[发明专利]针对材料卷更换机上自动材料卷装载区域的危险区域保险装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的针对材料卷更换机上自动材料卷装载区域的危险区域保险装置。

背景技术

技术设备、如机床和工业机器人可能会造成靠近机器的移动部件的人员受伤。材料卷更换机上的危险位置特别是材料卷支撑臂的摆动区域、粘接架的摆动区域中在材料卷更换机后面的区域、装载区域以及材料卷更换机下方的坑道(如果存在)。因此，必须在机器上设置保护装置，其防止人员通过实施工作移动被机器的移动部件伤害。在过去，为此主要是使用机械的保护装置。因此，机床经常被完全封装，其中，通过保护门实现进入。工业机器人在由防护栏包围的区域中作业。

但机械保护装置具有缺点。针对保护装置本身以及针对可能的保护门的打开必须存在相应的空间，这提高了整个设备的空间需求。此外，不可能较快进入生产流程，因为打开保护门或保护栏需要相应的时间和控制耗费。机械保护装置还需要维护以及产生磨损。

DE102005048466A1中描述了一种印刷机材料卷更换机上的人员保护装置，其比如以材料卷更换机的装载侧上的挡接网的形式实施。该保护装置可以在剩余纸卷接近临界的、即有折断危险的直径尺寸时使装载侧总是成为受保护的空间。材料卷更换机上的人员可以以这种方式可靠地防止受到破碎的卷筒的碎屑的伤害。为此，保护装置在装载侧支承在用于输送新的材料卷筒的滑动平台上以及支承在卷筒架对面的固定点上。为了输送新的材料卷筒，滑动平台向卷筒架移动，这时保护装置张紧。因此，保护装置仅在达到剩余纸卷的临界状态时才被激活。在其它时间点上可以无阻碍地进入材料卷更换机的装载侧的区域。但为了在未激活机械保护装置时也指示可能危险的区域中的人员位于危险环境中，设置借助于光栅的附加区域保险装置。由于光栅输出的信号，向位于材料卷更换机的区域中的人员输出可见或可听的信号。

WO2005/080241A2公开了针对运行安全在材料卷筒移动幅度较大的情况下设置区域保险装置。为此建议在材料卷筒轴承的界线上安装围栏。为了向轴承输入或输出材料卷筒可以在区域保险装置中设置闸门。在闸门区域中设置优选无接触工作的区域保险装置，其可以比如通过光栅或超声波传感器实现。通过将此类传感器布置在不同高度上可以实现复杂的询问路径，从而比如可以使材料卷筒容易地穿过闸门，与此相反，在未经允许穿过传感器路径时触发警报和/或停止材料卷筒的移动，从而避免事故。

EP0849201A1涉及一种用于侧部探测状态以及定位库存带卷筒的方法，其中，通过直接相对的、传感器(比如镭射传感器或超声波传感器)形式的探测元件测量和评价材料卷厚度以及与材料卷更换机之间的各侧部间距。此外，探测元件为了定位库存带卷筒与用于驱动单元的可编程逻辑控制器连接。

EP1593630A2公开了一种用于提供卷成库存材料卷的材料带的设备，其具有用于支承和围绕纵轴转动库存材料卷的轴承。传感器用于探测转动期间库存材料卷的半径。与库存材料卷的纵轴平行设置多个探测半径的传感器。

在前述文献中描述的、无接触地作用的设备用于在材料卷更换机上的自动材料卷装载区域中探测材料卷的状况或尺寸且不具有保护或保险功能。

DE3134815C2公开了一种无接触地作用的表面保护装置，比如用于保护或监控观察窗。该表面保护装置沿需保护的表面一侧具有在其整个长度上发出光束的光源。沿与之相对的一侧设置反射条带。光束主要反射在通过光源和反射条带撑开的平面上。在光源的两个端部分别设置一个光束探测器，其与评价电路连接。该表面保护装置可以被用于比如在危险区域中的通道保护装置，其中，在两个标杆之间形成光帘，在光帘被中断时触发信号。该危险区域保险装置的缺点在于，其仅能够负责简单的保护工作。

DE19938639B4公开了一种用于保护危险区域、特别是自动化工作的机器的危险区域的装置，其包括用于产生光学监控的虚拟屏障的第一机构以及用于产生在屏障被破坏时停下机器的切换信号的第二机构。第一机构具有摄像单元以及定义的目标，其影像由摄像单元录制且由比较单元(第二机构)与参考图像的特征值进行比较。定义的目标是具有一定结构的、对比度较高的样本，其包含用于确定当前位置的位置测标。通过根据该装置的一个实施例的点状的测标可以产生虚拟屏障，其形状大致与光栅相符。可替换的是，可以将大量点状的样本排成线状的样本。该装置仅具有保护功能。所录制的图像的评价以及与参考图像的比较是耗费的。