DE4210661A1 - Verfahren und Anordnung zur Absicherung eines gefahrbringenden Bereiches sowie Schaltung zur Absicherung eines solchen - Google Patents
Verfahren und Anordnung zur Absicherung eines gefahrbringenden Bereiches sowie Schaltung zur Absicherung eines solchenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Absicherung eines insbesondere
gefahrbringenden Bereichs wie automatisierte Fertigungszelle, wobei im Zugang und/-
oder Ausgang zu dem Bereich zumindest ein Sensor sowie zumindest eine vorzugsweise
berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (BWS) zur Signalverarbeitung aufeinander
abgestimmt derart betätigt werden, daß ein Abschalten von zumindest einer in dem
Bereich betätigbaren Einrichtung wie Roboter bei Betätigung der Schutzeinrichtung
dann erfolgt, wenn von dem Sensor und der Schutzeinrichtung eine unzulässige Signal
folge erfaßt wird.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Anordnung zur Absicherung eines insbeson
dere gefahrbringenden Bereichs wie automatisierte Fertigungszelle, wobei im Zugang
und/oder Ausgang des Bereichs zumindest ein erster Sensor und zumindest eine vor
zugsweise berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (BWS) angeordnet sind, die zur
ordnungsgemäßen Nutzung des Bereichs von einer in den Bereich fahrbaren Einrichtung
wie fahrerlosem Fahrzeug betätigbar sind.
Auch bezieht sich die Erfindung auf eine Schaltung zur Absicherung eines insbesondere
gefahrbringenden Bereichs mit zumindest einem ersten Sensor und zumindest vorzugs
weise einer berührungslos arbeitenden Schutzeinrichtung (BWS), die in einem Freigabe
strompfad zur Betätigung von zumindest einer in dem Bereich angeordneten Einrichtung
wie Roboter liegt.
Fertigungszellen in automatisierten Produktionsanlagen wie Fertigungszellen mit Indu
strierobotern in der Automobilindustrie, die von fahrerlosen Transportsystemen (FTS)
befahren werden, sind durch Sicherheits-Lichtschranken oder Sicherheits-Lichtgitter,
sogenannte berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS), abgesichert, um Perso
nen gegen ein unzulässiges Begehen der gefahrbringenden Bereiche zu schützen.
Die Unterscheidung ob ein FTS-Fahrzeug den Gefahrenbereich befährt oder eine
Person unerlaubterweise den Gefahrenbereich betritt, erfolgt über binäre Sensoren wie
Positions- oder Näherungsschalter.
Diese Sensoren sind dabei so angeordnet, daß bei Annäherung des Fahrzeuges an den
gefahrbringenden Bereich eine Betätigung erfolgt, durch die die Schutzeinrichtung
überbrückt wird, also ein Abschaltbefehl für die Fertigungszelle unterdrückt wird.
Nachdem das Fahrzeug die Schutzeinrichtung durchfahren hat, wird deren Wirkung
wieder aktiviert.
Um einer Umgehung der Personenschutzfunktion vorzubeugen, sind die den Schutzein
richtungen zugeordneten Sensoren doppelt ausgelegt, um z. B. durch Gleichzeitigkeits
überwachungen Manipulationen der Betätigung zu erfassen. Auch kann die Möglichkeit
bestehen, die Schutzeinrichtung nur dann überbrücken zu lassen, wenn eine bestimmte
Folge der von den Sensoren bzw. Schutzeinrichtungen abgeleiteten Signale eingehalten
wird.
Maßnahmen gegen ein Umgehen von Schutzeinrichtungen mit Personenschutzfunktion
gehören zu den elementaren Anforderungen an entsprechenden Anordnungen, wobei
grundsätzlich nur sichergestellt werden muß, daß ein Umgehen der Schutzfunktion mit
sogenannten einfachen Mitteln nicht möglich ist.
Ein Umgehen von Schutzeinrichtungen mit einfachen Mitteln zu verhindern, basiert auf
dem Zugeständnis, daß grobe Fahrlässigkeit oder Vorsatz mit üblichen Maßnahmen
schwerlich zu verhindern sind.
