EP4754601A2 - Sicherheitssystem zur absicherung eines aktionsbereichs einer produktionsanlage - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem zur Absicherung eines Aktionsbereichs einer Produktionsanlage, welches eine Steuerungseinrichtung und zumindest eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung umfasst, mittels derer in einem Betriebsmodus des Sicherheitssystems der Aktionsbereich der Produktionsanlage an einer Sicherheitsgrenze durch Ausbildung eines zum Aktionsbereich beabstandeten Schutzfeldes begrenzt ist, und das Sicherheitssystem bei einer Verletzung der Sicherheitsgrenze in einen Alarmierungszustand versetzbar ist, in welchem durch die Steuerungseinrichtung ein Steuersignal für die Produktionsanlage bereitstellbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Lösung für die Absicherung möglicher Hintertrittzonen vvoonn durch berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS) geschaffenen Aktionsbereichsgrenzen anzubieten. Diese Aufgabe wird gelöst, indem die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1, 2.2, 2.3) zur Absicherung von einer im Betriebsmodus durch die Beabstandung zwischen Aktionsbereich (1.1) und Sicherheitsgrenze (1.2) gebildeten Hintertrittzone (4) der Produktionsanlage in ihrer Position angetrieben verstellbar ist und das vvoonn der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (2.1, 2.2, 2.3) erzeugte Schutzfeld (5.1a, 5.1b, 5.2a, 5.2b, 5.3a, 5.3b) in einem Initiierungsmodus des Sicherheitssystems über die angetriebene Verstellbarkeit der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (2.1, 2.2, 2.3) zumindest abschnittsweise über die Hintertrittzone (4) führbar ist.

Description

Sicherheitssystem zur Absicherung eines Aktionsbereichs einer Produktionsanlage

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssystem zur Absicherung eines Aktionsbereichs einer Produktionsanlage, welches eine Steuerungseinrichtung und zumindest eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung umfasst, mittels derer in einem Betriebsmodus des Sicherheitssystems der Aktionsbereich der Produktionsanlage an einer Sicherheitsgrenze durch Ausbildung eines zum Aktionsbereich beabstandeten Schutzfeldes begrenzt ist, und das Sicherheitssystem bei einer Verletzung der Sicherheitsgrenze in einen Alarmierungszustand versetzbar ist, in welchem durch die Steuerungseinrichtung ein Steuersignal für die Produktionsanlage bereitstellbar ist.

Die Anforderungen an die Absicherung von Produktionsanlagen haben sich mit dem zunehmenden Einsatz von autonomen Materialbereitstellungssystemen (Fahrerlose Transportfahrzeuge "FTF") und den dadurch neu hinzugekommenen Schnittstellen zwischen solchen Systemen und der zu versorgenden Produktionsanlage immer weiter erhöht. Bediener und Wartungspersonal müssen sich auf die Sicherheit einer Maschine bzw. Anlage verlassen können. Eine Vielzahl von Gesetzen, Richtlinien und Vorschriften, beispielsweise die Norm DIN EN IS0 13849 für Maschinensicherheit, gibt die sicherheitstechnischen Mindestanforderungen, die sowohl durch Maschinenhersteller als auch Anwender einzuhalten sind, vor. Bei Produktionsanlagen muss insbesondere der Aktionsbereich dieser Produktionsanlagen mit den Materialversorgungssystemen der Intralogistik abgesichert werden. Der Aktionsbereich einer Produktionsanlage ergibt sich insbesondere durch den Bereich, der im Betrieb der Produktionsanlage insbesondere durch bewegliche Teile der Produktionsanlage erfasst wird.

Die technische Umsetzung erfolgt beispielsweise durch berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen (BWS), die je nach Technologie unterschiedlich geformte Schutzbereiche überwachen können und für deren Aufbau die Gerätenorm DIN EN IEC 61496-1 - 2021-06 gilt. Unter einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (BWS) versteht man eine Schutzeinrichtung, die das Eindringen eines Körperteiles in ein Schutzfeld mit Hilfe von Sensoren erkennt, die ohne unmittelbaren mechanischen Kontakt wirken. Sie kann auf verschiedenen physikalischen Prinzipien basieren:

- optisch (Lichtvorhang, Sicherheitslaserscanner, Infrarotbewegungsmelder, Digitalkameras zusammen mit Mustererkennung oder Bildvergleich)

