DE202004019536U1

DE202004019536U1 - Safety system for machine tools or robots comprises IR beam system which produces alarm if object enters outer area, light grid system shutting machine down if object is detected in inner area

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Publication number: DE202004019536U1
Application number: DE202004019536U
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2014-12-18

Abstract

The safety system for machine tools or robots (2) comprises an IR beam system (20) which produces an alarm if an object enters an outer area (14). A light grid system (30) shuts the machine down if an object is detected in an inner area (12).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Schutzbereiches einer eine Arbeitsbewegung ausführenden Anlage, wie etwa einer Werkzeugmaschine, eines Industrieroboters, einer Transporteinrichtung oder dergleichen, um ein versehentliches oder bewusstes Eindringen eines Objektes, wie etwa eines Benutzers, in den Schutzbereich zu erfassen und Maßnahmen zum Schutz von Person und/oder Anlage einzuleiten.The The invention relates to a device for monitoring a protected area one carrying out a labor movement Plant, such as a machine tool, an industrial robot, a transport device or the like, to an accidental or conscious intrusion of an object, such as a user, to capture the scope and measures to protect the person and / or plant.

Technische Anlagen, wie beispielsweise Werkzeugmaschinen und Industrieroboter, bergen die Gefahr, dass Personen, die sich den beweglichen Teilen der Maschine nähern, verletzt werden. Es ist daher erforderlich, an der Maschine Schutzeinrichtungen vorzusehen, die es verhindern, dass eine Person durch die Ausführung einer Arbeitsbewegung von den beweglichen Teilen der Maschine verletzt wird.Technical Equipment, such as machine tools and industrial robots, pose the risk that persons who are moving parts approach the machine, get hurt. It is therefore necessary on the machine guards Provide that prevent a person from running a Work movement is violated by the moving parts of the machine.

In der Vergangenheit sind hierfür vor allem mechanische Schutzeinrichtungen angewandt worden. So wurden Werkzeugmaschinen häufig vollständig gekapselt, wobei der Zugang über Schutztüren erfolgte. Industrieroboter dagegen wurden in mit Schutzzäunen umgebenen Bereichen betrieben.In the past are for this especially mechanical protective devices have been used. So were Machine tools frequently Completely encapsulated, with access via Protective doors took place. In contrast, industrial robots were operated in areas surrounded by protective fences.

Diese mechanischen Schutzeinrichten sind jedoch mit Nachteilen behaftet. Für die Schutzeinrichtung selbst und auch für das Öffnen von evtl. vorhandenen Schutztüren muss entsprechender Raum vorhanden sein, was den Platzbedarf der Gesamtanlage erhöht. Schutztüren sind darüber hinaus nicht wartungs- und verschleißfrei.These However, mechanical protective devices are subject to disadvantages. For the Protective device itself and also for the opening of possibly existing ones proof doors appropriate space must be available, what the space requirement of Overall system increased. proof doors are over it also not maintenance and wear-free.

In jüngerer Zeit werden daher anstelle der mechanischen Schutzeinrichtungen auch berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen eingesetzt. Diese schützen den Gefahrenbereich der Maschine beispielsweise durch ein Sicherheitslichtgitter, das aus Sende- und Empfangsleisten besteht, zwischen denen ein Lichtvorhang aufgebaut wird, der bei Eindringen eines Objektes, wie etwa einer Hand eines Benutzers, dieses zuverlässig detektiert und in Ansprechen darauf ein Abschalten der Anlage bewirkt.In younger Time will therefore be used instead of mechanical guards also contactless acting protective devices used. These protect the Danger area of the machine, for example by a safety light grid, which consists of transmitting and receiving strips, between which a light curtain is built up, the intrusion of an object, such as a Hand of a user, this reliably detected and in response on a shutdown of the system causes.

