WO2021069119A1 - Sicherheitsvorrichtung zur sicherung einer gefahrenstelle, verfahren zur steuerung einer sicherheitsvorrichtung, computerprogrammprodukt und computerlesbares aufzeichnungsmedium - Google Patents

Sicherheitsvorrichtung zur sicherung einer gefahrenstelle, verfahren zur steuerung einer sicherheitsvorrichtung, computerprogrammprodukt und computerlesbares aufzeichnungsmedium Download PDF

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WO2021069119A1
WO2021069119A1 PCT/EP2020/069266 EP2020069266W WO2021069119A1 WO 2021069119 A1 WO2021069119 A1 WO 2021069119A1 EP 2020069266 W EP2020069266 W EP 2020069266W WO 2021069119 A1 WO2021069119 A1 WO 2021069119A1
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WO
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control device
sensor
safety device
transport path
signal
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Application number
PCT/EP2020/069266
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English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Stehr
Original Assignee
Dücker conveyor systems GmbH
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.)
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Publication date
Application filed by Dücker conveyor systems GmbH filed Critical Dücker conveyor systems GmbH
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • F16P3/144—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using light grids

Definitions

  • Safety device for securing a danger point for controlling a safety device, computer program product and computer-readable recording medium
  • the invention relates to a safety device for securing a danger point, comprising at least one sensor grid with a sensor arrangement.
  • the invention also relates to a method for controlling a safety device.
  • the invention also relates to a computer program product which, when executed, causes a computer to carry out such a method.
  • the invention also relates to a computer-readable recording medium with a computer program product.
  • Safety devices occur, for example, in production, assembly and order-picking lines or in other systems or machines, as can often be found in industrial or commercial operations. Such production, assembly and order-picking lines or other systems or machines often have danger areas that are not allowed to be entered by the personnel. For this purpose, safety devices are provided in front of such areas to prevent personnel from entering the danger area during operation. Usually, the production, assembly or order-picking lines or the system or machine are stopped in the event of unauthorized access.
  • light grids which have a plurality of transmitter and receiver pairs in order to monitor a monitoring area, for example around a machine tool or a system, and to prevent people from going unnoticed in this monitoring area can enter.
  • a light grid is known from document DE 10 2007 033 766 A1 which has an ammunition sensor that is connected directly to the light grid and by means of which the light grid is muted when the muting sensor is triggered.
  • a workpiece can be fed to a machine without the machine interrupting the processing.
  • the light grid can thus be passed without triggering an emergency stop.
  • the disadvantage is that muting is controlled by muting sensors that are part of the light curtain and are connected directly to it. There is no longer any feedback and there can be no verification of what is happening through the light curtain.
  • the invention is based on the object of creating a safety device which enables improved safety with fewer process interruptions.
  • a safety device for securing a danger point.
  • the safety device comprises at least one sensor grid with a sensor arrangement, at least one transport path for transporting transport goods with at least one optical sensor for determining the position of the transport goods, and a control device.
  • the control device is operationally connected to the at least one optical sensor and the sensor arrangement, the control device being designed to receive a first signal from the sensor arrangement and to receive a second signal from the at least one optical sensor.
  • the control device is designed to determine the occupancy of the transport path as a function of the first and the second signal and is designed to provide a gating signal for controlling the sensor grid as a function of the occupancy of the transport path.
  • Safety device has at least one sensor grid with a sensor arrangement, at least one transport path for transporting goods to be transported with at least one optical sensor
  • the method according to the invention comprises the following steps: receiving a first signal from the sensor arrangement by the
  • Control device receiving a second signal from the at least one optical sensor by the control device; Determining the occupancy of the transport path as a function of the first and the second signal by the control device; Providing a gating signal for controlling the
  • a computer program product which is in a computer of a control device of a safety device with at least one sensor grid with a sensor arrangement, at least one transport path for transporting goods with at least one optical sensor for
  • the computer program product causes the computer to carry out the above or further developed method for controlling a safety device.
  • a computer-readable recording medium on which a computer program product is recorded is provided.
  • the computer program product is suitable when executed in a computer of a control device of a safety device with at least one sensor grid with a sensor arrangement, at least one transport path for transporting transport goods with at least one optical sensor for determining the position of the transport goods, and the control device which is operationally with the at least one optical sensor and the sensor arrangement is connected to cause the computer to carry out such a method or a method developed further as described below for controlling a safety device.
  • the occupancy of the transport track in the sense of the invention can include goods to be transported as well as foreign objects or people.
  • the shape and size of the goods to be transported can on the one hand be known in advance and stored in the control device or entered or fed into it. This can be done automatically with the help of a sensor or scanner as well as via other suitable technical means, so that the size and shape of the goods to be transported are known in advance.
  • the transport track can be, for example, a conveyor belt or a roller track.
  • a light button or light sensor can be used as the optical sensor.
  • the sensor grid in the sense of the invention is, for example, a light curtain, and the sensor grid can also be a plurality of other pairs of sensors which are arranged parallel to one another and are suitable for detecting an object.
  • the sensor grid spans a two-dimensional plane, which is monitored by it. If the sensor grid is interrupted in an impermissible manner, the process or the system in the danger area that harbors the potential danger is interrupted.
  • the sensor grid is controlled by a gating signal.
  • the control device is designed separately from the sensor arrangement.
  • the control device is in particular a programmable logic controller (PLC) and a computer.
  • PLC programmable logic controller
  • the computer-readable recording medium can be any common recording medium, such as, for example, a USB stick, a hard disk, a memory card, a CD, DVD, HD-DVD or Blu-ray disk.
  • the control device is operationally connected to the system, the process or the machine that is to be secured by the safety device in order to stop it if an inadmissible passage through the sensor grid is detected.
  • the embodiment according to the invention ensures that the gating function of the sensor grid is controlled by the control device.
  • the control device provides the gating signal through which the sensor grid can be passed temporarily without a process or a system in the danger zone being stopped. If no gating signal is provided by the control device and the sensor grid is passed, then the process or the system in the danger area is stopped.
  • the sensor grid is not completely deactivated or muted by the gating signal, but the sensor arrangement of the sensor grid continues to provide the first signal to the control device, so that the admissibility of a transport item can be verified.
  • the configuration according to the invention creates a process that is monitored over time and in sequence. This makes it possible both time-dependent and sequence-dependent to control passage through the sensor grid by the control device without stopping the process or the system in the danger area.
  • the occupancy of the transport path is evaluated by the at least one optical sensor for determining the position of the transported goods. Furthermore, the at least one optical sensor enables the minimum object size of the transported goods to be evaluated and the directional recognition of the transported goods.
  • the configuration according to the invention ensures that, in contrast to previous solutions, the safety device according to the invention can no longer be bypassed or otherwise overcome by operating personnel. Furthermore, since the sensor grid is still active while the gating signal is provided, it is possible to determine and / or verify whether the transported goods correspond to a predefined or previously detected shape and / or size.
  • muting sensors can be dispensed with according to the invention.
  • the configuration according to the invention makes it possible to reduce process interruptions, since the gating signal is controlled by the control device depending on the shape or size of the charge. In this way, for example, “holes in the load” can also be detected, for example when a stack of empty pallets passes the sensor grid. Furthermore, according to the invention, a long-term reliable system is provided, since no separate muting sensors are directly integrated into the sensor grids, which can cause errors.
  • the safety device is designed in such a way that the sensor arrangement of the sensor grid has a plurality of sensors, for example every 3 cm, and is designed to be able to detect when only one hand of an operator reaches through it, for example when only individual sensors Detect a foreign body a hand in the sensor grid at a certain height.
  • the system is not necessarily interrupted, but the control device can distinguish, depending on the duration or the size of the object, whether and when a system / process stop is necessary.
  • a web speed sensor is formed on the transport path.
  • the web speed sensor can be operatively coupled to the control device.
  • the control device can be designed to receive a track speed signal which embodies the track speed of the transport track and the control device is designed to control the duration of the gating signal as a function of the track speed.
  • the web speed signal is preferably provided by the web speed sensor. This can for example be formed directly on the transport path or on a drive of the transport path.
  • the duration of the gating signal can be adapted to the web speed.
