-
Die Erfindung betrifft einen optoelektronischen Sensor zur Erfassung von Objekten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
-
Bei der Objekterfassung durch einen Laserscanner überstreicht ein von einer Laserlichtquelle erzeugter Sendelichtstrahl mit Hilfe einer beweglichen Ablenkeinheit periodisch einen Überwachungsbereich. Das Sendelicht wird an Objekten in dem Überwachungsbereich remittiert und in dem Laserscanner ausgewertet. Aus der Winkelstellung der Ablenkeinheit wird auf die Winkellage des Objektes und aus der Lichtlaufzeit unter Verwendung der Lichtgeschwindigkeit zusätzlich auf die Entfernung des Objektes von dem Laserscanner geschlossen. Dabei sind zwei grundsätzliche Prinzipien bekannt, die Lichtlaufzeit zu bestimmen. Bei phasenbasierten Verfahren wird das Sendelicht moduliert und die Phasenverschiebung des empfangenen gegenüber dem gesendeten Licht ausgewertet. Bei pulsbasierten Verfahren misst der Laserscanner die Laufzeit, bis ein ausgesandter Lichtpuls wieder empfangen wird.
-
Mit den Winkel- und Entfernungsangaben ist der Ort eines Objektes in dem Überwachungsbereich in zweidimensionalen Polarkoordinaten erfasst. Die dritte Raumkoordinate kann durch eine Relativbewegung in Querrichtung ebenfalls erfasst werden, beispielsweise durch einen weiteren Bewegungsfreiheitsgrad der Ablenkeinheit in dem Laserscanner oder indem das Objekt relativ zu dem Laserscanner bewegt wird. So können auch dreidimensionale Konturen ausgemessen werden.
-
Neben solchen Messanwendungen werden Laserscanner auch in der Sicherheitstechnik zur Überwachung einer Gefahrenquelle eingesetzt, wie sie beispielsweise eine gefährliche Maschine darstellt. Ein derartiger Sicherheitslaserscanner ist aus der
DE 43 40 756 A1 bekannt. Dabei wird ein Schutzfeld überwacht, das während des Betriebs der Maschine vom Bedienpersonal nicht betreten werden darf. Erkennt der Laserscanner einen unzulässigen Schutzfeldeingriff, etwa ein Bein einer Bedienperson, so löst er einen Nothalt der Maschine aus. Andere Eingriffe in das Schutzfeld, beispielsweise durch statische Maschinenteile, können vorab als zulässig eingelernt werden. Oft sind den Schutzfeldern Warnfelder vorgelagert, wo Eingriffe zunächst nur zu einer Warnung führen, um den Schutzfeldeingriff und damit die Absicherung noch rechtzeitig zu verhindern und so die Verfügbarkeit der Anlage zu erhöhen. Sicherheitslaserscanner arbeiten meist pulsbasiert. Das Schutzfeld ist üblicherweise ein Teil eines vom Laserscanner abgetasteten Überwachungsbereichs, wobei der Überwachungsbereich eine Vielzahl von Schutzfeldern aufweisen kann. Grundsätzlich kann auch der gesamte Überwachungsbereich des Laserscanners Schutzfeld sein.
-
In der Sicherheitstechnik eingesetzte Sensoren müssen besonders zuverlässig arbeiten und deshalb hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen, beispielsweise die Norm EN 13849 für Maschinensicherheit und die Gerätenorm EN 61496 für berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS). Zur Erfüllung dieser Sicherheitsnormen sind eine Reihe von Maßnahmen zu treffen, wie beispielsweise sichere elektronische Auswertung durch redundante, diversitäre Elektronik, Funktionsüberwachung oder speziell Überwachung der Verschmutzung optischer Bauteile, insbesondere einer Frontscheibe, und/oder Vorsehen von einzelnen Testzielen mit definierten Reflexionsgraden, die unter den entsprechenden Scanwinkeln erkannt werden müssen.