- akustisch (über Ultraschall)

- induktiv (Induktiver Näherungsschalter, nur für elektrisch leitfähige Objekte) kapazitiv (kapazitiver Abstandssensor, nur für Abstände, die klein gegenüber dem Sensordurchmesser sind)

Sicherheitslaserscanner funktionieren beispielsweise so, dass ein von einem Laser erzeugter Lichtstrahl mit Hilfe einer Ablenkeinheit periodisch einen Überwachungsbereich überstreicht. Das Licht wird an Objekten im Überwachungsbereich remittiert und im Scanner ausgewertet. Bei pulsbasierten Verfahren, wie sie in der Sicherheitstechnik bevorzugt eingesetzt werden, misst der Laserscanner die Laufzeit, bis ein ausgesandter Lichtpuls wieder empfangen wird. Da der Laserscanner Winkel- und Entfernungsinformationen gewinnt, können zweidimensionale Positionen von Objekten in einem Überwachungsbereich und damit auch in dem Schutzfeld ermittelt werden. Erkennt der Laserscanner einen unzulässigen Schutzfeldeingriff, löst er einen Not-Halt der Maschine aus. Ein derartiger Sicherheitslaserscanner ist beispielsweise aus der DE 43 40 756 A1 bekannt.

Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen für Sicherheitslaserscanner, sowohl im industriellen Produktionsumfeld als auch außerhalb. So schlägt DE 20 2012 101 250 U1 ein System zur Überwachung von Bahnübergängen vor, und EP 3 754 244 A1 beschreibt eine Überwachungseinrichtung für offene Bereiche einer Produktionsanlage.

Sicherheitslaserscanner können grundsätzlich dazu verwendet werden, zweidimensionale Schutzfelder zu erzeugen. Durch Kombination mehrerer zweidimensionaler Schutzfelder können dreidimensionale Schutzräume geschaffen werden. Diese Schutzräume bzw. die sie erzeugenden Schutzfelder müssen einen Abstand zu den gefahrbringenden Anlagenteilen (Aktionsbereich) aufweisen, der gemäß DIN EN ISO 13855 - 2010-10 („Sicherheit von Maschinen - Anordnung von Schutzeinrichtungen im Hinblick auf Annäherungsgeschwindigkeiten von Körperteilen“) bestimmt wird. Dabei muss ein vorgeschriebener Mindestabstand der Laserscanfelder zum Aktionsbereich der Produktionsanlage eingehalten werden, sodass zwischen dem Laserscanfeld bzw. den Laserscanfeldern und dem Aktionsbereich eine Hintertrittzone entsteht. Insbesondere aufgrund der Trägheit von Antrieben und/oder weiteren mechanischen Systemen der abzusichernden Produktionsanlage kann der einzuhaltende Abstand zwischen Laserscanfeld und Aktionsbereich der Produktionsanlage derart groß sein, dass in der Hintertrittzone auch eine Person Platz findet. Dies ist insbesondere beim Initiieren (Einschalten) des Laserscanfeldes problematisch. Befindet sich vor dem Initiieren des Laserscanfeldes eine Person vollständig in der Hintertrittzone, so wird diese beim Aufbauen des Laserscanfeldes an der Sicherheitsgrenze nicht erkannt. Der Aktionsbereich wird häufig auch als Gefahrenbereich oder Gefährdungszone der betreffenden Anlage bezeichnet. Weiterhin ist es zur Überwachung von Hintertrittzonen beim Betrieb der Anlage aus dem Stand der Technik bekannt, eine oder mehrere weitere BWS einzusetzen, welche dann beispielsweise horizontal angeordnet sind. Dies hat aber zwei wesentliche Nachteile zur Folge. Zum einen werden die Kosten des Sicherheitssystems durch weitere Geräte sowie deren Inbetriebnahme erhöht. Weiterhin erfordern die zusätzlichen Geräte weiteren Bauraum für das Sicherheitssystem, der allerdings in vielen Fällen nicht vorhanden ist.

Eine weitere Möglichkeit zur Absicherung von Hintertrittzonen ist der Einsatz eines Kamerasystems. Ein derartiges System hat allerdings drei wesentliche Nachteile. Zum ersten sind Kamerasysteme sehr teuer. Zum zweiten sind derzeit am Markt keine Kamerasysteme verfügbar, die hinsichtlich der Sicherheitsanforderungen für Roboteranlagen ein erforderliches Performance Level d aufweisen. Zum dritten sind komplexe Anlagenbewegungen nicht von Bewegungen eines Menschen zu unterscheiden bzw. wäre deren Programmierung extrem aufwändig und auch fehleranfällig, sodass es mit Hinblick auf eine hohe Anlagenverfügbarkeit nicht für Großserienanlagen geeignet ist.

