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Dokumentenidentifikation DE102006029643B4 09.10.2008
Titel Vorrichtung zur Überwachung eines Gefahrenbereichs
Anmelder Leuze lumiflex GmbH + Co. KG, 82256 Fürstenfeldbruck, DE
Erfinder Lehner, Werner, 82194 Gröbenzell, DE;
Mohr, Stefan, Dr., 80686 München, DE
Vertreter Ruckh, R., Dipl.-Phys. Dr.rer.nat., Pat.-Anw., 73277 Owen
DE-Anmeldedatum 28.06.2006
DE-Aktenzeichen 102006029643
Offenlegungstag 03.01.2008
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 09.10.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.10.2008
IPC-Hauptklasse G01V 8/10(2006.01)A, F, I, 20060628, B, H, DE

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung eines Gefahrenbereichs.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 44 22 497 A1 bekannt. Die Vorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem optischen Sensor, der insbesondere als Flächendistanzsensor ausgebildet sein kann. Dieser Flächendistanzsensor umfasst einen Distanzsensor bestehend aus einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger. Weiterhin umfasst der Flächendistanzsensor eine Ablenkeinrichtung mittels derer die Sendelichtstrahlen periodisch innerhalb des Gefahrenbereichs geführt werden.

Mit dieser Vorrichtung können Gegenstände, die beim Eindringen in den Gefahrenbereich keine Gefahren verursachen, von Gegenständen oder Personen, die bei Eindringen in den Gefahrenbereich ein Sicherheitsrisiko darstellen, unterschieden werden. Hierzu wird ein Gegenstand, dessen Eindringen in de Gefahrenbereich keine Gefahr darstellt, wiederholt entlang einer definierten Bahn innerhalb des Gefahrenbereichs bewegt. Dieser als Referenzobjekt bezeichneter Gegenstand wird von der Vorrichtung bei ansonsten freiem Strahlengang während eines Einlernvorgangs beziehungsweise einer Einlernphase detektiert. Als Ergebnis dieser Messung wird die Bahnkurve des Referenzobjekts in der Auswerteeinheit der Vorrichtung abgespeichert.

Während einer auf die Einlernphase folgenden Arbeitsphase wird das Referenzobjekt wiederholt entlang der vorgegebenen Bahnkurve bewegt. Dabei können zusätzlich Gegenstände oder Personen in den Gefahrenbereich eindringen, was zu einer Gefährdung des eindringenden Gegenstands beziehungsweise der eindringenden Person oder zu einer Gefährdung der Betriebssicherheit einer im Gefahrenbereich befindlichen Maschine oder dergleichen führt.

Zum Erkennen von in den Gefahrenbereich eindringenden sicherheitsgefährdenden Gegenständen während der Arbeitsphase wird mit der Vorrichtung periodisch der Gefahrenbereich abgetastet. Die von der Vorrichtung registrierten Empfangssignale werden mit den abgespeicherten Referenzwerten zu jeweils gleichen Zeitpunkten, das heißt bei identischer Position des Referenzobjekts im Gefahrenbereich verglichen.

Befindet sich kein zusätzlicher Gegenstand im Gefahrenbereich, so stimmen die von der Vorrichtung registrierten Empfangssignale zu jedem Zeitpunkt mit den Referenzwerten überein. Befindet sich jedoch ein zusätzlicher Gegenstand im Überwachungsbereich, so kann dieser durch die Abweichung der aktuellen Empfangssignale von den Referenzwerten sicher erkannt werden.

Nachteilig bei dieser Vorrichtung ist, dass sich die nicht sicherheitskritischen Gegenstände entlang vorgegebener Bahnkurven innerhalb des Gefahrenbereichs bewegen müssen, damit durch Einlernen dieser Bahnkurven diese nicht sicherheitskritischen Gegenstände von sicherheitskritischen Objekten, insbesondere von in den Gefahrenbereichen eindringenden Personen unterscheiden werden können.

Eine Identifikation von nichtsicherheitskritischen Objekten, die sich nicht entlang vorgegebener Bahnkurven bewegen, ist daher nicht möglich.