Darüber hinaus hat eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung weitere Vorteile gegenüber mechanischen Schutzeinrichtungen, wie etwa die Möglichkeit, sie zu Wartungszwecken einfach zu deaktivieren und dadurch unmittelbaren und ungehinderten Zugang zu der betreffenden Maschine zu erlangen. Darüber hinaus ist eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung deutlich weniger wartungsintensiv als eine mechanische Schutzeinrichtung.Furthermore has a non-contact acting guard further advantages over mechanical Guards, such as the ability to service them easy to disable and thereby immediate and unhindered Gain access to the machine concerned. Furthermore is a non-contact acting protective device significantly less maintenance intensive than a mechanical protection device.

Bei berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen hat es sich jedoch als problematisch erwiesen, dass eine Verletzung des Schutzbereiches zwangsläufig immer zu einem Abschalten der betreffenden Maschine führt. Dies gilt beispielsweise auch dann, wenn ein Benutzer den Schutzbereich nur durch eine unachtsame Bewegung kurz streift, ohne dass die Gefahr besteht, dass er in den eigentlichen gefährlichen Bereich der Maschine gelangt. Eine derartige Situation wird dadurch begünstigt, dass eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung von einem Benutzer nicht direkt wahrgenommen werden kann, da sie im Unterschied zu einer mechanischen Schutzeinrichtung kein gegenständliches Hindernis darstellt. Somit ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Schutzbereich auch nur geringfügig verletzt wird, ohne dass eine tatsächliche Gefahr für den Benutzer besteht, höher als bei einer mechanischen Schutzeinrichtung. Auch eine solche geringfügige Verletzung des Schutzbereiches hat also gemäß Stand der Technik zwangsläufig ein Abschalten der Maschine mit allen daraus resultierenden Abläufen zur Folge, wie etwa die Erzeugung von Ausschuss, die Abschaltung weiterer, mit der eigentlich betroffenen Maschine in Verbindung stehender Maschinen, die Anforderung eines Meisters oder Technikers, um die Maschine wieder anzufahren, und die daraus resultierenden Produktivitätseinbußen.at contactless However, it has been problematic for protective devices proved that a violation of the scope inevitably always leads to a shutdown of the relevant machine. This applies, for example even if a user the scope only by a careless Movement briefly touches, without the risk that he is in the actual dangerous one Area of the machine arrives. Such a situation is thereby favors, that one contactless acting protection device by a user not directly perceived can be, as opposed to a mechanical protection device no representational Represents obstacle. Thus, the probability that the scope even slightly violated without any actual danger to the user, higher than in a mechanical protection device. Even such a minor injury of the protection area thus has according to the prior art inevitably a shutdown of the machine with all the resulting processes for Consequence, such as the generation of rejects, associated with the machine actually involved Machinery, the requirement of a master or technician to the Restart machine, and the resulting loss of productivity.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass ein Eindringen eines Objektes in den Schutzbereich einer Anlage, ohne dass eine unmittelbare Gefahr besteht, nicht zum sofortigen Abschalten der Anlage führt, wobei aber dennoch ein sicherer Betrieb der Anlage gewährleistet sein soll.It is therefore an object of the invention, a device of the above type such that an intrusion of an object in the scope of protection of a plant, without imminent danger does not lead to immediate shutdown of the plant, where but still a safe operation of the system should be guaranteed.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Überwachung eines Schutzbereiches einer eine Arbeitsbewegung ausführenden Anlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und insbesondere dadurch gelöst, dass der Schutzbereich einen Sicherheitsbereich und einen dem Sicherheitsbereich vorgelagerten Vorwarnbereich umfasst, wobei die Vorrichtung mit

– einer Überwachungseinheit zum Erfassen eines in den Sicherheitsbereich eindringenden Objektes und zum Ausgeben eines Schaltsignals, insbesondere zur Unterbrechung der Arbeitsbewegung,
– einer Vorwarneinheit zum Erfassen eines in den Vorwarnbereich eindringenden Objektes, und
– einer Alarmeinheit zum Ausgeben eines Alarms bei Erfassung eines in den Vorwarnbereich eindringenden Objektes versehen ist.

This object is achieved by a device for monitoring a protective area of a working movement executing plant with the features of claim 1 and in particular by the fact that the protection area comprises a security area and a pre-warning area preceded by the security area, the device with

A monitoring unit for detecting an object penetrating into the security area and for outputting a switching signal, in particular for interrupting the working movement,
A prewarning unit for detecting an object penetrating into the prewarning area, and
- An alarm unit is provided for outputting an alarm upon detection of an entering into the Vorwarnbereich object.