Auch ist der Einsatz von Radarlösungen zur Überwachung von Hintertrittzonen beim Betrieb der Anlage aus dem Stand der T echnik bekannt. Auch diese weisen aber eine Reihe Nachteile auf. Zum einen sind derartige Systeme extrem teuer. Weiterhin weisen diese Systeme eine hohe Störanfälligkeit auf, da insbesondere Stahlanlagenteile die Strahlung reflektieren. Dies führt zu einer schlechten Verfügbarkeit des Sicherheitssystems und damit der mit dem Sicherheitssystem ausgestatteten Anlage. Bei bewegten Anlagenteilen in der Sicherheitszone gibt es zudem keinen eindeutigen Zustand.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sicherheitssystem zur Absicherung eines Aktionsbereichs einer Produktionsanlage zu schaffen, welches ebenfalls eine Absicherung der Hintertrittzone ermöglicht.

Dies Aufgabe wird mit einem Sicherheitssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dieses Sicherheitssystem zur Absicherung eines Aktionsbereichs einer Produktionsanlage, umfasst eine Steuerungseinrichtung und zumindest eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung. In einem Betriebsmodus des Sicherheitssystems ist der Aktionsbereich der Produktionsanlage an einer Sicherheitsgrenze durch Ausbildung eines zum Aktionsbereich beabstandeten, von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung gebildeten Schutzfeldes begrenzt. Bei einer Verletzung der Sicherheitsgrenze ist das Sicherheitssystem in einen Alarmierungszustand versetzbar, in welchem durch die Steuerungseinrichtung ein Steuersignal für die Produktionsanlage bereitstellbar ist. Mit dem Steuersignal kann beispielsweise ein Not-Halt der Produktionsanlage initiiert werden, um sie in den sicheren Stillstand zu versetzen. Erfindungsgemäß ist nun die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung zur Absicherung von einer im Betriebsmodus durch die Beabstandung zwischen Aktionsbereich und Sicherheitsgrenze gebildeten Hintertrittzone der Produktionsanlage in seiner Position angetrieben verstellbar und das von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung erzeugte Schutzfeld in einem Initiierungsmodus des Sicherheitssystems über die angetriebene Verstellbarkeit der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung dadurch zumindest abschnittsweise über die Hintertrittzone führbar.

In dem Betriebsmodus ist das Schutzfeld an der vorgesehen Sicherheitsgrenze aufgebaut. Aufgebaut bedeutet in diese Sinne, dass das Schutzfeld an der Sicherheitsgrenze aktiviert ist. Der Initiierungsmodus umfasst dabei das Aufbauen bzw. Bereitstellen des Laserscanfeldes an der Sicherheitsgrenze zur Herstellung des Betriebsmodus. Im Sinne der Erfindung umfasst das Aufbauen des Schutzfeldes das Einschalten des Schutzfeldes sowie dessen zumindest abschnittsweises Führen über die Hintertrittzone zur Sicherheitsgrenze.

Da das von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung erzeugte Schutzfeld in dem Initiierungsmodus des Sicherheitssystems über die angetriebene Verstellbarkeit der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung zumindest abschnittsweise über die Hintertrittzone führbar ist, kann die Hintertrittzone zumindest abschnittsweise mit dem Schutzfeld abgetastet werden. Eine beim Aufbauen des Schutzfeldes in der Hintertrittzone befindliche Person kann damit erkannt werden.

In einer Ausführung ist die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung zumindest in einer Ebene um einen Winkel angetrieben schwenkbar ausgeführt und das von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung erzeugte Schutzfeld in dem Initiierungsmodus um ebendiesen Winkel gegenüber dem Aktionsbereich schwenkbar. Durch das Schwenken des Schutzfeldes wird die Hintertrittzone zumindest abschnittsweise auf Personenanwesenheit abgetastet.

Es wird vorgeschlagen, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung elektromotorisch oder pneumatisch angetrieben, um den Winkel verschwenkbar ist. Dies ermöglicht die Automatisierung der Überwachung der Hintertrittzonen.

