiche in Abhängigkeit von einem Zustandsparameter des Schließelements (26, 126, 226, 326) und/oder einem Zustandsparameter des Fremdobjektes (194, 196, 198, 296, 396) anzupassen.
Verwendung einer Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 als Tür oder Tor (12) für eine Einhausung einer Maschine oder Anlage (14), insbesondere zum Verschließen einer Bestückungsöffnung oder Zugangsöffnung.
Verfahren zum Betreiben einer Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) in Form einer Schutztür oder eines Schutztores (12) für eine Anlage (14), insbesondere eine Fertigungsanlage, wobei die Schutzvorrichtung (10, 110, 210, 310) ein Schließelement (26, 126, 226, 326) aufweist, insbesondere ein schnelllaufendes Schließelement (26, 126, 226, 326), mit einer Schließkante (28, 128, 228, 328), wobei das Schließelement (26, 126, 226, 326) in einer Schließebene (18) zwischen einer geöffneten Stellung und einer geschlossenen Stellung verfahrbar ist, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: - Bereitstellung einer Überwachungseinrichtung (64, 164, 264, 364) mit zumindest einer Sensoreinheit (66, 166, 266, 366), die ein Vorfeld (72) der Schließebene überwacht, um das Eindringen von Fremdobjekten (194, 196, 198, 296, 396) in eine Sicherheitszone (176, 276, 376) zu erfassen, - Erfassung und Verarbeitung von Daten, die durch die Überwachungseinrichtung (64, 164, 264, 364) bereitgestellt werden, - Betreiben eines Antriebs (38, 138) für das Schließelement (26, 126, 226, 326) in einem ersten Betriebsmodus, wenn sich ein erfasstes Fremdobjekt (194, 196, 198, 296, 396) innerhalb der Sicherheitszone (176, 276, 376) in einem ersten Abstandsbereich (178, 278, 378) befindet, und - Betreiben des Antriebs (38, 138) für das Schließelement (26, 126, 226, 326) in einem zweiten Betriebsmodus, wenn sich das erfasste Fremdobjekt (194, 196, 198, 296, 396) innerhalb der Sicherheitszone (176, 276, 376) in einem zweiten Abstandsbereich (180, 280, 380) befindet.