DE3340475C2 - Elektronische Schaltung für eine Sicherheitseinrichtung - Google Patents
Elektronische Schaltung für eine SicherheitseinrichtungInfo
- Publication number
- DE3340475C2 DE3340475C2 DE19833340475 DE3340475A DE3340475C2 DE 3340475 C2 DE3340475 C2 DE 3340475C2 DE 19833340475 DE19833340475 DE 19833340475 DE 3340475 A DE3340475 A DE 3340475A DE 3340475 C2 DE3340475 C2 DE 3340475C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- window
- control
- moving parts
- safety device
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/02—Details
- H02H3/04—Details with warning or supervision in addition to disconnection, e.g. for indicating that protective apparatus has functioned
Landscapes
- Keying Circuit Devices (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltung zur Betätigung einer Sicherheitseinrichtung für Anlagen mit frei in den Raum beweglichen Teilen, insbesondere für Industrieroboter. Eine solche Sicherheitseinrichtung ist in der europäischen Patentschrift EU-PS 0012383 beschrieben. Die Schaltung erhält als Eingangssignale an Schaltmitteln anliegende elektrische Spannungen und gibt Ausgangssignale an eine Steuereinrichtung ab, die die beweglichen Teile stillsetzt oder ein Notlaufprogramm in Gang setzt. Die an den Schaltmitteln anliegende Spannung UF Fensterdiskriminatoren in Spannungsbereiche U1, U2, U3, U4 geteilt. Das durch die Spannungsbereiche U3, U4 gebildete Fenster ist kleiner als das durch die Spannungsbereiche U1, U2 gebildete Fenster. Die durch die Spannungsbereiche definierten Fenster sind unabhängig voneinander einstellbar. Ausgangssignale werden abgegeben, wenn die Spannung UF innerhalb der Spannung U1 oder oberhalb der Spannung U4 liegt. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit kann ein weiterer Fensterdiskriminator vorgesehen werden, derart, daß beim Ausfalle eines Fensterdiskriminators die Schaltung funktionsfähig bleibt. Durch Leuchtdioden kann die Lage der Spannung UF innerhalb der Fensterdiskriminatoren angezeigt werden.
Description
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale im Patentanspruch 1 gelöst Eine vorteilhafte
Weiterbildung der Erfindung ist in dem Patentanspruch 2 beschrieben.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher
erläutert Es zeigt
F i g. 1 durch die Erfindung zu überwachende Spannungsbereiche,
Fig. 2 Schaltplan.
Kern der Schaltung ist ein Fensterdiskriminator (IC 2), der ein Ausgangssignal liefert wenn die Eingangsspannung
in einem zulässigen Fenster zwischen U1 und i/2 liegt (F i g. 1). Die Schwellspannungen werden
durch das Widerstandsnetzwerk «10, «11, «16 festgelegt Bei Unterschreiten von UX (Betätigung des
Flächenschalters oder Kurzschluß in den Zuleitungen zu dem Flächenschalter) bzw. bei Überschreiten von
U 2 (Unterbrechung in den Zuleitungen zu dem Flächenschalter) fällt das Ober den Transistor T2 angesteuerte
Relais C2 ab. Gleichzeitig leuchtet LED 3 (UF
oberhalb) bzw. LED 4 (Ufunterhalb des Fensters).
Da der Widerstand des Flächenschalters in unbetätigtem
Zustand von der Größe der überwachten Fläche und von der Art der Anbringung am überwachten Objekt
abhängt, muß der Spannungsteiler bei Inbetriebnähme der Schaltung so abgeglichen werden, daß die
Spannung Uf in der Mitte des zulässigen Bereichs liegt.
Zur Vereinfachung dieses Abgleichvorganges und zur Erkennung langfristiger Veränderungen, z. B. aufgrund
von Materialveränderungen durch Umgebungseinflüsse, des Ruhewiderstandes des Flächenschalters wurde
ein zweiter Fensterdiskriminator eingesetzt (IC3), dessen Fenster in der Mitte des von IC2 überwachten Bereichs
liegt, jedoch kleiner ist (U3, t/4, F i g. 1). Liegt Uf
innerhalb des kleinen Fensters, so leuchtet LED β (grün), liegt sie oberhalb, so leuchtet LED 5 (gelb), liegt
sie unterhalb, so leuchtet LED 7 (gelb). Der Spannungsteiler ist also durch Verändern von R 18 so einzustellen,
daß die LED 6 (grün) leuchtet. R 17 begrenzt den Einstellbereich so, daß ein zu geringer Ruhewiderstand des
Flächenschalters, der bei Montage unter mechanischer Spannung entstehen kann, durch Verändern von «18
nicht mehr kompensiert werden kann.
Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der Schaltung wurde ein genauso wie IC 2 beschalteter weiterer Fensterdiskriminator
(ICX) parallel geschaltet, der Relais Cl
ansteuert. Die Schließerkontakte der Relais CX und C 2
werden in Reihe geschaltet, so daß bei einem Ausfall eines Fensterdiskt iminators, der nicht zum Abfall eines
Relais und damit zum Abschalten der Anlage führt, die Schaltung funktionsfähig bleibt.
Da ein solcher Fehler allerdings während des Betriebes auch nicht erkannt werden kann, wurde durch eine
weitere Schaltungsergänzung dafür gesorgt, daß in diesem Fall die Schaltung nach Ausschalten der Betriebsspannung,
nach Betätigung des AUS-Tasters oder nach einer Betätigung des Flächenschalters nicht mehr aktiviert
werden kann. Im Normalfall bleiben die Relais nach dem Einschalten der Betriebsspannung abgefallen,
bis der EI N-Taster gedrückt wird und den oberen Zweig des Eingangsspannungsteilers schließt. Ist der Flächenschalter
unbetätigt und Transistor 7"3 nicht leitend, so liegt i/p nun im zulässigen Bereich, die Relais ziehen an,
und die Haltekontakte C X X und C21 schließen den oberen Spannungsteilerzweig endgültig. Wird der Flächenschalter
nun betätigt, so sinkt durch die Widerstandsverringerung von «rdie Spannung Ur unter UX, und die
Relais Cl und C2 fallen ab. Die Kontakte CIl undC21
öffnen, so daß £/f« 0 V wird und die Relais auch bei
unbetätigtem Flächenschalter abgefallen bleiben, bis wieder der EIN-Taster gedrückt wird. Tritt nun ein Fehler
auf, der dazu führt, daß ein Relais nicht abfällt so wird dies nach dem Einschalten der Betriebsspannung,
nach einer Betätigung des Flächenschalters oder nach einer öetätigung des mit C11 und C 21 in Reihe geschalteten
AUS-Schalters durch einen Vergleich der Ausgangsspannungen der beiden Fensterdiskriminatoren
mit Hilfe des Antivalenzgatters /C4 erkannt
Sind die Ausgangsspannungen ungleich, so wird der Transistor Γ3 leitend und hält die Spannung Uf auf ca.
0 V, so daß die Schaltung auch durch Drücken des EIN-Tasters nicht aktiviert werden kann.
Diese zusätzliche Selbstüberwachung der Schaltung ist nur möglich, wenn die Haltekontakte der Relais über
den ifmgang der elektronischen Schaltung wirken und se bei abgefallenen Relais ein Betätigen des FFächenschalters
simulieren können. Das RC-Glied «29/C5 ist erforderlich, um kurze Ausgangsimpulse des Antivalenzgatters
zu unterdrücken, die dadurch entstehen, daß beim Schließen des EIN-Tasters die beiden Fensterdiskriminatoren
nicht exakt zum gleichen Zeitpunkt umschalten.
Ein Fehler im Antivalenzgatter kann unter Umständen nicht erkannt werden. In diesem Falle sind jedoch
zwei weitere Fehler erforderlich, um einen Schadensfall auszulösen. Ein Fehler, der dazu führt, daß beide Eingänge
des Antivalenzgatters auf 0 V liegen, wirkt sich auf die Relais nicht aus, da die Vorwiderstände « 30 und
« 31 entsprechend hochohmig sind.
Der Widerstand R 32 > RF bewirkt, daß UF bei einem
Kabelbruch auch nach öffnen der Kontakte CIl und
C 21 oberhalb des überwachten Fensters bleibt.
Bei der elektronischen Schaltung nach F i g. 2 wurden Bauelemente entsprechend der folgenden Stückliste
verwendet.
