DE202018104132U1 - Sensor system and distance sensor module - Google Patents

Sensor system and distance sensor module Download PDF

Info

Publication number
DE202018104132U1
DE202018104132U1 DE202018104132.0U DE202018104132U DE202018104132U1 DE 202018104132 U1 DE202018104132 U1 DE 202018104132U1 DE 202018104132 U DE202018104132 U DE 202018104132U DE 202018104132 U1 DE202018104132 U1 DE 202018104132U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
distance sensor
distance
sensor module
housing
sensors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE202018104132.0U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sick AG
Original Assignee
Sick AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sick AG filed Critical Sick AG
Priority to DE202018104132.0U priority Critical patent/DE202018104132U1/en
Publication of DE202018104132U1 publication Critical patent/DE202018104132U1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/20Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16PSAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • F16P3/144Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using light grids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Manipulator (AREA)

Abstract

Distanzsensormodul (2) dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzsensormodul (2) ein Gehäuse (8) mit mindestens einem Distanzsensor (9) aufweist, wobei das Gehäuse (8) mindestens ein Drehgelenk (10) mit einer Drehachse (11) aufweist und zwei am Gehäuse (8) zueinander entgegengesetzt angeordnete Verbindungsstellen (12) aufweist, wobei jede Verbindungsstelle (12) ein Verbindungselement (13) aufweist zur Verbindung mit einem benachbarten Distanzsensormodul (2).Distance sensor module (2), characterized in that the distance sensor module (2) has a housing (8) with at least one distance sensor (9), wherein the housing (8) has at least one rotary joint (10) with a rotation axis (11) and two on the housing (8) mutually oppositely disposed connection points (12), wherein each connection point (12) has a connecting element (13) for connection to an adjacent distance sensor module (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Distanzsensormodul gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein Sensorsystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 7.The present invention relates to a distance sensor module according to the preamble of claim 1 and a sensor system according to the preamble of claim 7.

Zur Absicherung von Werkzeugen an Robotern bzw. der Prozesse der Werkzeuge mit den Werkstücken werden häufig berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen verwendet.To protect tools on robots or the processes of the tools with the workpieces contactless protective devices are often used.

Die Absicherung mit nur einer beispielsweisen immer gleichen Sensoranordnung stellt eine Herausforderung dar, weil die Geometrien der Werkzeuge und Werkstücke applikationsspezifisch sehr unterschiedlich sind.The protection with only one example, always the same sensor arrangement is a challenge, because the geometries of the tools and workpieces are application-specific very different.

Die EP 1 813 967 B1 offenbart ein Lichtgitter mit Modulen, die aneinandergereiht werden können.The EP 1 813 967 B1 discloses a light grid with modules that can be strung together.

Die US 2001/0040213 A1 offenbart Lichtgittermodule, die über ein Drehgelenk miteinander verbindbar sind.The US 2001/0040213 A1 discloses light grid modules which are connected to each other via a hinge.

Die DE 10 2015 112 656 A1 offenbart einen Roboter mit Einzelsensoren an einem Roboterarm.The DE 10 2015 112 656 A1 discloses a robot with individual sensors on a robot arm.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Distanzsensormodul bereitzustellen, welches mit anderen Distanzsensormodulen kombinierbar ist, um ein Schutzfeld um ein Werkzeug oder ein Werkstück an einem Roboterarm zu bilden.An object of the invention is to provide a distance sensor module which can be combined with other distance sensor modules to form a protective field around a tool or a workpiece on a robot arm.

Die Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 gelöst durch ein Distanzsensormodul, wobei das Distanzsensormodul ein Gehäuse mit mindestens einem Distanzsensor aufweist, wobei das Gehäuse mindestens ein Drehgelenk mit einer Drehachse aufweist und zwei entgegengesetzte Verbindungsstellen aufweist, wobei jede Verbindungsstelle ein Verbindungselement aufweist zur Verbindung mit einem benachbarten Distanzsensormodul.The object is achieved according to claim 1 by a distance sensor module, wherein the distance sensor module has a housing with at least one distance sensor, wherein the housing has at least one rotary joint with a rotation axis and two opposite connection points, each connection point has a connection element for connection to an adjacent distance sensor module ,