Im Gegensatz zu beweglichen Schutzeinrichtungen wie Schutztüren oder Schutzgittern,
die eine bewußte Handlung erfordern, um in den Gefahrenbereich zu gelangen, muß bei
berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen berücksichtigt werden, daß ein unbewuß
tes Verhalten z. B. Unbeteiligter zu einer Gefährdung dieser führen kann.
Der schaltungstechnische Aufwand, um diesen Anforderungen zu genügen, ist erheblich,
zumal die Schaltungen selbst fehlersicher aufgebaut sein müssen. Dies wiederum bedeu
tet, daß ein Versagen eines Bauteils zu keiner Personengefährdung führen darf.
Um all diesen Forderungen zu genügen - und unter Berücksichtigung der Fehlersicher
heit -, sind diskret aufgebaute Steuerungen mit Hilfsschützen bekannt, die eine Signal
verarbeitung von berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen bei automatisierten
Fertigungseinrichtungen einbinden. Entsprechende Schaltungen sind jedoch allein
aufgrund der Vielzahl der verwendeten Hilfsschütze recht platzgreifend, wobei aufgrund
erheblicher Verdrahtungen häufig Schaltfehler auftreten. Auch bereitet es Schwierigkeit,
problemlos fehlerhafte Bauteile auszutauschen.
Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Anordnung
bzw. eine Schaltung zur Absicherung eines insbesondere gefahrbringenden Bereichs
derart weiterzubilden, daß bei kompakterem Schaltungsaufbau ein hohes Maß an
Sicherheit gegeben ist, so daß eine Personengefährdung weitgehend ausgeschlossen ist.
Auch soll eine schnelle Ortung von Fehlern möglich sein. Fehlschaltungen aufgrund von
Verdrahtungsfehlern sollen weitgehend unterbunden werden.
Verfahrensmäßig wird das Problem dadurch gelöst, daß bei Betätigen von zumindest
einem der Schutzeinrichtung vorgeordneten (ersten) Sensor eine Betätigung der Schutz
einrichtung negiert wird, daß bei nachfolgender Betätigung von zumindest einem der
Schutzeinrichtung nachgeordnetem (zweiten) Sensor bei weiterhin gleichzeitiger Betäti
gung der Schutzeinrichtung deren Betätigung weiterhin negiert wird und daß bei an
schließender fehlender Betätigung der Schutzeinrichtung und fehlender Betätigung der
Sensoren ein erneutes Betätigen der Schutzeinrichtung ein Abschalten der Einrichtung
bewirkt.
Insbesondere kann dem zweiten Sensor ein dritter Sensor nachgeordnet werden, der bei
einer ordnungsgemäßen Absicherung des Bereiches bei gegebener Betätigung der
Schutzeinrichtung aktiviert wird.
Insbesondere zeichnet sich das Verfahren durch eine als ordnungsgemäß zu bewertende
Signalfolge nachstehender Art aus:
- - Betätigungssignal des ersten Sensors,
- - Betätigungssignal der Schutzeinrichtung,
- - Betätigungssignal des zweiten Sensors bei anstehender Betätigung des ersten Sensors und der Schutzeinrichtung,
- - fehlendes Betätigungssignal des ersten Sensors,
- - fehlendes Betätigungssignal der Schutzeinrichtung,
- - fehlendes Betätigungssignal des zweiten Sensors.
Anders ausgedrückt muß eine Verknüpfung nachstehender Verfahrensschritte in einer
fest vorgegebenen Folge eingehalten werden, die bei einem Verlassen zu einer Ab
schaltung der in dem gefahrbringenden Bereich angeordneten Einrichtungen führt.
Dabei sind vorzugsweise jeweils zwei erste und zwei zweite Sensoren der Schutzein
richtung vor- bzw. nachgeschaltet. Hierbei kann es sich um Positions- oder Näherungs
schalter handeln. Bei der Schutzeinrichtung selbst handelt es sich vorzugsweise um
berührungslos arbeitende Lichtschranken, Infrarotstrahlern, Mikrowellen, Ultraschall
wellen. Aber auch andere, gegebenenfalls nicht berührungslos arbeitenden Schutzein
richtungen können in Abhängigkeit von dem Anwendungsfall zum Einsatz gelangen.