In einer weiteren Ausführung ist die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung zumindest in einer Raumrichtung angetrieben, linear verlagerbar ausgeführt und das von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung erzeugte Schutzfeld in dem Initiierungsmodus um ebendiese Verlagerung gegenüber dem Aktionsbereich verschiebbar. Die Möglichkeit, die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung und damit das Schutzfeld zu verschieben, bietet eine weitere Möglichkeit, die Hintertrittzone beim Initiieren der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung zu überwachen.

Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung mittels einer Linearachse oder einer Teleskopachse angetrieben, linear verlagerbar ist.

Es wird vorgeschlagen, dass die Linearachse oder die Teleskopachse elektromotorisch oder pneumatisch angetrieben sind. Dies ermöglicht die Automatisierung der Überwachung der Hintertrittzonen.

Selbstverständlich sind auch die Schwenkung der berührungslos wirkende Schutzeinrichtung mit der linearen Verlagerung der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung miteinander kombinierbar.

Eine vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung zumindest eine Auswerteeinheit zur Auswertung der von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung emittierten Signale aufweist und dass diese Auswerteeinheit mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist. Dies ermöglicht eine kompakte Bauweise.

Weiterhin wird die Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. Dieses Verfahren zur Absicherung eines Aktionsbereichs einer Produktionsanlage arbeitet mit einem Sicherheitssystem, welches in einem Betriebsmodus an einer Sicherheitsgrenze ein zum Aktionsbereich beabstandetes Schutzfeld mittels einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung bereitstellt. Bei einer Verletzung der Sicherheitsgrenze wird das Sicherheitssystem in einen Alarmierungszustand versetzt, in welchem durch eine Steuerungseinrichtung des Sicherheitssystems ein Steuersignal für die Produktionsanlage bereitgestellt wird. In einem Initiierungsmodus des Sicherheitssystems wird das Schutzfeld an der Sicherheitsgrenze aufgebaut. Erfindungsgemäß wird nun in dem Initiierungsmodus die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung angetrieben verstellt und das von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung erzeugte Schutzfeld mit der angetriebenen Verstellung der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung zumindest abschnittsweise über eine zwischen Aktionsbereich und beabstandeter Sicherheitsgrenze gebildete Hintertrittzone bis zur Sicherheitsgrenze geführt.

Auch hier kann beim Aufbauen des Schutzfeldes eine in der Hintertrittzone befindliche Person erkannt werden. In einer Ausführung ist vorgesehen, dass der die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung in dem Initiierungsmodus zumindest in einer Ebene um einen Winkel angetrieben verschwenkt wird, wobei das erzeugte Schutzfeld um ebendiesen Winkel vom Aktionsbereich weg bis zur Sicherheitsgrenze verschwenkt wird. Durch das Schwenken des Schutzfeldes wird es möglich, den Bereich der durch die Abstandsregeln entstandenen Hintertrittzone auf Personenanwesenheit zu kontrollieren.

In einer weiteren Ausführung ist vorgesehen, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung in dem Initiierungsmodus zumindest in einer Raumrichtung angetrieben, linear verlagert wird, wobei das erzeugte Schutzfeld um ebendiese Verlagerung vom Aktionsbereich weg bis zur Sicherheitsgrenze verschoben wird.

Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem und das erfindungsgemäße Verfahren ermöglichen die Absicherung einer Hintertrittzone also dadurch, dass zumindest ein Schutzfeld in dem Initiierungsmodus zwischen zumindest zwei Positionen bewegt wird und damit das Schutzfeld die Hintertrittzone zumindest abschnittsweise überstreicht.

Es wird vorgeschlagen, dass sowohl beim Sicherheitssystem als auch bei dem Verfahren die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung optisch, akustisch, induktiv oder kapazitiv arbeitet.

In einer vorteilhaften Ausführung ist die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung ein Laserscanner, der ein Laserscanfeld als Schutzfeld ausbildet.

Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung eine Lichtstrahlenquelle und einen Lichtempfänger umfasst und damit ein Lichtvorhang als Schutzfeld gebildet wird.

In einer weiteren Ausbildung ist die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung ein Ultraschall- Bewegungsmelder, der ein Schutzfeld aus Ultraschall-Wellen erzeugt.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer als Logistikeinheit ausgestalteten Produktionsanlage,

Fig. 2 eine weitere perspektivische Ansicht der Logistikeinheit gemäß Fig. 1 , Fig. 3 eine Draufsicht der Logistikeinheit gemäß Fig. 1.

Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer als Logistikeinheit 1 ausgeführten Produktionsanlage. Diese Logistikeinheit 1 kann beispielsweise ein Behälterwechselsystem zum Bereitstellen von Behältern mit Produktionsteilen an einer Fertigungslinie sein, welches mit einem Flurförderfahrzeuge (FFFZ) automatisch beladbar ist. Das Behälterwechselsystem selbst ist in der Darstellung nicht gezeigt. Zu sehen ist nur ein Rollschutztor des Behälterwechselsystems. Durch (nicht dargestellte) bewegliche Teile des Behälterwechselsystems wird ein Aktionsbereich 1.1 der Produktionsanlage gebildet, der einen Gefahrenbereich für Anlagenbediener darstellt. Um eine Verletzung eines Anlagenbedieners durch bewegliche Teile zu vermeiden, ist ein Sicherheitssystem zur Absicherung des Aktionsbereichs 1.1 der Produktionsanlage vorgesehen.

Das Sicherheitssystem umfasst eine Steuerungseinrichtung und zumindest eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung. In der dargestellten Ausführung sind drei als Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 gebildete berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen zu sehen. Durch die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 werden drei als Laserscanfeld 5.1 , 5.2, 5.3 ausgestaltete Schutzfelder erzeugt, welche in einem Betriebsmodus des Sicherheitssystems der Produktionsanlage an einer zum Aktionsbereich 1.1 beabstandeten Sicherheitsgrenze 1.2 angeordnet sind. Bei einer Verletzung der Sicherheitsgrenze 1.2 (z.B. Anlagenbediener tritt in das Laserscanfeld ein) ist das Sicherheitssystem in einen Alarmierungszustand versetzbar, in welchem durch die Steuerungseinrichtung ein Steuersignal für die Produktionsanlage bereitstellbar ist. Dieses Steuersignal kann dann beispielsweise einen Anlagenstopp auslösen, sodass die sich bewegenden Teile der Produktionsanlage gestoppt und die Gefährdung des Anlagenbedieners vermieden wird.

In der dargestellten Ausführung weist das Sicherheitssystem drei Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 auf, die jeweils ein Laserscanfeld 5.1 , 5.2, 5.3 bereitstellen und damit ein dreidimensionaler, abgesicherter Raum entsteht. Die Erfindung ist allerdings nicht auf diese Ausführung beschränkt. Das Sicherheitssystem kann auch mehr oder weniger als drei Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 aufweisen. Die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 sind in der dargestellten Ausführung an einem Traggestell 3 im oberen Bereich der Logistikeinheit 1 befestigt. Die Erfindung ist allerdings nicht hierauf beschränkt. Die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 können auch an geeigneter Stelle am Traggestell seitlich oder im unteren Bereich der Logistikeinheit 1 befestigt sein. Die Anzahl und Anordnung der Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 richtet sich letztlich nach der Ausdehnung und Geometrie des abzusichernden Aktionsbereichs 1.1. Zur Absicherung von einer im Betriebsmodus durch die Beabstandung zwischen Aktionsbereich 1.1 und Sicherheitsgrenze 1.2 gebildeten Hintertrittzone 4 ist zumindest einer der Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 der Sensoreinrichtung in seiner Position angetrieben verstellbar und das von diesem Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 erzeugte Laserscanfeld 5.1 , 5.2, 5.3 in einem Initiierungsmodus des Sicherheitssystems über die angetriebene Verstellbarkeit des Laserscanners 2.1 , 2.2, 2.3 zumindest abschnittsweise über die Hintertrittzone 4 führbar. Beim Initiieren des Laserscanfeldes 5.1 , 5.2, 5.3 wird also das Laserscanfeld 5.1 , 5.2, 5.3 an der Sicherheitsgrenze 1.2 aufgebaut, wobei erfindungsgemäß der Laserscanner in dem Initiierungsmodus angetrieben verstellt wird und das vom Laserscanner erzeugte Laserscanfeld 5.1 , 5.2, 5.3 mit der angetriebenen Verstellung des Laserscanners zumindest abschnittsweise über eine zwischen Aktionsbereich 1.1 und beabstandeter Sicherheitsgrenze

1.2 gebildete Hintertrittzone vom Aktionsbereich 1.1 weg bis zur Sicherheitsgrenze 1.2 geführt wird.