-
Sicherheitslaserscanner müssen ihre sichere Funktion gemäß der Gerätenorm EN 61496-3 auch dann behalten, wenn sie von starken Fremdlichtquellen, beispielsweise der Lichtquellen anderer Sensoren gleicher Bauart, in der Scanebene geblendet werden. Eine direkte Blendung führt zu einer Erhöhung des Rauschpegels im Empfänger, so dass das Signal-Rauschverhältnis des Empfangssignals, also von einem Objekt im Schutzfeld remittiertem Sendlicht, mehr registriert werden kann. In solchen Fällen wird statt des Objektsignals die Blendung als solche registriert. Dies kann beispielsweise durch eine Bestimmung eines Rausch-Pegels oder eines Gleichstromanteils im Empfangssignal erfolgen. Der Sensor wechselt dann in einen Verriegelungszustand (sicherheitsgerichtete Abschaltung) und ist somit nicht mehr verfügbar. Insbesondere beim Einsatz in mobilen Plattformen (führerlose Transportsysteme, FTS) treten häufig gegenseitige Blendungen von Sensoren gleicher Bauart auf. Die sicherheitsgerichteten Abschaltungen beeinträchtigen die Verfügbarkeit der Systeme: Es werden Stopps ausgelöst, obwohl sich keine Objekte im Überwachungsbereich befinden.
-
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Verfügbarkeit eines optoelektronischen Sensors, insbesondere eines Sicherheitslaserscanners und/oder einer daran angeschlossenen Vorrichtung bei gleichzeitiger Beibehaltung einer normgerechten Sicherheitsfunktion zu erhöhen.
-
Diese Aufgabe wird durch einen optoelektronischen Sensor zur Erfassung von Objekten nach Anspruch 1 gelöst. Dabei geht die Lösung von dem Grundgedanken aus, dass eine Blendung des Sensors zunächst lediglich eine Verschlechterung des Detektionsvermögens des Sensors darstellt und der Sensor zumindest eingeschränkt funktionsfähig bleibt. Bei Registrierung eines Blendungszustands des Sensors wird daher ein Zeitpunkt des Beginns des Blendungszustands erfasst, eine Blendungswarnung aktiviert, und im weiteren zeitlichen Verlauf eine Dauer der Blendungswarnung erfasst. Erst wenn die Zeitdauer der Blendungswarnung eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet, wird ein Blendungsfehler aktiviert, der Sensor wird in einen Verriegelungszustand gesetzt und es erfolgt eine sicherheitsgerichtete Aktion. Die Begriffe „Blendungswarnung“ und „Blendungsfehler“ sind in Bezug auf diese Anmeldung als Kennzeichnung oder Merker zu verstehen, die einen Blendungszustand des Sensors repräsentieren.
-
Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine Blendung eines Sensors durch eine externe Lichtquelle, beispielsweise eine Lichtquelle anderer Sensoren gleicher Bauart, nicht unmittelbar zu einem Verriegelungszustand des Sensors und somit zu einer sicherheitsgerichteten Aktion wie einer Abschaltung einer angeschlossenen Vorrichtung, beispielsweise eines führerlosen Transportsystems (FTS), führt. Dadurch wird die Verfügbarkeit des Sensors beziehungsweise der angeschlossenen Vorrichtung erhöht.
-
Ein erfindungsgemäßer optoelektronischer Sensor zur Erfassung eines oder mehrerer Objekte in einem Überwachungsbereich in einer Vielzahl von Abtastperioden umfasst wenigstens einen Lichtsender zum Aussenden eines Sendelichtstrahls, eine Vorrichtung zum periodischen Abtasten des Überwachungsbereichs mit dem Sendelichtstrahl, einen Lichtempfänger zum Erzeugen eines Empfangssignals aus einem aus dem Überwachungsbereich remittierten oder reflektierten Empfangslichtstrahl sowie eine Auswertungseinheit, die dazu eingerichtet ist, anhand des Empfangssignals eine Anwesenheit eines oder mehrerer Objekte im Überwachungsbereich zu bestimmen. Die Auswertungseinheit ist weiterhin dazu eingerichtet, einen Blendungszustand des Lichtempfängers, beispielsweise hervorgerufen durch eine externe Lichtquelle, zu registrieren. Bei Registrierung eines Blendungszustands kann die Auswerteeinheit eine Blendungswarnung aktivieren sowie im weiteren zeitlichen Verlauf eine Zeitdauer der Blendungswarnung messen. Überschreitet die Zeitdauer der Blendungswarnung eine vorgegebene Zeit, im Folgenden auch „maximale Blendungsdauer“ genannt, kann die Auswertungseinheit einen Blendungsfehler aktivieren und eine sicherheitsgerichtete Aktion auslösen.