«1 | 180 |
«2 | 2,7 K |
«3 | 2,2 K |
«4 | 1 K |
«5 | 1 K |
«6 | 9,1 K |
«7 | 5,6 K |
«8 | 470 |
«9 | 180 |
«10 | 2,7 K |
«11 | 2,2 K |
«12 | 1 K |
«13 | 9,1 K |
«14 | 1 K |
«15 | 5,6 K |
«16 | 470 |
«17 | 8,2 K |
«18 | 47 K |
«19 | 180 |
«20 | 3,9 K |
«21 | 820 |
«22 | 1 K |
«23 | 1 K |
«24 | 1 K |
Cl
C2
C3
C2
C3
C4
C5
DX D2
C5
DX D2
ZDX
ZD 2
TX
T2
T3
ICX
IC 2
IC 3
IC4
IC5
LEDX
LED 2
LED 3
LED 4
LED 5
LED 6
LED 7
15 μΡ
68 nF
0,47 μ F
0,47 μ F
1N 4007
ZPD 12
ZPD 12
BC 182
TCA 965
CD 4070
LM78L15
LM78L15
rot
gelb
grün
gelb
grün
gelb
Λ 25 | 5,6 K |
K 26 | 1,2 K |
Λ 27 | 10Κ |
Λ 28 | 10Κ |
R 29 | 10Κ |
7? 30 | 100Κ |
Λ 31 | 100Κ |
Λ 32 | 100Κ |
Die technischen Daten der Schaltung sind: io
Betriebsspannung Ub 8... 27 V
bei i/e>18Vmit
Spannungsregler +15 V
für/C4 und Zenerdioden 15
ZPD 12 an aüen benutzten
Eingängen von /C 4
Stromaufnahme bei Ub=27 V max 12OmA
Eingangsstrom TCA 965 Pin 8 50 nA
Belastbarkeit der 20
Referenzspannung 10 mA
Umgebungstemperatur — 25° C... 85°C
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 25
30
35
40
60
65
Claims (1)
1. Elektronische Schaltung für eine Sicherheitsein- wenn die Eingangsspannung (Uf) innerhalb (LED 5),
richtung für Anlagen mit frei in den Raum bewegli- 5 oberhalb (LED 6) bzw. unterhalb (LED 7) des Spanchen
Teilen, insbesondere für Handhabungsgeräte nungsbereiches (i/3— Ua) des zweiten Fensterdiskri-(Industrieroboter)
oder führerlose Transportgeräte, minators (IC3) liegt
wobei die Sicherheitseinrichtung einen Flächenschalter aufweist, der bei Kollision der beweglichen
wobei die Sicherheitseinrichtung einen Flächenschalter aufweist, der bei Kollision der beweglichen
Teile mit Personen oder Gegenständen ein Signal 10
über die elektronische Schaltung an eine Steuereinrichtung abgibt, die die bewegten Teile stillsetzt Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltung oder ein Notlaufprogramm in Gang setzt, wobei der für eine Sicherheitseinrichtung für Anlagen mit frei in Flächenschalter durch flächenhaft auf die Stellen der dem Raum beweglichen Teilen mit den Merkmalen der bewegten Teile, die durch ihre Form und Bewe- 15 im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen gungsenergie bei Kollisionen eine Gefahr darstellen, Gattung.
über die elektronische Schaltung an eine Steuereinrichtung abgibt, die die bewegten Teile stillsetzt Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltung oder ein Notlaufprogramm in Gang setzt, wobei der für eine Sicherheitseinrichtung für Anlagen mit frei in Flächenschalter durch flächenhaft auf die Stellen der dem Raum beweglichen Teilen mit den Merkmalen der bewegten Teile, die durch ihre Form und Bewe- 15 im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen gungsenergie bei Kollisionen eine Gefahr darstellen, Gattung.
aufgebrachte Schichten gebildet wird, die ohne Aus der EP-PS 00 12 383 ist eine Sicherheitseinrich-
Druckbeanspruchung einen hohen elektrischen Wi- tung für Anlagen mit frei im Raum beweglichen Teilen,
derstand (Rf groß), entsprechend dem Druck bei insbesondere für Handhabungsgeräte wie Industriero-Druckbeanspruchung
durch Berührung jedoch ei- 20 boter und führerlose Transportfahrzeuge bekannt Dienen
niedrigen elektrischen Widerstand (Rf klein) se Sicherheitseinrichtung enthält Schaltmittel, die bei
aufweisen, wobei die am Widerstand (Rf) abfallende Kollosion der bewegten Teile mit Personen oder Gerä-Spannung
als Eingangsspannung (Uf) für die elek- ten ein Steuersignal abgeben, das die bewegten Teile
tronische Schaltung dient gekennzeichnet stillsetzt oder ein Notlaufprogramm in Gang setzt. Als