Weiterhin können nichtsicherheitskritische Gegenstände von im Gefahrenbereich bewegten Fahrzeugen oder allgemein Fördermitteln gebildet sein, die unterschiedliche Ladungen aufnehmen können. Derartige variable Ladungen können mit dieser Vorrichtung nicht oder nur mit einem unerwünscht hohen Aufwand, nämlich durch eine Vielzahl unterschiedlicher Einlernvorgänge als nicht sicherheitskritische Gegenstände erkannt werden.

In der nachveröffentlichten DE 10 2005 038 019 A1 ist eine Sensorvorrichtung zur Detektion eines Überhangs an einer Beladung einer Trägereinrichtung beschrieben, die eine Sensoranordnung mit wenigstens einem Sender und einem Empfänger sowie eine Elektronikeinheit zur Steuerung aufweist. Erfindungsgemäß erfasst die Sensoranordnung zwei Bereiche der Trägereinrichtung mit Beladung während einer Bewegung der Trägereinrichtung, derart, dass eine Bewertung der geometrischen Positionierung der Bereiche zueinander möglich ist, wobei der erste Bereich die Trägereinrichtung und der zweite Bereich die Beladung betrifft.

Die DE 10 2004 038 906 A1 betrifft ein Verfahren zur Erfassung beweglicher Objekte in einer Überwachungseinrichtung mit mindestens einer berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung und einer Auswerteeinheit, die ein Steuersignal abgibt, das abhängig ist von einem zulässigen oder unzulässigen Objekt, das in ein einen Überwachungsbereich begrenzendes Schutzfeld der berührungslos wirkenden Schutzeinrichtung eindringt. Um die Überwachung sicherer zu gestalten, ist vorgesehen, dass ein Objekt vor dem Eintritt in den Überwachungsbereich von wenigstens einer kontaktlosen Erkennungseinrichtung identifiziert wird und Objektinformationen von einer Marke auf dem Objekt an die Auswerteeinheit übertragen werden.

Die nachveröffentlichte DE 10 2005 005 736 A1 betrifft eine Metalldetektionseinrichtung für ein wenigstens ein angetriebenes Arbeitsorgan aufweisendes Arbeitsaggregat zum Fördern von Erntegut, bestehend aus Spulen zur Erzeugung von elektrischen Detektionssignalen bei Anwesenheit von Metallteilen im Bereich des Arbeitsaggregates, wobei die von den Spulen erzeugten Detektionssignale in einem Zeitfenster erfasst werden, wodurch eine genauere Identifikation des Metallteils ermöglicht wird.

Die DE 10 2004 049 641 A1 betrifft ein System zur industriellen Qualitätskontrolle von Gütern, bestehend aus einer Fördereinrichtung zum Transport der Güter in einem Güterstrom und einer Messeinrichtung, die mehrere Sensoren und eine Auswerteschaltung umfasst, wobei die Sensoren in einer mindestens zweidimensionalen, sich im Wesentlichen über die Breite des Güterstromes erstreckenden Anordnung vorliegen. In Transportrichtung gesehen vor der Sensoranordnung wird ein Magnetfeld erzeugt. Um die Detektionsleistung des Systems zu erhöhen, sind die Sensoren in Transportrichtung versetzt zueinander angeordnet. Weiterhin können die Sensoren in einer dreidimensionalen Anordnung vorliegen, um mittels einer geeigneten Auswerteschaltung magnetische Hintergrund- und Störquellen zu eliminieren.

Die EP 1 206 714 B1 betrifft eine Echtzeitüberwachung der Strahlungsmenge eines Elektronenstrahls.

Die DE 10 2004 053 219 B3 betrifft einen optischen Sensor zur Erfassung von Objekten in einem Überwachungsbereich. Der optische Sensor umfasst einen Empfänger, bestehend aus einer matrixförmigen Anordnung von Empfangselementen, wenigstens einen ersten Sender zur Bestimmung der Distanzen von Objekten, wobei dieser in Abstand zu einer Kante des Empfängers angeordnet ist, einen zweiten Sender, wobei mit den vom zweiten Sender emittierten Sendelichtstrahlen eine flächige Ausleuchtung von Oberflächen von Objekten zur Ermittlung von Objektstrukturmerkmalen durchführbar ist, und eine Auswerteeinheit, in welcher in Abhängigkeit der Empfangssignale des Empfängers ein Objektfeststellungssignal generierbar ist.