Durch die Schaffung eines Vorwarnbereiches innerhalb des Schutzbereiches, der getrennt von dem eigentlichen Sicherheitsbereich, dessen Verletzung immer ein Abschalten der Anlage nach sich zieht, vorgesehen ist, kann die Vorwarneinheit frühzeitig ein sich dem Sicherheitsbereich näherndes Objekt, wie etwa einen Benutzer, erfassen, und eine Alarmeinheit kann in Ansprechen darauf einen Alarm ausgeben, der der betreffenden Person deutlich macht, dass sie Gefahr läuft, womöglich versehentlich den sicherheitskritischen Bereich der Maschine zu verletzen, was dann ein ungewolltes Abschalten zur Folge hätte. Die Person kann sich dann aufgrund des Alarms aus dem Vorwarnbereich zurückziehen, ohne dass es zu einem Abschalten der Maschine kommt. Auf diese Weise kann die Häufigkeit versehentlich ausgelöster Notabschaltungen stark verringert werden. Nichtsdestoweniger bleibt die Schutzfunktion der Vorrichtung vollständig erhalten, da nach wie vor bei Verletzung des Sicherheitsbereiches zwangsläufig eine Notabschaltung der Maschine erfolgt.By providing a Vorwarnbereiches within the protection area, which is separate from the actual security area, whose injury always entails a shutdown of the system, is provided, the Vorwarneinheit can early approaching the security area An object, such as a user, may be detected, and an alarm unit may issue an alarm in response to it indicating to the person concerned that it is in danger of accidentally violating the safety-critical area of the machine, which would result in unintentional shutdown , The person can then withdraw from the prewarning zone due to the alarm without the machine being switched off. In this way, the frequency of accidentally triggered emergency shutdowns can be greatly reduced. Nonetheless, the protective function of the device remains fully intact, since an emergency shutdown of the machine is still required if the safety area is breached.

Die Überwachungseinheit, die Vorwarneinheit und die Alarmeinheit können in einer einzigen Einheit integriert und zum Teil als Software implementiert sein.The monitoring unit, the early warning unit and the alarm unit can be in a single unit integrated and partly implemented as software.

Bei einer möglichen Ausführungsform der Erfindung sind Überwachungseinheit und/oder Vorwarneinheit als Lichtschranke, Lichtgitter, IR-Sensor und/oder als Laserscanner ausgebildet, wobei beliebige Kombinationen möglich sind. So kann insbesondere die Überwachungseinheit als Lichtgitter und die Vorwarneinheit als passiver IR-Sensor ausgeführt werden. In diesem Fall bildet das Lichtgitter der Überwachungseinheit eine Art Lichtvorhang in einer Ebene, während der passive IR-Sensor einen dreidimensionalen Raum vor dem Lichtgitter überwacht. Der passive IR-Sensor hat den Vorteil, dass er durch seinen kompakten Aufbau nur sehr wenig Einbauraum benötigt.at a possible embodiment the invention are monitoring unit and / or early warning unit as a light barrier, light grid, IR sensor and / or designed as a laser scanner, with any combinations are possible. Thus, in particular, the monitoring unit be executed as a light grid and the early warning unit as a passive IR sensor. In this case, the light grid of the monitoring unit forms a kind Light curtain in a plane while the passive IR sensor monitors a three-dimensional space in front of the light grid. The passive IR sensor has the advantage of being compact Construction requires very little installation space.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Alarmeinheit eine Ausgabeeinrichtung für ein akustisches und/oder optisches Alarmsignal.at a preferred embodiment the alarm unit comprises an audible output device and / or optical alarm signal.