-
Die Auswertungseinheit ist weiterhin dazu eingerichtet, bestehende Blendungswarnungen und/oder Blendungsfehler zu deaktivieren, wenn innerhalb einer vorgegebenen Wartezeit kein Blendungszustand registriert wurde. Dadurch wird sichergestellt, dass kurzeitige Blendungszustände nicht zu einer sicherheitsgerichteten Aktion führen oder der Sensor auch nach einer blendungsbedingten Verriegelung wieder in einen regulären Betriebszustand versetzt werden kann.
-
Ein Blendungszustand des Lichtempfängers kann vorteilhafterweise durch Messen eines Lichtempfängerstroms und/oder eines Signal-zu-Rausch-Verhältnisses des Lichtempfängers registriert werden. Überschreitet der Lichtempfängerstrom einen vorgegebenen Schwellenwert oder unterschreitet des Signal-zu-Rausch-Verhältnis einen vorgegebenen Schwellenwert, wird ein Blendungszustand des Lichtempfängers festgestellt.
-
Die maximale Blendungsdauer, nach der die Auswertungseinheit einen Blendungsfehler aktivieren und eine sicherheitsgerichtete Aktion auslösen kann, kann mindestens so lang sein wie eine auch als Ansprechzeit des Sensors bezeichnete Zeitspanne, die bei einer Schutzfeldverletzung, also bei einer Erfassung von Objekten in einem vorgebbaren Schutzfeld, gewartet wird,??? bis der Sensor in einen Verriegelungszustand gesetzt wird und eine sicherheitsgerichtete Aktion erfolgt. Bei einer Schutzfeldverletzung erfolgt eine sicherheitsgerichtete Aktion oder ein Versetzen des Sensors in einen Verriegelungszustand üblicherweise nicht instantan, sondern es wird über eine konfigurierbare Anzahl von Abtastperioden geprüft, ob die Schutzfeldverletzung konstant anliegt (typisch 2 - 4 Abtastperioden, was einer Zeitspanne von etwa 80 ms - 160 ms entspricht). Eine Abtastperiode ist dabei als einmalige Abtastung des Überwachungsbereichs durch den Sensor zu verstehen. Im Gegensatz dazu kann sich die die maximale Blendungsdauer in der Größenordnung von mehreren Sekunden bewegen. Bevorzugt kann die maximale Blendungsdauer länger als eine Ansprechzeit des Sensors sein, also beispielsweise mehr als vier Abtastperioden umfassen. Damit wird sichergestellt, dass durch eine kurzzeitige Blendung keine unnötige sicherheitsgerichtete Aktion ausgelöst wird.
-
In einer weiteren Ausführungsform ist die maximale Blendungsdauer nicht länger als 5 Sekunden. Damit ist eine normgerechte Auslegung als Sicherheitslaserscanner möglich. Die maximale Blendungsdauer kann auch in Abhängigkeit einer Eigengeschwindigkeit des Sensors gewählt werden, beispielsweise wenn der Sensor auf einer mobilen Plattform wie einem fahrerlosen Transportsystem, angeordnet ist.
-
In einer Ausführungsform kann der optoelektronische Sensor als eindimensionaler Scanner ausgebildet sein, wobei die Vorrichtung zum periodischen Abtasten dazu eingerichtet ist, den Sendelichtstrahl periodisch zu aktivieren oder zu deaktivieren und so einen punktförmigen Überwachungsbereich mit einer einstellbaren Abtastfrequenz abzutasten.
