IT202000007888A1 - Dispositivo di riconoscimento multilivello per apparati di sicurezza per il controllo di macchine o impianti industriali - Google Patents

Dispositivo di riconoscimento multilivello per apparati di sicurezza per il controllo di macchine o impianti industriali Download PDF

Info

Publication number
IT202000007888A1
IT202000007888A1 IT102020000007888A IT202000007888A IT202000007888A1 IT 202000007888 A1 IT202000007888 A1 IT 202000007888A1 IT 102020000007888 A IT102020000007888 A IT 102020000007888A IT 202000007888 A IT202000007888 A IT 202000007888A IT 202000007888 A1 IT202000007888 A1 IT 202000007888A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
safety
actuators
plant
machine
receiving device
Prior art date
Application number
IT102020000007888A
Other languages
English (en)
Inventor
Giuseppe Pizzato
Original Assignee
Pizzato Elettrica Srl
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pizzato Elettrica Srl filed Critical Pizzato Elettrica Srl
Priority to IT102020000007888A priority Critical patent/IT202000007888A1/it
Priority to JP2022559313A priority patent/JP2023521587A/ja
Priority to EP21732112.4A priority patent/EP4154069A1/en
Priority to PCT/IB2021/053079 priority patent/WO2021209924A1/en
Priority to KR1020227039200A priority patent/KR20230002608A/ko
Priority to US17/917,936 priority patent/US20230084053A1/en
Priority to CN202180028208.2A priority patent/CN115398356A/zh
Priority to BR112022020018A priority patent/BR112022020018A2/pt
Publication of IT202000007888A1 publication Critical patent/IT202000007888A1/it

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/18Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/406Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/11Plc I-O input output
    • G05B2219/1195Critical I-O monitored by safety module connected to plc, other I-Os by plc self
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/10Plc systems
    • G05B2219/14Plc safety
    • G05B2219/14006Safety, monitoring in general
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/21Pc I-O input output
    • G05B2219/21144Link between input and output, output only activated if corresponding input on
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/24Pc safety
    • G05B2219/24008Safety integrity level, safety integrated systems SIL SIS
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/24Pc safety
    • G05B2219/24189Redundant processors monitor same point, common parameters
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25428Field device
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/30Nc systems
    • G05B2219/50Machine tool, machine tool null till machine tool work handling
    • G05B2219/50193Safety in general