Um die Person, die Gefahr läuft, den sicherheitsrelevanten Bereich einer Werkzeugmaschine zu verletzen, über diese Tatsache zu informieren, ist es zweckmäßig, ein von der Person deutlich wahrnehmbares akustisches oder optisches Alarmsignal oder beide Signale gleichzeitig, wie etwa einen Hupton und ein Blinklichtsignal, auszugeben.Around the person in danger to violate the safety-relevant area of a machine tool, over this To inform fact, it is expedient to clear one of the person perceptible audible or visual alarm or both Signals simultaneously, such as a horn sound and a flashing light signal, issue.

Die Ausgabeeinrichtung kann zur Ausgabe eines veränderlichen, insbesondere anschwellenden, akustischen Signals ausgelegt sein, wobei die Veränderung bzw. das Anschwellen mit zunehmender Nähe eines in den Vorwarnbereich eindringenden Objektes zu dem Sicherheitsbereich erfolgt. Durch die genannte Veränderung, bzw. durch die zunehmende Intensität des Warnsignals bei noch weiterer Annäherung an den Sicherheitsbereich wird einer gefährdeten Person die wachsende Gefahr deutlich gemacht, so dass sie rechtzeitig Gegenmaßnahmen ergreifen kann.The Output device can be used to output a variable, especially swelling, be designed acoustic signal, the change or the swelling with increasing proximity of one in the Vorwarnbereich penetrating object takes place to the security area. By the said change, or by the increasing intensity of the warning signal while still further approach At the safety area, a person at risk becomes the growing one Danger made clear so that they take timely countermeasures can take.

Der Vorwarnbereich kann bei einer anderen Ausführungsform segmentiert sein, so dass die Ausgabeeinrichtung segmentspezifische Signale ausgibt, damit eine Person unterscheiden kann, in welchem Segment des Vorwarnbereichs sie sich gerade befindet. Segmente, die nahe am Sicherheitsbereich liegen, können in diesem Fall beispielsweise ein lauteres Warnsignal auslösen als Segmente, die weiter vom Sicherheitsbereich entfernt sind.Of the Prewarning area may be segmented in another embodiment, such that the output device outputs segment-specific signals, so that a person can distinguish in which segment of the prewarning area she is currently located. Segments that are close to the security area can In this case, for example, raise a louder warning signal than Segments farther from the security area.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Alarmeinheit eine Alarmabbrucheinrichtung zum Stoppen der Ausgabe des Alarms bei einem den Vorwarnbereich verlassenden Objekt. Entfernt sich eine Person wieder aus dem Vorwarnbereich oder zieht sie das betreffende Körperteil aus dem Vorwarnbereich zurück, wird der Alarm durch die Alarmabbrucheinrichtung abgebrochen, da – solange sich kein Objekt im Vorwarnbereich befindet – keine Gefahr für ein Eindringen eines Objekts in den Sicherheitsbereich mehr besteht.at In another advantageous embodiment, the alarm unit comprises an alarm interrupt device for stopping the output of the alarm at an object leaving the prewarning area. Removes itself a person back out of the prewarning area or pulls them over body part back from the prewarning area, the alarm is aborted by the alarm interrupt device, as long as there is no object in the warning area - no danger of intrusion an object in the security area longer exists.

Der Vorwarnbereich kann den Sicherheitsbereich zumindest teilweise umgeben. Bei bestimmten Gegebenheiten, wie etwa bei der Rundumüberwachung einer Maschine oder eines Roboters, kann es von Vorteil sein, den Vorwarnbereich so einzurichten, dass er den Sicherheitsbereich derart umgibt, dass eine Annäherung an den Sicherheitsbereich aus jeder erdenklichen Raumrichtung erfasst wird. Dabei können Bereiche ausgenommen werden, bezüglich derer keine Überwachung erwünscht ist, wie etwa Bereiche, in denen eine Fördereinrichtung der entsprechenden Maschine Teile zuführt oder Teile von dieser weg transportiert, so dass an dieser Stelle ein freier, nicht überwachter Zugang möglich ist.Of the Pre-warning area may at least partially surround the security area. In certain circumstances, such as in the Rundumüberwachung a machine or a robot, it may be beneficial to use the Set up the warning area so that it covers the security area in such a way that surrounds an approach captured on the security area from every imaginable spatial direction becomes. It can Areas are excluded with respect to which no surveillance he wishes is such as areas where a conveyor of the corresponding Machine supplies parts or parts transported away from this, so at this point a free, unmonitored Access possible is.

