DE202016100532U1 - Photocells with improved safety, especially for cutting machines - Google Patents
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Abstract
Lichtschranke mit verbesserter Sicherheit, besonders, wenn auch nicht entscheidend, für numerisch gesteuerte Schneidmaschinen oder Tische (10), die mit einer Arbeitsoberfläche versehen sind, auf der das Material, das durch eine oder mehrere Schneideinheiten (12), die entlang wenigstens eines Balkens (14), der sich quer über die Oberfläche selbst erstreckt, geschnitten werden soll, angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie wenigstens einen optischen oder Laserabtastsensor (20) aufweist, der an der gleichen Schneidmaschine oder dem Tisch (10) befestigt ist, um mit Hilfe von Laserstrahlen beständig in zwei Dimensionen der umliegenden Umgebung abzutasten.Photocell having improved safety, particularly though not critical, for numerically controlled cutting machines or tables (10) provided with a working surface on which the material passing through one or more cutting units (12) along at least one beam ( 14) extending across the surface itself, to be cut, characterized in that it comprises at least one optical or laser scanning sensor (20) fixed to the same cutting machine or table (10) to engage with Help scan laser beams consistently in two dimensions of the surrounding environment.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lichtschranke mit verbesserter Sicherheit, die besonders für Schneidvorrichtungen geeignet ist.The present invention relates to a photocell with improved safety, which is particularly suitable for cutting devices.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Sicherheitsschranke, wie vorstehend definiert, die auf numerisch gesteuerte Schneidvorrichtungen, die typischerweise zum Schneiden halbfertiger Produkte auf dem Gebiet der Fußbekleidung, Lederwaren, Dichtungen, technischer Stoffe, Mobiliar, Automobilen, etc. vorteilhaft verwendbar sind.More particularly, the present invention relates to a safety barrier as defined above which is advantageously applicable to numerically controlled cutting devices typically useful for cutting semi-finished products in the field of footwear, leather goods, gaskets, engineering fabrics, furniture, automobiles, etc.
Wie bekannt ist, werden in der industriellen Herstellung von Lederwaren im Allgemeinen, von Fußbekleidung und anderen Artikeln gegenwärtig verschiedene Maschinenwerkzeuge verwendet, die auf dem Ausgangsmaterial, das typischerweise aus Fell, Leder, synthetischen Materialien, Papier, technischen Stoffen und ähnlichem in laminarer Form besteht, viele maschinelle Bearbeitungsschritte durchgeführt, um die halbfertigen Produkte zu erhalten, die später zusammengesetzt und der Endbearbeitung unterzogen werden sollen. Der Schneidarbeitsgang bildet die Grundlage des Arbeitsprozesses und wird auf speziellen numerisch gesteuerten CNC-Schneidmaschinen oder Tischen ausgeführt; die Arbeitsoberfläche derartiger Maschinen kann besonders ausgedehnt sein, um ganze Felle aufzunehmen, und wird von wenigstens einem Balken überragt, der eine oder mehrere Schneideinheiten hält. Während der Arbeitsschritte überwacht ein Bediener die verschiedenen Bewegungen der Betriebseinheiten der zugehörigen mobilen Halterungen, um zu prüfen, ob es keine Probleme gibt, wie etwa, dass Ungenauigkeiten in dem Schnitt mit folgenden Produktausschüssen bewirkt werden.As is known, in the industrial manufacture of leather goods in general, of footwear and other articles, various machine tools are currently used which are based on the starting material, which typically consists of fur, leather, synthetic materials, paper, technical materials and the like in laminar form, Many machining operations were performed to obtain the semi-finished products to be assembled later and finalized. The cutting operation forms the basis of the working process and is carried out on special numerically controlled CNC cutting machines or tables; the working surface of such machines may be particularly extended to accommodate entire skins and is surmounted by at least one beam holding one or more cutting units. During the operations, an operator monitors the various movements of the operating units of the associated mobile brackets to check if there are no problems, such as causing inaccuracies in the cut with subsequent product panels.
Diese bekannten Maschinen, ebenso wie ähnliche Schneidmaschinen, sind mit Schutzsystemen versehen, um den zugewiesenen Bediener vor der Gefahr von Unfällen aufgrund von Ablenkung, Ermüdung oder Krankheit zu schützen.These known machines, as well as similar cutting machines, are provided with protection systems to protect the assigned operator from the danger of accidents due to distraction, fatigue or illness.