Die DE 101 13 641 B4 betrifft eine optoelektronische Vorrichtung zur Erfassung von Marken innerhalb eines Lesebereichs mit wenigstens einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender und wenigstens einem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, wobei die Sendelichtstrahlen auf die Marken geführt sind und die von den Marken zurückreflektierten Empfangslichtstrahlen auf den Empfänger geführt sind, dessen Empfangssignale zur Erfassung der Marken einer Auswerteeinheit zugeführt sind. Es sind Mittel zur Distanzmessung vorgesehen, mittels derer das Eindringen eines Objektes in einen Überwachungsbereich erfassbar ist. In Abhängigkeit der Anwesenheit eines Objektes im Überwachungsbereich ist die Erfassung von Marken innerhalb des Lesebereiches aktiviert.

Die DE 102 29 408 A1 betrifft einen optischen Sensor zur Erfassung von Objekten in einem Detektionsbereich mit wenigstens zwei Empfängern. Die Empfänger sind jeweils von einer zeilenförmigen Anordnung von Empfangselementen gebildet und sind einer Empfangsoptik zur Fokussierung von Licht aus dem Detektionsbereich auf die Empfangselemente verordnet. In einer Auswerteeinheit wird aus den Empfangssignalen an den Ausgängen der Empfänger ein Objektfeststellungssignal generiert, welches über einen Sensorausgang ausgebbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, mittels derer mit hoher Sicherheit ein Eindringen von sicherheitskritischen Objekten in einen Gefahrenbereich vermieden werden kann, gleichzeitig jedoch ein Eindringen von nichtsicherheitskritischen Objekten in den Gefahrenbereichen ermöglicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, dem Gefahrenbereich eine Förderstrecke vorzulagern, über welche ausschließlich Objekte und Personen in den Gefahrenbereich gelangen können.

Mit dem oder den am Eingang der Förderstrecke angeordneten Sensoren werden die Objekte detektiert. Durch die Klassifizierung anhand vorgegebener Objektmerkmale, insbesondere typischer Geometriemerkmale der nichtsicherheitskritischen Objekte, können die nichtsicherheitskritischen von sicherheitskritischen Objekten sicher unterschieden werden.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass durch die dem Gefahrenbereich vorgelagerte Förderstrecke die Objekte solange diese im Bereich der Förderstrecke sind, vollständig erfasst und klassifiziert werden können. Damit kann bei Detektion eines sicherheitskritischen Objekts mittels des oder der Sensoren das Alarmsignal generiert werden, bevor das sicherheitskritische Objekt in den Gefahrenbereich eindringt, so dass eine dadurch bedingte Gefahrensituation vermieden werden kann. Generell wird mit einem derartigen Alarmsignal ein Arbeitsmittel innerhalb des Gefahrenbereichs deaktiviert um insbesondere Gefährdungen von Personen auszuschließen.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird entlang der beidseits durch Schutzzäune gezeichneten Förderstrecke ein Fördermittel verfahren, welches von einem Fahrzeug einem beweglichen Maschinenteil oder dergleichen gebildet sein kann.