Unter Berücksichtigung dieser zusätzlichen Maßnahmen ist folgende Signalverknüpfung
zu erfüllen:
1. Betätigung der zwei ersten der Schutzeinrichtung vorgeordneten Sensoren bei
zusätzlicher Gleichzeitigkeitsüberwachung der Betätigung dieser,
2. Unterbrechung der Schutzeinrichtung bei gleichzeitiger Überbrückung dieser
aufgrund der von den ersten Sensoren abgeleiteten Signale,
3. Betätigung der der Schutzeinrichtung nachgeordneten zwei zweiten Sensoren bei
weiterhin bestehender Betätigung der zwei ersten Sensoren sowie der vorzugs
weise immateriellen Betätigung der Schutzeinrichtung bei gleichzeitiger Über
brückung dieser,
4. fehlende Betätigung der zwei ersten Sensoren,
5. Nichtbetätigung, also Freischaltung der Schutzeinrichtung und
6. Nichtbetätigung der zwei zweiten Sensoren.
Sofern diese Reihenfolge nicht eingehalten wird, erfolgt eine Abschaltung, da von einer
Manipulation oder einem Fehlerfall auszugehen ist.
Eine Anordnung zur Absicherung eines insbesondere gefahrbringenden Bereichs zeich
net sich dadurch aus, daß der Schutzeinrichtung zumindest ein erster Sensor vorgeordnet
und zumindest eine zweiter Sensor nachgeordnet sind, daß der erste Sensor zu dem
zweiten Sensor derart beabstandet ist, daß der erste und der zweite Sensor gleichzeitig
von der Einrichtung betätigbar sind und daß eine ordnungsgemäße Nutzung des Be
reichs dann erfolgt, wenn bei Betätigung der Sensoren die Schutzeinrichtung ein einziges
Mal betätigt ist.
Insbesondere sind zwei erste und zwei zweite Sensoren vorgesehen, die jeweils zur
Erzielung einer ordnungsgemäßen Signalfolge in einem vorgegebenen Zeitintervall
betätigbar sind.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind dem bzw. den zweiten Sensor bzw. Senso
ren zumindest ein dritter Sensor nachgeordnet, der zur Erzielung einer ordnungsgemä
ßen Signalfolge bei gleichzeitig betätigter Schutzeinrichtung und des bzw. der zweiten
Sensors bzw. Sensoren betätigt ist.
Eine Schaltung zur Absicherung eines insbesondere gefahrbringenden Bereichs zeichnet
sich dadurch aus, daß bei betätigtem ersten Sensor ein von diesem abgeleitetes Signal
die Schutzeinrichtung bei erfolgter, den Freigabestrompfad sperrender Betätigung
überbrückt, daß die Überbrückung von einem zumindest einem der Schutzeinrichtung
nachgeordnetem Sensor bei dessen Betätigung abgeleitetem Signal aufrechterhalten
bleibt und daß bei nachfolgender fehlender Betätigung der Schutzeinrichtung ein
erneutes Betätigen bei gleichzeitig fehlendem Signal von dem ersten Sensor den Freiga
bestrompfad bleibend unterbricht. Unter "bleibend unterbrechen" ist dabei zu verstehen,
daß durch ein wie auch immer geartetes Betätigen der Sensoren bzw. der Schutzein
richtung ein Abschalten der in dem gefahrbringenden Bereich angeordneten und dort
arbeitenden Einrichtung nicht aufgehoben werden kann. Vielmehr muß eine Über
prüfung erfolgen, um festzustellen, was die Ursache der Abschaltung war, sei es ein
Versuch eines unzulässigen Eindringens in dem Bereich, sei es ein Fehler in der Schal
tung selbst.
Schaltungstechnisch wird das der Erfindung zugrundeliegende Problem durch kon
taktbehaftete Technik mit Sicherheitsrelais realisiert. Dabei werden sicherheitsrelevante
Funktionen konsequent redundant ausgeführt. Durch eine Überwachung der redundant
ausgeführten Funktionen ist eine sichere Systemabschaltung bei Fehlfunktionen gewähr
leistet. Die Systemabschaltung selbst wird durch Leuchtdioden angezeigt.
