DE10327600A1

DE10327600A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Kollisionsüberwachung einer Maschinenkomponente mit einem Werkstück oder anderen Maschinenkomponenten

Info

Publication number: DE10327600A1
Application number: DE10327600A
Authority: DE
Inventors: Michael Kaever; Robert Pulawski
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-27
Also published as: US20050010324A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Kollisionsüberwachung einer Maschinenkomponente mit einem Werkstück (7) oder anderen Maschinenkomponenten bei einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine, wobei an oder in der unmittelbaren Umgebung der auf Kollision zu überwachenden Maschinenkomponente mindestens ein Abtastsensor (3a, 3b, 3c, 3d) anbringbar, wobei vom Abstandssensor (3a, 3b, 3c, 3d) bei Eintritt eines Werkzeugs oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich (4a, 4b, 4c, 4d) des Abstandssensors (3a, 3b, 3c, 3d) ein Abstandssignal (5a, 5b, 5c, 5d) erzeugbar ist und an eine Steuerung (8) oder Regelung der Maschine weiterleitbar ist, wobei das Abstandssignal (5a, 5b, 5c, 5d) in der Steuerung (8) oder Regelung auswertbar ist und bei einem unzulässigen oder unplausiblen Abstand von der Steuerung (8) oder der Regelung geeignete gegensteuernde Maßnahmen ergriffen werden. Die Vorrichtung bzw. das Verfahren schafft somit eine Kollisionsüberwachung, die präventiv und zuverlässig eine mögliche oder ausbleibende Kollision einer Maschinenkomponente mit einem Werkstück (7) oder anderen Maschinenkomponenten erkennt und geeignete gegensteuernde Maßnahmen veranlasst.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kollisionsüberwachung einer Maschinenkomponente mit einem Werkstück oder anderen Maschinenkomponente bei einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Kollisionsüberwachung einer Maschinenkomponente mit einem Werkstück oder anderen Maschinenkomponenten bei einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine.

Bei Werkzeug- oder Produktionsmaschinen muss die Kollision einer Maschinenkomponente mit einem Werkstück oder anderen Maschinenkomponenten unbedingt vermieden werden. Aufgrund der hohen Geschwindigkeiten an großen Massen haben solche Kollisionen oft einen hohen wirtschaftlichen Schaden zur Folge. Eine Kollisionsüberwachung hat daher einen sehr hohen wirtschaftlichen Nutzen.

Bei heute handelsüblichen Maschinen arbeitet die Kollisionsüberwachung in der Regel mit einem Werkzeugklemmhalter, der prozessnah gemessene Kraft-, Vibrations- und Temperatursignale des Bearbeitungsvorgangs liefert. Durch den Vergleich der Messwerten mit Schwellwerten wird die Kollision erkannt.

Weiterhin ist auch die Möglichkeit bekannt mit Hilfe von gemessenen Motorströmen des Antriebssystems der Maschine eine Kollision zu erkennen. Die Kollision wird dabei anhand von überschrittenen Schwellwerten erkannt.

Darüber hinaus werden häufig auch einfache mechanische Rutschkupplungen verwendet, die durch die im Kollisionsfall auftretenden übermäßigen Kräfte und/oder Momente auslösen und den Antrieb von den beweglichen Teilen der Maschine trennen. Dadurch beschränkt sich die Folge der Kollision auf den unkontrollierten Abbau der Bewegungsenergie, ohne dass der Antrieb zusätzliche Kräfte einleitet.

Alle drei oben genannten Verfahren erkennen nur eine bereits erfolgte Kollision. Eine präventive Erkennung und Verhinderung einer Kollision wird nicht geboten.

Zur präventiven Erkennung von Kollisionen sind bisher zwei Verfahren bekannt. So kann z.B. handelsüblich eine Analyse der Kollisionsfreiheit einer Bearbeitung durch eine Kollisionsprüfung z.B. in einem CAM-System (Computer Aided Manufacturing) erfolgen. Diese erfolgt z.B. nach Generierung der Bewegungsbahn einer Maschinenkomponente wie z.B. eines Werkzeugs. Auf Basis der Vorgaben von Werkstück- und Werkzeuggeometrie, der Maschinengeometrie und -kinematik und der vom CAM-System generierten Bewegungsbahn wird festgestellt, ob die erstellte Bewegungsbahn unter den gegebenen Randbedingungen kollisionsfrei ist.