-
In einer weiteren Ausführungsform kann der optoelektronische Sensor zum Abtasten eines zweidimensionalen Überwachungsbereichs ausgebildet sein. Die Vorrichtung zum periodischen Abtasten des Überwachungsbereichs ist dabei bevorzugt als drehbare Ablenkeinheit ausgebildet, wobei der Sendelichtstrahl einen durch die Rotationsbewegung der Ablenkeinheit erzeugten Überwachungsbereich überstreicht. Der optoelektronische Sensor kann den Überwachungsbereich sektorweise abtasten. Als Sektor ist dabei ein Winkelsegment des Überwachungsbereichs zu verstehen, für den jeweils eine Auswertung des Empfangssignals erfolgt. Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, einen Blendungszustand global für den gesamten Überwachungsbereich, für einen Sektor, oder für eine individuelle Abtastrichtung zu ermitteln. Dadurch ist eine flexible Erfassung des Blendungszustands möglich.
-
Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, anhand des Empfangssignals eine Entfernung von Objekten zum Sensor zu erfassen, beispielsweise durch eine Lichtlaufzeit- oder eine Phasenmessung.
-
Die Auswertungseinheit kann dazu eingerichtet sein, bei Erfassung von Objekten in mindestens einem vorgebbaren Schutzfeld innerhalb des Überwachungsbereichs ein Abschaltsignal auszugeben und damit eine sicherheitsgerichtete Aktion auszulösen.
-
In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform kann die Auswertungseinheit dazu eingerichtet sein, erst nach Deaktivierung einer Blendungswarnung und/oder eines Blendungsfehlers ein Freigabesignal auszugeben, sofern kein Objekt in einem Schutzfeld erfasst wurde. Dadurch wird die Sicherheit erhöht, da zur Ausgabe des Freigabesignals sowohl die Bedingung „Schutzfeld frei“ als auch die Bedingung „keine Blendung des Sensors“ erfüllt sein müssen.
-
Der Sensor ist bevorzugt ein sicherer Laserscanner im Sinne der einleitend genannten oder vergleichbarer einschlägiger Normen, der einen sicheren Ausgang aufweist, über den das Absicherungssignal ausgegeben wird (OSSD, Output Signal Switching Device). Gerade Sicherheitslaserscanner müssen besonders zuverlässig arbeiten. Bei einer Blendung muss daher erkannt werden, ob die Sicherheitsfunktion noch gewährleistet bleibt. Durch die Erfindung wird eine sicherheitstechnische Anwendung auch unter gestörten Bedingungen möglich.
-
Der Sensor kann dazu eingerichtet sein, eine Information über eine Aktivierung und/oder eine Deaktivierung einer Blendungswarnung und/oder eines Blendungsfehlers akustisch und/oder visuell auszugeben, beispielsweise über eine in oder am Gehäuse angeordnete LED.
-
Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile beispielhaft anhand von Ausführungsformen und unter Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die Abbildungen der Zeichnung zeigen in:
- 1 eine schematische Schnittansicht eines Laserscanners;
- 2 eine schematische Darstellung eines Überwachungsbereichs eines Laserscanners
- 3 einen beispielhaften Verlauf eines Lichtempfängerstroms eines Lichtempfängers eines erfindungsgemäßen Sensors.
- 4 ein beispielhaftes Schema einer erfindungsgemäßen Signalauswertung
-
1 zeigt eine schematische Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Laserscanner 10. Die Erfindung wird an diesem Beispiel beschrieben, umfasst aber auch andere optoelektronische Sensoren zur Erfassung und Abstandsbestimmung mit den in den Ansprüchen genannten Eigenschaften.
-
Ein von einem Lichtsender 12, beispielsweise einem Laser, erzeugter Lichtstrahl 14 wird über einen Umlenkspiegel 15 und eine drehbare Ablenkeinheit 16 in einen Überwachungsbereich 18 gelenkt und dort von einem gegebenenfalls vorhandenen Objekt remittiert. Das remittierte Licht 20 gelangt wieder zu dem Laserscanner 10 zurück und wird dort über die Ablenkeinheit 16 und mittels einer Empfangsoptik 22 von einem Lichtempfänger 24, beispielsweise einer Photodiode, detektiert, wobei der Lichtempfänger 24 ein Empfangssignal erzeugt.