Die Aufgabe wird weiter gemäß Anspruch 7 gelöst durch ein Sensorsystem mit optoelektronischen Distanzsensormodulen zur Überwachung eines Gefahrenbereichs an einem bewegbaren Maschinenteil mit mindestens einem Schutzfeld, wobei die optoelektronischen Distanzsensoren ringförmig in einem ersten Ring an dem bewegbaren Maschinenteil angeordnet sind, wobei an dem bewegbaren Maschinenteil ein Werkzeug angeordnet ist, wobei die Distanzsensormodule jeweils ein Gehäuse mit mindestens einem Distanzsensor aufweisen, wobei das Gehäuse mindestens ein Drehgelenk mit einer Drehachse aufweist und zwei entgegengesetzte Verbindungsstellen aufweist, wobei jede Verbindungsstelle ein Verbindungselement aufweist zur Verbindung mit einem benachbarten Distanzsensormodul.The object is further achieved according to claim 7 by a sensor system with optoelectronic distance sensor modules for monitoring a danger zone on a movable machine part with at least one protective field, wherein the optoelectronic distance sensors are arranged annularly in a first ring on the movable machine part, wherein on the movable machine part a tool is arranged, wherein the distance sensor modules each having a housing with at least one distance sensor, wherein the housing has at least one rotary joint with a rotation axis and two opposite connection points, each connection point has a connecting element for connection to an adjacent distance sensor module.

Das Sensorsystem dient zum sicheren Überwachen des Gefahrenbereichs bzw. eines Überwachungsbereichs des bewegbaren Maschinenteils.The sensor system is used to safely monitor the danger zone or a monitoring area of the movable machine part.

Sicherheit ist gemäß vorliegender Erfindung Sicherheit im Sinne von Maschinensicherheit. Beispielsweise regelt die Norm EN/IEC 61496 die Anforderungen an einen sicheren Sensor bzw. eine sichere berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (BWS) zur Absicherung von Gefahrenbereichen. Maschinensicherheit ist in der Norm EN 13849 geregelt. Die Sicherheit wird beispielsweise durch einen zweikanaligen oder zweikanalig diversitären Aufbau einer Auswerteeinheit zur Fehleraufdeckung und zur Funktionsprüfung gewährleistet. Der abstandsmessende Sensor bzw. Distanzsensor gemäß vorliegender Erfindung ist beispielsweise eigensicher ausgebildet und erkennt interne Fehler. Bei Entdeckung eines Fehlers wird beispielsweise ein Fehlersignal generiert. Weiter verfügt der Sensor bzw. Distanzsensor optional über eine Sensortestung.Safety according to the present invention is safety in the sense of machine safety. For example, the rules Standard EN / IEC 61496 the requirements for a safe sensor or a safe non-contact protective device (ESPE) for the protection of hazardous areas. Machine safety is regulated in the EN 13849 standard. The security is ensured, for example, by a two-channel or two-channel diversitären structure of an evaluation unit for fault detection and functional testing. The distance-measuring sensor or distance sensor according to the present invention, for example, intrinsically safe and detects internal errors. When an error is detected, for example, an error signal is generated. Furthermore, the sensor or distance sensor optionally has a sensor test.

Eine Auswerteeinheit erkennt Schutzfeldverletzungen und kann ein sicherheitsgerichtetes Abschaltsignal ausgeben, um eine gefahrbringende Bewegung des Teils bzw. des Roboters zu stoppen bzw. das Teil oder den Roboter abzubremsen. Das kann z. B. über sichere Schaltsignale, z.B. OSSD-Signale (Output Safety Switching Device-Signale) oder sichere Distanzdaten, Abstandsdaten bzw. sichere Ortsdaten des Eingriffsereignisses realisiert werden. Beispielsweise ist die Auswerteeinheit zweikanalig ausgebildet.An evaluation unit detects protective field violations and can output a safety-related shutdown signal in order to stop a dangerous movement of the part or the robot or to decelerate the part or the robot. This can z. Via secure switching signals, e.g. OSSD signals (output safety switching device signals) or safe distance data, distance data or safe location data of the intervention event can be realized. For example, the evaluation unit is designed with two channels.