Die Überwachungseinheit und die Vorwarneinheit umfassen beispielsweise einen Sender und einen Empfänger, wobei der Überwachungseinheit und der Vorwarneinheit ein gemeinsamer Sender zugeordnet sein kann. In dem Fall, dass die Überwachungseinheit und die Vorwarneinheit auf dem gleichen Arbeitsprinzip beruhen, ist es zum Beispiel aus Kostengründen von Vorteil, bestimmte Bauteile sowohl für die Überwachungseinheit als auch für die Vorwarneinheit zu verwenden. So ist es einerseits möglich, dass der Sender der Überwachungseinheit und der Sender der Vorwarneinheit eine einzige gemeinsame Laserdiodenzeile umfassen, während die Überwachungseinheit und die Vorwarneinheit jeweils eine eigene Empfängerzeile besitzen, die jeweils dem Sicherheitsbereich bzw. dem Vorwarnbereich zugeordnet sind.The monitoring unit and the pre-warning unit include, for example, a transmitter and a Receiver, the monitoring unit and the prewarning unit may be assigned a common transmitter. In the case that the monitoring unit and the early warning unit are based on the same working principle, is it for cost reasons, for example beneficial to certain components both for the monitoring unit as well for the early warning unit to use. So it is possible on the one hand, that the transmitter of the monitoring unit and the transmitter of the early warning unit a single common laser diode array include while the monitoring unit and the pre-warning unit each have their own receiver line, each of the Assigned to the safety area or the prewarning area.

Bei einer anderen Ausführungsform umfassen die Überwachungseinheit und die Vorwarneinheit eine einzige gemeinsame Kamera, bevorzugt eine CCD-Kamera.In another embodiment, the monitoring unit and the prewarning unit comprise a single common camera, preferably one CCD camera.

Auch eine Kameraüberwachung eignet sich nämlich zur Umsetzung der Idee, einen Schutzbereich in einen Sicherheitsbereich und einen dem Si cherheitsbereich vorgelagerten Vorwarnbereich einzuteilen. Der Sicherheitsbereich und der Vorwarnbereich werden beim Einsatz einer Kamera durch entsprechende Algorithmen bei der Bildauswertung unterschieden. Eine Verletzung des Vorwarnbereiches, die innerhalb eines entsprechenden Bereiches der Bildebene detektiert wird, führt in diesem Fall zur Ausgabe eines Alarms.Also a camera surveillance is suitable to implement the idea, a protection area in a security area and to divide a pre-warning area upstream of the safety area. The safety area and the prewarning area are being used a camera by appropriate algorithms in the image analysis distinguished. A violation of the pre-warning area, within a corresponding area of the image plane is detected, leads in this Case for issuing an alarm.

Die Überwachungseinheit, Vorwarneinheit und Alarmeinheit können zum Teil als Software-Routinen innerhalb eines einzigen Controllers, PCs oder dergleichen implementiert sein.The monitoring unit, Pre-warning unit and alarm unit can partly as software routines implemented within a single controller, personal computer or the like be.

Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben, in diesen zeigen:The The invention will be described below by way of example with reference to the drawings described in these show:

1 eine erindungsgemäße Vorrichtung zur Überwachung eines Schutzbereiches eines Industrieroboters, die ein Lichtgitter und einen IR-Sensor umfasst; und 1 a device according to the invention for monitoring a protected area of an industrial robot comprising a light grid and an IR sensor; and

2 eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Überwachung eines Schutzbereiches eines Industrieroboters, die eine Kamera zur Überwachung des gesamten, einen Industrieroboter umgebenden Raumes umfasst. 2 a further variant of a device according to the invention for monitoring a protection area of an industrial robot comprising a camera for monitoring the entire space surrounding an industrial robot.