-
Die Ablenkeinheit 16 ist in der Regel als Drehspiegeleinheit ausgestaltet, die durch Antrieb eines Motors 26 kontinuierlich rotiert. Alternativ kann der Messkopf einschließlich dem Lichtsender 12 rotieren. Die jeweilige Winkelstellung wird über einen Encoder 28 erfasst. Der Lichtstrahl 14 überstreicht somit den durch die Rotationsbewegung erzeugten Überwachungsbereich 18. Wird ein von dem Lichtempfänger 24 empfangenes reflektiertes Lichtsignal 20 aus dem Überwachungsbereich 18 empfangen, so kann aus der Winkelstellung der Ablenkeinheit 16b mittels des Encoders 28 auf die Winkellage des Objektes in dem Überwachungsbereich 18 geschlossen werden.
-
Zusätzlich kann unter Verwendung der Empfangssignale des Lichtempfängers 24 auf die Entfernung des Objektes von dem Laserscanner 10 geschlossen werden, beispielsweise in bekannter Weise aus der Laufzeit einzelner Lichtpulse von ihrem Aussenden bis zu dem Empfang nach Reflexion an dem Objekt in dem Überwachungsbereich 18. Alternativ kann der Laserscanner 10 auch nach dem FMCW-Prinzip (Frequency Modulated Continuous Wave) arbeiten, wobei der Lichtsender 12 einen kontinuierlichen, frequenzmodulierten Lichtstrahl 14 aussendet und die Entfernung des Objektes von dem Laserscanner 10 aus einer Überlagerung eines Teils des ausgesendeten Lichtstrahls 14 mit dem reflektierten Lichtsignal 20 ermittelt wird.
-
Die Ermittlung der Entfernung des Objektes von dem Laserscanner 10 erfolgt in einer Auswertungseinheit 32, die außer mit dem Lichtempfänger 24 auch mit dem Lichtsender 12, dem Motor 26 und dem Encoder 28 verbunden ist. Somit stehen über den Winkel und die Entfernung zweidimensionale Polarkoordinaten aller Objekte in dem Überwachungsbereich 18 zur Verfügung. Zusätzlich kann die Auswertungseinheit 32 in einer noch zu beschreibenden Weise eine Blendung des Laserscanners 10 erkennen. Sämtliche Messwerte können über einen Ausgang 34 ausgegeben werden. Alle genannten Funktionskomponenten sind in einem Gehäuse 36 angeordnet, das im Bereich des Lichtaus- und Lichteintritts eine Frontscheibe 38 aufweist.
-
In einer sicherheitstechnischen Anwendung vergleicht die Auswertungseinheit 32 die Position der erfassten Objekte mit einem oder mehreren Schutzfeldern, deren Geometrie der Auswertungseinheit 32 durch entsprechende Parameter vorgegeben oder konfiguriert ist. Damit erkennt die Auswertungseinheit 32, ob ein Schutzfeld verletzt ist, also ob sich ein unzulässiges Objekt 48 darin befindet, und schaltet je nach Ergebnis den in dieser Ausführungsform als Sicherheitsausgang (OSSD, Output Signal Switching Device) ausgebildeten Ausgang 34. Dadurch wird beispielsweise eine sicherheitsgerichtete Aktion, beispielswiese ein Nothalt einer angeschlossenen und von dem Laserscanner 10 überwachten Maschine ausgelöst. Ein solcher Laserscanner wird durch Erfüllung der einleitend genannten Normen und die dafür erforderlichen Maßnahmen als Sicherheitslaserscanner ausgebildet.
