DE20317976U1

DE20317976U1 - Sicherheits-Lichtgitter

Info

Publication number: DE20317976U1
Application number: DE20317976U
Authority: DE
Original assignee: Sick AG
Current assignee: Sick AG
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2013-11-21
Also published as: EP1533630A1; US20050109920A1; EP1533630B1; US7262403B2; ATE340366T1; DE502004001527D1

Abstract

Sicherheits-Lichtgitter zur Überwachung eines Schutzfeldes mit einer Lichtsendeleiste (12), die eine Reihe nebeneinander angeordneter Lichtsender (14) aufweist und einer Lichtempfangsleiste (16), die den Lichtsendern (14) entsprechende ebenfalls nebeneinander angeordnete Lichtempfänger (18) aufweist, so dass eine Vielzahl zueinander paralleler und das Schutzfeld (21) bildender Lichtschranken (20) gebildet sind, mit wenigstens einer Steuer- und Auswerteeinheit (24), die die einzelnen Lichtschranken steuert und auswertet, so dass bei Unterbrechung einer oder mehrerer Lichtschranken (20) durch ein Objekt ein Warnsignal ableitbar ist und mit Konfigurationsmitteln zum Konfigurieren des Lichtgitters (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsmittel gebildet sind durch zwei Eingabeelemente (26 und 28) und wenigstens ein Anzeigeelement (30).

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheits-Lichtgitter zur Überwachung eines Schutzfeldes gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Lichtgitter für die Sicherheitstechnik dienen beispielsweise zur Absicherungen von gefahrbringenden Maschinen, wie Gesenkbiegepressen, Stanzmaschinen, Schneidwerkzeugen, Schweißrobotern und dergleichen. Das Sicherheits-Lichtgitter schützt dabei vor unzulässigem Eindringen in Gefahrenbereiche, indem das durch das Lichtgitter aufgespannte Schutzfeld auf Verletzung durch ein Objekt überwacht wird. Wird das Schutzfeld verletzt gibt das Sicherheits-Lichtgitter ein entsprechendes Signal aus, dass z. B. ein Abschalten der gefahrbringenden Maschine auslösen kann.
Entsprechend der Anwendung muss das Lichtgitter vor einem Ersteinsatz oder auch nach einem Austausch konfiguriert werden. In einer solchen Konfiguration wird beispielsweise eingestellt,

– ob eine Schützkontrolle aktiv oder inaktiv sein soll,
– ob eine Wiederanlaufsperre aktiv oder inaktiv sein soll,
– ob eine hohe oder niedrige Reichweite eingestellt werden soll,
– welches Signal an einem Diagnoseausgang anliegen soll,
– welche einer vorgegebenen Auswahl von Muting-Zeiten eingestellt werden soll.

