目的是提出一種上述類型的設(shè)備和方法，該設(shè)備和方法以非常簡單且有效的方式使得人能夠靈活地存在于自動操作機器的危險區(qū)中，其中，保證了機器的安全防護(hù)以及針對這種應(yīng)用的必要的故障安全性。特別地，機器與要被建立的保護(hù)區(qū)之間的安全距離與迄今標(biāo)準(zhǔn)的安全距離計算相比能夠被減小，而不會因此不利地影響人和機器的安全。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過上述類型的設(shè)備實現(xiàn)了所述目的，其中，第一保護(hù)區(qū)的內(nèi)部界限與機器相距第一距離，并且與第一保護(hù)區(qū)相比，第二保護(hù)區(qū)的外部界限與機器相距更大的第二距離，并且其中，傳感器單元監(jiān)控所述兩個保護(hù)區(qū)，并且其中，評估單元既評估機器的機器元件是否進(jìn)入第一保護(hù)區(qū)又評估外來物是否進(jìn)入第二保護(hù)區(qū)，并且評估單元配置成在所述事件中的至少一個事件發(fā)生的情況下觸發(fā)與安全相關(guān)的功能。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該目的通過上述類型的具有下述步驟的方法來實現(xiàn):
[0027]提供用于對監(jiān)控區(qū)進(jìn)行監(jiān)控的傳感器單元；
[0028]限定至少一個虛擬的第一保護(hù)區(qū)和至少一個虛擬的第二保護(hù)區(qū)，其中，第一保護(hù)區(qū)與機器相距第一距離，并且與第一保護(hù)區(qū)相比，第二保護(hù)區(qū)與機器相距更大的第二距離；
[0029]通過傳感器單元來監(jiān)控所述兩個保護(hù)區(qū)；
[0030]檢測機器的機器元件是否進(jìn)入第一保護(hù)區(qū)以及外來物是否進(jìn)入第二保護(hù)區(qū)；以及
[0031]在檢測到機器的機器元件進(jìn)入第一保護(hù)區(qū)以及/或者外來物進(jìn)入第二保護(hù)區(qū)的情況下觸發(fā)與安全相關(guān)的功能。
[0032]特別有利的是，利用具有程序代碼的計算機程序產(chǎn)品來實施新方法和新設(shè)備，該程序代碼被設(shè)計成在評估單元上執(zhí)行程序代碼的情況下實施所述方法。因此，配置單元在所述優(yōu)選示例性實施方式中以在評估單元中實施的軟件模塊的方式實施。將要理解的是，在這種情況下，用于對監(jiān)控區(qū)進(jìn)行監(jiān)控的傳感器單元的提供不是程序代碼的絕對必要的部分。
[0033]特別地，新設(shè)備和新方法的特征在于，限定了間隔開的兩個保護(hù)區(qū)。與對接近機器的工作區(qū)的外來物的檢測主要基于利用所限定的保護(hù)區(qū)的其他常見的方法相比，在此對機器本身的保護(hù)區(qū)(第一保護(hù)區(qū))進(jìn)行監(jiān)控，而其他保護(hù)區(qū)(第二保護(hù)區(qū))用于檢測接近機器的外來物(例如人)。新的設(shè)備因而在下面兩方面對監(jiān)控區(qū)進(jìn)行監(jiān)控，即:就是說從機器開始確定機器本身的部件是否從內(nèi)部進(jìn)入第一保護(hù)區(qū)，并且還可以說從機器的周圍環(huán)境開始確定外來物是否從外部進(jìn)入第二保護(hù)區(qū)。通過所述兩方面的方式，因而還可以檢測機器本身是否無意地離開其通常的工作區(qū)。在這種情況下，機器的部件一一在此還被稱為機器元件一一如果進(jìn)入第一保護(hù)區(qū)，那么然后通過評估單元來觸發(fā)與安全相關(guān)的功能。
