NL1003558C1

NL1003558C1 - Device for loading and unloading industrial baking ovens and method for operating such a device.

Info

Publication number: NL1003558C1
Application number: NL1003558A
Authority: NL
Inventors: Dieter Knost
Original assignee: Werner & Pfleiderer Lebensmitt
Priority date: 1995-07-29
Filing date: 1996-07-10
Publication date: 1997-01-31
Also published as: ATA127496A; BE1011999A3; DE19527832A1; DE19527832C2

Description

Korte aanduiding: Inrichting voor het beladen en ontladen van industriële bakovens en werkwijze voor het bedrijven van een dergelijke inrichting.Short designation: Device for loading and unloading industrial baking ovens and method for operating such a device.

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het beladen en ontladen van industriële bakovens, die door een programma bestuurd langs de voorzijde van de bakovens verplaatsbaar is.The invention relates to a device for loading and unloading industrial baking ovens, which is movable through a program controlled along the front of the baking ovens.

5 Dergelijke inrichtingen werken als robotsystemen en bewegen bijvoorbeeld in een snelheidsgebied van 1,2 m tot 0,4 m/sec. vóór industriële bakovens, dus bijvoorbeeld vóór ovens met drie tot zeven etages. Dienovereenkomstig is het bewegingsgebied van een dergelijke inrichting bijvoorbeeld 10 21 m lang en ongeveer 4 m diep.Such devices operate as robotic systems and move, for example, in a speed range from 1.2 m to 0.4 m / sec. for industrial baking ovens, for example for ovens with three to seven floors. Accordingly, the range of movement of such a device is, for example, 21 m long and about 4 m deep.

Dit bewegingsgebied moet beveiligd worden, om een in beweging zetten resp. verder bewegen van de inrichting te verhinderen in het geval dat objecten of personen zich in het bewegingsgebied of in de onmiddelijke nabijheid daarvan 15 ophouden.This range of motion must be secured in order to start or react. prevent further movement of the device in the event that objects or persons are present in the area of movement or in its immediate vicinity.

Een dergelijke beveiliging is in het bijzonder van grote betekenis bij ovenssystemen waarbij gemengd met handmatige belading en automatische belading via een inrichting van het beschouwde type gewerkt wordt.Such security is of particular importance in furnace systems where mixed loading with manual loading and automatic loading is performed through a device of the type considered.

2 0 Bij inrichtingen van het bovengenoemde type voor het beladen en ontladen van bakovens van het beschouwde type zijn voor de beveiliging verschillende oplossingen bekend.Various solutions are known for security in devices of the above-mentioned type for loading and unloading baking ovens of the type considered.

Om de totale installatie kan een afschermhek worden aangebracht, dat deuren heeft die door deurvergrendelings-25 schakelaars beveiligd zijn. Verder kunnen lichtgordijnen of lichtroosters of een combinatie hiervan met vaste omheiningen zijn aangebracht. Verder is het voor de vermindering van gevaar bekend, de inrichting slechts zeer langzaam te laten verplaatsen en noodschakelaars op verplaatsbare 3 0 onderstellen aan te brengen. Tenslotte is ook nog een dodemansbesturing bij lage bewegingssnelheid bekend, die een beweging van de inrichting slechts dan mogelijk maakt, 1003558.A protective fence can be fitted around the entire installation, which has doors which are secured by door locking switches. Furthermore, light curtains or light grids or a combination of these can be provided with fixed fences. It is further known for the reduction of danger to have the device move very slowly and to install emergency switches on movable frames. Finally, a dead man's control at low speed of movement is also known, which only allows movement of the device, 1003558.

-2- wanneer een bewegingsschakelaar door een toezicht houdend persoon ingedrukt wordt gehouden.-2- when a movement detector is pressed by a supervising person.

Al deze bekende systemen zijn niet of nauwelijks geschikt, wanneer de inrichting met grote snelheid wordt 5 verplaatst en wanneer, zoals aan het begin vermeld, bij een gemengd gedeeltelijk handmatig en automatisch bedrijf verplaatst wordt.All these known systems are not or hardly suitable when the device is moved at high speed and when, as mentioned at the beginning, it is moved in a mixed partial manual and automatic operation.