Weiterhin ist auch die Möglichkeit einer steuerungsintegrierten statischen Schutzraumüberwachung bekannt. Eine Absicherung von statischen Maschinenbauteilen gegen statisch an der Maschine angebrachte Aufbauten kann durch Definitionen von Schutzräumen verhindert werden. Die Steuerung der Maschine verhindert, dass eine Bewegung in eine kollisionsgefährdeten Raum hinein erfolgen kann.

Beide Verfahren zur präventiven Erkennung von Kollisionen basieren jedoch auf statischen und gegebenenfalls auch idealisierten Annahmen über die Geometrie und Position der verschiedenen Maschinenkomponenten und Werkstücke. Neben dem Aufwand solche Verfahren zu parametrieren, sind es in der Realität aber gerade die Abweichungen von den angenommenen Voraussetzungen durch z.B. Bedienfehler und Eingabefehler, die zur Kollision führen. Beispiele hierfür sind z.B. falsch eingespannte Werkzeuge, andere oder anders platzierte Aufspannvorrichtungen, falsch bestückte Werkzeuge usw.

Alle genannten handelsüblichen Verfahren sind somit nicht in der Lage eine Kollision zuverlässig zu vermeiden bzw. begrenzen lediglich den durch die Kollision verursachten Schaden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher eine Kollisionsüberwachung zu schaffen, die präventiv und zuverlässig eine mögliche oder ausbleibende Kollision einer Maschinenkomponente mit einem Werkstück oder anderem Maschinenkomponenten erkennt und geeignete gegensteuernde Maßnahmen veranlasst.

Diese Aufgabe wird für eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass an oder in der unmittelbaren Umgebung der auf Kollision zu überwachenden Maschinenkomponente mindestens ein Abstandsensor anbringbar ist, wobei vom Abstandssensor bei Eintritt eines Werkstücks oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich des Abstandssensors, ein Abstandssignal erzeugbar ist und an eine Steuerung oder Regelung der Maschine weiterleitbar ist, wobei das Abstandssignal in der Steuerung oder Regelung auswertbar und bei unzulässigen oder unplausiblen Abstand eine Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponente mit dem Werkstück oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung oder Regelung verhinderbar ist oder falls bei einem erwartenden Eintritt eines Werkstücks oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich des Abstandssensors kein Abstandssignal von der Steuerung oder Regelung registrierbar ist, von der Steuerung oder Regelung der Produktions- oder Fertigungsvorgang anhaltbar ist.

Weiterhin wird diese Aufgabe für ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass an oder in der unmittelbaren Umgebung der auf zur Kollision zu überwachenden Maschinenkomponente mindestens ein Abstandssensor angebracht ist, wobei vom Abstandssensor bei Eintritt eines Werkstücks oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich des Abstandssensors, ein Abstandssignal erzeugt wird und an eine Steuerung oder Regelung der Maschine weitergeleitet wird, wobei das Abstandssignal in der Steuerung oder Regelung ausgewertet wird und bei unzulässigem oder unplausiblen Abstand eine Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponente mit dem Werkstück oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung oder Regelung verhindert wird oder falls bei einem erwartenden Einsatz eines Werkstücks oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich des Abstandssensors kein Abstandssignal von der Steuerung oder Regelung registriert wird, von der Steuerung oder Regelung der Produktions- oder Fertigungsvorgang angehalten wird.

Durch die Erfindung können mögliche Kollisionen rechtzeitig erkannt werden. Die Kollision kann durch eine passende Reaktion der Steuerung oder Regelung vermieden werden. Die Verwendung von Sensorik ermöglicht es, die Überwachung nicht auf Basis idealisierter Voraussetzungen sondern auf Basis realer Verhältnisse an der Maschine durchzuführen und damit auch Kollision zu erkennen, die mit den handelsüblichen genannten Verfahren nicht erfasst werden können. Somit wird durch die Erfindung eine zuverlässige und praxistaugliche umfassende Kollisionsüberwachung, die durch die Nutzung von Sensorik auch in den typischen Fällen menschliches Versagen Schutz bietet, geschaffen.