Description

DISPOSITIVO DI RICONOSCIMENTO MULTILIVELLO PER APPARATI DI SICUREZZA PER IL CONTROLLO DI MACCHINE O IMPIANTI INDUSTRIALI
Descrizione
Campo di applicazione
La presente invenzione trova applicazione nel settore dei dispositivi elettrici per uso industriale ed ha particolarmente per oggetto un dispositivo di riconoscimento multilivello per apparati di sicurezza adibiti al controllo di una macchina o impianto industriale, in particolare delle loro parti mobili, quali gli accessi ad un perimetro di sicurezza.
L?invenzione ha altres? per oggetto un apparato di sicurezza comprendente uno o pi? di tali dispositivi di riconoscimento ed adibiti al controllo di una macchina o impianto industriale.
Stato della tecnica
Come ? noto, macchine ed impianti industriali sono comunemente provvisti di una variet? di controlli che permettono di intervenire su una o pi? funzioni in seguito alla ricezione di determinati segnali da parte dei sistemi di controllo preposti.
In maniera puramente esemplificativa, la ricezione del segnale pu? comportare effetti quali l?arresto o l?avvio di una o pi? parti, in maniera istantanea oppure temporizzata, la modifica del comportamento di una o pi? parti della macchina o impianto, la generazione di segnali di avviso o allarme, sia di tipo visivo o luminoso che sonoro. In linea generale, ? possibile distinguere i sistemi di controllo in due tipologie, a seconda che siano demandati alla gestione di funzioni di tipo standard oppure a cosiddette funzioni fail-safe o di sicurezza, ossia applicazioni relative a condizioni che potenzialmente potrebbero essere causa di rischio.
Tipici esempi di questi suddetti sistemi di controllo sono gli apparati di sicurezza associati a pannelli e perimetri di sicurezza ed adibiti al controllo degli accessi all?interno dell?area operativa, quali in particolare gli interruttori di sicurezza configurati per generare un fermo macchina all?atto dell?apertura dell?accesso presidiato.
Un?ulteriore tipologia di apparato ? costituita dai sensori di sicurezza adibiti a rilevare specifici movimenti di una o pi? parti della macchina o impianto e che, qualora siano del tipo fail-safe, devono determinare il fermo macchina al riscontro anche di una sola anomalia.
Le tipologie pi? evolute di questi apparati di sicurezza, siano essi interruttori o sensori, sono solitamente provviste di una testa di lettura atta a ricevere il segnale da parte di un elemento mobile, quale la porta dell?accesso o un elemento mobile della macchina o impianto, cos? da discriminare la presenza di tale parte e determinare se la condizione di sicurezza si sia verificata.
I sistemi pi? comuni per l?invio dei segnali sono i sistemi di tipo RFID, in cui il segnale RFID ? trasmesso da un transponder associato alla parte mobile ed ? inoltre associato anche ad un codice univoco atto ad essere letto da una unit? di valutazione collegata alla testa di lettura.
Tale aspetto ha lo scopo di eseguire una funzione di riconoscimento atta a garantire che il transponder che dialoga con la testa di lettura sia abilitato all?invio di quel segnale, evitando che vi possano essere interventi da parte di persone non autorizzate. In questo modo, l?unit? di valutazione pu? utilizzare i segnali ed i relativi codici univoci di identificazione per stabilire quale transponder si trova in prossimit? di una data testa di lettura e stabilire quali sono le azioni autorizzate per tale transponder ed alla relativa parte mobile, cos? da generare l?effetto previsto.
Tali sistemi di lettura e riconoscimento possono essere altres? configurati per interagire con un transponder associato ad un azionatore di tipo trasportabile, quale un token o similare, in possesso di un operatore.
In questo modo, un operatore abilitato, avvicinando il token o altro dispositivo provvisto del transponder, potr? inviare il segnale di identificazione all?unit? di valutazione che solo nel caso in cui riconoscer? il codice di identificazione, proceder? all?azione prevista per quello specifico codice.
US9423784 descrive un sistema per il rilevamento dello stato di installazione sicuro di un impianto automatizzato provvisto di una pluralit? di sensori atti a discriminare diverse condizioni dell?impianto, sia di tipo standard che di tipo fail-safe, in modo da generare azioni differenti in base alla tipologia di segnale rilevato.
In particolare, il sistema ? provvisto sia di sensori aventi una testa di lettura per la ricezione di segnali inerenti condizioni non sicure che sensori adibiti al ricevimento di segnali relativi a funzioni di sicurezza.