Die in 1 gezeigte Vorrichtung zur Überwachung eines Schutzbereiches eines Industrieroboters 2 umfasst eine Überwachungseinheit 30, die eine vertikale Sendeleiste 32 und eine vertikale Empfangsleiste 34 aufweist. Von der Sendeleiste 32 ausgesandte Lichtstrahlen werden von Detektoren innerhalb der Empfangsleiste 34 erfasst. Die zahlreichen von der Sendeleiste ausgesandten parallelen Lichtstrahlen bilden ein ebenes, vertikales Lichtgitter, das dazu verwendet wird, einen Sicherheitsbereich 12 auf Ver letzung zu überwachen. Eine solche Verletzung wird erkannt, wenn zumindest einer der von der Sendeleiste 32 ausgehenden Lichtstrahlen durch ein in das Lichtgitter hineinragendes Objekt zumindest teilweise unterbrochen wird. Das dem unterbrochenen Lichtstrahl zugeordnete Detektorelement innerhalb der Empfangsleiste 34 registriert den fehlenden Lichteinfall, woraufhin von der Überwachungseinheit 30 ein Schaltsignal ausgegeben wird, das die Unterbrechung der Arbeitsbewegung des Industrieroboters 2 bewirkt.In the 1 shown device for monitoring a protection range of an industrial robot 2 includes a monitoring unit 30 containing a vertical transmission bar 32 and a vertical reception bar 34 having. From the transmission bar 32 emitted light rays are from detectors within the receiving bar 34 detected. The numerous parallel light beams emitted by the transmission strip form a planar, vertical light grid, which is used to form a safety area 12 to monitor for violation. Such an injury is detected if at least one of the transmission bar 32 outgoing light rays is at least partially interrupted by an object projecting into the light grid. The detector element associated with the interrupted light beam within the receiving bar 34 registers the lack of light, whereupon the monitoring unit 30 a switching signal is output, which is the interruption of the working movement of the industrial robot 2 causes.

Oberhalb der Empfangsleiste 34 ist eine Vorwarneinheit 20 angeordnet, die einen IR-Sensor 28 umfasst. Darüber befindet sich eine Alarmeinheit 22, die eine Ausgabeeinrichtung 24 in Form einer Hupe aufweist. Der IR-Sensor 28 erfasst IR-Strahlung, die von einem warmen Körper in einem dem Sicherheitsbereich 12 vorgelagerten dreidimensionalen Vorwarnbereich 14 ausgeht. Tritt eine Person vollständig oder auch nur teilweise in den Vorwarnbereich 14 ein, wird dies von dem IR-Sensor 28 registriert, woraufhin die Alarmeinheit 22 über die Hupe 24 einen Alarmton ausgibt. Zieht sich die den Alarm auslösende Person aus dem Vorwarnbereich 14 zurück ohne in das Lichtgitter einzugreifen, bricht eine in der Alarmeinheit 22 vorgesehene Alarmabbrucheinrichtung den Alarm ab, d.h. der Hupton hört auf. Bewegt sich jedoch die Person weiter durch den Vorwarnbereich 14 hindurch in Richtung des Sicherheitsbereiches 12 und unterbricht schließlich Lichtstrahlen des zwischen der Sendeleiste 32 und der Empfangsleiste 34 aufgespannten Lichtgitters, wird dies an der Empfangsleiste 34 registriert, woraufhin die Überwachungseinheit 30 ein Schaltsignal ausgibt, das den Industrieroboter 2 stillsetzt. Eine Gefährdung der betreffenden Person ist damit ausgeschlossen.Above the reception bar 34 is an early warning unit 20 arranged, which has an IR sensor 28 includes. Above it is an alarm unit 22 that is an output device 24 in the form of a horn. The IR sensor 28 Captures IR radiation from a warm body in a security area 12 upstream three-dimensional pre-warning area 14 emanates. If a person steps completely or partially into the pre-warning area 14 This is done by the IR sensor 28 registered, whereupon the alarm unit 22 over the horn 24 sounds an alarm. If the person triggering the alarm withdraws from the pre-warning area 14 back without interfering with the light curtain, one breaks in the alarm unit 22 provided alarm interrupt device from the alarm, ie the horn stops. However, if the person moves on through the prewarning area 14 through in the direction of the security area 12 and finally intercepts beams of light between the transmission bar 32 and the reception bar 34 clamped light grid, this is at the receiving bar 34 registered, prompting the monitoring unit 30 a switching signal that outputs the industrial robot 2 shuts down. A risk to the person concerned is thus excluded.