durch folgende Merkmale: 25 Schaltmittel dient eine zunächst elektrisch isolierende,
bei Druckbeanspruchung aber elektrisch leitende
a) es sind drei Fensterdiskriminatoren (ICi, IC 2, Kunststoffschicht, die zwischen zwei Elektrodenschich-/C3),
die eingangsseitig parallel geschaltet sind, ten flächenhaft auf den Stellen der bewegten Teile angemit
zwei unterschiedlich eingestellten Span- bracht ist die durch ihre Form und Bewegungsenergie
nungsbereichen (U3— Ua, Ui — U2) vorgesehen, 30 bei Kollisionen eine Gefahr darstellen. Durch eine weiwobei
der Spannungsbereich (U3—U4) des tere elastisch oder plastisch verformbare Schicht, die
zweiten Fensterdiskriminators (/C3) kleiner als zwischen den Schaltmitteln und den bewegten Teilen
der dem ersten und dritten Fensterdiskrimina- angeordnet sein kann, wird erreicht, daß der Schalttor
(IC 2 bzw. /Cl) gemeinsame Spannungsbe- punkt möglichst weit in Bewegungsrichtung der Teile
reich (U\ — Ui) ist und etwa in der Mitte des 35 nach vorn verlegt wird, ehe es zu einer direkten Berüh-Spannungsbereichs
(U\ — i/2) der beiden letzt- rung der harten Maschinenteile mit dem Objekt kommt,
genannten Fensterdiskriminatoren (IC2, ICl) Die Schaltmittel können auch in einzelne Bausteine mit
liegt, kleineren Abmessungen aufgeteilt sein, die nebeneinan-
b) die Spannungsgrenzen (Uu Ui, U3, Ua) der Fen- der auf der Oberfläche der bewegten Teile aufgebracht
sterdiskriminatoren sind unabhängig voneinan- 40 sind und elektrisch parallel geschaltet sind.
der einstellbar, Aus der DE-OS 31 17 338 ist ferner eine elektrische
c) der erste und der dritte Fensterdiskriminator Sicherheitseinrichtung für die Steuerung einer Druck-
(IC2 bzw. /Cl) erzeugen das Signal für die maschine bekannt, bei der diese Druckmaschine und
Steuereinrichtung, wenn die Eingangsspannung ihre elektromechanischen und elektronischen Steuer-
(Uf) unterhalb ihrer unteren Spannungsgrenze 45 einheiten und deren Bauteile vor den Folgen uner-
(U\) oder oberhalb ihrer oberen Spannungs- wünschter Spannungsschwankungen geschützt werden
grenze (Ut) liegt, soll. Dabei wird bei einem Steuertransformator mit
d) ein Relais (Cl, C2) ist jeweils den das Signal für mehreren Primär- und Sekundäranzapfungen unterdie
Steuereinrichtung abgebenden Ausgängen schiedlicher Spannungshöhen eine von der Sekundäran-(Pin
3) des ersten und dritten Fensterdiskrimi- 50 zapfung ausgehende Steuerspannung vergleichsweise
nators (IC 2 bzw. /Cl) nachgeschaltet, wobei für alle Steuerspannungen kontinuierlich gemessen und
ein Schließerkontakt (C 12) des einen Relais überwacht. In eine sekundärseitige Steuerleitung ist ei-(Cl)
mit einem Schließerkontakt (C22) des an- ne Spannungsüberwachungseinrichtung eingeschaltet,
deren Relais (C2) in Reihe geschaltet und diese die mit einem Überspannungsvergleicher sowie einem
Reihenschaltung mit dem Eingang der Steuer- 55 Unterspannungsvergleicher ausgestattet ist. Beim Uneinrichtung
verbunden ist, terschreiten bzw. Überschreiten vorgegebener Span-
e) die das Signal für die Steuereinrichtung abge- nungsgrenzwerte öffnet sich ein Kontakt in der Spanbenden
Ausgänge (Pin 3) des ersten und des nungsüberwachungseinrichtung und läßt dadurch eine
dritten Fensterdiskriminators (IC2 bzw. /Cl) Schützspule abfallen, die die Unterbrechung der Spansind
mit den Eingängen eines Antivalenzgatters 60 nungsversorgung über in allen Steuerleitungen ange-
(ICA) verbunden, dessen Ausgangssignal derart ordnete Schützkontakte gemeinsam auslöst. Die vorlieauf
die Eingangsspannung (Uf) der elektroni- gende Anmeldung ist auf einen Gegenstand gemäß der
sehen Schaltung einwirkt, daß bei ungleichen DE-OS 31 17 338 nicht gerichtet.