In der dargestellten Ausführung sind die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 der Sensoreinrichtung zumindest in einer Ebene um einen Winkel 6 (Schwenkwinkel) angetrieben schwenkbar ausgeführt und das vom Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 erzeugte Laserscanfeld 5.1 , 5.2, 5.3 in dem Initiierungsmodus um ebendiesen Winkel 6 gegenüber dem Aktionsbereich 1.1 schwenkbar. Die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 sind pneumatisch angetrieben verschwenkbar. Die Erfindung ist aber nicht auf einen pneumatischen Antrieb beschränkt. Beispielsweise kann der Antrieb auch elektromotorisch erfolgen.

Mit dieser Ausführung werden zur Absicherung der Hintertrittzone die Laserscanner 2.1 , 2.2,

2.3 in dem Initiierungsmodus um den Winkel 6 angetrieben verschwenkt, wobei die erzeugten Laserscanfelder 5.1a, 5.1 b, 5.2a, 5.2b, 5.3a, 5.3b (Fig. 2, Fig. 3) um ebendiesen Winkel 6 bis zur Sicherheitsgrenze 1.2 verschwenkt werden und dabei die Hintertrittzone 4 zumindest abschnittsweise überstreichen. Dabei müssen die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 nicht zwangsläufig alle um denselben Winkel 6 verschwenkt werden. Der Schwenkwinkel 6 der jeweiligen Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 richtet sich im Wesentlichen nach der Dimensionierung der dem jeweiligen Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 zugeordneten Hintertrittzone bzw. zugeordneten Abschnitt der Hintertrittzone.

Fig. 2 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Logistikeinheit 1 gemäß Fig. 1. Diese Darstellung zeigt hervorgehoben für Laserscanner 2.2 das senkrechte Laserscanfeld 5.2a und das um den Schwenkwinkel 6 geschwenkte Laserscanfeld 5.2b mit der zugehörigen Hintertrittzone 4.2. Fig. 3 zeigt die bereits beschriebene Anordnung der Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 noch einmal in einer Draufsicht dargestellt. Der Laserscanner 2.1 erzeugt im Betriebsmodus das senkrechte Laserscanfeld 5.1a, welches im Initiierungsmodus von der Position 5.1 b vom Arbeitsbereich weg zur Sicherheitsgrenze 1.2 (an der Position 5.1 a) geschwenkt wird. Dies gilt analog für den Laserscanner 2.2 mit dem Laserscanfeld an den Positionen 5.2a und 5.2b sowie für den Laserscanner 2.3 an den Positionen 5.3a und 5.3b. Im Zusammenspiel sichern die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 die gesamte Hintertrittzone 4 der Logistikeinheit 1 ab.

Das Aufbauen der Laserscanfelder 5.1a, 5.2a, 5.3a an der Sicherheitsgrenze 1.2 kann dabei beispielsweise so erfolgen, dass die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 eingeschaltet werden, und zunächst die Laserscanfelder 5.1 b, 5.2b, 5.3b erzeugt werden und diese dann zur Sicherheitsgrenze 1.2 geschwenkt werden und damit dann die Laserscanfelder 5.1a, 5.2a, 5.3a bilden. Ebenso wäre es denkbar, dass die Laserscanner beim Einschalten so ausgerichtet sind, dass die Laserscanfelder 5.1a, 5.2a, 5.3a an der Sicherheitsgrenze 1.2 erzeugt werden. Anschließend werden die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 verschwenkt, sodass die Ausrichtung der Laserscanfelder 5.1b, 5.2b, 5.3b eingenommen wird. Anschließend werden die Laserscanner wieder zurückgeschwenkt, sodass wieder die Ausrichtung der Laserscanfelder 5.1a, 5.2a, 5.3a eingenommen wird. In beiden Fällen erfolgt also das Verschwenken der eingeschalteten Laserscanner vom Aktionsbereich 1.1 weg zur Sicherheitsgrenze 1.2.