Schaltungstechnisch betrachtet ist die Schaltung einerseits in ihre eigentliche Funktion,
d. h. sicheres Unterscheiden von betriebsmäßigem Beschicken und nichtbetriebsmäßigem
Betreten einer automatisierten Fertigungseinrichtung, und das Erkennen von system
internen Fehlfunktionen und Manipulationen des Signalgebers und damit die Über
listung der Schutzfunktion aufgeteilt.
Die betriebsmäßige Funktion setzt sich dabei aus nachfolgenden Schaltsegmenten
zusammen:
- - Signalvervielfachung von von den Sensoren abgeleiteten Signalen,
- - Gleichzeitigkeitsüberwachung der Betätigung der der Sicherheitsschaltung vor geordneten und nachgeordneten Sensoren,
- - Überbrückung der Schutzeinrichtungs-Freigabe,
- - querschlußsichere Schutzeinrichtung,
- - Folgeschaltung mit Freigabe.
Die Überwachung der Schaltung auf Fehlfunktion und Manipulation setzt sich aus den
schaltungstechnischen Maßnahmen zusammen:
- - Sequenzüberwachung (Manipulation der Signalgeber, also Sensoren),
- - Not-Aus-Speicherfunktion (Reset durch Spannungsunterbrechung).
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus
den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen - für sich und/oder in
Kombination -, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung von der Zeichnung
zu entnehmendem bevorzugtem Ausführungsbeispiel.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Fertigungszelle,
Fig. 2 der Eingangsbereich der Fertigungszelle nach Fig. 1 mit sich näherndem
fahrerlosem Fahrzeug,
Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 1 mit dem von ersten Sensoren erfaßten Fahr
zeug,
Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 2 mit dem von einer berührungslos wirkenden
Schutzeinrichtung (BWS) erfaßten Fahrzeug,
Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 2 mit dem zusätzlich von zweiten Sensoren
erfaßten Fahrzeug,
Fig. 6 die Anordnung nach Fig. 2 mit dem von der berührungslos wirkenden
Schutzeinrichtung und zweiten Sensoren erfaßten Fahrzeug,
Fig. 7 die Anordnung nach Fig. 2 mit dem allein von den zweiten Sensoren
erfaßten Fahrzeug,
Fig. 8 die Anordnung nach Fig. 2, nachdem das Fahrzeug den Eingang der
Fertigungszelle verlassen hat, und
Fig. 9 ein Blockschaltbild.
Anhand der Figuren, in denen grundsätzlich gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen
versehen sind, sollen Maßnahmen zur Absicherung eines gefahrbringenden Bereichs (10)
in Form einer Fertigungszelle z. B. in der Automobilmontage erläutert werden. Durch
die Fertigungszelle (10) werden auf sogenannten Shuttles, also Fahrzeugen eines
fahrerlosen Transportsystems z. B. Automobilkarosserien oder sonstige Teile (14) trans
portiert, um automatisch bearbeitet zu werden. Im Ausführungsbeispiel wird die Auto
mobilkarosserie (14) an insgesamt fünf Robotern vorbeigeführt, von denen einer bei
spielhaft mit dem Bezugszeichen (16) versehen ist. Mittels entsprechender Roboter (16)
kann z. B. eine Achsenvormontage, eine Motoren- und Getriebefertigung, eine Rohka
rosseriemontage oder eine Armaturenbrettmontage folgen. Gleiche Überlegungen gelten
jedoch auch für sonstige automatisierte Bearbeitungsstraßen, zu denen auch Lackier
straßen gehören.
Um zu unterscheiden, ob die Fertigungszelle von einem zugelassenem Shuttle (12)
befahren wird oder unerlaubterweise von einer Person betreten wird, sind Sicherheits
maßnahmen getroffen, die anhand der Fig. 2 bis 7 und dem dem Blockschaltbild 9 zu
entnehmenden schaltungstechnischen Maßnahmen näher erläutert werden.