Die in 2 gezeigte Vorrichtung zur Überwachung eines Schutzbereiches eines Industrieroboters 2 umfasst eine oberhalb des Industrieroboters 2 angeordnete Kamera 36. In die Kamera integriert ist eine Steuerungs- und Auswerteeinrichtung, z.B. ein Mikrocontroller, der als Software implementierte Teile der Überwachungseinheit 30 zum Erfassen eines in einen Sicherheitsbereich 12 eindringenden Objektes, als Software implementierte Teile der Vorwarneinheit 20 zum Erfassen eines in einen Vorwarnbereich 14 eindringenden Objektes sowie ebenfalls als Software implementierte Teile der Alarmeinheit 22 zum Ausgeben eines Alarms bei Erfassung eines in den Vorwarnbereich 14 eindringenden Objektes umfasst. An der Kamera 36 ist auch eine Ausgabeeinrichtung 24 in der Form einer Warnleuchte vorgesehen. Anstelle einer Steuerungs- und Auswerteeinrichtung innerhalb der Kamera kann auch eine von der Kamera getrennte Steuerungs- oder Auswerteeinrichtung vorgesehen sein. Die Warnleuchte 24 kann auch an jeder anderen zweckmäßigen Stelle angeordnet sein.In the 2 shown device for monitoring a protection range of an industrial robot 2 includes one above the industrial robot 2 arranged camera 36 , Integrated into the camera is a control and evaluation device, for example a microcontroller, which is implemented as software parts of the monitoring unit 30 to capture one in a security area 12 penetrating object, as software implemented parts of the early warning unit 20 for detecting a in a prewarning area 14 penetrating object and also implemented as software parts of the alarm unit 22 for issuing an alarm upon detection of one in the prewarning area 14 enclosing object includes. At the camera 36 is also an output device 24 provided in the form of a warning light. Instead of a control and evaluation device within the camera may also be provided separate from the camera control or evaluation. The warning light 24 may also be arranged at any other convenient location.

Die Kamera 36 überwacht einen Schutzbereich 10, der aus einem inneren Sicherheitsbereich 12, der als eine Art Schutzmantel um den Arbeitsbereich des Industrieroboters 2 herum aufgespannt ist, und einem den Sicherheitsbereich 12 umgebenden Vorwarnbereich 14 besteht. Der Vorwarnbereich 14 umgibt dabei wiederum den Sicherheitsbereich 12 mantelförmig.The camera 36 monitors a protected area 10 that is from an inner security area 12 , which acts as a protective cover around the work area of the industrial robot 2 spanned around, and one the security area 12 surrounding prewarning area 14 consists. The prewarning area 14 again surrounds the security area 12 like a jacket.

Ein in den Vorwarnbereich 14 eintretendes Objekt, wie beispielsweise ein Gabelstapler, wird in einem dem Vorwarnbereich 14 entsprechenden Abbildungsbereich des Kamerasensors registriert, was die Vorwarneinheit 20 veranlasst, über die Alarmeinheit 22 ein Signal an die Warnleuchte 24 auszugeben, welches diese beispielsweise in regelmäßigen Abständen blinken lässt. Nähert sich das Objekt dem Industrieroboter 2 weiter und verletzt dabei den Sicherheitsbereich 12, wird auch dies von einem entsprechenden Bereich auf der Bildebene der Kamera 36 erfasst, was zur Folge hat, dass die Überwachungseinheit 30 den Industrieroboter 2 durch Ausgabe eines Schaltsignal abschaltet. Verlässt aber das Objekt den Vorwarnbereich 14, ohne den Sicherheitsbereich 12 zu verletzen, bricht eine als Software implementierte Alarmabbrucheinrichtung innerhalb der Überwachungseinheit 30 den Alarm ab, d.h. die Warnleuchte hört auf zu blinken.One in the prewarning area 14 entering object, such as a forklift, will be in a pre-warning area 14 corresponding imaging range of the camera sensor registers what the Vorwarneinheit 20 caused by the alarm unit 22 a signal to the warning light 24 to spend, for example, in regular Flashes intervals. When the object approaches the industrial robot 2 continue, violating the security area 12 , this too will be from a corresponding area on the picture plane of the camera 36 captured, which has the consequence that the monitoring unit 30 the industrial robot 2 by switching off a switching signal. But leaves the object the Vorwarnbereich 14 without the security area 12 violates a software implemented alarm interrupt device within the monitoring unit 30 the alarm, ie the warning light stops flashing.