Dieses Abscannen der Hintertrittbereiche 4 erfolgt im dargestellten Anwendungsbeispiel regelmäßig nach Einfahrt eines Flurförderfahrzeugs, bevor personengefährdende, automatische Fördervorgänge zwischen FFFZ und Behälterwechselsystem starten. Während des Betriebs des Behälterwechselsystems bzw. der automatischen Fördervorgänge bleiben die senkrechten Scanfelder 5.1a, 5.2a, 5.3a aktiv. Sollte eine Person von außen eines der Scanfelder 5.1a, 5.2a, 5.3a durchbrechen, werden alle relevanten Bewegungsachsen sofort in Not-Aus geschaltet.

In einer weiteren nicht dargestellten Ausführung sind die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 der Sensoreinrichtung zumindest in einer Raumrichtung angetrieben, linear verlagerbar ausgeführt und das vom Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 erzeugte Laserscanfeld 5.1 , 5.2, 5.3 in dem Initiierungsmodus ist um ebendiese Verlagerung gegenüber dem Aktionsbereich 1.1 verschiebbar ist. Die Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 sind mittels einer Linearachse oder einer Teleskopachse angetrieben, linear verlagerbar ist, ohne dass die Erfindung allerdings hierauf beschränkt wäre. Zur Absicherung von einer im Betriebsmodus durch die Beabstandung zwischen Aktionsbereich 1.1 und Sicherheitsgrenze 1.2 gebildeten Hintertrittzone 4 wird bei dieser Ausführung zumindest einer der Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 der Sensoreinrichtung in dem Initiierungsmodus zumindest in einer Raumrichtung angetrieben, linear verlagert, wobei das von diesem Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 erzeugte Laserscanfeld 5.1 , 5.2, 5.3 um ebendiese Verlagerung vom Aktionsbereich 1.1 weg bis zur Sicherheitsgrenze 1.2 verschoben wird.

Vorteilhafterweise ist eine Auswerteeinheit zur Auswertung der vom Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 emittierten Lichtsignale in den Laserscannern 2.1 , 2.2, 2.3 der Sensoreinrichtung selbst integriert, wobei die jeweilige Auswerteeinheit mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist. Allerdings ist es nicht zwingend, dass die Auswerteeinheit im Laserscanner 2.1 , 2.2, 2.3 integriert ist.

Die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung ist nicht auf Laserscannern 2.1 , 2.2, 2.3 beschränkt. Dies kann in nicht dargestellten Ausführungen auch anderweitig optisch oder auch akustisch, induktiv oder kapazitiv ausgebildet sein. Beispielsweise kann die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) eine Lichtstrahlenquelle und einen Lichtempfänger umfassen und damit ein Lichtvorhang als Schutzfeld ausbilden. Oder die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) weist einen Ultraschall-Bewegungsmelder auf, der ein aus Ultraschall-Wellen gebildetes Schutzfeld erzeugt.

Die Erfindung ist nicht auf eine als Logistikeinheit 1 ausgestaltete Produktionsanlage beschränkt.

Bezugszeichenliste Logistikeinheit einer Produktionsanlage Aktionsbereich Sicherheitsgrenze Laserscanner, berührungslos wirkende Schutzeinrichtung Laserscanner, berührungslos wirkende Schutzeinrichtung Laserscanner, berührungslos wirkende Schutzeinrichtung Traggestell für Laserscanner Hintertrittzone Hintertrittzone zu Laserscanner 2.2 Scanfeld Scanner 2.1 senkrecht Scanfeld Scanner 2.1 geschwenkt Scanfeld Scanner 2.2 senkrecht Scanfeld Scanner 2.2 geschwenkt Scanfeld Scanner 2.3 senkrecht Scanfeld Scanner 2.3 geschwenkt Schwenkwinkel des Scanfeldes

Claims

Patentansprüche

1. Sicherheitssystem zur Absicherung eines Aktionsbereichs (1.1) einer Produktionsanlage (1), welches eine Steuerungseinrichtung und zumindest eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) umfasst, mittels derer in einem Betriebsmodus des Sicherheitssystems der Aktionsbereich (1.1) der Produktionsanlage an einer Sicherheitsgrenze (1.2) durch Ausbildung eines zum Aktionsbereich (1.1) beabstandeten Schutzfeldes begrenzt ist, und das Sicherheitssystem bei einer Verletzung der Sicherheitsgrenze (1.2) in einen Alarmierungszustand versetzbar ist, in welchem durch die Steuerungseinrichtung ein Steuersignal für die Produktionsanlage bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) zur Absicherung von einer im Betriebsmodus durch die Beabstandung zwischen Aktionsbereich (1.1) und Sicherheitsgrenze (1.2) gebildeten Hintertrittzone (4) der Produktionsanlage in ihrer Position angetrieben verstellbar ist und das von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) erzeugte Schutzfeld (5.1a, 5.1b, 5.2a, 5.2b, 5.3a, 5.3b) in einem Initiierungsmodus des Sicherheitssystems über die angetriebene Verstellbarkeit der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) zumindest abschnittsweise über die Hintertrittzone (4) führbar ist.