Es sind verschiedene Arten bekannt, die zulassen, den notwendigen Schutz zu erreichen, welche im Wesentlichen dafür gedacht sind, zu verhindern, dass die Hände oder Körperteile des Bedieners in Kontakt mit den sich bewegenden Teilen der Maschine kommen. Eine erste Art von Schutz, die seit einiger Zeit bekannt ist, wird durch eine mechanische Schranke gebildet, die durch einen tatsächlichen Metallzaun gebildet wird, der die Maschine umkreisend umgibt und einen oder mehrere Zugangsbereiche umfasst, die durch verschiebbare oder entfernbare Platten gebildet werden; derartige Platten werden von Mikroschaltern geschützt, die betätigt werden, die die Platten während des Betriebs der Maschine geöffnet oder weg bewegt werden, und stoppen sie sofort. Der Hauptnachteil dieses Systems ist die Schwierigkeit, eine Schranke derart umfassend und umständlich um die Maschine herzustellen, und folglich Ausführungskosten.Various types are known that allow to achieve the necessary protection, which is essentially intended to prevent the hands or body parts of the operator coming into contact with the moving parts of the machine. A first type of protection, known for some time, is formed by a mechanical barrier formed by an actual metal fence surrounding the machine and encompassing one or more access areas formed by slidable or removable panels; such panels are protected by microswitches that are actuated to open or move the panels during machine operation and immediately stop them. The main drawback of this system is the difficulty of making a barrier so extensive and cumbersome around the machine, and hence execution costs.
Es sind auch Schranken bekannt und weit verbreitet, die nicht die Notwendigkeit mit sich bringen, die Maschine materiell mit einem Zaun um den gesamten Umfang abzuschirmen, da sie Lichtschranken oder Infrarot-Fotozellen verwenden; in diesem Fall wird unter Verwendung von Infrarotstrahlen ein unsichtbares Schutzfeld erzeugt, das den Bereich, der als gefährlich betrachtet wird, abgrenzt, und jede Unterbrechung eines Lichtstrahls, die der Bediener unabsichtlich mit einer Hand oder anderen Teilen des Körpers verursachen kann, erzeugt unverzüglich ein Deaktivierungssignal für die Maschine.Barriers are also known and widely used that do not involve the need to physically shield the machine with a fence around its entire circumference, as they use photoelectric sensors or infrared photoelectric cells; in this case, using infrared rays, an invisible protective field is created which delimits the area considered hazardous, and any interruption of a beam of light which the operator may inadvertently cause with one hand or other parts of the body immediately generates a deactivation signal for the machine.
Selbst diese Systeme, wenn auch wirksam und viel einfacher als Zäune, sind nicht frei von Nachteilen. Wie es bei den Zäunen passiert, bestimmt in der Tat sogar bei der Verwendung von Lichtschranken das im Fall der Unterbrechung des Lichtstrahls gesendete Signal den unverzüglichen Stopp der Maschine; dies bedeutet, dass es anschließend notwendig ist, die Betriebsfähigkeit des Produktionszyklus wieder herzustellen, was Zeit beanspruchen kann, womit die Maschinenstillstandszeit verlängert wird. Aufgrund der plötzlichen Unterbrechung der Schneidphase kann es auch passieren, dass die halbfertigen Produkte beschädigt werden und zerstört werden müssen, wodurch ein weiterer wirtschaftlicher Schaden verursacht wird. Außerdem sind die bekannten Lichtschranken gemäß einer weitverbreiteten Art durch Säulen aufgebaut, die sich vertikal von dem Boden erstrecken, in denen jeweils ein Senderelement und ein Empfängerelement für die Strahlen oder das Strahlenbündel angeordnet sind, Diese Säulen sind typischerweise in der Nachbarschaft der Ecken der Maschine und in einem gewissen Abstand von ihr angeordnet, was somit zu einer bemerkbaren Behinderung mit einer Verkleinerung von Durchgangsräumen, zum Beispiel für interne Handhabungseinrichtungen in der Nachbarschaft der Maschine selbst führt. Der Zweck dieser Erfindung ist es, die vorstehend aufgelisteten Nachteile zu überwinden.Even these systems, while effective and much simpler than fences, are not free from drawbacks. Indeed, as with the fences, even when using photoelectric sensors, the signal transmitted in the event of the interruption of the light beam determines the immediate stop of the machine; this means that subsequently it is necessary to restore the operability of the production cycle, which can take time, thus prolonging machine downtime. Due to the sudden interruption of the cutting phase, half-finished products may also be damaged and destroyed, causing further economic damage. Moreover, the known photoelectric barriers of a widespread type are constituted by pillars extending vertically from the bottom, in each of which a transmitter element and a receiver element for the beams or the beam are arranged. These pillars are typically in the vicinity of the corners of the machine and at a certain distance from it, thus resulting in a noticeable obstruction with a reduction of passage spaces, for example for internal handling devices in the vicinity of the machine itself. The purpose of this invention is to overcome the disadvantages listed above.