Hiervan uitgaande heeft de uitvinding tot doel een inrichting van het aan het begin genoemde type zo uit te 10 voeren, dat ook bij betrekkelijk hoge bewegingssnelheid in afwezigheid van een bedieningspersoon een hoge bedrijfsveiligheid bereikt wordt.Starting from this, the object of the invention is to design a device of the type mentioned at the beginning in such a way that a high operational safety is achieved even with a relatively high speed of movement in the absence of an operator.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat op de inrichting ten minste één aftastende laserscanner is 15 aangebracht, waarachter een verwerkingsinrichting alsmede ten minste één waarschuwingsinrichting en/of inrichting voor het stoppen van de inrichting is aangebracht.According to the invention, this object is achieved in that at least one scanning laser scanner is arranged on the device, behind which a processing device and at least one warning device and / or device for stopping the device are arranged.

Door een dergelijke laserscanner is het mogelijk absoluut betrouwbaar personen en objecten te detecteren, 20 die zich in de het gevaarlijke gebied bevinden of dit gevaarlijke gebied binnendringen, waarbij het van bijzonder belang is dat de herkenning nagenoeg zonder tijdsvertraging plaatsvindt, zodat ook het inschakelen van een alarm of het stoppen van de inrichting extreem snel mogelijk is. Dien-25 overeenkomstig kan de inrichting met zijn volle werksnel-heid werken, ook wanneer er geen toezichts- of bedieningspersoon in de buurt is.Such a laser scanner makes it possible to detect absolutely reliable persons and objects that are in or enter the hazardous area, whereby it is of particular importance that the recognition takes place almost without a time delay, so that the activation of a alarm if the device can be stopped extremely quickly. Accordingly, the device can operate at its full operating speed even when there is no supervisor or operator nearby.

In een verdere uitvoeringsvorm van de uitvinding is erin voorzien, dat meerdere, in het bijzonder drie, laser-30 scanners op het onderstel gemonteerd zijn. Aangezien het gevaarlijke gebied aan één zijde door bakovens begrensd wordt en vanaf deze zijde geen personen in het gevaarlijke gebied kunnen komen, wordt met drie laserscanners het gebied in de beide rijrichtingen en vóór de installatie 35 betrouwbaar afgedekt.In a further embodiment of the invention, it is provided that several, in particular three, laser scanners are mounted on the chassis. Since the hazardous area is bounded on one side by baking ovens and no persons can enter the hazardous area from this side, the area in both directions of travel and before installation is reliably covered with three laser scanners.

Met voordeel is erin voorzien, dat de laserscanners ca. 20 cm boven de bodem zijn aangebracht. Hierdoor worden 1 00 3 5 5 8.Advantageously, it is provided that the laser scanners are arranged approximately 20 cm above the bottom. This causes 1 00 3 5 5 8.

-3- niet alleen personen gedetecteerd, maar ook voorwerpen, zoals bijvoorbeeld transportwagens of dergelijke.-3- not only people are detected, but also objects, such as transport trolleys or the like.

Binnen het kader van de uitvinding is erin voorzien, dat elke laserscanner een hoekgebied tot 180° aftast, zodat 5 de mogelijkheid bestaat dat de aftestgebieden elkaar overlappen, waardoor de reactietijden nog sterker verkort worden en de vorming van dode ruimtes betrouwbaar verhinderd wordt.Within the scope of the invention, it is provided that each laser scanner scans an angle range of up to 180 °, so that the test areas may overlap, thereby shortening the reaction times even more and reliably preventing the formation of dead spaces.

Wanneer door de laserscanner een object gedetecteerd 10 en een alarm ingeschakeld werd, moet een opnieuw in bedrijf stellen handmatig ingeleid worden. Hiertoe is een voor-gebied-vrijgaveschakelaar aangebracht, die gecontroleerd slechts dan bediend kan worden, wanneer een bedieningsper-soon de toestand geïnspecteerd heeft.If an object has been detected by the laser scanner and an alarm has been triggered, a restart must be initiated manually. For this purpose, a pre-area release switch is provided, which can be controlled in a controlled manner only when an operator has inspected the condition.

15 Het aan het begin genoemde doel wordt ook bereikt door een werkwijze voor het bedrijven van een dergelijke inrichting, volgens welke erin voorzien is, dat het aftastgebied van de laserscanners is verdeeld in een buitenste voorwaar-schuwingsgebied en een binnenste kerngebied, waarbij na het 20 detecteren van een voorwerp in het voorwaarschuwingsgebied een akoestisch en/of visueel waarschuwingssignaal wordt gegeven en/of de beweging van de inrichting onderbroken wordt, waarbij na het niet meer aanwezig zijn van het gedetecteerde object de alarmtoestand van de waarschuwings-25 inrichting en/of de onderbreking van de beweging weer opgeheven worden (wordt).The object mentioned at the beginning is also achieved by a method of operating such an apparatus, according to which the scanning area of the laser scanners is divided into an outer pre-warning area and an inner core area, whereby after the detecting an object in the pre-warning area, an acoustic and / or visual warning signal is given and / or the movement of the device is interrupted, the alarm condition of the warning device and / or the warning device being interrupted after the detected object is no longer present interruption of the movement can be canceled.

Hierdoor wordt bereikt, dat het binnenkomen van een bedieningspersoon in ieder geval niet vereist is wanneer door een beïnvloeding vanuit de omgeving een botsing met de 30 robotachtige inrichting weliswaar dreigde, maar uiteindelijk niet tot stand gekomen is, omdat bijvoorbeeld een voorbijgaande medewerker of een voorbijrijdend transportvoertuig zich weer verwijderd heeft.This ensures that the entry of an operator is in any case not required if a collision with the robotic device was imminent due to influence from the environment, but was ultimately not achieved, because, for example, a passing employee or a passing vehicle has moved away again.

Tenslotte kan het ook nog gunstig blijken, dat na het 35 detecteren van een object in het kerngebied een opnieuw in beweging zetten van de inrichting eerst na het bedienen van de voorgebied-vrijgaveschakelaar mogelijk is, dat wil zeg- 1003558.Finally, it may also prove favorable that after detecting an object in the core region, a restart of the device is only possible after actuation of the front region release switch, ie 1003558.

-4- er wordt, zoals reeds vermeld, gewaarborgd, dat de installatie niet weer in bedrijf komt, als er nog een botsingsge-vaar dreigt.-4- as already mentioned, it is ensured that the installation does not come back into operation if there is still a risk of collision.

Hierna wordt de uitvinding aan de hand van een voor-5 keursuitvoeringsvoorbeeld nader toegelicht. Daarbij toont:The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment. Thereby shows:

Fig. 1 een schematische weergave in perspectief van een inrichting volgens de stand van de techniek, enFig. 1 shows a schematic perspective view of a device according to the prior art, and

Fig. 2 een zijaanzicht van een inrichting volgens fig. 1, die met de laserscanners volgens de uitvinding is uitge-10 rust.Fig. 2 is a side view of a device according to FIG. 1, which is equipped with the laser scanners according to the invention.

Een in de tekening weergegeven robotachtige inrichting omvat een verplaatsbaar onderstel 2 en een zich hiervanaf verticaal naar boven toe uitstrekkend frame 3, dat door schoren 4 aan het onderstel is vastgezet en aan zijn boven-15 zijde een dwarsjuk 5 heeft.A robotic device shown in the drawing comprises a movable undercarriage 2 and a vertically upwardly extending frame 3 therefrom, which is secured to the underframe by bracing 4 and has a transverse yoke 5 on its top.

Het frame 3 ondersteunt een uitneeminrichting 6 die via een elektromotor 7 in hoogte verstelbaar is, waarbij een op het onderstel 2 aangebrachte elektromotor 8 een verplaatsing van de inrichting in de richting van de pijl 9 20 mogelijk maakt.The frame 3 supports a removal device 6 which is height-adjustable via an electric motor 7, an electric motor 8 mounted on the chassis 2 allowing the device to move in the direction of the arrow 9.

Dienovereenkomstig kan een rij 10 etagebakovens 11 met behulp van een dergelijke robotachtige inrichting 1 met te bakken materiaal beladen en na het beeïndigen van het bakproces weer ontladen worden.Accordingly, a row of 10 level baking ovens 11 can be loaded with material to be baked using such a robotic device 1 and can be discharged again after the baking process has ended.