In den Fig. 2 bis 7 ist der Eingangsbereich (18) der Fertigungszelle (10) vergrößert
dargestellt. Eine entsprechende Anordnung gilt selbstverständlich auch für den Aus
fahrtsbereich (20). Selbstverständlich kommen die nachstehenden Überlegungen auch
für den Fall zur Anwendung, wenn das Fahrzeug (12) eine Fertigungszelle befährt, bei
der Ein- und Ausgang übereinstimmen.
Um Umgehungs- und Manipulationsversuche bzw. ein unzulässiges Betreten der Ferti
gungszelle (10) auszuschließen, muß das Shuttle (12) mit paarweise angeordneten
binären Sensoren - wie Positions- und Näherungsschalter - S1, S2, S3 und S4 wechselwir
ken, die beidseitig einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (BWS) angeordnet
sind, die im Ausführungsbeispiel in Form einer Lichtschranke mit Sender S und Emp
fänger E ausgebildet ist.
Bevor der Shuttle (12) die Fertigungszelle (10) befährt, liefern die Sensoren S1 und S2
bzw. S3 und S4 kein Signal. Die BWS ist durchgeschaltet, d. h., daß der Empfänger E
Licht von dem Sender S empfängt.
Beim Durchfahren des Eingangs (18) betätigt das Shuttle (12) zunächst die Sensoren S1
und S2, die der BWS vorgeordnet sind. Dabei erfolgt eine nahezu gleichzeitiges Aktivie
ren der binären Sensoren S1 und S2. Diese Gleichzeitigkeit wird über ein Zeitfenster
überprüft. Das Zeitfenster ist so eingestellt, daß die von den Sensoren S1 und S2
gewonnenen Signale in einem zeitlichen Abstand liegen, der bei einem ordnungsgemä
ßen Befahren des Eingangs (18) eingehalten werden kann.
Bei einem weiteren Durchfahren des Eingangs (18) unterbricht das Shuttle (12) die
BWS, unterbricht also den vom Sender S kommenden Lichtstrahl, so daß dieser von
dem Empfänger E nicht mehr erfaßt werden kann. Aufgrund der Unterbrechung der
BWS müßte normalerweise ein Abschaltbefehl ausgelöst werden. Dadurch, daß jedoch
zuvor die Sensoren S1 und S2 gleichzeitig ausgelöst worden sind, wird die BWS über
brückt, so daß der Abschaltbefehl unterdrückt wird.
Ein ordnungsgemäßes Einfahren in die Fertigungszelle (10) liegt dann weiterhin vor,
wenn bei betätigten Sensoren S1 und S2 die der BWS nachgeordneten Sensoren S3 und
S4 gleichzeitig betätigt werden. Gleichzeitig bedeutet erneut, daß die von den Sensoren
S3 und S4 stammenden Signale in ein vorgegebenes Zeitfenster fallen.
Damit die Sensoren S1, S2 und S3, S4 gleichzeitig betätigt werden können, muß deren
Abstand gleich oder geringer als die Länge des Shuttles (12) sein.
Die Überbrückung der BWS, die beim Einfahren in die Fertigungszelle (10) von den
von den Sensoren S1 und S2, die in Ausführungsbeispiel als Grenztaster dargestellt sind,
gewonnenen Signalen bewirkt wird, wird beim weiteren Einfahren in die Fertigungszelle
(10) von den von den Sensoren S3 und S4 stammenden Signalen übernommen. Dabei
ist jedoch weiterhin die BWS unterbrochen, ohne daß jedoch hierdurch erwähntermaßen
ein Abschaltbefehl ausgelöst ist.
In Fig. 7 ist bei anstehenden Signalen an den Sensoren S3 und S4 die BWS freigeschal
tet, d. h., der Empfänger E erfaßt Licht von dem Sender S. Der Freigabestrompfad für
die Betätigung der Roboter (16) ist folglich nunmehr durch die BWS geschlossen. Im
letzten Schritt gelangt das Shuttle (12) in Ausgriff mit den Sensoren S3 uns S4 (Fig. 8),
so daß sowohl diese als auch die Sensoren S1 und S2 keine Signale mehr abgeben.