Die Distanzsensormodule bilden einen Halter, in den die berührungslos wirkenden Distanzsensoren integrierbar sind. Aufgrund des Gehäuses des Distanzsensormoduls kann eine bewegliche Kette gebildet werden, mit der unterschiedlichste Anordnungen der Distanzsensormodule realisiert werden können. Damit lassen sich Mensch-Roboter-Kollaborations-Anwendungen mit unterschiedlichen Roboter-Werkzeuggeometrien oder Werkstückgeometrien absichern.The distance sensor modules form a holder, in which the non-contact distance sensors can be integrated. Due to the housing of the distance sensor module, a movable chain can be formed with which a wide variety of arrangements of the distance sensor modules can be realized. This makes it possible to secure human-robot collaboration applications with different robot tool geometries or workpiece geometries.

Das Gehäuse besteht aus mindestens zwei Gehäuseteilen, die über das Drehgelenk miteinander verbunden sind.The housing consists of at least two housing parts, which are connected to each other via the rotary joint.

Die mehreren Distanzsensoren sind mit einer Auswerteeinheit zur Auswertung der Distanzsensoren verbunden. Die Leitungsführung der einzelnen Distanzsensoren kann einfach über das Drehgelenk erfolgen. Dabei müssen die Leitungen nicht unterbrochen werden, da die mechanisch lösbare Schnittstelle zum Aufbau des Sensorsystems nicht das Drehgelenk ist, sondern die lösbare Verbindungsstelle.The plurality of distance sensors are connected to an evaluation unit for evaluation of the distance sensors. The routing of the individual distance sensors can be done easily via the hinge. In this case, the lines must not be interrupted because the mechanically detachable interface to the structure of the sensor system is not the hinge, but the detachable connection point.

Das Sensorsystem gemäß vorliegender Erfindung kann der Anwender selbst aufbauen, entsprechend den vorgegebenen geometrischen Gegebenheiten. Durch die Drehgelenke lässt sich die Geometrie genau an vorgegebene mechanische Adapter anpassen.The sensor system according to the present invention may be constructed by the user himself, according to the given geometrical conditions. Due to the swivel joints, the geometry can be precisely adapted to predefined mechanical adapters.

Jedoch kann es auch vorgesehen sein, das Sensorsystem direkt beim Hersteller in der Produktion aufzubauen und manipulationssicher an den Anwender auszuliefern.However, it can also be provided to set up the sensor system directly at the manufacturer in production and deliver it to the user in a tamper-proof manner.

Die Distanzsensoren sind beispielsweise entlang dem Ring beabstandet zueinander angeordnet, wobei jeder Sensor ein flächiges Schutzfeld bildet. Die Schutzfelder nähern zusammen beispielsweise die Mantelfläche eines Zylinders oder Kegelstumpfes oder Rotationshyperboloids an.The distance sensors are spaced apart, for example, along the ring, with each sensor forming a planar protective field. The protective fields together approach, for example, the lateral surface of a cylinder or truncated cone or hyperboloid of revolution.

Optional weisen die Distanzsensoren gleichmäßige Abstände auf. Durch die gleichmäßigen Abstände der Sensoren und eine jeweils identische Winkelausrichtung der Detektionsstrahlen wird eine nahezu gleichmäßige Auflösung innerhalb des Schutzfeldes erreicht.Optionally, the distance sensors have uniform distances. Due to the uniform distances of the sensors and each identical angular orientation of the detection beams a nearly uniform resolution within the protective field is achieved.

Die Distanzsensoren sind berührungslos wirkende abstandsmessende Distanzsensoren, wobei die Distanzsensoren einen Detektionsstrahl zum Erfassen von Objekten im Überwachungsbereich aufweisen.The distance sensors are non-contact distance-measuring distance sensors, wherein the distance sensors have a detection beam for detecting objects in the monitoring area.

Die Distanzsensoren können jeweils ein linienförmiges oder flächiges Schutzfeld aufweisen. Das flächige Schutzfeld ist fächerförmig ausgebildet mit einem bestimmten Öffnungswinkel von beispielsweise 2° bis 20°.The distance sensors can each have a linear or flat protective field. The flat protective field is fan-shaped with a certain opening angle of for example 2 ° to 20 °.

In Weiterbildung der Erfindung weist das Gehäuse mindestens zwei Distanzsensoren auf, wobei zwischen den Distanzsensoren das Drehgelenk angeordnet ist.In a development of the invention, the housing has at least two distance sensors, the rotary joint being arranged between the distance sensors.