Bei einer anderen, nicht dargestellten Ausführungsform sind auf der Bildebene der Kamera mehrere konzentrisch angeordnete Vorwarnbereiche definiert, die es erlauben, dass die Vorwarneinheit mit zunehmender Nähe eines eindringenden Objektes zu dem Sicherheitsbereich über die Alarmeinheit Warnsignale mit zunehmender Eindringlichkeit ausgeben kann. Dies erfolgt dadurch, dass jeder Verletzung eines näher bei dem Sicherheitsbereich liegenden Vorwarnbereiches von der Vorwarneinheit eine größere Bedeutung beigemessen wird und von der Alarmeinheit ein dementsprechend intensiverer Alarm ausgegeben wird.at another, not shown embodiment are on the image plane Defines the camera several concentrically arranged Vorwarnbereiche, which allow the early warning unit with increasing proximity of a penetrating object to the security area over the Alarm unit Output warning signals with increasing intensity can. This is done by making each injury closer to one the prewarning unit in the security area a greater importance is attributed to the alarm unit and a correspondingly more intense alarm is issued.

22: Industrieroboterindustrial robots
1010: Schutzbereichthe scope
1212: Sicherheitsbereichsecurity area
1414: Vorwarnbereichadvance warning
2020: Vorwarneinheitadvance warning
2222: Alarmeinheitalarm unit
2424: Ausgabeeinrichtung, Hupe, WarnleuchteOutput device, Horn, warning light
2828: IR-SensorIR sensor
3030: Überwachungseinheitmonitoring unit
3232: Sender, SendeleisteTransmitter, send To bar
3434: Empfänger, EmpfangsleisteReceiver, reception bar
3636: Kameracamera

Claims

Device for monitoring a protected area of a plant carrying out a working movement, in particular of a machine tool, the protected area ( 10 ) a security area ( 12 ) and the security area ( 12 ) upstream warning area ( 14 ), with a monitoring unit ( 30 ) for capturing one in the security area ( 12 ) penetrating object and for outputting a switching signal, in particular for interrupting the working movement, a Vorwarneinheit ( 20 ) for capturing one in the alert area ( 14 ) penetrating object, and an alarm unit ( 22 ) for issuing an alarm upon detection of one in the alert area ( 14 ) penetrating object.

Device according to claim 1, characterized in that the monitoring unit ( 30 ) and / or the early warning unit ( 20 ) are formed as a light barrier, light grid, IR sensor and / or laser scanner.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring unit ( 30 ) a light grid and the prewarning unit ( 20 ) a passive IR sensor ( 28 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the alarm unit ( 22 ) an output device ( 24 ) for an audible and / or visual alarm signal.

Apparatus according to claim 4, characterized in that the output device ( 24 ) for issuing one with increasing proximity of one in the advance warning area ( 14 ) penetrating object to the security area ( 12 ) variable alarm signal is designed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the alarm unit ( 22 ) an alarm interruption device for interrupting the output of the alarm at a pre-warning area ( 14 ) leaving object.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the prewarning area ( 14 ) the security area ( 12 ) at least partially surrounds.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the monitoring unit ( 30 ) and the early warning unit ( 20 ) comprise a transmitter and a receiver, wherein the monitoring unit ( 30 ) and the early warning unit ( 20 ) is assigned a common transmitter.

Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the monitoring unit ( 30 ) and the early warning unit ( 20 ) a single, common camera ( 36 ), preferably a CCD camera.