Eingangssignalen am Antivalenzgatter (ICA) Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische die Inbetriebnahme der Sicherheitseinrichtung 65 Schaltung für eine Sicherheitseinrichtung der eingangs verhindert wird. genannten Art so auszugestalten, daß sie einen leichten
Eingangssignalen am Antivalenzgatter (ICA) Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische die Inbetriebnahme der Sicherheitseinrichtung 65 Schaltung für eine Sicherheitseinrichtung der eingangs verhindert wird. genannten Art so auszugestalten, daß sie einen leichten
Abgleich ermöglicht und eine hohe Zuverlässigkeit auf-2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- weist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833340475 DE3340475C2 (de) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | Elektronische Schaltung für eine Sicherheitseinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19833340475 DE3340475C2 (de) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | Elektronische Schaltung für eine Sicherheitseinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3340475A1 DE3340475A1 (de) | 1985-05-23 |
DE3340475C2 true DE3340475C2 (de) | 1986-06-19 |
Family
ID=6213841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19833340475 Expired DE3340475C2 (de) | 1983-11-09 | 1983-11-09 | Elektronische Schaltung für eine Sicherheitseinrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3340475C2 (de) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1143230B (de) * | 1961-01-20 | 1963-02-07 | Licentia Gmbh | Schaltungsanordnung mit innerem Fehlerschutz bei logischen Verknuepfungsschaltungen mit vorzugsweise ruhenden Schaltelementen in einem Zwei-kanalsystem mit zueinander invers aufgebauten Kanaelen |
DE2854459A1 (de) * | 1978-12-16 | 1980-08-28 | Fraunhofer Ges Forschung | Sicherheitseinrichtung fuer anlagen mit in den raum bewegten teilen |
DE3117338A1 (de) * | 1981-05-02 | 1982-11-18 | Heidelberger Druckmaschinen Ag, 6900 Heidelberg | "elektrische sicherheitseinrichtung fuer die steuerung einer druckmaschine" |
-
1983
- 1983-11-09 DE DE19833340475 patent/DE3340475C2/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3340475A1 (de) | 1985-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0577641B1 (de) | Schaltungsanordnung für einen regler | |
DE3029960C2 (de) | ||
DE1640444B1 (de) | Druckbetaetigbare elektrische schalteranordnung | |
DE2316432A1 (de) | Kernreaktor-schutz- und sicherheitssystem | |
EP0149727B1 (de) | Überwachungsschaltung für die Sicherheitskontakte von Aufzügen | |
DE2911240A1 (de) | Ueberwachungsschaltung fuer eine zweikanalredundanz-steuervorrichtung | |
DE3340475C2 (de) | Elektronische Schaltung für eine Sicherheitseinrichtung | |
DE3642233C2 (de) | Einrichtung für die Selbstüberwachung von Relaiskontakten | |
EP0253000B1 (de) | Maschinenschutzschaltung | |
EP2215533B1 (de) | Steuereinrichtung für eine sicherheitsschaltvorrichtung mit integrierter überwachung der versorgungsspannung | |
EP0809361A2 (de) | Elektronisches Schaltgerät und Schaltungsanordnung zur Überwachung einer Anlage | |
DE102019003206B3 (de) | Sicherheitsanordnung | |
EP0034854B1 (de) | Überwachungsschaltung für eine Signalausgabeschaltung an einer Bremseinrichtung eines Fahrzeuges | |
DE4413676C1 (de) | Schützsicherheitskombination | |
EP1170849B1 (de) | Verfahren zur Steuerung und entsprechende Schaltungsanordnung | |
DE2621397A1 (de) | Sicherheitsschaltung, insbesondere fuer aufzugsanlagen | |
DE19620065A1 (de) | Schaltungsanordnung zur Überwachung des fehlerfreien und/oder zur Erkennung eines fehlerbehafteten Zustands einer Anlage | |
EP1353344A1 (de) | Schaltvorrichtung zur Signalisierung einer binaeren information | |
DE2732583C3 (de) | Brandmeldeeinrichtung | |
DE2419919A1 (de) | Schaltungsanordnung zum zusammenschalten mehrerer meldeeinrichtungen, insbesondere rauchmelder | |
DE3022058C2 (de) | Einrichtung zur signaltechnisch sicheren Steuerung eines Schaltgliedes | |
DE2759650C3 (de) | Brandmeldeeinrichtung | |
DE102022122527A1 (de) | Relaisvorrichtung und Sicherheitsschaltgerät mit mindestens einer Relaisvorrichtung | |
DE2538979C3 (de) | Elektronische Schaltungsanordnung zum Parallelschalten von Wechselstromnetzen | |
DE1537898C (de) | Prüfeinrichtung fur eine mehrere Kop pelstufen umfassende Koppelanordnung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Free format text: KNAPPMANN, ROLF, DIPL.-ING. NICOLAISEN, PETER, DIPL.-ING., 7000 STUTTGART, DE |
|
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |