DE10216123A1

DE10216123A1 - Überwachungsvorrichtung

Info

Publication number: DE10216123A1
Application number: DE10216123A
Authority: DE
Inventors: Manfred Haberer; Georg Plasberg
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2002-04-12
Filing date: 2002-04-12
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-13
Also published as: DE10216123B4

Abstract

Eine Vorrichtung zum berührungslosen Überwachen eines Schutzbereiches weist eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung 1, insbesondere in Form eines Lichtgitters, auf. Eine Überbrückungseinrichtung 4 mit einer Schalteinrichtung 5 dient der Überbrückung der Schutzfunktion der Schutzeinrichtung 1 für bestimmte Betriebszustände. Die Überbrückungseinrichtung 4 ist dabei als Input/Output-Interface in der Schutzeinrichtung 1 integriert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Vorrichtung zum berührungslosen Überwachen eines Schutzbereiches nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Mit Vorrichtungen dieser Art werden üblicherweise Schutzbereiche von gefährlichen Maschinen abgesichert. Darunter fallen beispielsweise Press-, Schneid- und Hobelmaschinen sowie alle sonstigen Maschinen, bei denen innerhalb des Schutzbereichs automatisierte Bewegungsabläufe von Teilen der Maschine vorhanden sind.
Aus Sicherheitsgründen ist es daher erforderlich, derartige Maschinen mit einer Schutzeinrichtung, insbesondere mit einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung zu versehen. Sobald sich in dem Schutzbereich ein Objekt befindet, erzeugt die Schutzeinrichtung ein Steuersignal, welches beispielsweise die zu überwachende Maschine stillsetzt.
In manchen Applikationen kann es bei bestimmten Betriebszuständen erforderlich sein, die Schutzfeldüberwachungsfunktion der Schutzeinrichtung zu überbrücken bzw. auszuschalten. Dies könnte beispielsweise eine sichere Betriebsart der Maschine sein, indem nur Schrittbetrieb gefahren wird. Eine weitere sichere Betriebsart der Maschine wären beispielsweise keine Gefahr bringenden Bewegungen, welche von der Maschine ausgehen können. Sinnvoll ist eine Überbrückung der Schutzfeldüberwachungsfunktion auch dann, wenn in dem Betriebsablauf eine Störung eingetreten ist. Dies könnte beispielsweise dann der Fall sein, wenn sich ein Objekt durch eine Betriebsstörung nicht in dem konfigurierten Bereich bzw. der Größe in dem Schutzfeld befindet und die sicheren Schaltausgänge deswegen permanent deaktiviert sind. Ein Freifahren bzw. eine Beseitigung der Störung ist in der Regel nur möglich, wenn die Schutzfeldüberwachungsfunktion überbrückt wird, um eine Bewegung der Maschine zu ermöglichen.
Um die Ausgangssignale der Schutzeinrichtung in einer der vorgenannten Situationen zu überbrücken, wird nach dem Stand der Technik üblicherweise eine Überbrückungseinrichtung verwendet, welche von einem zusätzlichen Schalter oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung SPS angesteuert wird. Mittels einer derartigen Überbrückungseinrichtung werden die Kontakte der von den sicheren Ausgängen angesteuerten Schütze überbrückt. Diese Überbrückung erfolgt durch eine zusätzliche Schalteinheit, die ein Schütz ansteuert. Dieses ist parallel zu den Schaltkontakten der Schutzeinrichtung in den Abschaltstromkreis der Maschine eingebunden.
Die bisherigen Überbrückungseinrichtungen erfordern einen zusätzlichen Materialaufwand. So müssen zwei zusätzliche, zwangsgeführte Relais eingebaut werden. Diese zusätzlichen Schütze erfordern zusätzlichen wertvollen Platz im Schaltschrank und sind aufgrund der zwangsgeführten Ausführung zudem teuer. Eine solche Ausführung birgt weiterhin die Gefahr, dass sie mit relativ einfachem Aufwand manipuliert werden kann. Schließlich erhöht die Überbrückungseinrichtung mit einem parallelen Schütz auch den Planungs- und Installationsaufwand.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum berührungslosen Überwachen eines Schutzbereiches der eingangs angegebenen Art mit einer einfacheren, jedoch sicher arbeitenden Überbrückungseinrichtung zu schaffen.
Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.
Dadurch ist eine Vorrichtung zum berührungslosen Überwachen eines Schutzbereiches geschaffen, welche sich durch konstruktive Einfachheit sowie Betriebssicherheit auszeichnet. Die Manipulation der Überbrückungseinrichtung ist nicht so einfach möglich, da die wesentlichen Elemente der Funktion als Software sowie als sicherer Parametersatz in der Schutzeinrichtung integriert sind. Ebenfalls ist sichergestellt, dass durch die Integration der Funktion der Kunde nicht die Möglichkeit hat, die Überwachungsfunktion der Schutzeinrichtung zu überbrücken, falls diese defekt oder falsch parametriert ist.
Eine bevorzugte technische Realisierung der Überbrückungseinrichtung schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 vor. Das Input/Output-Interface stellt ein technisch sehr einfaches und anspruchsloses Bauelement dar, welches Ein- und Ausgänge zur Verfügung stellt, die direkt die Schalteinrichtung überwachen und einfachste Schaltfunktionen durchführen. Der Vorteil liegt in einer einfachen Realisierung im Vergleich zu den bekannten Lösungen. Die Funktion kann über ein Standardprojektierungstool als Teil eines Konfigurationsdatensatzes für die Schutzeinrichtung konfiguriert werden. Sämtliche bisher notwendigen zusätzlichen Schaltelemente entfallen bei dieser Art von Überbrückungseinrichtung.
Gemäß der Weiterbildung in Anspruch 3 kann es sich bei der Schutzeinrichtung um ein Lichtgitter handeln. Dieses kann senkrecht, waagerecht oder aber auch schräg ausgerichtet sein. Das Lichtgitter weist dabei eine Vielzahl von zueinander parallelen Lichtschranken auf.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 schlägt vor, dass das Empfangselement des Lichtgitters den Eingang für die Schalteinrichtung bildet.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 5 schließlich schlägt mögliche technische Realisierungen der Schalteinrichtung dar, wobei weitere technische Realisierungen ohne weiteres denkbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum berührungslosen Überwachen eines Schutzbereiches wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese zeigt in einer rein schematischen Darstellung eine derartige Überwachungsvorrichtung.
Die Überwachungsvorrichtung weist eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung 1 in Form eines Lichtgitters auf. Dabei sendet ein Sendeelement 2 Lichtstrahlen aus, welche von dem gegenüberliegenden Empfangselement 3 empfangen werden. Dieses Lichtgitter ist dabei beispielsweise so angeordnet, dass eine innerhalb des Schutzbereiches angeordnete, Gefahr bringende Einrichtung nur durch Unterbrechung der Lichtstrahlen erreicht werden kann.
Im Empfangselement 3 der Schutzeinrichtung 1 ist eine Überbrückungseinrichtung 4 in Form eines Input/Output-Interfaces integriert. In der Zeichnung ist diese Überbrückungseinrichtung 4 extern dargestellt. Die gekrümmte Linie symbolisiert den tatsächlichen Platz innerhalb des Empfangselements 3.
Extern ist noch eine Schalteinrichtung 5 in Form eines 2-poligen Schlüsseltasters angeordnet. Die Schutzeinrichtung 1 bzw. die Überbrückungseinrichtung 4 definiert dabei einen Eingang 6 für diese Schalteinrichtung 5.
Die Funktionsweise ist wie folgt:
Sobald sich im Lichtgitterfeld der Schutzeinrichtung 1 ein Objekt in unzulässiger Weise befindet, gibt die Schutzeinrichtung 1 ein Steuersignal zum Ansteuern, insbesondere Ausschalten der zu überwachenden Maschine ab.
In manchen Applikationen kann es jedoch bei bestimmten Betriebszuständen erforderlich sein, die Schutzfeldüberwachungsfunktion der Schutzeinrichtung zu überbrücken bzw. auszuschalten, beispielsweise wenn sich in der Bearbeitungsstation etwas verklemmt hat. Dann muss die Möglichkeit bestehen, beispielsweise mit einer langsameren Geschwindigkeit die Anlage frei zu fahren. In diesem Fall soll die Schutzeinrichtung 1 ausgeschaltet werden, und die Maschine soll trotzdem arbeiten.
Zu diesem Zweck wird die Schalteinrichtung 5 betätigt. Über das Input/Output-Interface der Überbrückungseinrichtung 4 in der Schutzeinrichtung 1 wird ein Steuersignal erzeugt, welches die Maschine in Betrieb hält, obwohl sich die Bedienungsperson im Schutzbereich der Schutzeinrichtung 1 befindet. Bezugszeichenliste 1 Schutzeinrichtung
2 Sendeelement
3 Empfangselement
4 Überbrückungseinrichtung
5 Schalteinrichtung
6 Eingang

Claims

1. Vorrichtung zum berührungslosen Überwachen eines Schutzbereiches
mit einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (1) zum Erfassen eines in den Schutzbereich eindringenden Objektes,
wobei diese Schutzeinrichtung (1) zumindest einen Ausgang besitzt, an dem bei Eindringen eines Objektes in den Schutzbereich ein Steuersignal zum Ansteuern einer zu überwachenden Einrichtung erzeugbar ist, sowie
mit einer eine Schalteinrichtung (5) aufweisenden Überbrückungseinrichtung (4) zum Überbrücken der Schutzfunktion der Schutzeinrichtung (1),
dadurch gekennzeichnet,
dass die Überbrückungseinrichtung (4) in der Schutzeinrichtung (1) integriert ist,
dass die Schutzeinrichtung (1) einen Anschluss als Eingang (6) für die Schalteinrichtung (5) aufweist und
dass durch Betätigen der Schalteinrichtung (5) am Ausgang der Schutzeinrichtung (1) ein Steuersignal für die zu überwachende Einrichtung erzeugbar ist.

2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Überbrückungseinrichtung (4) durch ein Input/Output-Interface gebildet ist.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzeinrichtung (1) ein Lichtgitter mit einem Sendeelement (2) zum Aussenden der Lichtstrahlen sowie ein Empfangselement (3) zum Empfangen des Lichts ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Empfangselement (3) den Eingang für die Schalteinrichtung (5) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schalteinrichtung (5) durch ein 2-kanaliges, taktiles Eingangspaar gebildet ist, insbesondere durch einen 2-poligen Schlüsselschalter oder durch die Schaltglieder eines sicheren Endschalters.