[0034]新設(shè)備的顯著優(yōu)點是，新設(shè)備特別地由于機器的額外的外部監(jiān)控而還可以用于“非安全”的機器或機器人。其自身未被實施為從上述方面而言是冗余的并且是安全的自動操作機器現(xiàn)在可以通過該設(shè)備進(jìn)行額外地保護(hù)。然而，當(dāng)存在疑問時，更重要的是，機器的虛擬限定的保護(hù)區(qū)的距離一一特別是機器的第二保護(hù)區(qū)的第二距離一一與這種類型的已知的安全系統(tǒng)相比可以減小。特別地對于具有鄰近彼此設(shè)置的多個自動操作機器的生產(chǎn)線而言，由于這使得每個單獨的機器的被保護(hù)的監(jiān)控區(qū)總體上能夠減小，因此使得機器能夠彼此以相對較短的距離設(shè)置。這也簡化了人機合作。如以上所解釋的安全距離S的量值可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)EN ISO 13855:2010以及EN ISO 13857:2008基于機器的最大可能的工作區(qū)來確定(在機器不包括機械停止的情況下)。然而，由于機器現(xiàn)在利用該設(shè)備來額外地監(jiān)控，并且確定機器是否進(jìn)入繞機器設(shè)置的第一保護(hù)區(qū)，因此第一保護(hù)區(qū)和第二保護(hù)區(qū)還可以設(shè)置為與機器相距更小的距離。
[0035]第一保護(hù)區(qū)優(yōu)選地根據(jù)機器的實際規(guī)劃的工作區(qū)來進(jìn)行限定。與上述標(biāo)準(zhǔn)的安全距離計算相比，安全距離的減少因而基于除基于檢測外來物的進(jìn)入的外部保護(hù)區(qū)(第二保護(hù)區(qū))之外還基于本部分中提及的第一保護(hù)區(qū)在機器的規(guī)劃的工作區(qū)的邊界處的限定。所述第一保護(hù)區(qū)的任務(wù)是監(jiān)控機器遵從的規(guī)劃的工作區(qū)。如果現(xiàn)在由于系統(tǒng)故障或者甚至由于系統(tǒng)的程序設(shè)計改變但未改變安全距離而造成的機器偏離所述規(guī)劃的工作區(qū)，那么評估單元也將觸發(fā)與安全相關(guān)的功能，這通常或者導(dǎo)致關(guān)閉機器或者使機器進(jìn)入安全狀態(tài)。
[0036]在此限定的兩個保護(hù)區(qū)不會與EP 1 635 107 A1中所提出的第一級危險區(qū)和第二級危險區(qū)混淆。也就是說，EP 1 635 107 A1中所提出的危險區(qū)不用于監(jiān)控機器本身，而是都與外部視野有關(guān)，以便檢測外來物從外部朝向機器的接近。EP 1 635 107 A1中所限定的第一級危險區(qū)限定了危險相對較低的區(qū)域，外來物穿入該危險相對較低的區(qū)域會引起可聽得見的或可觀察到的警報信號的觸發(fā)。更靠近機器的第二級危險區(qū)限定了更危險的區(qū)域，外來物穿入所述更危險的區(qū)域會導(dǎo)致機器完全停止。可以說，EP 1 635 107 A1使用在每種情況下僅集中于外部視野的兩段式模型，但是不檢查機器本身是否偏離機器本身的規(guī)劃的工作區(qū)。
[0037]與從EP 1 635 107 A1已知的設(shè)備相比，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備因此還可以用于非安全的機器。所述兩個保護(hù)區(qū)的限定還可以附帶地以簡單得多的方式且以與EP 1 635 107A1中的情況相比復(fù)雜程度小得多的方式來實現(xiàn)。
[0038]因此完全實現(xiàn)了上述目的。