  • a shorter duration of the gating signal is necessary for a transport material of a given size than for a low path speed of the transport path in order to enable a consistently large gating sequence window to be generated around the transport material. This ensures that no Inadmissibly large gaps or inadmissibly small distances before or after the transported goods are provided, in which the transported goods can pass the sensor grid.
  • the safety device can also provide that the control device is designed to control the duration of the gating signal as a function of the type, shape and / or size of the goods to be transported and as a function of the path speed in such a way that a gating sequence Window is created.
  • the gating sequence window ensures that a specific area is defined around the transported goods, in which the sensor grid can be passed without the control device providing for a system or process stop.
  • a gating sequence window is understood to be a virtual area that extends beyond the previously known dimensions of the goods to be transported and thus defines a window around the goods to be transported within which permissible passage through the sensor grid is possible.
  • the gating sequence window generated by the control device is smaller than 0.2 m before, above and / or after the goods to be transported.
  • the gating sequence window should be smaller than 0.2 m, since such a distance is selected to be correspondingly small, so that it is prevented that a person can position himself directly in front of, above or behind the transported goods and with this unnoticed by the system can drive into the danger area.
  • this can happen as described below:
  • the web speed is chosen, for example, so that it does not exceed 0.2 m / s.
  • the duration of the gating signal is selected, for example, so that 1s after the transported goods have passed the sensor grid, the gating signal ends and the gating sequence window defined thereby ends 0.2 m behind the transported goods.
  • the sensor grid must be interrupted within 4 seconds of the generation of the first signal in order to avoid an impermissible possibility of passing through the sensor grid without interrupting the process or system. This is to avoid that also with very slow speeds of the transport path an inadmissible passage is prevented.
  • a synchronization beam - an uppermost and / or lowermost beam of the sensor grid - is permanently free.
  • the safety device can provide that a web travel sensor is formed on the transport path, which is operatively coupled to the control device, wherein the control device is designed to receive a web travel signal and, depending on the web travel signal, the control device is designed to provide the gating signal only when the conveyor is in motion.
  • the web travel sensor can, for example, be provided in the drive of the transport path.
  • a gating signal is only provided when a web travel signal signals that the transport web is in motion.
  • the aim is to prevent the sensor grid from being able to pass when the transport path is not moving.
  • control device is designed to determine the occupancy of the transport path at least on the basis of the received first and second signals and to distinguish transport goods of a previously known shape and size from foreign objects and / or people and, depending on this, the gating signal for controlling the Provide sensor grid.
  • the safety device has at least one fence arranged parallel to the transport path and the fence is attached directly to a post of the sensor grid. This ensures that unauthorized entry of the danger area past the fence is not possible.
  • the posts of the sensor grid are arranged laterally spaced from the transport path and between the transport path and the respective posts of the sensor grid, in an area in which the sensor arrangement is not attached, an anti-creep protection is arranged.
  • the sensor grid is a light curtain.
  • a web speed sensor is formed on the transport path, which is operatively coupled to the control device, the method further comprising the following steps: receiving a web speed signal, which embodies the web speed of the transport path, by the control device; Controlling a duration of the gating signal as a function of the web speed by the control device.
  • step can be provided in the embodiment of the method: Control the duration of the gating signal depending on the type, shape and / or size of the goods being transported and depending on the path speed by the control device in such a way that a gating sequence window is generated around the goods being transported .
  • the method can provide that the gating sequence window generated by the control device is smaller than 0.2 m before, above and / or after the transported goods.
  • a web travel sensor to be formed on the transport path, which is operatively coupled to the control device, the method further comprising the following steps: receiving a web travel signal by the control device; and providing the gating signal as a function of the web travel signal by the control device only when the transport web is in motion.
  • the following steps can also be provided: determining the occupancy of the transport path at least on the basis of the received first and second signals by the control device; Differentiating between transport goods of a previously known shape and size from foreign objects and / or people; and providing the gating signal for controlling the sensor grid in dependence thereon.
  • a possible area of application for the solutions according to the invention is, for example, the corrugated cardboard industry.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a safety device according to the invention
  • FIG. 2 shows a schematic plan view of the safety device according to the invention
  • FIG. 3 shows a schematic perspective side view of the safety device according to the invention
  • FIG. 5 shows a schematic front view of the safety device according to the invention
  • FIG. 6 shows a schematic perspective side view of the safety device according to the invention with a piece of transported goods in front of the sensor grid;
  • FIG. 7 shows a schematic perspective side view of the safety device according to the invention with a piece of goods to be transported between the sensor grid.
  • FIG. 1 shows a schematic perspective view of a safety device 10 according to the invention.
  • the safety device 10 is a Safety device 10 for securing a danger point. According to FIG. 1, this danger point is located in an area surrounded by a fence.
  • the safety device 10 comprises at least one sensor grid 20 with a sensor arrangement 25 and at least one transport path 30 for transporting goods 5 to be transported. Only one of the sensor grids 20 is shown here. However, for example, two sensor grids 20 can be formed, which are arranged in the transport direction T before and after the danger point G.
  • optical sensors 35i ... n for determining the position of the transport goods 5 are arranged.
  • the safety device 10 has a control device 100 which is operationally connected to the multiple optical sensors 35i... N and the sensor arrangement 25.
  • the control device 100 is designed to receive a first signal S1 from the sensor arrangement 25 and to receive a second signal S2 from the at least one optical sensor 35 1... N.
  • the control device 100 is connected to each of the optical sensors 35 1 ... n and receives a second signal S2 from each of the sensors 35 1 ... n.
  • the control device 100 is designed to determine the occupancy B of the transport path 30 as a function in particular of the first and second signals S 1, S2.
  • the control device 100 is also designed to provide a gating signal S 3 for controlling the sensor grid 20 as a function of the occupancy B of the transport path 30.
  • the transport track 30 is driven by at least one drive 32.
  • the transport track 30 is designed as a conveyor belt system, which is divided into several sections lengthwise, which are arranged one behind the other in the transport direction T.
  • two bands 31 are arranged next to one another in each section.
  • the at least one optical sensor 35 1 , 35 2 , 35 n is arranged between the individual bands.
  • a web speed sensor 36 is also formed on the transport path 30.
  • the web speed sensor 36 is arranged in the area of the drive 32.
  • the web speed sensor 36 is also operatively coupled to the control device 100, the control device 100 being designed to receive a web speed signal S 5 which embodies the web speed v of the transport web 30.
  • the control device 100 is designed to control the duration of the gating signal S 3 as a function of the web speed v.
  • the control device 100 is designed to control the duration of the gating signal S 3 as a function of the type, shape and / or size of the transported goods 5 and as a function of the path speed v in such a way that a gating sequence window GSF is generated around the transported goods 5 .
  • a gating sequence window GSF is shown by way of example in FIG. 1 by the dotted lines around the goods to be transported 5.
  • the size of the gating sequence window GSF is selected so that no person can position himself in front of, behind or on the transported goods 5 without this being detected by the safety device. If, for example, a foreign body or a person protrudes from the gating sequence window GSF, this is detected by the sensor grid 20 and the transport path 30 and / or the process or the system in the danger area is stopped.
  • the distance between the gating sequence window GSF is less than 0.2 m from the goods to be transported 5 act. Thus, no person can position themselves in front of, over and / or after the goods 5 to be transported on the transport path 30 in order to bypass the safety device 10.
  • the safety device 10 has a web travel sensor 34 which is formed on the transport path 30. In the present case, this is arranged in the area of the drive.
  • the web travel sensor 34 is operatively coupled to the control device 100, the control device 100 being designed to receive a web travel signal S4 and, depending on the web travel signal S4, the control device 100 being designed to provide the gating signal S 3 only when the transport path 30 is in motion is.
  • the control device 100 is also designed to determine the occupancy B of the transport path 30 in particular on the basis of the received first and second signals S 1 , S 2 and to distinguish transport goods 5 of a previously known shape and size from foreign objects and / or people and, depending on this, the Provide gating signal S 3 for controlling the sensor grid 20.
  • the safety device 10 has at least one fence 40 arranged parallel to the transport path 30, and the fence 40 is attached directly to a post 22 of the sensor grid 20.
  • a fence 40 is sufficient. If this is free, however, as shown in FIG. 1, a fence 40 is arranged on each longitudinal side.
  • FIG. 2 shows a schematic top view of the safety device 10 according to the invention.