Die Distanzsensoren sind dabei optional so im Gehäuse angeordnet, dass bei einer Verbindung von Distanzsensormodulen bei gleichen Gelenkwinkeln äquidistante Abstände, also gleiche Abstände zwischen den optischen Achsen der Distanzsensoren, der Distanzsensoren eines Distanzsensormoduls und benachbarter Distanzsensormodule vorliegen. Durch die Anordnung von mindestens zwei Distanzsensoren pro Distanzsensormodul wird die Anzahl der Drehgelenke quasi halbiert.In this case, the distance sensors are optionally arranged in the housing in such a way that equidistant distances, ie equal distances between the optical axes of the distance sensors, the distance sensors of a distance sensor module and adjacent distance sensor modules, are present for a joint of distance sensor modules. By arranging at least two distance sensors per distance sensor module, the number of hinges is quasi halved.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Verbindungselement eine elektrische und mechanische Steckverbindung. Dadurch ist eine einfache elektrische Verbindung zwischen den Modulen bereitgestellt. Die Steckverbindung weist hierzu optional Rastmittel auf, um die Verbindung mechanisch zu sichern. Die Steckverbindung definiert dabei die mechanischen Abstände zwischen den Distanzsensoren.In a further development of the invention, the connecting element is an electrical and mechanical plug connection. This provides a simple electrical connection between the modules. The connector has this optional locking means to secure the connection mechanically. The connector defines the mechanical distances between the distance sensors.

In Weiterbildung der Erfindung ist zwischen den Distanzsensormodulen mindestens ein Distanzstück angeordnet. Dadurch kann ein Abstand der Distanzsensormodule zueinander eingestellt werden. Durch eine Verwendung mehrerer Distanzstücke kann der Abstand modular vergrößert werden. Durch die Distanzstücke wird ein modulares Sensorsystem gebildet, welches flexibel an die gewünschten Abmessungen und an die gewünschte Anzahl an Distanzsensoren angepasst werden kann.In a further development of the invention, at least one spacer is arranged between the distance sensor modules. Thereby, a distance of the distance sensor modules to each other can be adjusted. By using multiple spacers, the distance can be increased modular. The spacers form a modular sensor system which can be flexibly adapted to the desired dimensions and to the desired number of distance sensors.

In Weiterbildung der Erfindung ist an mindestens einem Gehäuse ein längsverstellbarer Haltearm angeordnet. Durch den Halterarm kann das Distanzsensormodul an dem Roboterarm bzw. einem Aufnahmekörper des Roboterarms befestigt werden. Der Haltearm ist dabei optional längenverstellbar ausgebildet. Bevorzugt ist jedes Distanzsensormodul mit jeweils einem Haltearm an dem Aufnahmekörper befestigt.In a further development of the invention, a longitudinally adjustable holding arm is arranged on at least one housing. By the holder arm, the distance sensor module can be attached to the robot arm or a receiving body of the robot arm. The support arm is optionally designed to be adjustable in length. Preferably, each distance sensor module, each with a holding arm attached to the receiving body.

In Weiterbildung der Erfindung ist der längsverstellbare Haltearm an dem Drehgelenk befestigt. Dadurch ist die Drehachse des Drehgelenks identisch mit der Befestigungsachse des Haltearms.In a further development of the invention, the longitudinally adjustable retaining arm is attached to the rotary joint. As a result, the axis of rotation of the rotary joint is identical to the mounting axis of the support arm.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen in:

  • 1 ein Distanzsensormodul mit einem Distanzsensor und einem Drehgelenk;
  • 2 ein Distanzsensormodul mit zwei Distanzsensoren und einem Drehgelenk zwischen den Distanzsensoren;
  • 3 ein Sensorsystem aus Distanzsensormodulen;
  • 4 ein Sensorsystem aus Distanzsensormodulen und Haltearmen;
The invention will be explained below with regard to further advantages and features with reference to the accompanying drawings with reference to embodiments. The figures of the drawing show in:
  • 1 a distance sensor module with a distance sensor and a hinge;
  • 2 a distance sensor module with two distance sensors and a pivot between the distance sensors;
  • 3 a sensor system of distance sensor modules;
  • 4 a sensor system of distance sensor modules and holding arms;

In den nachfolgenden Figuren sind identische Teile mit identischen Bezugszeichen versehen.In the following figures, identical parts are provided with identical reference numerals.