Gegebenenfalls kann den Sensoren S3 und S4 ein weiterer Sensor wie z. B. Lichtschran
ke nachgeschaltet sein, der bei einem ordnungsgemäßen Befahren der Fertigungszelle
(10) dann betätigt sein muß, wenn die BWS auch betätigt ist. Sollte diese Gleichzeitig
keit bei gleichzeitiger Betätigung der Sensoren S3 und S4 nicht gegeben sein, so würde
ein unzulässiges Befahren bzw. Betreten der Fertigungszelle (10) angezeigt und damit
die Roboter (16) abgeschaltet werden.
Schaltungstechnisch erfolgt die Verarbeitung der Signale in kontaktbehafteter Technik
mit Sicherheitsrelais.
Die Signalverarbeitung ist der Fig. 9 zu entnehmen. Als wesentliche Einheiten sind die
Signalvervielfachung (20), die Gleichzeitigkeitsüberwachung (22), die Überbrückungs
freigabe (24), die BWS-Folgeschaltung (26), die Sequenzüberwachung (28), der Fehl
funktionsspeicher (30), der Freigabestrompfad (32) sowie die BWS (34) und die binären
Sensoren (36) zu nennen.
Die von den Sensoren S1 und S2 bzw. S3 und S4 kommenden Signale werden dem
Signalvervielfacher (20) zugeleitet, um zunächst auf Gleichzeitigkeit in der Gleichzeitig
keitsüberwachung (22) überprüft zu werden. Die Signale der Signalvervielfachung (20)
werden außerdem der Sequenzüberwachung (28) und dem Fehlfunktionsspeicher (30)
zugeleitet.
Von der Überbrückungsfreigabe (24) gelangen die Signale einerseits zum Freigabe
strompfad (32) und andererseits zur Sequenzüberwachung (28) und zum Fehlfunktions
speicher (30).
Die von der BWS (34) gewonnen Signale gelangen zur BWS-Folgeschaltung (26), von
der Signale einerseits zum Freigabestrompfad (32) und andererseits zur Sequenzüber
wachung (28) und Fehlfunktionsspeicher (30) geleitet werden. Diesem werden auch
Signale von der Sequenzüberwachung (28) zugeleitet.
Durch diese schaltungstechnischen Maßnahmen erfolgt eine Überwachung, ob ein
ordnungsgemäßes Befahren der Fertigungszelle (10) erfolgt, ob also die Signalfolge in
der richtigen Reihenfolge ansteht. Für die betriebsmäßige Funktion wird die Signal
vervielfachung (20), die Gleichzeitigkeitsüberwachung (22), die Überbrückungsfreigabe
(24) und die querschlußsichere BWS-Folgeschaltung (26) benötigt.
Für die Überwachung selbst wird die Sequenzüberwachung (28) und der Fehlfunktions
speicher (30) benötigt. Der Fehlfunktionsspeicher (30) oder Not-Aus-Speicher überwacht
die gesamte Steuerung auf eine unzulässige Signaleingabe seitens der Sensoren S1 bis
S4 in Abhängigkeit zur BWS (34).
Ein Starten der Schaltung kann erfolgen, wenn sich diese in einer Grundstellung befin
det. Dies wird durch eine UND-Verknüpfung von Relais realisiert, wobei ein Durch
schalten, also eine Freigabe der Spannung (+24 V/-24 V) bei abfallender Flanke eine
Einschalttaste erfolgt, also dann, wenn die Taste gedrückt und wieder losgelassen
worden ist.
Um Fehlfunktionen wie Verschweißen von Relaiskontakten zu erfassen, sind Relais
paarweise miteinander verschaltet (z. B. K3 mit K3.1 oder K11 mit K11.1). Erfolgt eine
entsprechende Fehlfunktion wie Verschweißen, so wird ein Kurzschluß zwischen 24 V
und 0 V ausgelöst, wodurch eine Sicherung betätigt wird, die durch eine UND-Tor
realisiert wird. Liegt vor und hinter der Sicherung, also bei ordnungsgemäßer Funktion
eine Spannung, so wird kein Signal gewonnen. Bei einer Fehlfunktion liegt ein Signal an,
so daß das UND-Tor durchschaltet und einen System- oder Hardwarefehler signalisiert.