  • the transport path is divided into two sections A1, A2.
  • the first section Ai of the transport path 30 lies in front of the sensor arrangement 25 of the sensor grid 20.
  • the second section A2 of the transport path 30 lies behind the sensor arrangement 25 of the sensor grid 20.
  • In the transport direction T in front of the sensor grid 20 in the first section A 1 are three optical sensors 35 1 , 35 2 , 35 3 arranged.
  • three optical sensors 35 4 , 35 5 , 35 n are arranged.
  • FIG. 3 shows a schematic perspective side view of the safety device 10 according to the invention.
  • the distance between the sensor 353, which is arranged directly in front of the sensor grid 20 in the transport direction T, is 280 mm from the sensor grid 20.
  • the sensor grid 20 is a light curtain.
  • the sensor grid 20 has two posts 22 on which a sensor arrangement 25 is arranged.
  • the posts 22 are arranged on both sides of the transport path 30.
  • the sensor grid 20 is arranged above the transport path 30.
  • the sensor arrangement 25 is positioned on the post 22 in such a way that the lowermost part of the sensor grid 20 is arranged directly above the transport path 30.
  • the lowest beam is the Sensor grid 20, for example 30mm or 50mm above the transport path. This ensures that a sensor grid is prevented from crawling under and reaching under.
  • the resolution of the sensor grid 20 is 30mm, i.e. That is, every 30 mm a beam of the sensor grid 20 extends from one post 22 to the other post 22.
  • FIG. 4b shows a schematic front view of a post 20 of the sensor grid 20.
  • the height of the post 22 is 1900 mm.
  • operating elements 26 are arranged on the outside of the post. These can be push buttons or an acknowledgment button, for example. It is important that these operating elements 26 are arranged, accessible from the outside, outside the danger point or the area of the safety device 10 that is shielded around the danger point.
  • the securing device 10 has various means in the area of the posts 22 which prevent crawling under.
  • a crawl-under protection 24 is arranged between the post 22 and the transport path 30, which prevents crawling under in an area between the post 22 and the transport path 30 that is not monitored by the sensor arrangement 25.
  • a central anti-creep protection device 28 is arranged under the transport path 30, by means of which the personnel can be prevented from reaching the danger point without the sensor grid 20 being able to perceive this. Both the anti-creep protection 24 and the central anti-creep protection can be designed as metal sheets.
  • the safety device 10 has an angled plate 21 that can be attached to the side of the transport path 30 and can extend horizontally along a floor.
  • a plurality of holes in the form of a drilling pattern are prefabricated in the angled plate 21, which are positioned such that they can be used as a drilling template for drilling into the hall floor, and then the post 22 is connected to the hall floor through these holes can be. This ensures that the posts 22 are given a defined orientation relative to the transport path 30.
  • FIG. 6 shows a schematic perspective side view of the safety device 10 according to the invention with a piece of goods to be transported 5 in front of the sensor grid 20.
  • the goods to be transported 5 have not yet entered the sensor grid 20, but are located directly in front of the sensor grid 20.
  • FIG. 7 shows a schematic perspective side view of the safety device 10 according to the invention with a piece of goods 5 to be transported between the sensor grid 20.
  • the goods to be transported 5 are now located between the sensor grid 20 and are detected by the latter.
  • the gating signal S 3 is fed to the sensor grid 20 by the control device 100, so that the sensor grid 20 is not completely muted or deactivated, but rather detects whether the transported goods 5 have the previously known shape and size.
  • the process is therefore not controlled via muting sensors but rather via the control device 100 and in particular the gating signal S 3 provided by the control device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung (10) zur Sicherung einer Gefahrenstelle umfassend zumindest ein Sensorgitter (20) mit einer Sensoranordnung (25,) zumindest eine Transportbahn (30) zum Transport von Transportgut (5) mit zumindest einem optischen Sensor (351, 352, 35n) zur Positionsbestimmung des Transportguts (5), und eine Steuerungseinrichtung (100), die betriebsmäßig mit dem zumindest einen optischen Sensor (35) und der Sensoranordnung (25) verbunden ist, wobei die Steuerungseinrichtung (100) ausgebildet ist von der Sensoranordnung (25) ein erstes Signal S1 zu empfangen und von dem zumindest einen optischen Sensor (351, 352, 35n) ein zweites Signal S2 zu empfangen, wobei die Steuerungseinrichtung 100 dazu ausgebildet ist in Abhängigkeit von dem ersten und dem zweiten Signal S1, S2 die Belegung B der Transportbahn (30) zu bestimmen und dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von der Belegung B des Transportbahn (30) ein Gatingsignal S3 zum Steuern des Sensorgitters (20) bereitzustellen.

Description

BESCHREIBUNG
Sicherheitsvorrichtung zur Sicherung einer Gefahrenstelle, Verfahren zur Steuerung einer Sicherheitsvorrichtung, Computerprogrammprodukt und computerlesbares Aufzeichnungsmedium
Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung zur Sicherung einer Gefahrenstelle, umfassend zumindest ein Sensorgitter mit einer Sensoranordnung, Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Sicherheitsvorrichtung. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Computerprogrammprodukt, das bei der Ausführung einen Computer veranlasst ein solches Verfahren durchzuführen. Schließlich betrifft die Erfindung auch ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium mit einem Computerprogrammprodukt.
Sicherheitsvorrichtungen kommen beispielsweise in Produktions-, Montage- und Kommisionierstraßen oder aber sonstigen Anlagen oder Maschinen vor, wie diese in Industrie- oder Gewerbebetrieben häufig anzufinden sind. Solche Produktions-, Montage- und Kommisionierstraßen oder aber sonstigen Anlagen oder Maschinen weisen häufig Gefahrenbereiche auf, die vom Personal nicht betreten werden dürfen. Zu diesem Zweck sind vor solchen Bereichen Sicherheitsvorrichtungen vorgesehen, die verhindern sollen, dass Personal nicht im laufenden Betrieb in den Gefahrenbereich gelangen kann. Üblicherweise wird bei einem unzulässigen Zutritt die Produktions-, Montage- oder Kommisionierstraßen bzw. die Anlage oder Maschine gestoppt.
Aus den Dokumenten DE 10 2006059 322 A1 und DE 102 33 258 A1 sind Lichtgitter bekannt, die eine Mehrzahl an Sender- und Empfängerpaaren aufweisen, um einem Überwachungsbereich bspw. um eine Werkzeugmaschine oder eine Anlage zu überwachen und zu verhindern, dass Personen diesen Überwachungsbereich unbemerkt betreten können. Aus dem Dokument DE 10 2007 033 766 A1 ist ein Lichtgitter bekannt, das einen Munitingsensor aufweist, der unmittelbar auf das Lichtgitter aufgeschaltet ist und mittels dem das Lichtgitter stumm geschaltet wird, wenn der Mutingsensor ausgelöst wird. Hierdurch kann ein Werkstück einer Maschine zugeführt werden kann ohne, dass die Maschine die Bearbeitung unterbricht. Das Lichtgitter kann somit passiert werden, ohne dass ein Not-Aus ausgelöst wird. Nachteilig ist, dass das Muting über Mutingsensoren gesteuert wird, die Teil des Lichtgitters sind und unmittelbar auf dieses aufgeschaltet sind. Es findet keine Rückkopplung mehr statt und es kann keine Verifikation dessen statt, was das Lichtgitter passiert.
Ausgehend davon, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, die eine verbesserte Sicherheit bei weniger Prozessunterbrechungen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird die Sicherheitsvorrichtung des Anspruchs 1 gelöst. Weiterhin wird diese Aufgabe durch das Verfahren des Anspruchs 11 gelöst. Ferner wird die Aufgabe durch ein Computerprogrammprodukt des Anspruchs 17 gelöst. Schließlich wird die Aufgabe durch ein Computerlesbares Aufzeichnungsmedium gemäß Anspruch 18 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der jeweiligen Unteransprüche.
Erfindungsgemäß wird eine Sicherheitsvorrichtung zur Sicherung einer Gefahrenstelle bereitgestellt. Die Sicherheitsvorrichtung umfasst zumindest ein Sensorgitter mit einer Sensoranordnung, zumindest eine Transportbahn zum Transport von Transportgut mit zumindest einem optischen Sensor zur Positionsbestimmung des Transportguts, und eine Steuerungseinrichtung. Die Steuerungseinrichtung ist betriebsmäßig mit dem zumindest einen optischen Sensor und der Sensoranordnung verbunden, wobei die Steuerungseinrichtung ausgebildet ist von der Sensoranordnung ein erstes Signal zu empfangen und von dem zumindest einen optischen Sensor ein zweites Signal zu empfangen. Weiterhin ist die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet in Abhängigkeit von dem ersten und dem zweiten Signal die Belegung der Transportbahn zu bestimmen und dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von der Belegung der Transportbahn ein Gatingsignal zum Steuern des Sensorgitters bereitzustellen.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Verfahren zur Steuerung einer Sicherheitsvorrichtung zur Sicherung einer Gefahrenstelle, insbesondere einer solchen wie vorstehend beschriebenen oder nachfolgend weitergebildeten Sicherheitsvorrichtung bereitgestellt. Die Sicherheitsvorrichtung weist zumindest ein Sensorgitter mit einer Sensoranordnung, zumindest eine Transportbahn zum Transport von Transportgut mit zumindest einem optischen Sensor zur
Positionsbestimmung des Transportguts, und eine Steuerungseinrichtung, die betriebsmäßig mit dem zumindest einen optischen Sensor und der Sensoranordnung verbunden ist, auf. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die folgenden Schritte: Empfangen eines ersten Signals der Sensoranordnung durch die
Steuerungseinrichtung: Empfangen eines zweiten Signals von dem zumindest einen optischen Sensor durch die Steuerungseinrichtung; Bestimmen der Belegung der Transportbahn durch in Abhängigkeit von dem ersten und dem zweiten Signal durch die Steuerungseinrichtung; Bereitstellen eines Gatingsignal zum Steuern des
Sensorgitters in Abhängigkeit von der Belegung der Transportbahn durch die Steuerungseinrichtung.
Weiterhin wird erfindungsgemäß ein Computerprogrammprodukt, das in einem Computer einer Steuerungseinrichtung einer Sicherheitsvorrichtung mit zumindest einem Sensorgitter mit einer Sensoranordnung, zumindest einer Transportbahn zum Transport von Transportgut mit zumindest einem optischen Sensor zur
Positionsbestimmung des Transportguts, und der Steuerungseinrichtung, die betriebsmäßig mit dem zumindest einen optischen Sensor und der Sensoranordnung verbunden ist, zu verwenden ist. Bei Ausführung veranlasst das Computerprogrammprodukt den Computer, das vorstehende oder wie nachfolgend beschrieben weitergebildete Verfahren zur Steuerung einer Sicherungsvorrichtung durchzuführen.
Schließlich wird erfindungsgemäß ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Computerprogrammprodukt aufgezeichnet ist, bereitgestellt ist. Das Computerprogrammprodukt ist geeignet bei Ausführung in einem Computer einer Steuerungseinrichtung einer Sicherheitsvorrichtung mit zumindest einem Sensorgitter mit einer Sensoranordnung, zumindest einer Transportbahn zum Transport von Transportgut mit zumindest einem optischen Sensor zur Positionsbestimmung des Transportguts, und der Steuerungseinrichtung, die betriebsmäßig mit dem zumindest einen optischen Sensor und der Sensoranordnung verbunden ist, den Computer zu veranlassen, ein solches oder wie nachfolgend beschrieben weitergebildetes Verfahren zur Steuerung einer Sicherungsvorrichtung durchzuführen. Die Belegung der Transportbahn im Sinne der Erfindung kann sowohl Transportgut als auch Fremdobjekte oder Personen umfasssen.
Dabei kann die Form und Größe von dem Transportgut einerseits vorbekannt sein und in der Steuerungseinrichtung hinterlegt sein oder in diese eingegeben bzw. eingespeist werden. Dies kann sowohl automatisiert mit Hilfe eines Sensors oder Scanners als auch über andere geeignete technische Mittel geschehen, sodass vorab die Größe und die Form des Transportguts bekannt sind.
Die Transportbahn kann beispielsweise ein Förderband oder eine Rollenlaufbahn sein.
Als optischer Sensor kann beispielsweise ein Lichttaster oder Lichtsensor zum Einsatz kommen.
Das Sensorgitter im Sinne der Erfindung ist beispielsweise eine Lichtvorhang, ebenso kann es sich bei dem Sensorgitter eine Mehrzahl an anderen parallel zueinander angeordneten Sensorpaaren handeln, die dazu geeignet sind ein Objekt zu detektieren. So kommen beispielsweise andere foto-optische, elektrische oder auch mechanische Sensorgitter in Betracht. Das Sensorgitter spannt dabei eine zweidimensionale Ebene auf, welche durch dieses überwacht wird. Wird das Sensorgitter unzulässig unterbrochen, so wird im Gefahrenbereich der Prozess oder die Anlage, die potentielle die Gefahr birgt unterbrochen.
Das Sensorgitter wird durch ein Gatingsignal gesteuert.
Die Steuerungseinrichtung ist getrennt von der Sensoranordnung ausgebildet. Bei der Steuerungseinrichtung handelt es sich insbesondere um eine Speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) und einen Computer.
Das computerlesbare Aufzeichnungsmedium kann jedwedes gängiges Aulzeichnungsmedium sein, wie bspw. ein USB-Stick, eine Festplatte, eine Speicherkarte, eine CD, DVD, HD-DVD oder Blu-ray-Disk.
Die Steuerungseinrichtung ist betriebsmäßig mit der Anlage, dem Prozess oder der Maschine verbunden, die durch die Sicherheitsvorrichtung gesichert werden soll, um diese zu stoppen, wenn ein unzulässiges Passieren des Sensorgitters festgestellt wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht, dass die Gatingfunktion des Sensorgitters durch die Steuerungseinrichtung gesteuert wird. Hierzu wird durch die Steuerungseinrichtung das Gatingsignal bereitgestellt, durch welches das Sensorgitter vorübergehend passiert werden kann ohne, dass ein Prozess oder eine Anlage im Gefahrenbereich gestoppt wird. Wird kein Gatingsignal durch die Steuerungseinrichtung bereitgestellt, und das Sensorgitter wird passiert, dann wird der Prozess oder die Anlage im Gefahrenbereich gestoppt.
Im Gegensatz zu vorbekannt Lösungen wird das Sensorgitter nicht gänzlich deaktiviert oder stumm geschaltet durch das Gatingsignal, sondern die Sensoranordnung des Sensorgitters stellt weiterhin das erste Signal an die Steuerungseinrichtung bereit, sodass die Zulässigkeit eines Transportgut verifiziert werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird ein Zeit und Sequenz überwachter Prozess geschaffen. Hierdurch ist es möglich sowohl zeitabhängig als auch sequenzabhängig ein Passieren des Sensorgitters ohne, dass es zu einem Stoppen des Prozesses oder der Anlage im Gefahrenbereich kommt, durch die Steuerungseinrichtung zu steuern.
Durch den zumindest einen optischen Sensor zur Positionsbestimmung des Transportguts wird die Belegung der Transportbahn ausgewertet. Weiterhin ist durch den zumindest einen optischen Sensor eine Auswertung der Mindestobjektgröße des Transportguts und der Richtungserkennung des Transportguts möglich.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung wird erreicht, dass im Gegensatz zu bisherigen Lösungen die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung nicht mehr durch Bedienpersonal umgangen oder anderweitig überwunden werden kann. Weiterhin ist es möglich, da das Sensorgitter weiterhin aktiv ist, während das Gatingsignal bereitgestellt wird, festzustellen und/oder zu verifizieren, ob das Transportgut einer vordefinierten oder vorab detektierten Form und/oder Größe entspricht.
Weiterhin ist es möglich Löcher in der Ladung zu detektieren oder festzustellen, ob lediglich eine leere Palette mitsamt einer Person auf der Transportbahn steht.
Weiterhin kann erfindungsgemäß auf Mutingsensoren verzichtet werden.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung ist es möglich Prozessunterbrechungen zu verringern, da durch die Steuerungseinrichtung das Gatingsignal je nach Form oder Größe der Ladung gesteuert wird. Hierdurch können beispielsweise auch „Löcher in der Ladung“ erkannt werden bspw., wenn ein Stapel leerer Paletten das Sensorgitter passiert. Weiterhin wird erfindungsgemäß ein langfristig zuverlässiges System bereitgestellt, da die keine separaten Mutingsensoren unmittelbar in die Sensorgitter eingebunden sind, welche Fehler verursachen können.
Ferner kann die Prozessstabilität und die Zuverlässigkeit erhöht werden bei gleichzeitig erhöhter Sicherheit für den Bediener.
Es ist erfindungsgemäß auch möglich, dass die Sicherheitsvorrichtung derart ausgebildet ist, dass die Sensoranordnung des Sensorgitters eine Mehrzahl an Sensoren bspw. alle 3 cm aufweist und ausgebildet ist zu erkennen, wenn nur eine Hand eines Bedieners durch diese hindurchgreift bspw., wenn nur einzelne Sensoren in einer bestimmten Höhe einen Fremdkörper eine Hand im Sensorgitter detektieren. In einem solchen Fall wird die Anlage nicht zwingend unterbrochen, sondern die Steuerungseinrichtung kann in Abhängigkeit von der Dauer oder der Größe des Objekts unterscheiden ob und wann ein Anlagen-/Prozessstopp notwendig ist.
Weiterhin ist es möglich, dass bestehende Anlagen durch die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung nachgerüstet werden können.
In vorteilhafter Weiterbildung der Sicherheitsvorrichtung kann vorgesehen sein, dass ein Bahngeschwindigkeitssensor an der Transportbahn ausgebildet ist. Der Bahngeschwindigkeitssensor kann mit der Steuerungseinrichtung betriebsmäßig gekoppelt sein. Weiterhin kann die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, ein Bahngeschwindigkeitssignal zu erhalten, das die Bahngeschwindingkeit der Transportbahn verkörpert und die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit die Dauer des Gatingsignals zu steuern.
Das Bahngeschwindigkeitssignal wird dabei vorzugsweise durch den Bahngeschwindigkeitssensor bereitgestellt. Dieser kann beispielsweise unmittelbar an der Transportbahn oder aber an einem Antrieb der Transportbahn ausgebildet sein.
Dadurch, dass ein Bahngeschwindigkeitssignal an die Steuerungseinrichtung übermittelt wird, kann die Dauer des Gatingsignals an die Bahngeschwindigkeit angepasst werden. Bei einer hohen Bahngeschwindigkeit der Transportbahn, ist bei einem Transportgut vorgegebener Größe eine kürzere Dauer des Gatingsignals notwendig als bei einer geringen Bahngeschwindigkeit der Transportbahn, um zu ermöglichen, dass ein gleichbleibend großes Gating-Sequenz-Fenster um das Transportgut erzeugt werden kann. Hierdurch wird sichergestellt, dass keine unzulässig großen Lücken oder unzulässig kleinen Abstände vor oder nach dem Transportgut vorgesehen werden, in denen das Transportgut das Sensorgitter passieren darf.
Die Sicherheitsvorrichtung kann in vorteilhafter Ausgestaltung ferner vorsehen, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Art, Form und/oder Größe des Transportguts und in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit die Dauer des Gatingsignals derart zu steuern, dass um das Transportgut ein Gating- Sequenz-Fenster erzeugt wird.
Durch das Gating-Sequenz-Fenster wird erreicht, dass ein spezifischer Bereich um das Transportgut definiert wird, in welchem das Sensorgitter passiert werden kann ohne, dass die Steuerungseinrichtung einen Anlagen- bzw. Prozessstopp vorsieht.
Als Gating-Sequenz-Fenster im Sinne der Erfindung wird dabei ein virtueller Bereich verstanden, der sich über die vorbekannten Dimensionen des Transportguts hinaus erstreckt und somit ein Fenster um das Transportgut definiert, innerhalb dem ein zulässiges Passieren des Sensorgitters möglich ist.
In Weiterbildung kann ferner vorgesehen sein, dass das durch die Steuerungseinrichtung erzeugte Gating-Sequenz-Fenster kleiner als 0,2m vor, über und/oder nach dem Transportgut ist.
Das Gating-Sequenz-Fenster soll dabei kleiner als 0,2 m sein, da ein solcher Abstand entsprechend klein gewählt ist, sodass verhindert wird, dass eine Person sich unmittelbar vor, über oder hinter dem Transportgut positionieren kann und mit diesem von dem System unbemerkt in den Gefahrenbereich hineinfahren kann.
In Ausgestaltung kann dies wie nachfolgend beschrieben passieren:
Die Bahngeschwindigkeit ist beispielsweise so gewählt, dass sie 0,2 m/s nicht übersteigt. Die Dauer des Gatingsignals ist beispielsweise so gewählt, dass 1s nach dem das Transportgut das Sensorgitter passiert hat, das Gatingsignal endet und somit das hierdurch definierte Gating-Sequenz-Fenster 0,2m hinter dem Transportgut endet.
Als weitere Anforderung kann vorgesehen sein, dass das Sensorgitter innerhalb von 4 Sekunden nach der Erzeugung des ersten Signals unterbrochen werden muss, um eine unzulässige Möglichkeit des Passierens des Sensorgitters ohne Prozess- oder Anlagenunterbrechung zu vermeiden. Hierdurch soll vermieden werden, dass auch bei sehr langsamen Geschwindigkeiten der Transportbahn ein unzulässiges Passieren verhindert wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass wenn das Sensorgitter durch das Transportgut für mehr als 60 Sekunden unterbrochen ist, ein Neustart des Systems vorgenommen werden muss. Hierzu bleit ein Synchronisationsstrahl - ein oberster und/oder unterster Strahl des Sensorgitters - dauerhaft frei.
Ferner kann die Sicherheitsvorrichtung vorsehen, dass ein Bahnlaufsensor an der Transportbahn ausgebildet ist, der mit der Steuerungseinrichtung betriebsmäßig gekoppelt ist, wobei die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist ein Bahnlaufsignal zu erhalten und in Abhängigkeit des Bahnlaufsignals die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, das Gatingsignal nur dann bereitzustellen, wenn die Transportbahn in Bewegung ist.
Der Bahnlaufsensor kann bspw. im Antrieb der Transportbahn vorgesehen sein.
Hierdurch wird erreicht, dass ein Gatingsignal nur dann bereitgestellt wird, wenn ein Bahnlaufsignal signalisiert, dass die Transportbahn in Bewegung ist. Es soll verhindert werden, dass ein Passieren des Sensorgitters möglich ist, wenn die Transportbahn sich nicht bewegt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, zumindest anhand der empfangenen ersten und zweiten Signale die Belegung der Transportbahn zu ermitteln und Transportgut einer vorbekannten Form und Größe von Fremdobjekten und/oder Personen zu unterscheiden und in Abhängigkeit davon das Gatingsignal zum Steuern des Sensorgitters bereitzustellen.
Hierdurch kann bspw. ermittelt werden ob es sich um eine „Ladung mit Lücken" handelt oder ob die Ladung „Löcher" in vertikaler Richtung aulweist.
Weiterhin kann verifiziert werden, ob die Höhe der Ladung mit der vorbekannten Form und Größe übereinstimmt.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Sicherheitsvorrichtung zumindest einen parallel zu der Transportbahn angeordneten Zaun aufweist und der Zaun unmittelbar an einem Pfosten des Sensorgitters angebracht ist. Hierdurch wird erreich, dass kein unerlaubtes Betreten des Gefahrenbereichs an dem Zaun vorbei möglich ist.
In Weiterbildung der Sicherheitsvorrichtung sind die Pfosten des Sensorgitters seitlich beabstandet zu der Transportbahn angeordnet und zwischen der Transportbahn und den jeweiligen Pfosten des Sensorgitters, in einem Bereich, in dem die Sensoranordnung nicht angebracht ist ein Unterkriechschutz angeordnet ist.
Hierdurch wird erreicht, dass ein Unterkriechen des Sensorgitters in einem Bereich, der nicht durch die Transportbahn blockiert wird, nicht mehr möglich ist und ein Umgehen der Sicherheitsvorrichtung durch Personal weiter erschwert wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Sensorgitter ein Lichtvorhang ist.
In Weiterbildung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass ein Bahngeschwindigkeitssensor an der Transportbahn ausgebildet ist, der mit der Steuerungseinrichtung betriebsmäßig gekoppelt ist, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte umfasst: Erhalten eines Bahngeschwindigkeitssignals, das die Bahngeschwindigkeit der Transportbahn verkörpert, durch die Steuerungseinrichtung; Steuern einer Dauer des Gatingsignals in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit durch die Steuerungseinrichtung.
Weiterhin kann in Ausgestaltung des Verfahrens folgender Schritt vorgesehen sein: Steuern Dauer des Gatingsignals in Abhängigkeit der Art, Form und/oder Größe des Transportguts und in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit durch die die Steuerungseinrichtung derart, dass um das Transportgut ein Gating-Sequenz-Fenster erzeugt wird.
Ferner kann das Verfahren vorsehen, dass das durch die Steuerungseinrichtung erzeugte Gating-Sequenz-Fenster kleiner als 0,2m vor, über und/oder nach dem Transportgut ist.
In Weiterbildung des Verfahrens kann ferner vorgesehen sein, dass ein Bahnlaufsensor an der Transportbahn ausgebildet ist, der mit der Steuerungseinrichtung betriebsmäßig gekoppelt ist, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte umfasst: Erhalten eines Bahnlaufsignals durch die Steuerungseinrichtung; und Bereitstellen des Gatingsignal in Abhängigkeit des Bahnlaufsignals durch die Steuerungseinrichtung nur dann, wenn die Transportbahn in Bewegung ist. In Ausgestaltung des Verfahrens können ferner folgende Schritte vorgesehen sein: Ermitteln der Belegung der Transportbahn zumindest anhand der empfangenen ersten und zweiten Signale durch die Steuerungseinrichtung; Unterscheiden von Transportgut einer vorbekannten Form und Größe von Fremdobjekten und/oder Personen; und Bereitstellen des Gatingsignals zum Steuern des Sensorgitters in Abhängigkeit davon.
Hinsichtlich der verfahrensgemäßen Vorteile wird auf die entsprechenden vorstehend genannten Vorteile der Sicherheitsvorrichtung verwiesen.
Ein möglicher Einsatzbereich der erfindungsgemäßen Lösungen ist beispielsweise die Wellpappenindustrie.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von einem Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert werden.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung;
Fig.2 eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung;
Fig. 3 eine schematische perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung;
Fig. 4 eine schematische Frontansicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung;
Fig. 5 eine schematische Frontansicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung;
Fig. 6 eine schematische perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung mit einem Stück Transportgut vor dem Sensorgitter; und
Fig. 7 eine schematische perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung mit einem Stück Transportgut zwischen dem Sensorgitter.
Fig. 1 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung 10. Bei der Sicherheitsvorrichtung 10 handelt es sich um eine Sicherheitsvorrichtung 10 zur Sicherung einer Gefahrenstelle. Diese Gefahrenstelle liegt gemäß Fig. 1 in einem von einem Zaun umgebenen Bereich.
Die Sicherheitsvorrichtung 10 umfasst zumindest ein Sensorgitter 20 mit einer Sensoranordnung 25 und zumindest eine Transportbahn 30 zum Transport von Transportgut 5. Vorliegend ist nur eines der Sensorgitter 20 dargestellt. Es können aber bspw. zwei Sensorgitter 20 ausgebildet sein, die in Transportrichtung T vor und nach der Gefahrenstelle G angeordnet sind.
Im Bereich der zumindest einen Transportbahn 30 zum Transport von Transportgut 5 sind mehrere optische Sensoren 35i...nzur Positionsbestimmung des Transportguts 5 angeordnet.
Weiterhin weist die Sicherheitsvorrichtung 10 eine Steuerungseinrichtung 100 auf, die betriebsmäßig mit den mehreren optischen Sensoren 35i...n und der Sensoranordnung 25 verbunden sind.
Die Steuerungseinrichtung 100 ist dazu ausgebildet, von der Sensoranordnung 25 ein erstes Signal S1 zu empfangen und von dem zumindest einen optischen Sensor 351...n ein zweites Signal S2 zu empfangen. Dazu ist die Steuerungseinrichtung 100 mit jedem der optischen Sensoren 351...n verbunden und erhält von jedem der Sensoren 351...n ein zweites Signal S2.
Die Steuerungseinrichtung 100 ist dazu ausgebildet in Abhängigkeit insbesondere von dem ersten und dem zweiten Signal S1, S2 die Belegung B der Transportbahn 30 zu bestimmen.
Die Steuerungseinrichtung 100 ist ferner dazu ausgebildet in Abhängigkeit von der Belegung B der Transportbahn 30 ein Gatingsignal S3 zum Steuern des Sensorgitters 20 bereitzustellen.
Die Transportbahn 30 wird durch zumindest einen Antrieb 32 angetrieben. Im vorliegenden Fall ist die Transportbahn 30 als Förderbandanlage ausgebildet diese ist in mehrere Abschnitte der Länge nach aufgeteilt, die in Transportrichtung T hintereinander angeordnet sind. Zudem sind in jedem Abschnitt zwei Bänder 31 nebeneinander angeordnet. In Ausgestaltung ist der zumindest eine optischen Sensor351, 352, 35n zwischen den einzelnen Bändern angeordnet. Weiterhin ist an der Transportbahn 30 ferner ein Bahngeschwindigkeitssensor 36 ausgebildet. Der Bahngeschwindigkeitssensor 36 ist vorliegend im Bereich des Antriebs 32 angeordnet. Der Bahngeschwindigkeitssensor 36 ist ferner mit der Steuerungseinrichtung 100 betriebsmäßig gekoppelt, wobei die Steuerungseinrichtung 100 dazu ausgebildet ist, ein Bahngeschwindigkeitssignal S5 zu erhalten, das die Bahngeschwindigkeit v der Transportbahn 30 verkörpert. Die Steuerungseinrichtung 100 ist dazu ausgebildet, in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit v die Dauer des Gatingsignals S3 zu steuern.
Die Steuerungseinrichtung 100 dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Art, Form und/oder Größe des Transportguts 5 und in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit v die Dauer des Gatingsignals S3 derart zu steuern, dass um das Transportgut 5 ein Gating-Sequenz-Fenster GSF erzeugt wird. Ein solches Gating-Sequenz-Fenster GSF ist exemplarisch in Fig. 1 durch die gepunkteten Linien um das Transportgut 5 dargestellt.
Die Größe des Gating-Sequenz-Fenster GSF ist dabei so gewählt, dass sich keine Person vor, hinter oder auf dem Transportgut 5 positionieren kann ohne, dass dies von der Sicherheitsvorrichtung erfasst wird. Ragt beispielsweise ein Fremdkörper oder eine Person aus dem Gating-Sequenz-Fenster GSF heraus, so wird dies durch das Sensorgitter 20 erfasst und die Transportbahn 30 und/oder der Prozess bzw. die Anlage im Gefahrenbereich gestoppt.
In Ausgestaltung beträgt der Abstand des Gating-Sequenz-Fenster GSF weniger als 0,2m zu dem Transportgut 5 ist. Somit kann sich keine Person vor, über und/oder nachdem Transportgut 5 auf der Transportbahn 30 positionieren um die Sicherheitsvorrichtung 10 zu umgehen.
Ferner weist die Sicherheitsvorrichtung 10 einen Bahnlaufsensor 34 auf, der an der Transportbahn 30 ausgebildet ist. Dieser ist vorliegend im Bereich des Antriebs angeordnet. Der Bahnlaufsensor 34 ist mit der Steuerungseinrichtung 100 betriebsmäßig gekoppelt, wobei die Steuerungseinrichtung 100 dazu ausgebildet ist ein Bahnlaufsignal S4 zu erhalten und in Abhängigkeit des Bahnlaufsignals S4 die Steuerungseinrichtung 100 dazu ausgebildet ist, das Gatingsignal S3 nur dann bereitzustellen, wenn die Transportbahn 30 in Bewegung ist. Die Steuerungseinrichtung 100 ist ferner dazu ausgebildet, insbesondere anhand der empfangenen ersten und zweiten Signale S1, S2 die Belegung B der Transportbahn 30 zu ermitteln und Transportgut 5 einer vorbekannten Form und Größe von Fremdobjekten und/oder Personen zu unterscheiden und in Abhängigkeit davon das Gatingsignal S3 zum Steuern des Sensorgitters 20 bereitzustellen.