1 zeigt ein Distanzsensormodul 2, wobei das Distanzsensormodul 2 ein Gehäuse 8 mit mindestens einem Distanzsensor 9 aufweist, wobei das Gehäuse 8 mindestens ein Drehgelenk 10 mit einer Drehachse 11 aufweist und zwei entgegengesetzt angeordnete Verbindungsstellen 12 aufweist, wobei jede Verbindungsstelle 12 ein Verbindungselement 13 aufweist zur Verbindung mit einem benachbarten Distanzsensormodul. 1 shows a distance sensor module 2 , wherein the distance sensor module 2 a housing 8th with at least one distance sensor 9 having, wherein the housing 8th at least one swivel joint 10 with a rotation axis 11 and two oppositely disposed joints 12 having, each junction 12 a connecting element 13 has for connection to an adjacent distance sensor module.

Das Gehäuse 8 besteht aus mindestens zwei Gehäuseteilen 17, 18 die über das Drehgelenk 10 miteinander verbunden sind. The housing 8th consists of at least two housing parts 17 . 18 the over the swivel 10 connected to each other.

Die Distanzsensoren 9 sind berührungslos wirkende abstandsmessende Distanzsensoren 9, wobei die Distanzsensoren 9 einen Detektionsstrahl zum Erfassen von Objekten im Überwachungsbereich aufweisen.The distance sensors 9 are non-contact distance-measuring distance sensors 9 , where the distance sensors 9 have a detection beam for detecting objects in the surveillance area.

Gemäß 1 ist das Verbindungselement 13 eine elektrische und mechanische Steckverbindung 14. Dadurch ist eine einfache elektrische Verbindung zwischen den Modulen 2 bereitgestellt. Die Steckverbindung 14 weist hierzu optional Rastmittel auf, um die Verbindung mechanisch zu sichern. Die Steckverbindung 14 definiert dabei die mechanischen Abstände zwischen den Distanzsensoren 9.According to 1 is the connecting element 13 an electrical and mechanical plug connection 14 , This provides a simple electrical connection between the modules 2 provided. The plug connection 14 has this optional locking means to mechanically secure the connection. The plug connection 14 defines the mechanical distances between the distance sensors 9 ,

Gemäß 2 weist das Gehäuse 8 mindestens zwei Distanzsensoren 9 auf, wobei zwischen den Distanzsensoren 9 das Drehgelenk 10 angeordnet ist.According to 2 shows the case 8th at least two distance sensors 9 on, being between the distance sensors 9 the hinge 10 is arranged.

Die Distanzsensoren 9 sind dabei optional so im Gehäuse 8 angeordnet, dass bei einer Verbindung von Distanzsensormodulen 2 bei gleichen Gelenkwinkeln äquidistante Abstände, also gleiche Abstände zwischen den optischen Achsen der Distanzsensoren 9 eines Distanzsensormoduls 2 und benachbarter Distanzsensormodule 2 vorliegen. Durch die Anordnung von mindestens zwei Distanzsensoren 9 pro Distanzsensormodul 2 wird die Anzahl der Drehgelenke 10 quasi halbiert.The distance sensors 9 are optional in the case 8th arranged that when connecting distance sensor modules 2 at equal joint angles equidistant distances, ie equal distances between the optical axes of the distance sensors 9 a distance sensor module 2 and adjacent distance sensor modules 2 available. By the arrangement of at least two distance sensors 9 per distance sensor module 2 will be the number of hinges 10 almost halved.

3 zeigt ein Sensorsystem 1 mit optoelektronischen Distanzsensormodulen 2 zur Überwachung eines Gefahrenbereichs 3 an einem bewegbaren Maschinenteil mit mindestens einem Schutzfeld 5, wobei die optoelektronischen Distanzsensoren 9 ringförmig in einem ersten Ring an dem bewegbaren Maschinenteil angeordnet sind, wobei an dem bewegbaren Maschinenteil ein Werkzeug angeordnet ist, wobei die Distanzsensormodule 2 jeweils ein Gehäuse 8 mit mindestens einem Distanzsensor 9 aufweisen, wobei das Gehäuse 8 mindestens ein Drehgelenk 10 mit einer Drehachse aufweist und zwei entgegengesetzte Verbindungsstellen 12 aufweist, wobei jede Verbindungsstelle 12 ein Verbindungselement 13 aufweist zur Verbindung mit einem benachbarten Distanzsensormodul 2. 3 shows a sensor system 1 with optoelectronic distance sensor modules 2 for monitoring a hazardous area 3 on a movable machine part with at least one protective field 5 , wherein the optoelectronic distance sensors 9 are annularly arranged in a first ring on the movable machine part, wherein on the movable machine part a tool is arranged, wherein the distance sensor modules 2 one housing each 8th with at least one distance sensor 9 have, wherein the housing 8th at least one swivel joint 10 having a rotation axis and two opposite joints 12 having, each junction 12 a connecting element 13 has for connection to an adjacent distance sensor module 2 ,