Inoltre, il sensore adibito a funzioni fail-safe pu? anche dialogare con un token manovrato da un operatore, cos? da verificare se tale operatore sia autorizzato o meno all?ingresso nel perimetro di sicurezza dell?impianto, autorizzando l?accesso in caso positivo e determinando di conseguenza il fermo macchina.
I sensori sono collegati ad una stessa unit? di controllo atta a discriminare la tipologia di sensore ed inviando di conseguenza un segnale all?impianto sulla base dell?input ricevuto.
Un limite delle note soluzioni ? tuttavia costituito dal fatto che le teste di lettura sono abilitate a riconoscere un unico codice di identificazione oppure anche pi? codici di identificazione, ma generando comunque sempre una stessa azione, in modo che l?output finale sia sempre lo stesso.
Al contrario, non ? prevista la possibilit? di programmare il dispositivo adibito alla ricezione del segnale per generare azioni differenti in funzione del codice del segnale in ingresso.
Presentazione dell?invenzione
Scopo della presente invenzione ? quello di superare gli inconvenienti sopra indicati, realizzando un dispositivo di riconoscimento per apparati di sicurezza adibiti al controllo di macchine o impianti industriali che presenti caratteristiche di elevata efficienza e relativa economicit?.
Uno scopo particolare ? quello di realizzare un dispositivo di riconoscimento per apparati di sicurezza adibiti al controllo di macchine o impianti industriali il cui comportamento si adegui in funzione del segnale in ingresso.
Ancora altro scopo ? quello di realizzare un dispositivo di riconoscimento per apparati di sicurezza adibiti al controllo di macchine o impianti industriali che permetta di riconoscere diversi segnali in ingresso ed associare ad ognuno di essi un output differente.
Ancora altro scopo ? quello di realizzare un dispositivo di riconoscimento per apparati di sicurezza adibiti al controllo di macchine o impianti industriali che sia di tipo programmabile dall?utente.
Tali scopi, nonch? altri che appariranno pi? chiari in seguito, sono raggiunti da un dispositivo di riconoscimento che, in accordo alla rivendicazione 1, ? associabile ad un apparato di sicurezza che comprende un dispositivo ricevente atto ad essere associato ad una parte fissa di un impianto o del suo perimetro di sicurezza ed una pluralit? di attuatori mobili atti ognuno ad inviare al dispositivo ricevente un rispettivo segnale di presenza provvisto di un proprio codice di identificazione, il quale dispositivo comprende una testa di lettura atta ad essere associata al dispositivo ricevente dell?apparato di sicurezza per ricevere un segnale di presenza provvisto del codice di identificazione in seguito al posizionamento di uno degli attuatori mobili ad una distanza minima predeterminata da detta testa di lettura ed un circuito di elaborazione integrato in detta testa ed atto a generare una pluralit? di segnali di uscita corrispondenti a rispettive funzioni di comando o segnalazione per una o pi? parti della macchina o impianto, il quale circuito di elaborazione essendo atto ad associare ad ognuno di detti segnali di identificazione una combinazione personalizzata di detti segnali di uscita per l?esecuzione di rispettive combinazioni di dette funzioni differenziate per uno o pi? di detti attuatori mobili.
Grazie a questa combinazione di caratteristiche, uno stesso dispositivo di rilevamento disposto su una determinata parte dell?impianto, ad esempio integrato in un interruttore o in un sensore, potr? inviare segnali differenti in base al codice di identificazione rilevato.
Questa peculiarit? permetter? di impostare differenti risposte in funzione del codice rilevato, potendo, ad esempio, associare a diverse posizioni di una parte mobile della macchina o impianto sensore comportamenti differenti.
Un tipico esempio, non limitativo per l?invenzione, potr? essere quello per cui ad una parte mobile dell?impianto, quale una porta scorrevole, si potranno associare due tag RFID in posizioni opposte in modo che al rilevamento dell?uno o dell?altro tag possa essere associato uno stato differente della parte mobile e di conseguenza una differente modalit? operativa dell?apparato di sicurezza.
Forme vantaggiose di esecuzione dell?invenzione sono ottenute in accordo alle rivendicazioni dipendenti.
Breve descrizione dei disegni
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell?invenzione risulteranno maggiormente evidenti alla luce della descrizione dettagliata di alcune forme di realizzazione preferite ma non esclusiva di sistemi che integrano uno o pi? dispositivi secondo l?invenzione, illustrate a titolo di esempio non limitativo con l?aiuto delle unite tavole di disegno in cui: la FIG. 1 ? una vista schematica di un impianto industriale provvisto di perimetro di sicurezza ed al quale ? applicato il dispositivo secondo l?invenzione;