Das Fördermittel alleine oder unterschiedliche darauf gelagerte Ladungen bilden nichtsicherheitskritische Objekte, deren Eindringen in den Gefahrenbereich unkritisch ist. Durch Erfassung von charakteristischen Objektmerkmalen des Fördermittels und gegebenenfalls der Ladung mittels des oder der Sensoren kann das Fördermittel in unterschiedlichen Beladungszuständen als nichtsicherheitskritisches Objekt identifiziert werden. Wesentlich hierbei ist, dass das Fördermittel bei der Vorbeifahrt an dem oder den Sensoren in seiner vollen Länge erfasst wird. Während dessen kann mittels der oder den Sensoren erfasst werden, ob sich auf dem Fördermittel ein sicherheitskritisches Objekt befindet, beispielsweise eine dort sitzende Person. Wird ein solches sicherheitskritisches Objekt erkannt, wird als Alarmsignal ein Stoppbefehl für das Fördermittel generiert. Erfindungsgemäß ist die Länge der Förderstrecke zwischen der Sensorik und dem Gefahrenbereich so gewählt, dass diese wenigstens gleich der Summe der Länge des Fördermittels und eines Sicherheitsabstands, welcher durch die Reaktionszeit des oder der Sensoren und der Nachlaufzeit des Fördermittels nach dem Einlesen des Stoppbefehls ist. Durch diese Dimensionierung der Förderstrecke wird somit erreicht, dass das Fördermittel vor Eindringen in den Gefahrenbereich angehalten wird, wenn sich auf dem Fördermittel ein sicherheitskritisches Objekt befindet. Wird mittels des oder der Sensoren ein sicherheitskritisches Objekt ohne das Fördermittel detektiert, so wird ebenfalls ein Stoppbefehl generiert, der unabhängig von der aktuellen Position das Fördermittel anhält, falls von diesem Gefährdungen von Personen ausgehen. Da die Förderstrecke den einzigen Zugang zum Gefahrenbereich bildet, wird auf diese Weise mit hoher Sicherheit ein Eindringen von sicherheitskritischen Objekten in den Gefahrenbereich verhindert.

Die Erfindung wird im Nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1: Draufsicht auf eine automatisierte Fettigungszelle mit einem von einer Vorrichtung überwachten Gefahrenbereich.

2: Vorderansicht der Anordnung gemäß 1.

3: Seitenansicht der Anordnung gemäß 1.

4: Schematische Darstellung eines optischen Sensors für die Vorrichtung gemäß 1 bis 3.

In den 1 bis 3 ist eine Fertigungszelle 1 zur automatisierten Durchführung von Arbeitsvorgängen dargestellt. Die Fertigungszelle 1 umfasst einen Gefahrenbereich 2, in welchem beispielsweise mit einem nicht dargestellten Industrieroboter als Arbcitsmittel bestimmte Fertigungsprozesse durchgeführt werden. Die Zuführung von Material zur Durchführung dieser Fertigungsprozesse erfolgt über eine Förderstrecke 3. Entlang der Förderstrecke 3 ist ein Fördermittel 4 entlang einer zwangsgeführten Bahn verfahrbar. Im vorliegenden Fall ist das Fördermittel 4 von einer Rollenbahn gebildet, die seitlich in Schienen 5 zwangsgeführt ist.

Auf dem Fördermittel 4 werden Paletten 6 mit unterschiedlichen Beladungen 6a gefördert um Material zu dem im Gefahrenbereich 2 angeordneten Industrieroboter zu transportieren.

Wie insbesondere aus 1 ersichtlich, ist die Rollenbahn so angeordnet, dass das Fördermittel 4 längs einer Geraden verfahrbar ist, wobei durch das Fördermittel 4 Material über die offene Frontseite des Gefahrenbereichs 2 dem Industrieroboter zuführbar ist. Alle anderen Seiten des Gefahrenbereichs 2 sind mit einem Schutzzaun 7 umzäunt und so gegen das unbefugte Eindringen von Personen gesichert. Auch die Förderstrecke 3 ist seitlich durch Schutzräume 7 gesichert. Dabei sind diese Schutzzäune 7 so angeordnet, dass die Breite der Förderstrecke 3 an die Breite des Fördermittels 4 angepasst ist.

Um Gefährdungen von Personen oder allgemein sicherheitskritischen Objekten auszuschließen, ist ein unbefugter Zugang derartiger sicherheitskritischer Objekte zum Gefahrenbereich 2 auszuschließen. Dem gegenüber ist der Zugang des Fördermittels 4 mit den transportierten Materialien als nichtsicherheitskritisches Objekt zum Gefahrenbereich 2 zuzulassen, da die Materialien von dem Industrieroboter zur Durchführung der Fertigungsprozesse benötigt werden.

Durch die Umzäunung des Gefahrenbereichs 2 und der daran anschließenden Förderstrecke 3 können Personen oder allgemein sicherheitskritische Objekte nur über den Eingang der Förderstrecke 3 Zugang zum Gefahrenbereich 2 erhalten.

Zur Überwachung dieser Eingangsbereiche sind im vorliegenden Fall zwei Sensoren 8 vorgesehen. Die identisch ausgebildeten Sensoren 8 sind im vorliegenden als optische Sensoren 8 ausgebildet, wobei prinzipiell zusätzlich zu optischen Sensoren 8 auch eine auf Wärmestrahlung basierende Sensorik einsetzbar ist.

Wie aus den 1 bis 3 ersichtlich, sind die Sensoren 8 an gegenüberliegenden Rändern der Förderstrecke 3 oberhalb des Eingangsbereichs der Förderstrecke 3 angeordnet. Mit jedem Sensor 8 wird ein flächiger Überwachungsbereich 9 erfasst. Die Überwachungsbereiche 9 liegen jeweils in einer vertikalen Ebene und ergänzen sich derart, dass mit den Sensoren 8 der gesamte Eingangsbereich der Förderstrecke 3 erfasst wird.

Die Sensoren 8 sind über eine nicht dargestellte Anschalteinheit verbunden, die die Ausgangssignale der Sensoren 8 verknüpft. Die Sensoren 8 mit der Anschalteinheit bilden eine Vorrichtung mit welcher eine Zugangskontrolle zum Gefahrenbereich 2 durchgeführt wird.

Die Sensoren 8 können prinzipiell jeweils eine Kamera sowie eine dieser zugeordnete Beleuchtungseinheit aufweisen. Die Kamera ist dabei bevorzugt von einem CMOS- oder CCD-Sensor gebildet. Für den Fall, dass mit dem Sensor 8 ein flächiger Überwachungsbereich 9 überwacht wird, weist die Kamera eine zeilenförmige Anordnung von Empfangselementen auf. Für den Fall, dass mit dem Sensor 8 ein räumlicher Überwachungsbereich 9 erfasst wird, weist die Kamera eine matrixförmige Anordnung von Empfangselementen auf.

Im vorliegenden Fall sind die Sensoren 8 als Flächendistanzsensoren ausgebildet. Ein derartiger Sensor 8 ist in 4 schematisch dargestellt. Der Flächendistanzsensor ist in einem Gehäuse 10 integriert und umfasst als Distanzsensorelement einen Sendelichtstrahlen 11 emittierenden Sender 12 und einen Empfangslichtstrahlen 13 empfangenden Empfänger 14. Die Distanzmessung erfolgt beispielsweise nach dem Laufzeitprinzip, das heißt der Sender 12 emittiert Sendelicht in Form kurzer Lichtpulse, deren Laufzeit zu einem zu detektierenden Objekt und zurück zum Empfänger 14 als Maß für die Objektdistanz registriert und ausgewertet wird.

Die Auswertung der am Ausgang des Empfängers 14 anstehenden Empfangssignale erfolgt in einer Auswerteeinheit 15. Zur Erfüllung der Sicherheitsanforderungen im Bereich des Personenschutzes weist die Auswerteeinheit 15 einen redundanten Aufbau auf, beispielsweise in Form von zwei sich gegenseitig überwachenden Mikroprozessoren. Weiterhin umfasst der Sensor 8 eine Ablenkeinheit in Form eines motorisch getriebenen, um eine Drehachse D drehbaren Umlenkspiegels 16. Der Sender 12 und der Empfänger 14 sind in der Drehachse D liegend angeordnet, wobei dem Empfänger 14 eine Empfangsoptik 17 vorgeordnet ist. Die Sendelichtstrahlen 11 und die Empfangslichtstrahlen 13 werden über den Umlenkspiegel abgelenkt und so periodisch innerhalb des in einer Ebene liegenden Überwachungsbereichs 9 geführt. Der von den Sendelichtstrahlen 11 überstrichene Winkelbereich und damit die Größe des Überwachungsbereichs 9 kann durch eine geeignete Dimensionierung der Breite eines Austrittsfensters 18 im Gehäuse 10, durch welches die Sendelichtstrahlen 11 und Empfangslichtstrahlen 13 geführt werden, vorgegeben werden.

Die Zugangskontrolle zum Gefahrenbereich 2 erfolgt derart, dass mit den Sensoren 8 im Eingangsbereich der Förderstrecke 3 eine Objektdetektion durchgeführt wird, bei welcher eine Unterscheidung von sicherheitskritischen Objekten und nichtsicherheitskritischen Objekten erfolgt. Die nichtsicherheitskritischen Objekte sind im vorliegenden Fall ausschließlich von Fördermitteln 4 sowie darauf angeordneten Paletten 6 mit unterschiedlichen Beladungen 6a gebildet. Alle anderen Objekte und insbesondere Personen bilden sicherheitskritische Objekte. Die Unterscheidung von nichtsicherheitskritischen Objekten und sicherheitskritischen Objekten erfolgt durch Auswertung charakteristischer Objektmerkmale. Im vorliegenden Fall werden in den Sensoren 8 charakteristische Objektmerkmale der nichtsicherheitskritischen Objekte eingelernt. Diese sind beispielsweise von bestimmten Geometrien des Fördermittels 4 sowie der darauf angeordneten Paletten 6 mit den Beladungen 6a gebildet. Durch die Erkennung derartiger Objektmerkmale können während des Betriebs der Sensoren 8die nichtsicherheitskritischen Objekte von sicherheitskritischen Objekten unterschieden werden.

Bei Einfahren des Fördermittels in Richtung des Gefahrenbereichs 9 wird dieses von den Sensoren 8 über seine gesamte Breite und durch die Förderbewegung auch über seine gesamte Länge abgetastet. Werden dabei das Fördermittel 4 alleine oder zusammen mit den darauf gelagerten Beladungen 6a von den Sensoren 8 detektiert, wird über die Vorrichtung die Zufahrt des Fördermittels 4 zum Gefahrenbereich freigegeben.

Durch die Analyse der Objektmerkmale kann in den Sensoren 8 auch ein auf dem Fördermittel 4 angeordnetes sicherheitskritisches Objekt erfasst und als solches erkannt werden. 3 zeigt einen derartigen Fall, bei welchem sich eine mit P bezeichnete Bedienperson auf dem Fördermittel 4 sitzend Zugang zum Gefahrenbereich 2 verschaffen möchte. Die Bedienperson P wird bei Vorbeifahrt des Fördermittels 4 an den Sensoren 8 erfasst und als sicherheitskritisches Objekt identifiziert.

Bei Detektion eines sicherheitskritischen Objekts in dem Überwachungsbereich 9 eines Sensors 8 wird in der zugeordneten Anschalteinheit der Vorrichtung als Alarmsignal ein Stoppbefehl für das Fördermittel 4 generiert. Weiterhin wird durch das Alarmsignal der Industrieroboter im Gefahrenbereich 2 stillgesetzt.

Zur Erfüllung der sicherheitskritischen Anforderungen im Personenschutz weist dabei die Anschalteinheit einen redundanten Aufbau auf.

Durch den Stoppbefehl wird die Fahrt des Fördermittels 4 als gefahrbringende Bewegung in Richtung des Gefahrenbereichs 2 gestoppt. Damit das Fahrzeug mit der darauf sitzenden Bedienperson P vor dem Gefahrenbereich 2 zum Halten kommt, ist die Länge der Förderstrecke 3 zwischen den Sensoren 8 und dem Eingang des Gefahrenbereichs 2 so dimensioniert, dass diese mindestens der Summe aus der Länge L1 des Fördermittels 4 und dessen Nachlaufweg L2, das heißt dem Bremsweg nach Generierung des Stoppbefehls, der durch die Reaktionszeit der Sensoren 8 und der Nachlaufzeit des Fördermittels 4 nach Generierung des Stoppbefehls bestimmt ist, entspricht.