Wie weiterhin aus Fig. 1 zu erkennen ist, weist die Sicherheitsvorrichtung 10 zumindest einen parallel zu der Transportbahn 30 angeordneten Zaun 40 auf und der Zaun 40 unmittelbar an einem Pfosten 22 des Sensorgitters 20 angebracht ist. Für den Fall das die Sicherheitsvorrichtung 10 mit einer Seite an einer Wand angeordnet ist, reicht ein Zaun 40 aus. Steht diese aber wie in Fig. 1 dargestellt frei, so ist an jeder Längsseite ein Zaun 40 angeordnet.
Fig.2 zeigt eine schematische Draufsicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung 10. Wie aus der Fig. 2 zu erkennen ist, ist die Transportbahn in zwei Abschnitte A1, A2 unterteilt. Der erste Abschnitt Ai der Transportbahn 30 liegt vor der Sensoranordnung 25 des Sensorgitters 20. Der zweite Abschnitt A2 der Transportbahn 30 liegt hinter der Sensoranordnung 25 des Sensorgitters 20. In Transportrichtung T vor dem Sensorgitter 20 im ersten Abschnitt A1 sind drei optische Sensoren 351, 352, 353 angeordnet. In Transportrichtung hinter dem Sensorgitter im zweiten Abschnitt A2 sind drei optische Sensoren 354, 355, 35n angeordnet.
Fig. 3 zeigt eine schematische perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung 10. Gemäß Fig. 3 beträgt der Abstand zwischen dem Sensor 353, der in Transportrichtung T unmittelbar vor dem Sensorgitter 20 angeordnet ist, 280mm zu dem Sensorgitter 20.
Fig. 4a zeigt eine schematische Frontansicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung 10. Bei dem Sensorgitter 20 handelt es sich um einen Lichtvorhang. Das Sensorgitter 20 weist zwei Pfosten 22 auf, an denen eine Sensoranordnung 25 angeordnet ist. Wie aus der Fig. 4a zu erkennen ist, sind die Pfosten 22 beidseitig von der Transportbahn 30 angeordnet. Das Sensorgitter 20 ist oberhalb der Transportbahn 30 angeordnet. Dazu ist die Sensoranordnung 25 derart an dem Pfosten 22 positioniert, dass der unterste Teil des Sensorgitters 20 unmittelbar oberhalb der Transportbahn 30 angeordnet ist. Dazu ist der unterste Strahl des Sensorgitters 20 bspw. 30mm oder 50mm oberhalb der Transportbahn. Hierdurch wird erreicht, dass ein unterkriechen und untergreifendes Sensorgitters verhindert wird.
Die Auflösung des Sensorgitters 20 beträgt 30mm, d. h, alle 30mm erstreckt sich ein Strahl des Sensorgitters 20 von einem Pfosten 22 zum anderen Pfosten 22.
Fig. 4b zeigt eine schematische Frontansicht eines Pfostens 20 des Sensorgitters 20. wie aus der Fig. 4b zu entnehmen ist, beträgt die Höhe des Pfostens 22 1900mm. Dies ist aber nicht einschränkend zu verstehen, sondern nur ein möglicher Wert für die Höhe eines solchen Pfostens 22. Weiterhin sind an der Außenseite des Pfosten Bedienelemente 26 angeordnet. Diese können beispielsweise Druckknöpfe oder ein Quittiertaster sein. Wichtig ist, dass diese Bedienelemente 26 von außen zugänglich außerhalb der Gefahrenstelle bzw. den um die Gefahrenstelle abgeschirmten Bereich der Sicherheitsvorrichtung 10 angeordnet sind.
Fig. 5 zeigt eine Frontansicht des linken Teils der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung 10. der rechte Teil der Sicherheitsvorrichtung 10 ist entsprechend ausgebildet, jedoch zu Darstellungszwecken hier nicht dargestellt. Wie aus der Fig. 5 zu erkennen ist, weist die Sicherungsvorrichtung 10 im Bereich der Pfosten 22 verschiedene Mittel auf, die ein Unterkriechen verhindern. Einerseits ist zwischen dem Pfosten 22 und der Transportbahn 30 ein Unterkriechschutz 24 angeordnet, der verhindert, dass in einem Bereich zwischen dem Pfosten 22 und der Transportbahn 30, der nicht von der Sensoranordnung 25 überwacht wird ein Unterkriechen verhindert wird. Weiterhin ist unter der Transportbahn 30 ein Zentralunterkriechschutz 28 angeordnet, durch den verhindert werden soll das Personal war zu der Gefahrenstelle gelangen kann, ohne dass dies von dem Sensorgitter 20 wahrgenommen werden kann. Sowohl der Unterkriechschutz 24 als auch der Zentralunterkriechschutz können als Bleche ausgebildet sein.
Weiterhin weist die Sicherheitsvorrichtung 10 ein Wnkelblech 21 auf, dass seitlich an der Transportbahn 30 befestigt werden kann und sich horizontal entlang eines Bodens erstrecken kann. In dem Wnkelblech 21 sind vorgefertigt eine Mehrzahl von Bohrungen in Form eines Bohrbilds vorgesehen, die derart positioniert sind, dass diese als Bohrschablone für das Anbohren des Hallenbodens verwendet werden können, und anschließend der Pfosten 22 durch diese Löcher mit dem Hallenboden verbunden werden kann. Hierdurch wird erreicht, dass die Pfosten 22 relativ zur Transportbahn 30 eine definierte Ausrichtung erhalten.
Fig. 6 zeigt eine schematische perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung 10 mit einem Stück Transportgut 5 vor dem Sensorgitter 20. Das Transportgut 5 ist noch nicht in das Sensorgitter 20 hineingelaufen, aber befindet sich unmittelbar vor dem Sensorgitter 20.
Fig. 7 zeigt eine schematische perspektivische Seitenansicht der erfindungsgemäßen SicherheitsvorrichtunglO mit einem Stück Transportgut 5 zwischen dem Sensorgitter 20. Das Transportgut 5 befindet sich nun zwischen dem Sensorgitter 20 und wird von diesem erfasst. Dem Sensorgitter 20 wird dabei durch die Steuerungsvorrichtung 100 das Gatingsignal S3 zugeführt, sodass das Sensorgitter 20 nicht vollständig stumm geschaltet oder deaktiviert ist, sondern erkennt, ob das Transportgut 5 die vorbekannte Form und Größe aufweist.
Erfindungsgemäß wird der Prozess somit nicht über Mutingsensoren gesteuert sondern über die Steuerungseinrichtung 100 und insbesondere das durch die Steuerungseinrichtung bereitgestellte Gatingsignal S3.
Bezugszeichenliste
5 Transportgut
10 Sicherheitsvorrichtu ng
20 Sensorgitter
22 Pfosten
21 Winkelblech
25 Sensoranordnung
24 Unterkriechschutz
26 Bedienelemente
28 Zentralunterkriechschutz
30 Transportbahn
31 Band
32 Antrieb
34 Bahnlaufsensor 351, 352, 35n optischer Sensor
36 Bahngeschwindigkeitssensor
40 Zaun
100 Steuerungseinrichtung
B Belegung
GSF Gatingsequenzfenster S1 erstes Signal S2 zweites Signal S3 Gatingsignal S4 Bahnlaufsignals
T Transportrichtung v Bahngeschwindigkeit

Claims

Patentansprüche
1. Sicherheitsvorrichtung (10) zur Sicherung einer Gefahrenstelle umfassend zumindest ein Sensorgitter (20) mit einer Sensoranordnung (25), zumindest eine Transportbahn (30) zum Transport von Transportgut (5) mit zumindest einem optischen Sensor (351, 352, 35n) zur Positionsbestimmung des Transportguts (5), und eine Steuerungseinrichtung (100), die betriebsmäßig mit dem zumindest einen optischen Sensor (35) und der Sensoranordnung (25) verbunden ist, wobei die Steuerungseinrichtung (100) ausgebildet ist, von der Sensoranordnung (25) ein erstes Signal (S1) zu empfangen und von dem zumindest einen optischen Sensor (351, 352, 35n) zumindest ein zweites Signal (S2) zu empfangen, und wobei wobei die Steuerungseinrichtung (100) dazu ausgebildet ist in Abhängigkeit von dem ersten und dem zweiten Signal (S1, S2) die Belegung (B) der Transportbahn (30) zu bestimmen und in Abhängigkeit von der Belegung (B) des Transportbahn (30) ein Gatingsignal (S3) zum Steuern des Sensorgitters (20) bereitzustellen.
2. Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bahngeschwindigkeitssensor (36) an der Transportbahn (30) ausgebildet ist, der mit der Steuerungseinrichtung (100) betriebsmäßig gekoppelt ist, wobei die Steuerungseinrichtung (100) dazu ausgebildet ist, ein Bahngeschwindigkeitssignal (S5) zu erhalten, das die Bahngeschwindingkeit (v) der Transportbahn (30) verkörpert und die Steuerungseinrichtung (100) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit (v) die Dauer des Gatingsignals (S3) zu steuern.
3. Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (100) dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit der Art, Form und/oder Größe des Transportguts (5) und in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit (v) die Dauer des Gatingsignals (S3) derart zu steuern, dass um das Transportgut (5) ein Gating-Sequenz-Fenster (GSF) erzeugt wird.
4. Sicherheitsvorrichtung (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch die Steuerungseinrichtung (100) erzeugtes Gating-Sequenz-Fenster (GSF) kleiner als 0,2m vor, über und/oder nach dem Transportgut (5) ist.
5. Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bahnlaufsensor (34) an der Transportbahn (30) ausgebildet ist, der mit der Steuerungseinrichtung (100) betriebsmäßig gekoppelt ist, wobei die Steuerungseinrichtung (100) dazu ausgebildet ist ein Bahnlaufsignal (S4) zu erhalten und in Abhängigkeit des Bahnlaufsignals (S4) die Steuerungseinrichtung (100) dazu ausgebildet ist, das Gatingsignal (S3) nur dann bereitzustellen, wenn die Transportbahn (30) in Bewegung ist.
6. Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (100) dazu ausgebildet ist, zumindest anhand der empfangenen ersten und zweiten Signale (S1, S2) die Belegung (B) der Transportbahn (30) zu ermitteln und Transportgut (5) einer vorbekannten Form und Größe von Fremdobjekten und/oder Personen zu unterscheiden und in Abhängigkeit davon das Gatingsignal (S3) zum Steuern des Sensorgitters (20) bereitzustellen.
7. Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (10) zumindest einen parallel zu der Transportbahn (30) angeordneten Zaun (40) aufweist und der Zaun (40) unmittelbar an einem Pfosten (22) des Sensorgitters (20) angebracht ist.
8. Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pfosten (22) des Sensorgitters (20) seitlich beabstandet zu der Transportbahn (25) angeordnet sind und zwischen der Transportbahn (30) und den jeweiligen Pfosten (22) des Sensorgitters (20), in einem Bereich, in dem die Sensoranordnung (25) nicht angebracht ist ein Unterkriechschutz (24) angeordnet ist.
9. Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgitter (20) ein Lichtvorhang ist.
10. Sicherheitsvorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitsvorrichtung (10) keinen Muting-Sensor aufweist.
11. Verfahren zur Steuerung einer Sicherheitsvorrichtung (10) zur Sicherung einer Gefahrenstelle, insbesondere einer Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die Sicherheitsvorrichtung (10) zumindest ein Sensorgitter (20) mit einer Sensoranordnung (25), zumindest eine Transportbahn (30) zum Transport von Transportgut (5) mit zumindest einem optischen Sensor (351, 352, 35n ) zur Positionsbestimmung des Transportguts (5), und eine Steuerungseinrichtung (100), die betriebsmäßig mit dem zumindest einen optischen Sensor (35) und der Sensoranordnung (25) verbunden ist, umfasst, mit folgenden Schritten:
Empfangen eines ersten Signals (S1) der Sensoranordnung (25) durch die Steuerungseinrichtung (100),
Empfangen eines zweiten Signals ( S2) von dem zumindest einen optischen Sensor (351, 352, 35n) durch die Steuerungseinrichtung (100),
Bestimmen der Belegung (B) der Transportbahn (30) durch in Abhängigkeit von dem ersten und dem zweiten Signal (S1, S2) durch die Steuerungseinrichtung (100),
Bereitstellen eines Gatingsignal (S3) zum Steuern des Sensorgitters (20) in Abhängigkeit von der Belegung (B) der Transportbahn (30) durch die Steuerungseinrichtung.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bahngeschwindigkeitssensor (36) an der Transportbahn (30) ausgebildet ist, der mit der Steuerungseinrichtung (100) betriebsmäßig gekoppelt ist, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte umfasst:
Erhalten eines Bahngeschwindigkeitssignal (S5), das die Bahngeschwindigkeit (v) der Transportbahn (30) verkörpert durch die Steuerungseinrichtung (100), Steuern einer Dauer des Gatingsignals (S3) in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit (v) durch die Steuerungseinrichtung (100).
13. Verfahren nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch folgenden Schritt: Steuern der Dauer des Gatingsignals (S3) in Abhängigkeit der Art, Form und/oder Größe des Transportguts (5) und in Abhängigkeit der Bahngeschwindigkeit (v) durch die die Steuerungseinrichtung (100) derart, dass um das Transportgut (5) ein Gating-Sequenz-Fenster (GSF) erzeugt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das durch die Steuerungseinrichtung (100) erzeugte Gating-Sequenz-Fenster (GSF) kleiner als 0,2m vor, über und/oder nach dem Transportgut (5) ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bahniaufsensor (34) an der Transportbahn (30) ausgebildet ist, der mit der Steuerungseinrichtung (100) betriebsmäßig gekoppelt ist, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte umfasst:
Erhalten eines Bahnlaufsignals (S4) die Steuerungseinrichtung (100), und Bereitstellen des Gatingsignal (S3) in Abhängigkeit des Bahnlaufsignals (S4) durch die Steuerungseinrichtung (100) nur dann, wenn die Transportbahn (30) in Bewegung ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15 gekennzeichnet durch den folgenden Schritt:
Ermitteln der Belegung (B) der Transportbahn (30) zumindest anhand der empfangenen ersten und zweiten Signale (S1 S2) durch die Steuerungseinrichtung (100)
Unterscheiden von Transportgut (5) einer vorbekannten Form und Größe von Fremdobjekten und/oder Personen, und
Bereitstellen des Gatingsignals (S3) zum Steuern des Sensorgitters (20) in Abhängigkeit davon.
17. Computerprogrammprodukt, das in einem Computer einer Steuerungseinrichtung (100) einer Sicherheitsvorrichtung (10) mit zumindest ein Sensorgitter (20) mit einer Sensoranordnung (25), zumindest einer Transportbahn (30) zum Transport von Transportgut (5) mit zumindest einem optischen Sensor (351, 352, 35n ) zur Positionsbestimmung des Transportguts (5), und der Steuerungseinrichtung (100), die betriebsmäßig mit dem zumindest einen optischen Sensor (35) und der Sensoranordnung (25) verbunden ist, zu verwenden ist, wobei das Computerprogrammprodukt bei Ausführung den Computer der Steuerungseinrichtung (100) veranlasst, ein Verfahren zur Steuerung einer Sicherungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 16 durchzuführen.
18. Computerlesbares Aufzeichnungsmedium, auf dem ein Computerprogrammprodukt aufgezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogrammprodukt bei Ausführung in einem Computer einer Steuerungseinrichtung (100) einer Sicherheitsvorrichtung (10) mit zumindest einem Sensorgitter (20) mit einer Sensoranordnung (25), zumindest einer Transportbahn (30) zum Transport von Transportgut (5) mit zumindest einem optischen Sensor (35i, 352, 35n) zur Positionsbestimmung des Transportguts (5), und der Steuerungseinrichtung (100), die betriebsmäßig mit dem zumindest einen optischen Sensor (35) und der Sensoranordnung (25) verbunden ist, geeignet ist, den Computer der Steuerungseinrichtung (100) zu veranlassen, ein Verfahren zur Steuerung einer Sicherungsvorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 11 bis 16 durchzuführen.
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