la FIG. 2 ? una vista schematica frontale di un braccio robotizzato al quale ? applicato il dispositivo secondo l?invenzione;
la FIG. 3 ? una vista schematica dall?alto del braccio robotizzato della Fig. 2;
la FIG. 4 ? una sequenza schematica di funzionamento del dispositivo con la relativa tabella che illustra i comandi associati ad ogni posizione.
Descrizione dettagliata di alcuni esempi di realizzazione preferiti Un dispositivo di riconoscimento per apparati di sicurezza secondo l?invenzione sar? configurato per essere associato in particolare ad un apparato di sicurezza adibito al controllo di macchine o impianti industriali, ovvero a parti dello stesso.
In maniera esemplificativa, l?apparato di sicurezza provvisto del dispositivo di riconoscimento potr? essere associato a parti mobili dell?impianto e quindi intrinsecamente pericolose oppure a pannelli, barriere di sicurezza o altri sistemi adibiti al controllo del perimetro di sicurezza al fine di consentire sempre l?accesso in sicurezza all?interno del perimetro, secondo modalit? chiarite pi? in dettaglio nel prosieguo.
Una ulteriore applicazione ? quella in cui uno o pi? dispositivi sono applicati a macchine provviste di parti mobili in modo da avere un sensore posto sulla parte fissa ed uno o pi? attuatori posti sulle parti mobili pericolose, come apparir? pi? chiaro in seguito.
Nella sua configurazione pi? generale, l?apparato di sicurezza comprende un dispositivo ricevente atto ad essere associato ad una parte fissa di un impianto o del suo perimetro di sicurezza ed una pluralit? di attuatori mobili che sono applicabili a parti mobili della macchina o impianto ovvero della eventuale barriera di protezione. Tali parti mobili sono atte ad interagire in maniera selettiva con il dispositivo ricevente per inviare allo stesso un rispettivo segnale di presenza provvisto di un proprio codice di identificazione, in modo che tale interazione produca l?invio di determinati segnali in uscita atti a comandare corrispondenti parti della macchina o impianto o dei circuiti di controllo, quali circuiti di alimentazione e/o servizio.
A sua volta il dispositivo di riconoscimento comprende essenzialmente una testa di lettura atta ad essere associata al dispositivo ricevente dell?apparato di sicurezza per ricevere un segnale di presenza provvisto del codice di identificazione da uno degli attuatori di volta in volta interagenti con il dispositivo ricevente, in seguito al posizionamento di tale attuatore mobile ad una distanza minima predeterminata dalla testa di lettura.
La testa di lettura ? provvista di un circuito di elaborazione integrato al suo interno ed atto a generare una pluralit? di segnali di uscita corrispondenti a rispettive funzioni di comando o segnalazione per una o pi? parti della macchina o impianto.
In particolare, secondo una caratteristica peculiare dell?invenzione, il circuito di elaborazione ? atto ad associare ad ognuno dei segnali di identificazione una combinazione personalizzata dei segnali di uscita memorizzati al suo interno.
In questo modo, ad ogni attuatore sar? associata una specifica combinazione di funzioni, al limite anche una sola funzione, da attivare per una o pi? parti della macchina o impianto e/o dei relativi circuiti di controllo, alimentazione e/o servizio, per l?esecuzione di combinazioni di funzioni tra loro differenziate per uno o pi? degli attuatori mobili.
Le funzioni gestite dal dispositivo potranno essere sia di tipo non sicuro o standard, ossia relative ad azioni che non comportano rischi per gli operatori ma eventualmente solo difetti di produzione, che funzioni sicure o fail-safe, ossia funzioni che richiedono l?arresto della macchina o impianto, ovvero di parti degli stessi, prima di poter consentire l?accesso di un operatore all?interno del perimetro.
Il circuito di elaborazione potr? essere provvisto di uno schema preimpostato in fase di produzione ma pi? preferibilmente sar? di tipo programmabile dall?utente o dal costruttore, in modo che ciascun utente possa associare una specifica modalit? operativa ad ogni posizione delle parti mobili controllate in base alle proprie specifiche esigenze.
Le combinazioni di funzioni associabili ai vari segnali ed ai rispettivi codici saranno molteplici e dipendono dalla tipologia di macchina o impianto.