-
Der Laserscanner 10 kann durch eine externe Lichtquelle 40 geblendet werden. Die externe Lichtquelle 40 muss sich dabei nicht zwangsläufig im Überwachungsbereich 18 befinden. Es reicht aus, wenn von der externen Lichtquelle 40 ausgesandtes Fremdlicht 42 den Lichtempfänger 24 des Laserscanners 10 erreicht, und dort zu einer Blendung des Lichtempfängers 24 führt. Die Blendung des Lichtempfängers 24 kann beispielsweise zu einer Überschreitung eines vorgegebenen Schwellenwerts eines Lichtempfängerstroms I oder einer Unterschreitung eines vorgegebenen Schwellenwertes eines Signal-zu-Rausch-Verhältnisses des Lichtempfängers 24 führen. Die Auswertungseinheit 32 ist dazu eingerichtet, einen Blendungszustand des Laserscanners 10 beziehungsweise des Lichtempfängers 24, wie weiter unten in den 3 und 4 beschrieben, zu registrieren.
-
2 zeigt einen beispielhaften Überwachungsbereich 18 eines Laserscanners 10, wobei der Überwachungsbereich 18 in eine Vielzahl von Sektoren 44a, 44b, 44c aufgeteilt ist. Wie bereits in der Beschreibung zu 1 erläutert, können im Überwachungsbereich 18 Schutzfelder 46a, 46b definiert sein. Erfasst der Laserscanner 10 ein Objekt, beispielsweise eine Person 46, in einem Schutzfeld 46b, löst der Laserscanner 10 oder eine mit dem Laserscanner 10 verbundene, übergeordnete Sicherheitsteuerung (nicht gezeigt) eine sicherheitsgerichtete Aktion aus, beispielsweise ein Abschalten eines Roboters 50. Wird kein Objekt (mehr) im Schutzfeld erfasst, kann der Laserscanner die übergeordnete Sicherheitsteuerung ein Freigabesignal ausgeben??? und der Roboter 50 wieder in Betrieb genommen werden.
-
Die Auswertungseinheit 32 kann dazu eingerichtet sein, einen Blendungszustand des Lichtempfängers jeweils sektorenweise zu registrieren. Beispielsweise würde eine externe Lichtquelle 40 zu einem Blendungszustand in einem Sektor 44c des Überwachungsbereich 18 führen, die Überwachung der Schutzfelder 46a, 46b in den übrigen Sektoren 44a, 44b des Überwachungsbereichs 18 jedoch nicht beeinträchtigen
-
Die Sektoren 44a, 44b, 44c können so angeordnet sein, dass die Sektoren jeweils maximal ein Schutzfeld aufweisen. Der Überwachungsbereich kann aber auch Sektoren aufweisen, die frei von Schutzfeldern sind oder mehrere Schutzfelder aufweisen.
-
3 zeigt einen beispielhaften Verlauf 60 des Lichtempfängerstroms I eines Lichtempfängers 24 bei Blendung durch eine externe Lichtquelle 40. Zu einem ersten Zeitpunkt T1 überschreitet der Lichtempfängerstrom I des Lichtempfängers 24 einen vorgegebenen Schwellenwert 62. Die Auswertungseinheit 32 registriert einen ersten Blendungszustand 63a (repräsentiert durch die schraffierte Fläche zwischen Schwellenwert 62 und Verlauf 60 des Lichtempfängerstroms I) und den ersten Zeitpunkt T1 und aktiviert eine erste Blendungswarnung 64a.
-
Zu einem zweiten Zeitpunkt T2 fällt der Lichtempfängerstrom I unter den vorgegebenen Schwellenwert 62 und es liegt kein Blendungszustand mehr vor. Bleibt der Lichtempfängerstrom I unter dem vorgegebenen Schwellenwert 62, wird nach einer vorgegebenen Wartezeit TW zum dritten Zeitpunkt T3 die Blendungswarnung 64a deaktiviert. Da die Zeitdauer zwischen T1 und T3, also die Zeitdauer der Blendungswarnung 64a eine maximale Blendungsdauer TB nicht überschreitet, wird keine sicherheitsgerichtete Aktion ausgelöst.