Eine erste vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandssensoren, Ultraschallsensoren, Radarsensoren, elektromagnetische Sensoren, optische Sensoren, magnetische Sensoren oder mechanische Sensoren vorsehbar sind. Solche Sensoren sind heute in der Technik üblicherweise verwendete Abstandssensoren.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Abstandssensoren derart anbringbar sind, dass der Sensorbereich der Abstandssensoren im wesentlichen den Bereich um das momentan verwendete Werkzeug überwacht. Dies ermöglicht die gezielte Überwachung des verwendeten Werkzeugs.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Abstandssensoren derart anbringbar sind, dass der Sensorbereich der Abstandssensoren im wesentlichen den Bereich um eine Werkzeugaufnahmevorrichtung überwacht. Dies erlaubt die Kollisionsüberwachung auf den Bereich um die Werkzeugaufnahmevorrichtung zu konzentrieren.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandssignal ein binäres Signal ist, da die Auswertung eines solchen binären Signals in der Regelung oder Steuerung besonders einfach ist.

Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Abstandssignal in der Steuerung oder Regelung derart ausgewertet wird, dass das Abstandssignal mit in der Steuerung oder Regelung hinterlegten Sollpositionsparametern der Maschinenkomponenten und des Werkstücks verglichen wird und solchermaßen bei einem unzulässigen oder unplausiblen Abstand eine Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponente mit dem Werkstück oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung oder Regelung verhindert wird oder falls bei einem erwarteten Eintritt eines Werkstücks oder anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich des Abstandssensors kein Abstandssignal von der Steuerung oder Regelung registriert wird, von der Steuerung oder Regelung der Produktions- oder Fertigungsvorgang angehalten wird. Mit Hilfe eines Vergleichs von in der Regelung oder Steuerung hinterlegten Sollpositionsparametern mit dem Abstandssignal lässt sich eine fehlerhafte Position von Maschinenkomponenten oder Werkstücken besonders leicht erkennen.

Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponente mit dem Werkstück oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung oder Regelung dadurch verhindert wird, dass bei einem unzulässigen oder unplausiblen Abstand eine weitere Annäherung der zu überwachenden Maschinenkomponente mit dem Werkstück oder anderen Maschinenkomponente verhindert wird. Durch die Verhinderung einer weiteren Annäherung der zu überwachenden Maschinenkomponente können Kollision zuverlässig verhindert werden.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen:
1 eine Ansicht einer Sensoranordnung zur Kollisionserfassung,
2 die zu 1 zugehörige Sensoranordnung in einer Draufsicht,
3 eine Ansicht einer weiteren Sensoranordnung zur Kollisionserfassung,
4 die zu 3 zugehörige Sensoranordnung in einer Draufsicht und
5 ein Blockschaltbild einer Kollisionsüberwachung.
In 1 ist in Verbindung mit 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
In 1 ist in Form einer Ansicht eine Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 sowie ein in die Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 eingespanntes Werkzeug 2 zur Bearbeitung eines Werkstückes 7 gezeigt. Die Werkzeugaufnahme 1 und das Werkzeug 2, das in dem Ausführungsbeispiel als ein Fräskopf ausgebildet ist, stellen dabei Maschinenkomponenten einer der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Werkzeug- oder Produktionsmaschine dar. An der Unterseite der Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 sind gemäß 1 und 2 vier Abstandssensoren 3a, 3b, 3c und 3d angebracht, wobei in 1 der Abstandssensor 3d aus der gezeigten Perspektive nicht sichtbar sind. Die Abstandssensoren 3a, 3b, 3c und 3d können in 1 und 2 inner halb des jeweilig zugehörigen Sensorbereiches 4a, 4b, 4c und 4d den Abstand eines Werkstückes 7 vom jeweilig zugehörigen Abstandssensor 3a, 3b, 3c und 3d bzw. ein Eindringen des Werkstückes 7 in den jeweiligen Sensorbereich detektieren bzw. messen. Die Abstandssensoren 3a, 3b, 3c und 3d sind dabei so angebracht, dass die jeweiligen zugehörigen Sensorbereiche 4a, 4b, 4c und 4d im wesentlichen den Bereich um das Werkzeug 2 auf Eindringen eines Gegenstandes überwachen.
Die Abstandssignale 5a, 5b, 5c und 5d der Abstandssensoren 3a, 3b, 3c und 3d werden dabei gemäß 5 über jeweils zugehörige Leitungen einer Steuerung 8 der Maschine zugeführt. Die von den Abstandssensoren aufgespannten Sensorbereiche 4a, 4b, 4c und 4d werden durch die Steuerung 8 auf das Eindringen von Gegenständen, wie Werkstücke oder Maschinenkomponenten in einen der Sensorbereiche 4a, 4b, 4c und 4d, überwacht.
In dem Ausführungsbeispiel bewegt die Steuerung 8 der Maschine die Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 und das Werkzeug 2 in Richtung des eingezeichneten Pfeils 9 auf das Werkstück 7 zu. Bei Eintritt des Werkstücks 7 z.B. in den Sensorbereich 4a des Abstandssensors 3a leitet dieser gemäß 5 ein Abstandssignal 5a an die Steuerung 8 weiter. Entsprechend werden auch Abstandssignale von den anderen Abstandssensoren bei Eindringen eines Gegenstandes in den jeweiligen Sensorbereich weitergeleitet.
Je nach Art der verwendeten Abtastsensoren und ihrer Position an der zu überwachenden Maschinenkomponente, wobei als Abstandssensoren Ultraschallsensoren, Radarsensoren, elektromagnetische Sensoren, optische Sensoren, magnetische Sensoren oder mechanische Sensoren vorgesehen sein können, wird der Abstand des Werkstücks 7 zum Werkzeug 2 bzw. zur Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 gemessen und als Signal an die Steuerung 8 weitergeleitet oder aber im einfachsten Fall wird lediglich ein Eindringen eines Gegenstandes durch das Abstandssignal an die Steuerung 8 gemeldet, wobei in diesem letzteren Fall das Abstandssignal auch nur ein Binärsignal sein kann.
In der Steuerung 8 gemäß 5 wird nun das Abstandssignal ausgewertet und bei unzulässigem oder unplausiblen Abstand eine Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponente 2 mit dem Werkstück 7 oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung oder Regelung verhindert oder falls bei einem erwarteten Eintritt eines Werkstücks oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich des Abstandssensors kein Abstandssignal von der Steuerung registriert wird, der Produktions- oder Fertigungsvorgang angehalten. Die Steuerung 8 wertet dabei die Abstandssignale 5a, 5b, 5c und 5d derart aus, dass die Abstandssignale mit in der Steuerung 8 hinterlegten Sollpositionsparametern der Maschinenkomponenten und des Werkstücks 7 verglichen wird und solchermaßen bei einem unzulässigen oder unplausiblen Abstand eine Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponente mit dem Werkstück 7 oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung verhindert wird oder falls bei einem erwarteten Eintritt eines Werkstücks 7 oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich der Abstandssensoren keine Abstandssignale von der Steuerung 8 registriert werden, der Produktions- oder Fertigungsvorgang von der Steuerung 8 angehalten wird.