Die Gesamtschaltung ist dann außer Betrieb gesetzt, da die Sicherung im Versorgungs
teil angeordnet ist.
Um die Schaltung z. B. nach Spannungsausfall oder nach Außerbetriebsetzen der
Bearbeitungsstraße wieder zurücksetzen zu können, ist ein Schlüsseltaster vorgesehen,
durch den ein gewünschte Resets realisierbar ist.
Die Relaiskreise und -kontakte der Relaispaare sind immer gegeneinander so ver
schaltet, daß entweder das eine angezogen ist und das andere abgefallen ist oder
umgekehrt. Würde folglich ein Relais kleben bleiben, wenn das andere anzieht, kommt
es zu einem Kurzschluß, so daß die Sicherung in Form des UND-Tors durchschaltet.
Claims (15)
1. Verfahren zur Absicherung eines insbesondere gefahrbringenden Bereichs wie
automatisierte Fertigungszelle, wobei im Zugang und/oder Ausgang zu dem
Bereich zumindest ein Sensor sowie zumindest eine vorzugsweise berührungslos
wirkende Schutzeinrichtung (BWS) zur Signalverarbeitung aufeinander abge
stimmt derart betätigt werden, daß ein Abschalten von zumindest einer in dem
Bereich betätigbaren Einrichtung wie Roboter bei Betätigung der Schutzein
richtung dann erfolgt, wenn von dem Sensor und der Schutzeinrichtung eine
unzulässige Signalfolge weiterverarbeitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei Betätigung von zumindest einem der Schutzeinrichtung vorgeordneten
Sensor die Schutzeinrichtung negiert wird, daß bei nachfolgender Betätigung von
zumindest einem der Schutzeinrichtung nachgeordneten (zweiten) Sensor bei
weiterhin gleichzeitiger Betätigung der Schutzeinrichtung die Betätigung weiter
hin negiert wird und daß bei anschließender fehlender Betätigung der Schutzein
richtung und fehlender Betätigung der Sensoren ein erneutes Betätigen der
Schutzeinrichtung ein Abschalten der Einrichtung bewirkt.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem zweiten Sensor ein weitere (dritter) Sensor nachgeordnet wird, der bei
einwandfreier Absicherung des Bereichs bei vorliegender Betätigung der Schutz
einrichtung aktiviert wird.
3. Verfahren nach zumindest Anspruch 1,
gekennzeichnet durch
eine als ordnungsgemäß bewertete Signalfolge:
- - Betätigungssignal des ersten Sensors,
- - Betätigungssignal der Schutzeinrichtung,
- - Betätigungssignal des zweiten Sensors bei anstehendem Betätigungssignal der Schutzeinrichtung,
- - fehlendes Betätigungssignal des ersten Sensors,
- - fehlendes Betätigungssignal der Schutzeinrichtung und
- - fehlendes Betätigungssignal des zweiten Sensors.
4. Verfahren nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei einer ordnungsgemäßen Signalfolge bei anstehendem Betätigungssignal
der Schutzeinrichtung ein Signal des dritten Sensors vorliegt.
5. Anordnung zur Absicherung eines insbesondere gefahrbringenden Bereichs wie
automatisierte Fertigungszelle, wobei Zugang und/oder Ausgang des Bereichs
zumindest ein (erster) Sensor und zumindest eine vorzugsweise berührungslos
wirkende Schutzeinrichtung (BWS) angeordnet sind, die zur ordnungsgemäßen
Nutzung des Bereichs in von einer in dem Bereich fahrbaren Einrichtung wie
fahrerlosem Fahrzeug hervorgerufenen Reihenfolge betätigbar sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schutzeinrichtung (BWS) zumindest ein erster Sensor (S1, S2) vorgeord
net und zumindest ein zweiter Sensor (S3, S4) nachgeordnet sind, daß der erste
Sensor zu dem zweiten Sensor derart beabstandet ist, daß der erste und der
zweite Sensor gleichzeitig von der Einrichtung (12) betätigbar sind und daß eine
ordnungsgemäße Nutzung des Bereichs (10) dann erfolgt, wenn bei Betätigung
der Sensoren die Schutzeinrichtung ein einziges Mal betätigt ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei erste und zwei zweite Sensoren (S1, S2; S3, S4) vorhanden sind, die
jeweils zur Erzielung einer ordnungsgemäßen Signalfolge in einem vorgegebenen
Zeitintervall betätigbar sind.