-
Zu einem vierten Zeitpunkt T4 überschreitet der Lichtempfängerstrom I wieder den vorgegebenen Schwellenwert 62. Die Auswertungseinheit 32 registriert einen zweiten Blendungszustand 63b (repräsentiert durch die gepunktete Fläche zwischen Schwellenwert 62 und Verlauf 60 des Lichtempfängerstroms I) und den vierten Zeitpunkt T4 und aktiviert eine zweite Blendungswarnung 64b. Da die Zeitdauer der zweiten Blendungswarnung 64b zu einem fünften Zeitpunkt T5 die maximale Blendungsdauer TB überschreitet, aktiviert die Auswertungseinheit 32 einen Blendungsfehler 66 und kann eine sicherheitsgerichtete Aktion, beispielsweise ein Abschalten des Roboters 50 auslösen.
-
Zu einem sechsten Zeitpunkt T6 fällt der Lichtempfängerstrom I wieder unter den vorgegebenen Schwellenwert 62 und es liegt kein Blendungszustand mehr vor. Bleibt der Lichtempfängerstrom I unter dem vorgegebenen Schwellenwert 62 werden nach der vorgegebenen Wartezeit TW zu einem siebten Zeitpunkt T7 die Blendungswarnung 64b und der Blendungsfehler 66 deaktiviert, da zwischenzeitlich kein Blendungszustand mehr vorlag. In weiterer Folge kann dann ein Rücksetzen der sicherheitsgerichteten Aktion, beispielsweise eine Wiederinbetriebnahme des Roboters erfolgen.
-
4 zeigt ein beispielhaftes Schema einer Signalauswertung durch die Auswertungseinheit 32.
-
In einer ersten Auswertung 70 wird der Blendungszustand des Lichtempfängers beispielsweise durch Messung des Lichtempfängerstroms und/oder Bestimmung des Signal-zu-Rausch-Verhältnisses ermittelt. Es erfolgt eine Überprüfung 72, ob innerhalb einer vorgegebenen Wartezeit TW ein Blendungszustand registriert wurde. Wurde innerhalb einer vorgegebenen Wartezeit TW ein Blendungszustand registriert, erfolgt eine Aktivierung 74 einer Blendungswarnung. Wurde innerhalb der vorgegebenen Wartezeit TW kein Blendungszustand registriert, erfolgt eine Deaktivierung 76 einer Blendungswarnung und/oder eines Blendungsfehlers sofern diese zuvor aktiviert waren. Für die beiden Zustände Blendungswarnung und Blendungsfehler können jeweils spezifische Zeiten definiert werden.
-
In einer zweiten Auswertung 80 erfolgt eine Bestimmung der Dauer einer Blendungswarnung des Lichtempfängers. Es erfolgt eine Überprüfung 82, ob eine Blendungswarnung länger als eine maximale Blendungsdauer TB besteht. Überschreitet die Zeitdauer einer Blendungswarnung die maximale Blendungsdauer TB, erfolgt eine Aktivierung 84 eines Blendungsfehlers, worauf eine sicherheitsgerichtete Aktion ausgelöst werden kann.
-
In einer dritten Auswertung 90 erfolgt die Bestimmung eines Schutzfeldzustands, wobei zunächst eine Überprüfung 92 des aktuellen Schutzfeldzustands durchgeführt wird. Liegt keine Verletzung des Schutzfeldes vor, erfolgt eine reguläre Auswertung 94 des Schutzfeldes auf das Eindringen von Objekten. Wurde das Schutzfeld bereits verletzt, erfolgt eine Überprüfung 96 des Blendungszustands. Wurde eine Blendungswarnung und/der ein Blendungsfehler registriert, erfolgt eine Verhinderung 98 einer Freigabe des Schutzfeldes, auch wenn sich zwischenzeitlich kein Objekt mehr im Schutzfeld befindet. Wenn keine Blendungswarnung und/oder Blendungsfehler registriert wurden, erfolgt wieder die reguläre Auswertung 94 des Schutzfeldes.
-
Die Auswertungen 70, 80, 90 laufen in der Auswertungseinheit 32 im Wesentlichen parallel ab. Insbesondere erfolgt eine fortlaufende Bestimmung des Schutzfeldzustands sowie des Blendungszustands.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