Das Sensorsystem 1 dient zum sicheren Überwachen des Gefahrenbereichs 3 bzw. eines Überwachungsbereichs des bewegbaren Maschinenteils.The sensor system 1 is used for safe monitoring of the danger zone 3 or a monitoring area of the movable machine part.

Die Distanzsensoren 9 bilden gemäß 3 einen Halter, in den die berührungslos wirkenden Distanzsensoren 9 integrierbar sind. Aufgrund des Gehäuses 8 des Distanzsensormoduls 2 kann eine bewegliche Kette gebildet werden, mit der unterschiedlichste Anordnungen der Distanzsensormodule 2 realisiert werden können. Damit lassen sich Mensch-Roboter-Kollaborations-Anwendungen mit unterschiedlichen Roboter-Werkzeuggeometrien oder Werkstückgeometrien absichern.The distance sensors 9 form according to 3 a holder into which the non-contact distance sensors 9 can be integrated. Due to the case 8th of the distance sensor module 2 a movable chain can be formed, with the most diverse arrangements of the distance sensor modules 2 can be realized. This makes it possible to secure human-robot collaboration applications with different robot tool geometries or workpiece geometries.

Die mehreren Distanzsensoren 9 sind mit einer Auswerteeinheit zur Auswertung der Distanzsensoren 9 verbunden. Die Leitungsführung der einzelnen Distanzsensoren 9 kann einfach über das Drehgelenk 10 erfolgen. Dabei müssen die Leitungen nicht unterbrochen werden, da die mechanisch lösbare Schnittstelle zum Aufbau des Sensorsystems 1 nicht das Drehgelenk 10 ist, sondern die lösbare Verbindungsstelle 12.The multiple distance sensors 9 are equipped with an evaluation unit for evaluation of the distance sensors 9 connected. The routing of the individual distance sensors 9 can easily over the hinge 10 respectively. In this case, the lines must not be interrupted because the mechanically detachable interface to the structure of the sensor system 1 not the hinge 10 is, but the detachable connection point 12 ,

Das Sensorsystem 1 gemäß 3 kann der Anwender selbst aufbauen, entsprechend den vorgegebenen geometrischen Gegebenheiten. Durch die Drehgelenke 10 lässt sich die Geometrie genau an vorgegebene mechanische Adapter anpassen.The sensor system 1 according to 3 The user can build himself, according to the given geometrical conditions. Through the swivel joints 10 The geometry can be adapted exactly to given mechanical adapters.

Die Distanzsensoren 9 können jeweils ein linienförmiges oder flächiges Schutzfeld 5 aufweisen. Das flächige Schutzfeld 5 ist fächerförmig ausgebildet mit einem bestimmten Öffnungswinkel von beispielsweise 2° bis 20°.The distance sensors 9 can each have a linear or flat protective field 5 respectively. The flat protective field 5 is fan-shaped with a certain opening angle of for example 2 ° to 20 °.

Gemäß 4 ist an mindestens einem Gehäuse 8 ein längsverstellbarer Haltearm 15 angeordnet. Durch den Halterarm 15 kann das Distanzsensormodul 2 an dem Roboterarm bzw. einem Aufnahmekörper des Roboterarms befestigt werden. Der Haltearm 15 ist dabei optional längenverstellbar ausgebildet. Bevorzugt ist jedes Distanzsensormodul 2 mit jeweils einem Haltearm 15 an dem Aufnahmekörper befestigt.According to 4 is on at least one housing 8th a longitudinally adjustable arm 15 arranged. Through the holder arm 15 can the distance sensor module 2 be attached to the robot arm or a receiving body of the robot arm. The holding arm 15 is optionally adjustable in length. Preferred is each distance sensor module 2 each with a holding arm 15 attached to the receiving body.

Gemäß 4 ist der längsverstellbare Haltearm 15 an dem Drehgelenk 10 befestigt. Dadurch ist die Drehachse des Drehgelenks 10 identisch mit der Befestigungsachse des Haltearms.According to 4 is the longitudinally adjustable support arm 15 at the hinge 10 attached. As a result, the axis of rotation of the rotary joint 10 identical to the mounting axis of the support arm.

Die Distanzsensoren 9 sind beispielsweise gemäß 4 entlang dem Ring beabstandet zueinander angeordnet, wobei jeder Distanzsensor ein flächiges Schutzfeld bildet. Die Schutzfelder nähern zusammen beispielsweise die Mantelfläche eines Zylinders oder Kegelstumpfes oder Rotationshyperboloids an
Optional weisen die Distanzsensoren 9 gleichmäßige Abstände auf. Durch die gleichmäßigen Abstände der Distanzsensoren 9 und eine jeweils identische Winkelausrichtung der Detektionsstrahlen wird eine nahezu gleichmäßige Auflösung innerhalb des Schutzfeldes 5 erreicht.
The distance sensors 9 are for example according to 4 spaced along the ring, each distance sensor forms a flat protective field. The protective fields together approach, for example, the lateral surface of a cylinder or truncated cone or hyperboloid of revolution
Optionally have the distance sensors 9 even distances on. Due to the uniform distances of the distance sensors 9 and a respective identical angular orientation of the detection beams becomes a nearly uniform resolution within the protective field 5 reached.

Gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform ist zwischen den Distanzsensormodulen mindestens ein Distanzstück angeordnet. Dadurch kann ein Abstand der Distanzsensormodule zueinander bzw. ein Abstand der Distanzsensoren zueinander eingestellt werden. Durch eine Verwendung mehrerer Distanzstücke kann der Abstand modular vergrößert werden. Durch die Distanzstücke wird ein modulares Sensorsystem gebildet, welches flexibel an die gewünschten Abmessungen und an die gewünschte Anzahl an Distanzsensoren angepasst werden kann. According to one embodiment, not shown, at least one spacer is arranged between the distance sensor modules. Thereby, a distance of the distance sensor modules to each other or a distance of the distance sensors can be adjusted to each other. By using multiple spacers, the distance can be increased modular. The spacers form a modular sensor system which can be flexibly adapted to the desired dimensions and to the desired number of distance sensors.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Sensorsystemsensor system
22
DistanzsensormoduleDistance sensor modules
33
Gefahrenbereichdanger area
55
Schutzfeldprotection field
88th
Gehäusecasing
99
DistanzsensorDistance sensor
1010
Drehgelenkswivel
1111
Drehachseaxis of rotation
1212
Verbindungsstellenjoints
1313
Verbindungselementconnecting element
1414
Steckverbindungconnector
1515
Haltearmholding arm
1616
Distanzstückspacer
1717
Gehäuseteilhousing part
1818
Gehäuseteilhousing part

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1813967 B1 [0004]EP 1813967 B1 [0004]
  • US 2001/0040213 A1 [0005]US 2001/0040213 A1 [0005]
  • DE 102015112656 A1 [0006]DE 102015112656 A1 [0006]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • Norm EN/IEC 61496 [0011]Standard EN / IEC 61496 [0011]

Claims (7)