25 Fig. 1 maakt de gevarenproblematiek bij een dergelijke snelwerkende robotachtige inrichting 1 duidelijk, die het gevolg is van het feit dat personen zich voor de rij 10 van bakovens 11 kunnen ophouden en dan bij een verplaatsing van de robotachtige inrichting 1 met deze in botsing kunnen 30 komen. Op dezelfde wijze kunnen er botsingen met in dit gebied opgestelde transportwagens of dergelijke ontstaan.FIG. 1 clarifies the danger problems with such a fast-acting robotic device 1, which is the result of the fact that persons can stand in front of the row 10 of baking ovens 11 and then collide with them when the robotic device 1 is moved. In the same way, collisions with transport vehicles or the like arranged in this area can occur.

Daarbij dient onderscheid gemaakt te worden tussen een gevaarlijk kerngebied 12 direct voor de inrichting 1 en een buitenste voorwaarschuwingsgebied 13, waarbij het ophouden 35 van een persoon in dit gebied het gevaar inhoudt, dat de persoon na korte tijd in het kerngebied 12 zou kunnen komen.A distinction must be made here between a dangerous core area 12 directly in front of the device 1 and an outer pre-warning area 13, wherein the stopping of a person in this area implies the danger that the person could enter the core area 12 after a short time.

1003558.1003558.

-5--5-

Om dit aan de hand van fig. 1 algemeen aangegeven gevaar te ondervangen, is een inrichting 1 volgens de uitvinding, zoals in fig. 2 is weergegeven, uitgerust met laserscanners 14. Daarbij is een laserscanner 14a aan de 5 voorzijde 15 van het onderstel 2 aangebracht en zijn twee laserscanners 14b aangebracht die telkens in zijwaartse richting het gebied van de beide mogelijke bewegingsrichtingen (pijl 9) aftasten.In order to overcome this danger, which is generally indicated with reference to Fig. 1, a device 1 according to the invention, as shown in Fig. 2, is equipped with laser scanners 14. A laser scanner 14a is located on the front 15 of the chassis 2. and two laser scanners 14b are provided, each scanning in the sideward direction the region of the two possible directions of movement (arrow 9).

Wordt een object door een laserscanner 14 in het 10 kerngebied herkend, dan wordt de inrichting met "noodstop" gestopt en kan eerst na "vrijgave" weer in gang gezet worden. Bij een stop in het voorwaarschuwingsgebied volgt de verdere beweging na verwijdering van het object.If an object is recognized by a laser scanner 14 in the core area, the device is stopped with "emergency stop" and can only be restarted after "release". At a stop in the pre-warning area, further movement follows after removal of the object.

1003558.1003558.

Claims

Device for loading and unloading industrial baking ovens, which can be moved by a program controlled along the front of baking ovens, characterized in that at least one scanning laser can (14) is arranged on the device (1), behind which a processing device and at least one warning device and / or device for stopping the device (1) are arranged.

Device according to claim 1, characterized in that several, in particular three, laser scanners (14) are mounted on the movable base (2).

Device according to claim 1, characterized in that each laser scanner (14) scans an angle range of 60 to 360 °.

Device according to claim 1, characterized in that the laser scanner (s) (14) is (are) arranged about 20 cm above the bottom.

Device according to claim 2, characterized in that the laser heads of the laser scanners (14) are arranged on the device (1) such that their scanning areas overlap.

Device according to claim 1, characterized in that a pre-area release switch 25 is provided in the core region for restarting after a movement interruption.

Method for operating an apparatus according to claim 1, characterized in that the scanning area of the laser scanners (14) is divided into an outer front warning area (13) and an inner core area (12), wherein after detecting an object in the warning area (13), an acoustic and / or visual warning signal is given and / or the movement of the device is interrupted, after which the detected object is no longer present object the alarm state of the warning device and / or the interruption of movement is (is) canceled.

Method according to claim 7, characterized in that after detecting an object in the core region (12), a restarting of the device (1) is only possible after actuation of the pre-region release switch. 1003558.