[0039]在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，第一保護(hù)區(qū)根據(jù)機器的實際規(guī)劃的工作區(qū)而定，而第二保護(hù)區(qū)根據(jù)第一保護(hù)區(qū)而定。第二距離與第一距離之間的差值對應(yīng)于所限定的安全距離。
[0040]安全距離S因而沒有如通常那樣基于機器的最大到達(dá)距離(最大空間)來進(jìn)行限定，而是基于機器的實際規(guī)劃的工作區(qū)(操作空間)來進(jìn)行限定。在上述示例的計算中，計算出S = 2.83m的安全距離。由于機器通過第一保護(hù)區(qū)的額外保護(hù)，所述安全距離S可以基于操作空間來進(jìn)行限定，并且不像通常那樣基于機器的最大空間進(jìn)行限定。位于外部的第二保護(hù)區(qū)因而可以設(shè)置在與機器的中心點相距總距離處，該總距離對應(yīng)于機器的規(guī)劃的變位量以及安全距離S的總和。與通常的方法相比，所述實施導(dǎo)致機器的第二保護(hù)區(qū)的總距離減小下述差值機器的最大的工作區(qū)(最大空間機器的規(guī)劃的工作區(qū)(操作空間)”。
[0041]第一距離為此被限定為機器與第一保護(hù)區(qū)的內(nèi)部界限之間的距離。相比之下，所謂的第二距離被限定在機器與第二保護(hù)區(qū)的外部界限之間。內(nèi)部界限被理解為相應(yīng)保護(hù)區(qū)的在從機器觀察時更靠近機器的部分，即:與相應(yīng)的保護(hù)區(qū)的外部界限相比，內(nèi)部界限在相應(yīng)的點處與機器相距更小的距離。因此，外部界限被理解為相應(yīng)保護(hù)區(qū)的在從機器觀察時距機器更遠(yuǎn)的部分，即:與相應(yīng)的保護(hù)區(qū)的內(nèi)部界限相比，外部界限在相應(yīng)的點處與機器相距更大的距離。相應(yīng)的保護(hù)區(qū)因而在其內(nèi)部界限與外部界限之間延伸。保護(hù)區(qū)的寬度和厚度一一即各個保護(hù)區(qū)的內(nèi)部界限與外部界限之間的距離一一優(yōu)選地根據(jù)系統(tǒng)而定。這特別根據(jù)傳感器的響應(yīng)時間以及分析過程的響應(yīng)時間而定。第二距離基于第二保護(hù)區(qū)的外部界限以及與此相反第一距離基于第一保護(hù)區(qū)的內(nèi)部界限的原因在上述說明的背景下將是明顯的。第二保護(hù)區(qū)用于“從外部”監(jiān)控，這是第二保護(hù)區(qū)的外部界限特別重要的原因。第一保護(hù)區(qū)用于“從內(nèi)部”監(jiān)控，這是第一保護(hù)區(qū)的內(nèi)部界限特別重要的原因。
[0042]在另一優(yōu)選實施方式中，所限定的安全距離至少根據(jù)接近機器的外來物的估算接近速度、機器的關(guān)閉時間以及傳感器單元的響應(yīng)時間而定。
[0043]由于借助于第一保護(hù)區(qū)對機器進(jìn)行的額外保護(hù)，因此第一保護(hù)區(qū)與第二保護(hù)區(qū)之間的安全距離的減小由于操作者距危險點有足夠的距離而不會導(dǎo)致危險的情況。僅需要評估機器是否可能已經(jīng)剛在其控制系統(tǒng)中存在故障并且同時評估人是否正從外部進(jìn)入第二保護(hù)區(qū)。如果所述事件被同時假定，那么安全距離將被既基于外來物(操作者)的接近速度又基于機器的停止距離來計算。然而，如果所述極端的情況可以被排除并且人不必周期性進(jìn)入保護(hù)區(qū)(例如用以除去或輸送材料)似乎總是明智的，則基于人的接近速度來確定安全距離的尺寸就足夠了。
[0044]在本發(fā)明的另一實施方式中，配置單元包括用于限定第一保護(hù)區(qū)和/或第二保護(hù)區(qū)