In maniera puramente esemplificativa, i segnali di comando generati dal circuito di elaborazione potranno essere comandi di attivazione/disattivazione di una o pi? uscite, sia di tipo standard che di tipo sicuro, attivazione di segnali luminosi, visivi e/o audio, attivazione o disattivazione di uscite OSSD (Output Signal Switching Device) e contestuale trasmissione su una uscita seriale monodirezionale o bidirezionale oppure su un bus di sicurezza monodirezionale o bidirezionale di un codice atto a distinguere i diversi attuatori.
Una prima tipica applicazione di un dispositivo di riconoscimento ? quella in cui il dispositivo ? associato ad un apparato di sicurezza del tipo interruttore di sicurezza atto ad essere posto in corrispondenza di un accesso al perimetro di sicurezza della macchina o impianto e provvisto di mezzi di commutazione atti a commutare una o pi? parti della macchina o impianto tra uno stato operativo ad uno stato non operativo in seguito all?apertura e chiusura dell?accesso presidiato da detto interruttore di sicurezza.
Un esempio di tale interruttore di sicurezza ? descritto in WO2017208124 oppure in WO2018055598, sempre a nome della Richiedente, in cui l?interruttore ? anche provvisto di meccanismo di blocco della porta.
In tali applicazioni ? previsto che il dispositivo ricevente sia atto ad essere ancorato ad una parte fissa dell?accesso da presidiare mentre uno degli attuatori ? atto ad essere ancorato alla parte mobile dell?accesso.
Il dispositivo ricevente comprende mezzi di commutazione atti ad essere operativamente collegati ad uno o pi? circuiti elettrici e/o elettronici per l?alimentazione e/o il comando del circuito principale e/o di circuiti di servizio ed emergenza e/o di sistemi di supervisione o controllo degli accessi alle aree pericolose. I mezzi di commutazione potranno essere scelti tra quelli comunemente adoperati nel settore e potranno variare anche a seconda delle funzionalit? dell?interruttore, senza particolari limitazioni.
Il dispositivo ricevente comprender? anche mezzi azionatori atti ad interagire con i mezzi di commutazione all?apertura/chiusura dell?accesso per l?apertura/chiusura di uno o pi? circuiti della macchina o impianto in seguito all?interazione tra il dispositivo ricevente di commutazione ed uno degli attuatori, anche in questo caso secondo tecniche note.
In particolare, l?attuatore posto sulla parte mobile sar? configurato per interagire con i mezzi di commutazione attraverso i mezzi azionatori in seguito all?apertura o alla chiusura dell?accesso per determinare l?apertura o la chiusura di uno o pi? circuiti secondo modalit? tipiche di tali interruttori di sicurezza.
Secondo una configurazione particolarmente preferita, la testa di lettura alloggia un ricevitore con un?antenna del tipo RFID (Radio Frequency Identification) mentre gli attuatori saranno transponder del tipo tag/RFID atto ad inviare il rispettivo segnale di presenza.
In alternativa, in luogo dei transponder e dell?antenna RFID sar? possibile utilizzare sistemi di comunicazione scelti tra i dispositivi di trasmissione dati via radio, tramite effetto Hall, tramite campi magnetici, via ultrasuoni o similari.
Una seconda configurazione particolarmente preferita prevede invece che il dispositivo ricevente sia un sensore oppure integrato all?interno di un sensore, ad esempio del tipo descritto in WO2013098788, provvisto di detta testa di lettura integrata, mentre gli attuatori saranno sempre associati ad una o pi? parti mobili di una macchina o impianto.
Anche in questo caso, nella forma preferita di realizzazione, la testa di lettura comprender? un?antenna RFID mentre gli attuatori saranno tag RFID.
In Fig. 1 ? illustrata una prima applicazione del dispositivo secondo la presente invenzione.
In particolare, ? illustrato un impianto 1 che comprende una macchina 2 posta all?interno di una barriera o perimetro di protezione 3 provvisto di un accesso mobile 4 associato al dispositivo di riconoscimento secondo l?invenzione.
In tal caso, il dispositivo di riconoscimento comprende un sensore fisso o testa di lettura 5 posta su una parte fissa della barriera 3 per interagire selettivamente con due sensori mobili 6, 7 posti sull?accesso 4 in posizioni tali da discriminare due diverse posizioni dell?accesso 4, ossia quella di chiusura e quella di apertura completa.
In questa configurazione, il dispositivo di riconoscimento ? collegato, mediante un bus 8, ad un sistema 9 di supervisione e controllo dell?accesso 4, eventualmente provvisto di PLC 10 per la sua programmazione, ossia al sistema di sicurezza demandato a verificare che tutte le condizioni di sicurezza siano rispettate per interagire con i circuiti di alimentazione e/o segnalazione 11 della macchina 2 in modo da intervenire sugli stessi ed interrompere il funzionamento della macchina 2 o di sue parti qualora siano rilevate condizioni non sicure ovvero inviare determinati segnali.