Distanzsensormodul (2) dadurch gekennzeichnet, dass das Distanzsensormodul (2) ein Gehäuse (8) mit mindestens einem Distanzsensor (9) aufweist, wobei das Gehäuse (8) mindestens ein Drehgelenk (10) mit einer Drehachse (11) aufweist und zwei am Gehäuse (8) zueinander entgegengesetzt angeordnete Verbindungsstellen (12) aufweist, wobei jede Verbindungsstelle (12) ein Verbindungselement (13) aufweist zur Verbindung mit einem benachbarten Distanzsensormodul (2).Distance sensor module (2), characterized in that the distance sensor module (2) has a housing (8) with at least one distance sensor (9), wherein the housing (8) has at least one rotary joint (10) with a rotation axis (11) and two on the housing (8) mutually oppositely disposed connection points (12), wherein each connection point (12) has a connecting element (13) for connection to an adjacent distance sensor module (2). Distanzsensormodul (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mindestens zwei Distanzsensoren aufweist, wobei zwischen den Distanzsensoren das Drehgelenk angeordnet ist.Distance sensor module (2) after Claim 1 , characterized in that the housing has at least two distance sensors, wherein between the distance sensors, the rotary joint is arranged. Distanzsensormodul (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (13) eine elektrische und eine mechanische Steckverbindung (14) ist.Distance sensor module (2) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the connecting element (13) is an electrical and a mechanical plug connection (14). Distanzsensormodul (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Distanzsensormodulen mindestens ein Distanzstück angeordnet ist.Distance sensor module (2) according to at least one of the preceding claims, characterized in that at least one spacer is arranged between the distance sensor modules. Distanzsensormodul (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Gehäuse (8) ein längsverstellbarer Haltearm (15) angeordnet ist.Distance sensor module (2) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a longitudinally adjustable holding arm (15) is arranged on the housing (8). Distanzsensormodul (2) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der längsverstellbare Haltearm (15) an dem Drehgelenk (10) befestigt ist.Distance sensor module (2) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the longitudinally adjustable retaining arm (15) on the rotary joint (10) is attached. Sensorsystem (1) mit optoelektronischen Distanzsensormodulen (2) zur Überwachung eines Gefahrenbereichs (3) an einem bewegbaren Maschinenteil mit mindestens einem Schutzfeld (5), wobei die optoelektronischen Distanzsensormodule (2) ringförmig in einem Ring an dem bewegbaren Maschinenteil (4) angeordnet sind, wobei an dem bewegbaren Maschinenteil ein Werkzeug angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Distanzsensormodule nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet sind.Sensor system (1) with optoelectronic distance sensor modules (2) for monitoring a danger zone (3) on a movable machine part with at least one protective field (5), the optoelectronic distance sensor modules (2) being arranged annularly in a ring on the movable machine part (4), wherein a tool is arranged on the movable machine part, characterized in that the distance sensor modules according to one of Claims 1 to 6 are formed.
DE202018104132.0U 2018-07-18 2018-07-18 Sensor system and distance sensor module Active DE202018104132U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018104132.0U DE202018104132U1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 Sensor system and distance sensor module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202018104132.0U DE202018104132U1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 Sensor system and distance sensor module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202018104132U1 true DE202018104132U1 (en) 2019-10-20

Family

ID=68499701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202018104132.0U Active DE202018104132U1 (en) 2018-07-18 2018-07-18 Sensor system and distance sensor module

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202018104132U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2231369B1 (en) Robot and method for monitoring the torque on such a robot
DE10143489C2 (en) Arrangement for detecting relative movements of two objects
EP2084897B1 (en) Camera system for monitoring a room region
EP0106033A2 (en) Feeler head for two or more coordinates measurement
DE102016213965A1 (en) Plug-in adapter, adjustment instrument and associated robot
DE102016114835A1 (en) robotic device
EP3441200A1 (en) Referencing method and device for industrial robots
DE202018104132U1 (en) Sensor system and distance sensor module
EP3597983B1 (en) Sensor system and distance sensor module
EP3215320B1 (en) Covering device for protecting sensors
EP2943313B1 (en) Mechanical interface, module system and machine
EP3418846A1 (en) Device for safety control of a machine
DE102013221899A1 (en) industrial robots
DE202017104603U1 (en) System for securing a machine
DE3229015A1 (en) FORCE DETERMINATION SYSTEM FOR A REMOTE ALIGNMENT CENTER
EP3578867B1 (en) Sensor system with optoelectronic distance sensors
DE102012014249B4 (en) Protective device for securing the movement of a robot arm that can be adjusted over several axes
DE202020101253U1 (en) system
DE102018113361B4 (en) Sensor system with optoelectronic distance sensors
EP3875228B1 (en) System for monitoring a hazard area at a movable machine part
DE202017103611U1 (en) Device for safety control of a machine
DE102018113362B4 (en) Sensor system with optoelectronic distance sensor modules
EP0429857A1 (en) Method for measuring the deviation between the movements of a machine which are created about a rotational axis and along two translational axes
DE102016201530A1 (en) Docking station for mobile robots and method for operating a mobile robot
EP3159075B1 (en) Continuous casting plant for producing a metallic strand or a slab and method for operating such a continuous casting plant

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification
R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years