2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) zumindest in einer Ebene um einen Winkel (6) angetrieben schwenkbar ausgeführt und das von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) erzeugte Schutzfeld (5) in dem Initiierungsmodus um ebendiesen Winkel (6) gegenüber dem Aktionsbereich (1.1) schwenkbar ist.

3. Sicherheitssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) elektromotorisch oder pneumatisch angetrieben verschwenkbar ist.

4. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) zumindest in einer Raumrichtung angetrieben, linear verlagerbar ausgeführt und das von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) erzeugte Schutzfeld (5) in dem Initiierungsmodus um ebendiese Verlagerung gegenüber dem Aktionsbereich (1.1) verschiebbar ist.

5. Sicherheitssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) mittels einer Linearachse oder einer Teleskopachse angetrieben, linear verlagerbar ist.

6. Sicherheitssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Linearachse oder die Teleskopachse elektromotorisch oder pneumatisch angetrieben sind.

7. Sicherheitssystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) zumindest eine Auswerteeinheit zur Auswertung der von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) emittierten Signale aufweist und dass diese Auswerteeinheit mit der Steuerungseinrichtung verbunden ist.

8. Sicherheitssystem nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) optisch, akustisch, induktiv oder kapazitiv arbeitet.

9. Sicherheitssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) ein Laserscanner ist und dieser ein Laserscanfeld als Schutzfeld bildet oder dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) eine Lichtstrahlenquelle und einen Lichtempfänger umfasst und damit ein Lichtvorhang als Schutzfeld gebildet wird oder dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) einen Ultraschall- Bewegungsmelder aufweist und damit eine aus Ultraschall-Wellen gebildetes Schutzfeld erzeugt wird.

10. Verfahren zur Absicherung eines Aktionsbereichs (1.1) einer Produktionsanlage (1) mit einem Sicherheitssystem, welches in einem Betriebsmodus an einer Sicherheitsgrenze (1.2) ein zum Aktionsbereich (1.1) beabstandetes Schutzfeld mittels einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) bereitstellt, wobei das Sicherheitssystem bei einer Verletzung der Sicherheitsgrenze (1.2) in einen Alarmierungszustand versetzt wird, in welchem durch eine Steuerungseinrichtung des Sicherheitssystems ein Steuersignal für die Produktionsanlage bereitgestellt wird und wobei das Schutzfeld in einem Initiierungsmodus des Sicherheitssystems an der Sicherheitsgrenze (1.2) aufgebaut wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Initiierungsmodus die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung angetrieben verstellt wird und das von der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung erzeugte Schutzfeld mit der angetriebenen Verstellung der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung zumindest abschnittsweise über eine zwischen Aktionsbereich (1.1) und beabstandeter Sicherheitsgrenze (1.2) gebildete Hintertrittzone (4) bis zur Sicherheitsgrenze (1.2) geführt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) in dem Initiierungsmodus zumindest in einer Ebene um einen Winkel (6) angetrieben verschwenkt wird, wobei das erzeugte Schutzfeld (5) um ebendiesen Winkel (6) bis zur Sicherheitsgrenze (1.2) verschwenkt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) in dem Initiierungsmodus zumindest in einer Raumrichtung angetrieben, linear verlagert wird, wobei das erzeugte Schutzfeld (5) um ebendiese Verlagerung bis zur Sicherheitsgrenze (1.2) verschoben wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) optisch, akustisch, induktiv oder kapazitiv arbeitet.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) ein Laserscanner ist und dieser ein Laserscanfeld als Schutzfeld bildet oder dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) eine Lichtstrahlenquelle und einen Lichtempfänger umfasst und damit ein Lichtvorhang als Schutzfeld gebildet wird oder dass die berührungslos wirkende Schutzeinrichtung (2.1 , 2.2, 2.3) einen Ultraschall- Bewegungsmelder aufweist und damit eine aus Ultraschall-Wellen gebildetes Schutzfeld erzeugt wird.