Es sei an dieser Stelle angemerkt, dass anstatt der Steuerung 8 auch eine Regelung vorgesehen sein kann.
Eine Kollision wird dabei dadurch verhindert, dass bei unzulässigen oder unplausiblen Abstand eine weitere Annäherung der zu überwachenden Maschinenkomponenten mit dem Werkstück 7 oder einander anderen Maschinenkomponente von der Steuerung 8 verhindert wird.
Die Kollisionsüberwachung arbeitet also in beiden Richtungen. Zum einen werden ungewollte Kollisionen vermieden, in dem bei einem unzulässigen oder unplausiblen Abstand eine weitere Annäherung der zu überwachenden Maschinenkomponente mit einem Werkstück oder einer anderen Maschinenkomponente verhindert wird, zum anderen wird von der Kollisionsüberwachung ebenfalls überprüft, ob bei einer gewollten bzw. erwarteten Kollision, z.B. bei einem Bearbeitungsvorgang des Werkstücks 7 mit dem Werkzeug 2, eine Kollision auch tatsächlich stattfindet. Findet keine solche gewollte bzw. erwartete Kollision statt, wird von der Steuerung 8 der Produktions- oder Fertigungsvorgang angehalten, da offensichtlich eine unzulässige oder unplausible räumliche Anordnung der Maschinenkomponenten bzw. des Werkstücks vorliegt.
Es sei in diesem Zusammenhang angemerkt, dass das Werkzeug 2 nach dem Einspannen in die Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 als Maschinenkomponente betrachtet wird.
In 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt. Die Bezugszeichen von 3 und 4 stimmten mit denen aus 1 bzw. 2 überein. Das Ausführungsbeispiel gemäß 3 und 4 stimmt bis auf die räumliche Anordnung der Abstandssensoren 3a, 3b, 3c und 3d mit dem aus 1 bzw. 2 überein. Durch die veränderte Anordnung der Abstandssensoren 3a, 3b, 3c und 3d überwachen die Abstandssensoren nun im wesentlichen den Bereich um die Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 und nur noch zum kleinen Teil den Bereich des Werkzeugs 2.
Je nach Anordnung der Abtastsensoren, der verwendeten Anzahl der Abtastsensoren und den verwendeten Sensortypen können so beliebige Sensorbereiche bzw. Schutzbereiche realisiert und überwacht werden.
Selbstverständlich können auch beide Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden, so dass sowohl das Werkzeug 2 und die Werkzeugaufnahmevorrichtung 1 gleichzeitig überwacht werden. Es sind dann entsprechend mehr Sensoren zu verwenden bzw, die Anordnung oder Typen der Sensoren ist entsprechend nach den geforderten Schutzbereichen auszurichten.
Durch Anbringen von einem oder mehreren Abtastsensoren an eine zu überwachende Maschinenkomponente können beliebige Maschinenkomponenten einer Maschine auf Kollision überwacht werden. So können z.B. bei einem Roboter spezifische Segmente seines Roboterarms auf Kollision überwacht werden.
Selbstverständlich könnte auch die Anzahl der in den beiden Ausführungsbeispielen verwendeten Abstandssensoren von vier auf acht erhöht werden. Die zusätzlichen Abstandssensoren könnten dann eingesetzt werden um z.B. die in 2 und 4 noch sichtbaren Lücken zwischen den Sensorbereichen 4a, 4b, 4c und 4d vollständig abzudecken und somit den Kollisionsschutz noch zu verbessern.
An dieser Stelle sei angemerkt, dass als Werkzeugmaschinen z.B. ein- oder mehrachsige Dreh-, Fräs-, Bohr- oder Schleifmaschinen zu verstehen sind. Zu den Werkzeugmaschinen werden auch noch Bearbeitungszentren, lineare und rotatorische Transfermaschinen, Lasermaschinen oder Wälz- und Verzahnmaschinen gezählt. Allen gemeinsam ist, dass ein Material bearbeitet wird, wobei diese Bearbeitung mehrachsig ausgeführt werden kann. Zu den Produktionsmaschinen werden z.B. Textil-, Kunststoff-, Holz-, Glas-, Keramik- oder Steinbearbeitungsmaschinen gezählt. Maschinen der Umformtechnik, Verpackungstechnik, Drucktechnik, Fördertechnik, Pumpentechnik, Lüftertechnik, Windkrafträder, Hebewerkzeuge sowie Roboter gehören ebenfalls zu den Produktionsmaschinen.