Es sind Lichtgitter bekannt, bei denen die Konfigurationsdaten mit Hilfe von Drahtbrücken am Lichtgitter selbst oder an einem zugehörigen Steuergerät eingestellt werden. Dies ist nicht nur zeitaufwändig und arbeitsintensiv, sondern es müssen im Gerät bestimmte Verfahren eingestellt sein, damit bei einem einfachen Fehler, wie Drahtbruch, die eingestellte Funktion sich nicht unbeabsichtigt ändert. Diese Konfigurationsart birgt daher ein Sicherheitsrisiko und ist nicht sehr komfortabel.
Weiter sind sogenannte DIP-Schalter zur Konfiguration bekannt, die aber den Nachteil haben, dass sie nur von einem Fachmann bedient werden können und die im Inneren des Geräts angeordnet sind. Zum Einstellen ist daher stets ein Öffnen des Gerätes notwendig.
Darüber hinaus sind Sicherheits-Lichtgitter bekannt, bei denen die Konfiguration über eine graphische Bedienoberfläche eingestellt werden kann. Dazu bedarf es einerseits eines Computers oder einer SPS und einer entsprechenden Schnittstelle am Lichtgitter zur Verbindung mit dem Computer oder der SPS. Dadurch ist zwar eine komfortable Eingabe gegeben, aber in nachteiliger Weise bedarf es dafür eines hohen Aufwandes. Es muss ein Zusatzgerät, wie ein PC und eine Gerätekommunikationsschnittstelle bereitgestellt werden.
Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Lichtgitter der eingangs angegebenen Art zu schaffen, das einfach und in kostengünstiger Weise konfigurierbar ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Lichtgitter mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Das erfindungsgemäße Sicherheits-Lichtgitter zur Überwachung eines Schutzfeldes weist eine Lichtsendeleiste und eine Lichtempfangsleiste auf, so dass eine Vielzahl zueinander paralleler und das Schutzfeld bildender Lichtschranken gebildet sind. In einer Steuer- und Auswerteeinheit, die die einzelnen Lichtschranken steuert und auswertet, ist bei Unterbrechung einer oder mehrerer Lichtschranken durch ein Objekt ein Warnsignal ableitbar. Über Konfigurationsmittel ist das Lichtgitter vor dem Einsatz konfigurierbar. Erfindungsgemäß sind die Konfigurationsmittel gebildet durch zwei Eingabeelemente und wenigstens ein Anzeigeelement.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Eingabe der Konfigurationsdaten einerseits sehr einfach, schnell und komfortabel über nur zwei Eingabeelemente erfolgt und andererseits, dass keine zusätzlichen Geräte, wie PC, Gerätekommunikationsschnittstelle oder dergleichen, benötigt werden. Einfache Funktionen sind an- und abwählbar oder bieten eine Auswahlmöglichkeit. Es handelt sich nicht um komplexe oder vielfältige Einstellungen. Die erfindungsgemäße Ausbildung ist entsprechend kostengünstig.
Um den hohen Sicherheitsanforderungen zu genügen ist die Steuer- und Auswerteeinheit derart ausgelegt, dass die Eingabe von Konfigurationsdaten über die Eingabeelemente fehlersicher erfolgt. Das bedeutet, dass ein statisches Signal an einem der Eingabeelemente, z. B. durch Festhalten eines Tasters oder ein falsches Betätigen der Eingabeelemente durch die Steuer- und Auswerteeinheit erkennbar ist und nicht zu einer Konfigurationsänderung führt.
In konstruktiv einfacher Bauweise sind die zwei Eingabeelemente als Taster ausgebildet, da Taster auch sehr einfach zu bedienen sind.