Insbesondere ist der Zweck der vorliegenden Erfindung, eine Lichtschranke mit verbesserter Sicherheit bereitzustellen, die die Erzeugung von wenigstens zwei Zonen oder angrenzenden Schutzfeldern um die Maschine oder einen Teil von ihr herum zulässt, von denen nur die innerste nahe an der Maschine ihren Betrieb anschließend an die Unterbrechung des Lichtstrahls unverzüglich blockiert.In particular, the purpose of the present invention is to provide a photoelectric barrier with improved safety, which allows the creation of at least two zones or adjacent protective fields around or around the machine, of which only the innermost one close to the machine will continue its operation following the machine Interruption of the light beam blocked immediately.
Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, eine Sicherheitsschranke, wie vorstehend definiert, bereitzustellen, wobei wenigstens eine Zone oder ein Feld, das außerhalb von dem neben der Maschine und angrenzend daran ist, einen Alarmbereich bildet, der sich um die Maschine selbst umkreisend oder nur um einen Teil erstreckt, um wenigstens ein Warnsignal zu betätigen, ohne den gesamten Betrieb zu stoppen. Ein anderer Zweck der Erfindung ist es, eine Sicherheitsschranke bereitzustellen, die keine Behinderungen um die Maschine, die geschützt werden soll, erzeugt. Ein weiterer Zweck der Erfindung ist, für Benutzer eine verbesserte Sicherheitsschranke, insbesondere für Schneidmaschinen, verfügbar zu machen, die geeignet ist, ein hohes Niveau an Beanspruchbarkeit und Zuverlässigkeit mit der Zeit sicherzustellen, ebenso wie leicht und wirtschaftlich aufgebaut zu werden.Another purpose of the invention is to provide a safety barrier as defined above, wherein at least one zone or field external to that adjacent to the machine and adjacent thereto, forms an alarm area which extends around the machine itself or only part of it to actuate at least one warning signal without stopping the entire operation. Another purpose of the invention is to provide a safety barrier which does not create obstructions around the machine to be protected. Another purpose of the invention is to provide an improved safety barrier for users, especially for slicers, which is capable of ensuring a high level of strength and reliability over time as well as being light and economical in construction.
Diese und noch andere Zwecke werden durch die Schranke mit verbesserter Sicherheit der vorliegenden Erfindung gemäß dem Hauptanspruch erreicht.These and other objects are achieved by the improved security barrier of the present invention according to the main claim.
Die konstruktiven und funktionalen Charakteristiken der Schranke mit verbesserter Sicherheit der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung besser verstanden, wobei auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird, die eine bevorzugte und nicht einschränkende Ausführungsform darstellen, wobei:The constructive and functional characteristics of the improved safety barrier of the present invention will be better understood from the following detailed description, reference being made to the accompanying drawings which illustrate a preferred and non-limiting embodiment wherein:
Mit anfänglichem Bezug auf
Gemäß der Erfindung ist die Schneidmaschine oder der Tisch
In dem Moment, in dem der Lichtimpuls oder die Impulse, die von einem Sensor oder Laserabtaster ausgesendet werden, auf einen Körper in einem der vorher definierten Bereiche oder Zonen trifft/treffen, wird das Licht von der Oberfläche des Körpers selbst reflektiert und kehrt zu dem gleichen Sensor zurück. Die Zeit zwischen dem Senden des Impulses und dem Empfangen der Rückkehr erlaubt es einem Prozessor, den Abstand von dem Körper zu berechnen und zu erfassen, ob er in der Warnzone
Offensichtlich sollte diese zweite Art von Alarm den Bediener auffordern, eine weitere Annäherung an die Maschine
Wie aus dem Vorangehenden zu erkennen, werden die von der Erfindung erreichten Vorteile deutlich.As can be seen from the foregoing, the advantages achieved by the invention become apparent.
Die Lichtschranke mit verbesserter Sicherheit der vorliegenden Erfindung, die auf numerisch gesteuerten CNC-Schneidmaschinen oder Tischen bereitgestellt ist und auf der Verwendung eines oder von Paaren von Laserabtastsensoren
Die verbesserte Lichtschranke, die beispielhaft in Verbindung mit Schneidtischen der in den Figuren dargestellten Art vorgeschlagen wurde, kann in jedem Fall Maschinen anderer Art, die für das Schneiden jedes beliebigen Materials geeignet sind, ausrüsten.The improved light barrier, which has been proposed by way of example in connection with cutting tables of the type shown in the figures, can in any case equip machines of another type which are suitable for cutting any material.
Wenngleich die Erfindung vorstehend unter Bezug auf eine spezifische Ausführungsform beschrieben wurde, können Modifikationen und Varianten für einen Fachmann der Technik angesichts der vorstehenden Beschreibung offensichtlich sein. Daher will die Erfindung alle Modifikationen und Varianten, die in den Geist und Schutzberiech der folgenden Patentansprüche fallen, umfassen.While the invention has been described above by reference to a specific embodiment, modifications and variations will be apparent to those skilled in the art in view of the foregoing description. Therefore, the invention is intended to embrace all modifications and variations that fall within the spirit and the protection of the following claims.
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