Nell?esempio della figura, una possibile modalit? operativa prevede che l?apertura dell?accesso 4, ad esempio per permettere l?ingresso di uno o pi? operatori all?interno del perimetro 3, determini l?interruzione della comunicazione tra il sensore fisso 5 ed il primo attuatore mobile 6, con conseguente arresto macchina.
L?apertura completa dell?accesso 4 porta il secondo attuatore mobile 7 in corrispondenza del sensore fisso 5, permettendo agli operatori di inserire, in una apposita unit? di controllo sicuro 12 dell?accesso 4, anch?essa connessa con i circuiti di alimentazione e/o segnalazione 11, il proprio tag o codice identificativo al fine di poter eseguire alcune azioni sulla macchina 2, quali movimentazioni lente in sicurezza oppure il collegamento di un interruttore di abilitazione o ancora altre operazioni sicure.
In questa condizione, l?accesso 4 rimarr? aperto per permettere sempre l?uscita degli operatori dal perimetro 3.
Per evitare che vi sia una chiusura accidentale o negligente dell?accesso 4 quando gli operatori sono ancora all?interno del perimetro 3, con conseguente riavvio della macchina 2 in condizioni non sicure, il sensore fisso 5, al rilevamento dell?assenza di contatto con il secondo attuatore mobile 7, bloccher? tutti i movimenti lenti e richieder? all?unit? di controllo sicuro 12 i tag di tutti gli operatori entrati, al fine di permettere il riavvio della macchina 2 solo dopo aver ricevuto tali tag ed avere la certezza che tutti gli operatori sono usciti dal perimetro 3.
L?unit? di controllo sicuro 12 dell?accesso 4 potr? essere una unit? distinta dai vari sensori, come in figura, oppure potr? essere integrata nel sensore fisso 5.
In Fig. 2 ed in Fig. 3 ? invece illustrata una applicazione in cui il dispositivo dell?invenzione ? applicato ad un braccio robotizzato.
In questa applicazione, il dispositivo presenta un sensore fisso 13 atto a dialogare selettivamente con tre distinti attuatori mobili 14, 15, 16 associati a diverse parti del braccio mobile 17 in modo che ad ogni posizione del braccio 17 corrisponda una interazione del sensore fisso 13 con un differente attuatore mobile ed una conseguente azione.
Nella tabella della Fig. 4 sono descritte possibili azioni associate alle interazioni tra il sensore fisso 13 ed i diversi attuatori mobili 14, 15, 16.
Ad esempio, l?interazione tra il sensore fisso 13 e l?attuatore mobile centrale 14 potr? produrre l?attivazione delle due uscite OS1 e OS2 e conseguente funzionamento della macchina, mentre l?uscita ausiliaria di segnalazione O3 sar? spenta. La luce di segnalazione 18 presente sul sensore fisso 13 potr? assumere una prima colorazione. In seguito ad una rotazione del braccio 17 che porti uno dei due attuatori laterali mobili 15 in corrispondenza del sensore fisso 13, alla quale ad esempio potr? corrispondere ad una condizione non sicura del braccio mobile 17, si potr? avere la disattivazione delle due uscite OS1 e OS2 e l?invio di un segnale sull?uscita ausiliaria O3, configurata come bus seriale, con eventuale generazione di una stringa di testo e colorazione differente della luce di segnalazione 18 presente sul sensore fisso 13.
In caso di una rotazione del braccio 17 in direzione opposta in modo da portare l?altro dei due attuatori laterali mobili 16 in corrispondenza del sensore fisso 13, alla quale ad esempio potr? corrispondere ad una condizione sicura del braccio mobile 17, si potr? avere una condizione di attivazione delle due uscite OS1 e OS2 e l?invio di un segnale sull?uscita ausiliaria O3, con eventuale generazione di una ulteriore stringa di testo e contestuale colorazione ancora differente della luce di segnalazione 18 posta sul sensore fisso 13.
Ovviamente, il numero di attuatori mobili potr? essere anche differente, ad esempio maggiore, per poter discriminare un diverso numero di posizioni della parte mobile dell?impianto ed associare ad ognuna di esse una specifica combinazione di comportamenti, anche secondo schemi personalizzabili da parte dell?utente finale o del produttore.
Il dispositivo e l?apparato secondo l?invenzione sono suscettibili di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nel concetto inventivo espresso nelle rivendicazioni allegate. Tutti i particolari potranno essere sostituiti da altri elementi tecnicamente equivalenti, ed i materiali potranno essere diversi a seconda delle esigenze, senza uscire dall'ambito di tutela della presente invenzione.

Claims (10)

  1. Rivendicazioni 1. Un dispositivo di riconoscimento multilivello per apparati di sicurezza adibiti al controllo di macchine o impianti industriali, in cui un apparato comprende un dispositivo ricevente atto ad essere associato ad una parte fissa di un impianto o del suo perimetro di sicurezza ed una pluralit? di attuatori mobili atti ognuno ad inviare al dispositivo ricevente un rispettivo segnale di presenza provvisto di un proprio codice di identificazione, il quale dispositivo di riconoscimento comprende: - una testa di lettura atta ad essere associata al dispositivo ricevente dell?apparato di sicurezza per ricevere un segnale di presenza provvisto del codice di identificazione in seguito al posizionamento di uno degli attuatori mobili ad una distanza minima predeterminata da detta testa di lettura; - un circuito di elaborazione integrato in detta testa ed atto a generare una pluralit? di segnali di uscita corrispondenti a rispettive funzioni di comando o segnalazione per una o pi? parti della macchina o impianto; caratterizzato dal fatto che detto circuito di elaborazione ? atto ad associare ad ognuno di detti segnali di identificazione una combinazione personalizzata di detti segnali di uscita per l?esecuzione di rispettive combinazioni di dette funzioni differenziate per uno o pi? di detti attuatori mobili.
  2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto circuito di elaborazione ? programmabile e personalizzabile dall?utente e/o dal costruttore.
  3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che detto circuito di elaborazione ? atto ad attivare o meno le uscite OSSD (Output Signal Switching Device) di detto impianto ed a trasmettere, su una uscita seriale o bus di sicurezza, un codice atto a distinguere i diversi attuatori.
  4. 4. Dispositivo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detta testa di lettura alloggia un ricevitore scelto tra antenne del tipo RFID, sensori di tipo magnetico o elettromagnetico, sensori ottici, trasmettitori via radio, tramite effetto Hall, via ultrasuoni o similari.
  5. 5. Un apparato di sicurezza per il controllo di macchine o impianti industriali, comprendente: - un dispositivo ricevente atto ad essere posto in corrispondenza di una parte fissa di una macchina o impianto o di una barriera di protezione della macchina o impianto; - una pluralit? di attuatori mobili atti ad interagire selettivamente con detto dispositivo ricevente per inviare allo stesso un rispettivo segnale di presenza provvisto di un proprio codice di identificazione; - un dispositivo di riconoscimento associato a detto dispositivo ricevente ed avente una testa di lettura atta a ricevere detto segnale di presenza provvisto di detto codice di identificazione in seguito al posizionamento di uno di detti attuatori mobili ad una distanza minima predeterminata da detta testa di lettura ed un circuito di elaborazione integrato in detta testa ed atto a generare una pluralit? di segnali di uscita corrispondenti a rispettive funzioni di comando o segnalazione per una o pi? parti della macchina o impianto, anche tramite bus di sicurezza; caratterizzato dal fatto che detto circuito di elaborazione ? atto ad associare ad ognuno di detti segnali di identificazione una combinazione personalizzata di detti segnali di uscita per l?esecuzione di rispettive combinazioni di dette funzioni differenziate per uno o pi? di detti attuatori mobili.
  6. 6. Apparato di sicurezza secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo ricevente ? scelto tra gli interruttori di prossimit? di sicurezza ed i sensori di prossimit? di sicurezza, dotati o meno di meccanismo di blocco della porta.
  7. 7. Apparato di sicurezza secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo ricevente ? un sensore provvisto di detta testa di lettura integrata, detti attuatori essendo associati ad una o pi? parti mobili di una macchina o impianto.
  8. 8. Apparato di sicurezza secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detto dispositivo ricevente ? un interruttore di sicurezza atto ad essere posto in corrispondenza di un accesso al perimetro di sicurezza della macchina o impianto e provvisto di mezzi di commutazione atti a commutare una o pi? parti della macchina o impianto tra uno stato operativo ad uno stato non operativo in seguito all?apertura e chiusura dell?accesso presidiato da detto interruttore di sicurezza.
  9. 9. Apparato di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 5 alla 8, caratterizzato dal fatto che almeno uno di detti attuatori ? associato ad una parte mobile del perimetro di sicurezza atto a richiudere detto accesso per inviare il proprio segnale di presenza a detta testa di lettura all?atto della chiusura dell?accesso.
  10. 10. Apparato di sicurezza secondo una qualsiasi delle rivendicazioni dalla 5 alla 9, caratterizzato dal fatto che detti attuatori comprendono ognuno un rispettivo transponder del tipo tag/RFID (Radio Frequency Identification) atto ad inviare il rispettivo segnale di presenza oppure un trasmettitore scelto tra i dispositivi di trasmissione dati via radio, tramite effetto Hall, tramite campi magnetici, via ultrasuoni o similari.
IT102020000007888A 2020-04-14 2020-04-14 Dispositivo di riconoscimento multilivello per apparati di sicurezza per il controllo di macchine o impianti industriali IT202000007888A1 (it)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000007888A IT202000007888A1 (it) 2020-04-14 2020-04-14 Dispositivo di riconoscimento multilivello per apparati di sicurezza per il controllo di macchine o impianti industriali
JP2022559313A JP2023521587A (ja) 2020-04-14 2021-04-14 産業機械または工場の制御のための安全装置のための多重レベル検出デバイス
EP21732112.4A EP4154069A1 (en) 2020-04-14 2021-04-14 Multilevel detection device for safety apparatuses for the control of industrial machines or plants
PCT/IB2021/053079 WO2021209924A1 (en) 2020-04-14 2021-04-14 Multilevel detection device for safety apparatuses for the control of industrial machines or plants
KR1020227039200A KR20230002608A (ko) 2020-04-14 2021-04-14 산업용 기계나 플랜트의 제어를 위한 안전 기기용 다단 검출 장치
US17/917,936 US20230084053A1 (en) 2020-04-14 2021-04-14 Multilevel detection device for safety apparatuses for the control of industrial machines or plants
CN202180028208.2A CN115398356A (zh) 2020-04-14 2021-04-14 用于控制工业机器或设施的安全设备的多级检测装置
BR112022020018A BR112022020018A2 (pt) 2020-04-14 2021-04-14 Dispositivo de detecção para aparelhos de segurança para o controle de máquinas ou usinas industriais e aparelho de segurança para controlar máquinas ou usinas industriais