Claims

Vorrichtung zur Kollisionsüberwachung einer Maschinenkomponente mit einem Werkstück (7) oder anderen Maschinenkomponente bei einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in der unmittelbaren Umgebung der auf Kollision zu überwachenden Maschinenkomponente (1,2) mindestens ein Abstandssensor (3a, 3b,3c,3d) anbringbar ist, wobei vom Abstandssensor (3a,3b,3c, 3d) bei Eintritt eines Werkstücks (7) oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich (4a,4b,4c,4d) des Abstandssensors (3a, 3b, 3c, 3d) , ein Abstandssignal (5a, 5b, 5c, 5d) erzeugbar ist und an eine Steuerung (8) oder Regelung der Maschine weiterleitbar ist, wobei das Abstandssignal (5a,5b, 5c,5d) in der Steuerung (8) oder Regelung auswertbar ist und bei unzulässigem oder unplausiblen Abstand eine Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponente (1,2) mit dem Werkstück (7) oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung (8) oder Regelung verhinderbar ist oder falls bei einem erwarteten Eintritt eines Werkstücks (7) oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich (4a,4b,4c,4d) des Abstandssensors (3a, 3b, 3c, 3d) kein Abstandssignal (5a, 5b, 5c, 5d) von der Steuerung (8) oder Regelung registrierbar ist, von der Steuerung (8) oder Regelung der Produktions- oder Fertigungsvorgang anhaltbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Abstandssensoren (3a,3b, 3c,3d), Ultraschallsensoren, Radarsensoren, elektromagnetische Sensoren, optische Sensoren, magnetische Sensoren oder mechanische Sensoren vorsehbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandssensoren (3a,3b,3c,3d) derart anbringbar sind, dass der Sensorbereich (4a,4b,4c,4d) der Abstandssensoren (3a,3b,3c,3d) im wesentlichen den Bereich um das momentan verwendete Werkzeug (2) überwacht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstandssensoren (3a,3b,3c,3d) derart anbringbar sind, dass der Sensorbereich (4a,4b,4c,4d) der Abstandssensoren (3a,3b,3c, 3d) im wesentlichen den Bereich um eine Werkzeugaufnahmevorrichtung (1) überwacht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtastsignal (5a,5b,5c,5d) ein binäres Signal ist.
Verfahren zur Kollisionsüberwachung einer Maschinenkomponente mit einem Werkstück (7) oder anderen Maschinenkomponenten bei einer Werkzeug- oder Produktionsmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in der unmittelbaren Umgebung der auf Kollision zu überwachenden Maschinenkomponente (1,2) mindestens ein Abstandssensor (3a, 3b,3c,3d) angebracht ist, wobei vom Abstandssensor (3a,3b, 3c,3d) bei Eintritt eines Werkstücks (7) oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich (4a,4b,4c,4d) des Abstandssensors (3a,3b,3c,3d), ein Abstandsignal (5a,5b,5c, 5d) erzeugt wird und an eine Steuerung (8) oder Regelung der Maschine weitergeleitet wird, wobei das Abstandssignal (5a, 5b,5c,5d) in der Steuerung (8) oder Regelung auswertet wird und bei unzulässigem oder unplausiblen Abstand eine Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponente mit dem Werkstück (7) oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung (8) oder Regelung verhindert wird oder falls bei einem erwarteten Eintritt eines Werkstücks (7) oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich (4a,4b,4c,4d) des Abstandssensors (3a, 3b, 3c, 3d) kein Abstandssignal (5a, 5b, 5c, 5d) von der Steuerung (8) oder Regelung registriert wird, von der Steuerung (8) oder Regelung der Produktions- oder Fertigungsvorgang angehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandssignal (5a,5b,5c,5d) in der Steuerung (8) oder Regelung derart auswertet wird, dass das Abstandsignal (5a,5b,5c,5d) mit in der Steuerung (8) oder Regelung hinterlegten Sollpositionsparametern der Maschinenkomponenten und des Werkstücks (7) verglichen wird und solchermaßen bei einem unzulässigen oder unplausiblen Abstand eine Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponente mit dem Werkstück (7) oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung (8) oder Regelung verhindert wird oder falls bei einem erwarteten Eintritt eines Werkstücks (7) oder einer anderen Maschinenkomponente in den Sensorbereich (4a,4b,4c, 4d) des Abstandssensors (3a,3b,3c,3d) kein Abstandssignal (5a,5b,5c,5d) von der Steuerung (8) oder Regelung registriert wird, von der Steuerung (8) oder Regelung der Produktions- oder Fertigungsvorgang angehalten wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, durch gekennzeichnet, dass die Kollision der zu überwachenden Maschinenkomponenten mit dem Werkstück (7) oder einer anderen Maschinenkomponente von der Steuerung (8) oder Regelung dadurch verhindert wird, dass bei einem unzulässigen oder unplausiblen Abstand eine weitere Annäherung der zu überwachenden Maschinenkomponenten mit dem Werkstück (7) oder einer anderen Maschinenkomponente verhindert wird.