Häufig werden in Lichtgittern Sieben-Segment-Anzeigen zur Anzeige von Betriebszuständen verwendet, so dass vorteilhafterweise eine solche auch für die Anzeige von Konfigurationsparametern verwendbar ist.
Um einen kompakten kostengünstigen Aufbau zu erhalten, sind die Konfigurationsmittel in die Lichtempfangsleiste integriert. Dadurch können zusätzliche Geräte eingespart werden.
Für eine intuitive und verständliche Eingabe von Konfigurationsdaten ist eines der Eingabeelemente zum Wählen einer Funktion und das andere zur Selektion der gewählten Funktion ausgelegt.
Um den Konfigurationsmodus fehlersicher aktivieren zu können sind beide Eingabeelemente gleichzeitig betätigbar.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Lichtgitters;
2 eine schematische Darstellung von Eingabe- und Anzeigeelementen von Konfigurationsmitteln einer Lichtempfangsleiste des Lichtgitters aus 1;
3 ein Ablaufdiagramm einer Konfigurierung.
Ein erfindungsgemäßes Lichtgitter 10 weist eine Lichtsendeleiste 12 auf, die eine Reihe nebeneinander angeordneter Lichtsender 14 aufweist und eine Lichtempfangsleiste 16, die den Lichtsendern 14 entsprechende, ebenfalls nebeneinander angeordnete Lichtempfänger 18 aufweist. Jeweils gegenüberliegende Lichtsender 14 und Lichtempfänger 18 bilden in bekannter Weise eine Vielzahl zueinander paralleler Lichtschranken 20, deren Lichtstrahl in 1 durch gestrichelte Linien dargestellt ist. Das Lichtgitter 10 mit seinen Lichtschranken 20 definiert somit zwischen Sendeleiste 12 und Empfangsleiste 16 einen Überwachungsbereich mit einem Schutzfeld 21. Das Lichtgitter 10 weist weiter wenigstens eine Steuer- und Auswerteeinheit auf. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist sowohl in der Sende- 12 als auch in der Empfangsleiste 16 wenigstens je eine Steuer- und Auswerteeinheit 22 bzw. 24 vorgesehen. Die Steuer- und Auswerteeinheit 22 steuert die einzelnen Lichtsender 14 der Sendeleiste 12 und die Steuer- und Auswerteeinheit 24 der Empfangsleiste steuert die Lichtempfänger 18 und wertet deren Signale aus, so dass bei Unterbrechung einer oder mehrerer Lichtschranken 20 durch ein Objekt ein Warnsignal aus der Steuer- und Auswerteeinheit 24 ableitbar ist. Dieses Signal kann auch zum Abschalten einer gefährlichen Maschine dienen.
Die grundsätzliche Funktionsweise eines solchen Lichtgitters ist z. B. in der DE 38 03 033 A1 beschrieben. Die einzelnen Lichtschranken 20 des Lichtgitters 10 werden zyklisch der Reihe nach aktiviert. Dabei werden die Lichtsender 14 und Lichtempfänger 18 auf optischem Wege über beispielsweise die erste und/oder letzte Lichtschranke synchronisiert, so dass immer der dem momentan sendenden Lichtsender gegenüberliegende Lichtempfänger aktiviert ist. Insbesondere ist dadurch eine elektrische Verbindung zwischen der Sendeleiste 12 und der Empfangsleiste 16 nicht notwendig.
Das erfindungsgemäße Lichtgitter ist derart ausgebildet, dass unterschiedliche Konfigurationen je nach Einsatzzweck einstellbar sind. Die entsprechende Konfiguration muss in das Lichtgitter vor einem Ersteinsatz oder auch nach einem Austausch eingespeichert werden. Je nach dem welche Funktionen an dem Lichtgitter einstellbar sind, sind die Funktionsparameter in einem Konfigurationsmodus vor Inbetriebnahme eingebbar. Diese Funktionen können beispielsweise sein:

– eine Aktivierung oder Deaktivierung einer Schützkontrolle,
– eine Aktivierung oder Deaktivierung einer Wiederanlaufsperre,
– eine hohe oder niedrige Reichweite,
– welches Signal an einem Diagnoseausgang anliegen soll,
– welche einer vorgegebenen Auswahl von Muting-Zeiten eingestellt werden soll.

Zur Eingabe der Konfigurationsparameter sind an dem Lichtgitter 10, vorzugsweise an der Steuer- und Auswerteeinheit 24 der Empfangsleiste 16, Konfigurationsmittel vorgesehen, die zwei Eingabeelemente, die als Taster 26 und 28 ausgebildet sind und ein Anzeigeelement, das als Sieben-Segment-Anzeige 30 ausgebildet ist, umfassen.
Um die einzelnen Merkmale der Erfindung und die Funktionsweise zu verdeutlichen, wird im Folgenden beispielhaft der Ablauf einer Konfiguration für eine bestimmte Funktion beschrieben. Es soll beispielsweise die Reichweite des Lichtgitters konfiguriert werden. Dieser Ablauf ist auch in 3 dargestellt.
Zunächst ist das Lichtgitter in den Konfigurationsmodus zu versetzen, also der Konfigurationsmodus zu aktivieren. Dazu werden beide Tasten 26 und 28 gleichzeitig für einen bestimmten Zeitraum gedrückt. Andere Aktivierungen sind möglich. So könnten z. B. beide Tasten zweimal hintereinander gleichzeitig gedrückt und wieder Iosgelassen werden.
Nach Aktivierung des Konfigurationsmodus erscheint an der Sieben-Segment-Anzeige 30 ein Symbol, das diesen Zustand symbolisiert, z. B.
Dann ist durch Drücken der Taste 26 die gewünschte Funktion, die eingestellt werden soll, zu wählen. Es ist zu bemerken, dass alle in dem Konfigurationsmodus einstellbaren Funktionen und deren Funktionswerte einen bestimmten "Wert" in der Sieben-Segment-Anzeige haben. Als Symbol für die Reichweite ist in diesem Ausführungsbeispiel das folgende gewählt.
Die Taste 26 ist nun so oft zu drücken, bis das vorgenannte Symbol für die Reichweiteneinstellung erscheint. Dann ist über die zweite Taste 28 die Reichweite, also der gewünschte Funktionswert, zu selektieren. Wenn beispielsweise zwei verschiedenen Reichweiten "high" und "low" einstellbar sind und der höhere Reichweitenbereich eingestellt werden soll, ist die Taste 28 so oft zu drücken, bis z.B. das Symbol
erscheint.
Damit ist die Reichweite konfiguriert. Entweder kann nun durch Drücken der Taste 26 eine weitere, zu konfigurierende Funktion angewählt werden oder der Konfigurationsmodus beendet werden. Eine Beendigung geschieht dadurch, dass mit der ersten Taste 26 die Funktion "Konfiguration beenden", die beispielsweise angezeigt wird durch das Symbol
gewählt wird und anschließend mit der zweiten Taste 28 selektiert wird, ob die eingegeben Konfiguration gespeichert und der Konfigurationsmodus verlassen werden soll oder ob die eingegeben Konfiguration nicht gespeichert und der Konfigurationsmodus verlassen werden soll. Dazu ist mit der zweiten Taste 28 zunächst zu selektieren, ob gespeichert werden soll oder nicht, was durch die Symbole
und
angezeigt wird, Dann wird durch zweimaliges Betätigen des Tasters 28 die selektierte Funktion ausgeführt und der Konfigurationsmodus verlassen.
Ein besonderes Merkmal ist die Ausbildung der Steuer- und Auswerteeinheit, so dass eine fehlersichere Eingabe gewährleistet ist. Damit ist sichergestellt, dass beispielsweise ein dauerhaftes Drücken eines Tasters oder auch eine falsche Tastendruckfolge nicht dazu führt, dass eine nicht gewünschte Konfiguration eingestellt wird.

Claims

Sicherheits-Lichtgitter zur Überwachung eines Schutzfeldes mit einer Lichtsendeleiste (12), die eine Reihe nebeneinander angeordneter Lichtsender (14) aufweist und einer Lichtempfangsleiste (16), die den Lichtsendern (14) entsprechende ebenfalls nebeneinander angeordnete Lichtempfänger (18) aufweist, so dass eine Vielzahl zueinander paralleler und das Schutzfeld (21) bildender Lichtschranken (20) gebildet sind, mit wenigstens einer Steuer- und Auswerteeinheit (24), die die einzelnen Lichtschranken steuert und auswertet, so dass bei Unterbrechung einer oder mehrerer Lichtschranken (20) durch ein Objekt ein Warnsignal ableitbar ist und mit Konfigurationsmitteln zum Konfigurieren des Lichtgitters (10), dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsmittel gebildet sind durch zwei Eingabeelemente (26 und 28) und wenigstens ein Anzeigeelement (30).
Lichtgitter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und Auswerteeinheit (24) derart ausgelegt ist, dass die Eingabe von Konfigurationsdaten über die Eingabeelemente (26, 28) fehlersicher erfolgt.
Lichtgitter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Eingabeelemente als Taster (26 und 28) ausgebildet sind.
Lichtgitter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Anzeigeelement eine Sieben-Segment-Anzeige (30) ist.
Lichtgitter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Konfigurationsmittel in die Lichtempfangsleiste (16) integriert sind.
Lichtgitter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Eingabeelemente (26) zum Wählen einer Funktion und das andere zur Selektion eines Funktionswertes ausgelegt ist.
Lichtgitter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Aktivieren eines Konfigurationsmodus beide Eingabeelemente (26 und 28) gleichzeitig betätigbar sind.