7. Anordnung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem bzw. den zweiten Sensor bzw. Sensoren (S3, S4) zumindest ein dritter
Sensor nachgeordnet ist, der zur Erzielung einer ordnungsgemäßen Signalfolge
bei gleichzeitig betätigter Schutzeinrichtung (BWS) und des bzw. der zweiten
Sensor bzw. Sensoren betätigt ist.
8. Schaltung zur Absicherung eines insbesondere gefahrbringenden Bereichs mit
zumindest einem ersten Sensor und zumindest einer vorzugsweise berührungslos
wirkenden Schutzeinrichtung (BWS), die in einem Freigabestrompfad zur Betäti
gung von zumindest einer in dem Bereich angeordneten Einrichtung wie Roboter
liegt,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei betätigtem ersten Sensor (S1, S2) ein von diesem abgeleitetes Signal die
Schutzeinrichtung bei erfolgter, den Freigabestrompfad sperrender Betätigung
überbrückt, daß die Überbrückung von zumindest einem der Schutzeinrichtung
nachgeordnetem Sensor (S3, S4) bei dessen Betätigung abgeleiteten Signal auf
rechterhalten bleibt und daß bei nachfolgender fehlender Betätigung der Schutz
einrichtung ein erneutes Betätigen dieser bei gleichzeitigem fehlendem Signal
von dem ersten Sensor den Freigabestrompfad bleibend unterbricht.
9. Schaltung nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwei erste und zwei zweite Sensoren (S1, S2; S3, S4) angeordnet sind, deren
jeweilige Signale auf Gleichzeitigkeit überwacht werden.
10. Schaltung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei in vorgegebene Zeitintervalle fallende Signale der ersten und zweiten
Sensoren (S1, S2; S3, S4) die Schutzeinrichtung BWS überbrückt wird.
11. Schaltung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signale der Sensoren (S1, S2, S3, S4) vervielfacht werden.
12. Schaltung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von einer Schutzeinrichtungs-Folgeschaltung (34) und einer Überbrüc
kungsfreigabe-Schaltung (24) stammenden Signale zur Freigabe bzw. Sperren des
Freigabestrompfades (32) verknüpft werden.
13. Schaltung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß in einer Sequenzüberwachung (28) die Signalfolge der von den Sensoren (36)
bzw. der Schutzeinrichtung (34) abgeleiteten Signale auf ihre zeitliche Reihenfol
ge überprüft werden.
14. Schaltung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltung durch teilzwangsgeführte Kontakte mit Sicherheitsrelais reali
siert wird.
15. Schaltung nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß Sicherheitsrelais paarweise derart miteinander verschaltet sind, daß bei
Fehlfunktion eines Relaiskontaktes der Bereich (10) abgeschaltet wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4210661A DE4210661A1 (de) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Verfahren und Anordnung zur Absicherung eines gefahrbringenden Bereiches sowie Schaltung zur Absicherung eines solchen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4210661A DE4210661A1 (de) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Verfahren und Anordnung zur Absicherung eines gefahrbringenden Bereiches sowie Schaltung zur Absicherung eines solchen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4210661A1 true DE4210661A1 (de) | 1993-10-07 |
Family
ID=6455608
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4210661A Withdrawn DE4210661A1 (de) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | Verfahren und Anordnung zur Absicherung eines gefahrbringenden Bereiches sowie Schaltung zur Absicherung eines solchen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4210661A1 (de) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-03-31 DE DE4210661A patent/DE4210661A1/de not_active Withdrawn
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