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102020000007888A IT202000007888A1 (it) 2020-04-14 2020-04-14 Dispositivo di riconoscimento multilivello per apparati di sicurezza per il controllo di macchine o impianti industriali

Publications (1)

Publication Number Publication Date
IT202000007888A1 true IT202000007888A1 (it) 2021-10-14

Family

ID=71170775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
IT102020000007888A IT202000007888A1 (it) 2020-04-14 2020-04-14 Dispositivo di riconoscimento multilivello per apparati di sicurezza per il controllo di macchine o impianti industriali

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20230084053A1 (it)
EP (1) EP4154069A1 (it)
JP (1) JP2023521587A (it)
KR (1) KR20230002608A (it)
CN (1) CN115398356A (it)
BR (1) BR112022020018A2 (it)
IT (1) IT202000007888A1 (it)
WO (1) WO2021209924A1 (it)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090033457A1 (en) * 2007-08-02 2009-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Method for managing mobile operating devices
US20090072631A1 (en) * 2005-07-19 2009-03-19 Pfizer, Inc., Products, Inc. Worker safety management system
US20090146506A1 (en) * 2005-07-19 2009-06-11 Omron Corporation Two-hand switch device
WO2013098788A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Pizzato Elettrica S.R.L. Electronic safety device for a protection barrier
US9423784B2 (en) 2012-03-07 2016-08-23 Pilz Gmbh & Co. Kg Sensor arrangement for detecting a safe installation state of an installation operated in an automated manner
US20170206723A1 (en) * 2016-01-18 2017-07-20 Sick Ag Safety system
WO2017208124A1 (en) 2016-05-30 2017-12-07 Pizzato Elettrica S.R.L. Safety switch for access control
WO2018055598A1 (en) 2016-09-26 2018-03-29 Pizzato Elettrica S.R.L. Safety switch with detection of the driving of an auxiliary unlocking control

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090072631A1 (en) * 2005-07-19 2009-03-19 Pfizer, Inc., Products, Inc. Worker safety management system
US20090146506A1 (en) * 2005-07-19 2009-06-11 Omron Corporation Two-hand switch device
US20090033457A1 (en) * 2007-08-02 2009-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Method for managing mobile operating devices
WO2013098788A1 (en) 2011-12-29 2013-07-04 Pizzato Elettrica S.R.L. Electronic safety device for a protection barrier
US9423784B2 (en) 2012-03-07 2016-08-23 Pilz Gmbh & Co. Kg Sensor arrangement for detecting a safe installation state of an installation operated in an automated manner
US20170206723A1 (en) * 2016-01-18 2017-07-20 Sick Ag Safety system
WO2017208124A1 (en) 2016-05-30 2017-12-07 Pizzato Elettrica S.R.L. Safety switch for access control
WO2018055598A1 (en) 2016-09-26 2018-03-29 Pizzato Elettrica S.R.L. Safety switch with detection of the driving of an auxiliary unlocking control

Also Published As

Publication number Publication date
EP4154069A1 (en) 2023-03-29
WO2021209924A1 (en) 2021-10-21
US20230084053A1 (en) 2023-03-16
JP2023521587A (ja) 2023-05-25
BR112022020018A2 (pt) 2022-11-22
KR20230002608A (ko) 2023-01-05
CN115398356A (zh) 2022-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6156975B2 (ja) 自動化設備のためのセンサ構成
CN106982118B (zh) 安全系统
CN208673079U (zh) 工业机器人的安全控制系统以及工业机器人
EP1793244B1 (en) System and method of automatically controlling temporary deactivation of a photoelectric barrier
JP2023139051A (ja) 産業機械またはプラントへのアクセスを制御するための安全スイッチ
US10310484B2 (en) Device and method for failsafe monitoring of a moving machine part
IT201600096402A1 (it) Interruttore di sicurezza con rilevamento dell’azionamento di un comando ausiliario di sblocco
IT202000007888A1 (it) Dispositivo di riconoscimento multilivello per apparati di sicurezza per il controllo di macchine o impianti industriali
CN113645569A (zh) 安全系统
IT201900011694A1 (it) Interruttore di sicurezza con touch panel per il controllo di accessi di macchine o impianti industriali
EP2320566B1 (en) Reteachable switching circuit with ability for locking
EP2320284B1 (en) Reteachable non-contact switching circuit
EP2355052B1 (en) Secure non-contact switch
US11959591B2 (en) Safety handle for the control of access for machines or industrial plants
EP3542385B1 (en) Safety switch with differentiated cpu
US9934919B2 (en) Locking switch assembly and related methods
IT202100012845A1 (it) Sistema per il controllo di una protezione per macchine o impianti industriali
US10127748B2 (en) System having a mobile key unit
CN113818756A (zh) 安全装置
IT202000025354A1 (it) Dispositivo azionatore a maniglia per accessi di macchine o impianti industriali e relativo assieme
ITBO990651A1 (it) Dispositivo di sicurezza per macchina utensile .