Dadurch ist gewährleistet, dass das gesamte Fördermittel 4 auf Vorhandensein eines sicherheitskritischen Objekts abgetastet werden kann und der bei Registrieren eines sicherheitskritischen Objekts auf dem Fördermittel 4 generierte Stoppbefehl für das Fahrzeug in jedem Fall rechtzeitig erfolgt, dass das Fördermittel 4 mit dem darauf angeordneten sicherheitskritischen Objekt nicht in den Gefahrenbereich 2 gelangt.

Ist kein nichtsicherheitskritisches Objekt in dem Überwachungsbereich 9 der Sensoren 8 vorhanden und wird von diesem ein sicherheitskritisches Objekt detektiert, so wird dadurch wiederum ein Alarmsignal um gefahrbringende Bewegungen im Gefahrenbereich 2 auszuschließen. Hierzu wird einerseits der Industrieroboter im Gefahrenbereich 2 deaktiviert. Falls vom Fördermittel 4 selbst Gefährdungen ausgehen können, wird auch dieses durch das Alarmsignal gestoppt.

1
Fertigungszelle
2
Gefahrenbereich
3
Förderstrecke
4
Fördermittel
5
Schiene
6
Palette
6a
Beladung
7
Schutzzaun
8
Sensor
9
Überwachungsbereich
10
Gehäuse
11
Sendelichtstrahlen
12
Sender
13
Empfangslichtstrahlen
14
Empfänger
15
Auswerteeinheit
16
Umlenkspiegel
17
Empfangsoptik
18
Austrittsfenster


Anspruch[de]
Vorrichtung zur Überwachung eines Gefahrenbereichs, welchem eine Förderstrecke (3) vorgelagert ist, wobei Objekte entlang einer Förderstrecke (3) mittels eines Fördermittels (4) dem Gefahrenbereich (2) zuführbar sind, mit wenigstens einem optischen Sensor (8) am Eingang der Förderstrecke (3), mittels dessen ein sich über die Breite der Förderstrecke (3) erstreckender Überwachungsbereich (9) erfassbar ist, so dass mittels des wenigstens einen Sensors (8) ein Objekt während der Bewegung auf der Förderstrecke (3) erfassbar ist und dabei durch Auswertung von Objektmerkmalen in Form von Geometriemerkmalen nicht sicherheitskritischer Objekte das Objekt als sicherheitskritisches Objekt oder nichtsicherheitskritisches Objekt klassifiziert wird, wobei mittels des wenigstens einen Sensors (8) bei Detektion eines sicherheitskritischen Objekts ein Alarmsignal generiert wird, welches einen Stoppbefehl für das Fördermittel (4) bildet, wobei die Länge der Förderstrecke (3) zwischen dem wenigstens einen Sensor (8) und dem Gefahrenbereich (2) der Summe der Länge des Fördermittels (4) und eines Sicherheitsabstands, der durch die Reaktionszeit des Sensors (8) und der Nachlaufzeit des Fördermittels (4) bestimmt ist, entspricht, und wobei die Förderstrecke (3) im Bereich zwischen dem wenigstens einen Sensor (8) und dem Gefahrenbereich (2) seitlich durch Schutzzäune gesichert ist. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Förderstrecke (3) an die Breite des Fördermittels (4) angepasst ist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (8) oberhalb der Förderstrecke (3) angeordnet ist, so dass mit diesem ein zwischen dem Sensor (8) und der Oberfläche der Förderstrecke (3) liegender Überwachungsbereich (9) erfassbar ist. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass diese zwei an gegenüberliegenden Rändern der Förderstrecke (3) angeordnete Sensoren (8) aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren (8) identisch ausgebildet sind. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (8) als Flächendistanzsensor ausgebildet ist. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächendistanzsensor ein Distanzsensorelement mit einem Sendelichtstrahlen (11) emittierenden Sender (12) und einem Empfangslichtstrahlen (13) empfangenden Empfänger (14) sowie eine Ablenkeinheit, mittels derer die Sendelichtstrahlen (11) periodisch innerhalb des Überwachungsbereichs (9) geführt sind, aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Sensor (8) eine Kamera aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera eine zeilenförmige Anordnung von Empfangselementen aufweist. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera eine matrixförmige Anordnung von Empfangselementen aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera von einem CMOS- oder CCD-Sensor gebildet ist.






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