此外,本發(fā)明涉及用于對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件通過預(yù)定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)進(jìn)行故障安全監(jiān)控的方法。
本發(fā)明具體涉及機(jī)器和設(shè)備安全領(lǐng)域。一般地,無論其是否涉及機(jī)械工具如加工中心、壓力機(jī)、裝配設(shè)備或自動(dòng)機(jī)械,對(duì)現(xiàn)代機(jī)器和設(shè)備的操作都伴隨著廣泛的安全理念。然而,由于乍看之下幾乎無法識(shí)別的、快速的高度自動(dòng)化,機(jī)器和設(shè)備對(duì)人、產(chǎn)品及過程產(chǎn)生了許多危險(xiǎn)。因此,存在許多限定了要在技術(shù)設(shè)備的實(shí)現(xiàn)中被考慮進(jìn)去的具體安全要求的指導(dǎo)方針、標(biāo)準(zhǔn)和法律。
相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是作為關(guān)于機(jī)器安全的主要標(biāo)準(zhǔn)的EN ISO 12100:2010、作為關(guān)于“機(jī)器安全”領(lǐng)域中的面向安全的控制器的設(shè)計(jì)的主要標(biāo)準(zhǔn)的EN ISO 13849-1(EN 954-1的后繼)以及IEC 61508等,這些標(biāo)準(zhǔn)限定了對(duì)獨(dú)立于應(yīng)用的設(shè)備的安全系統(tǒng)的要求。本發(fā)明具體涉及以下裝置,所述裝置關(guān)于功能安全實(shí)現(xiàn)了至少SIL-2的安全完整性等級(jí)(SIL)分類或大于PLc的性能等級(jí),其中,該性能等級(jí)根據(jù)EN ISO 13849-1限定了每小時(shí)危險(xiǎn)故障的概率。
必須考慮自動(dòng)操作的技術(shù)設(shè)備的不同安全方面。一方面,必須確保不發(fā)生人或產(chǎn)品越權(quán)接近或進(jìn)入機(jī)器的所分配的行動(dòng)區(qū)域中,或者必須確保運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件在這種情況下安全地轉(zhuǎn)換到安全狀態(tài)。此外,必須確保運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件自身不離開所分配的行動(dòng)區(qū)域,例如,確保運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件不會(huì)超過它的運(yùn)動(dòng)軸的端點(diǎn)或者不會(huì)以另一方式突破預(yù)先限定的機(jī)械界限。這樣,一方面,技術(shù)設(shè)備的部件或運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件自身可能整體或部分地被損壞或破壞,從而,耗時(shí)且昂貴的修理可能變得必要。另一方面,從它的行動(dòng)區(qū)域退出的運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件可能對(duì)人和產(chǎn)品構(gòu)成其他危害,而上面提到的接近監(jiān)控不能檢測(cè)出這樣的情況。
因此,對(duì)具有可能引起危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的技術(shù)設(shè)備的監(jiān)控經(jīng)常需要兩個(gè)監(jiān)控單元,這兩個(gè)監(jiān)控單元通常彼此分開。一方面,進(jìn)行空間保衛(wèi)以限制人的進(jìn)入或者監(jiān)控通道或通過區(qū)域,其中,經(jīng)常使用墻壁、牢固的保護(hù)隔欄或者機(jī)電的或光電的安全裝置。另一方面,運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件自身必須就其是否位于它的行動(dòng)區(qū)域內(nèi)被監(jiān)控。這通常使用位置開關(guān)、光柵格或基于相機(jī)的安全裝置來執(zhí)行,可以用位置開關(guān)、光柵格或基于相機(jī)的安全裝置來監(jiān)控行動(dòng)區(qū)域的邊界,以記錄從行動(dòng)區(qū)域的退出。可替選地,可以以故障安全方式直接確定運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的各個(gè)位置。
在大設(shè)備例如汽車制造中的生產(chǎn)線中,必須對(duì)具有運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的多種技術(shù)設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控,監(jiān)控以及相關(guān)聯(lián)的安全理念可能變得非常復(fù)雜和昂貴。這尤其因?yàn)榘踩嚓P(guān)的故障安全監(jiān)控通常通過冗余監(jiān)控來實(shí)現(xiàn),從而,所使用的安全裝置的數(shù)量,尤其是傳感器和致動(dòng)器的數(shù)量經(jīng)常加倍。一般地,理想的是將安全裝置的數(shù)量減到最少并且同時(shí)根據(jù)所述標(biāo)準(zhǔn)來確保安全。
另外,由于越來越智能的機(jī)器例如受計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)操作的自動(dòng)機(jī)械,對(duì)技術(shù)設(shè)備的行動(dòng)區(qū)域的監(jiān)控正變得越來越復(fù)雜,原因是:可能通常不再使用清楚的邊界來限定技術(shù)設(shè)備的行動(dòng)區(qū)域。至于行動(dòng)區(qū)域的復(fù)雜分割——其中,還必須監(jiān)控子區(qū)域,尤其如果由于如上面提到的故障安全性要求而不得不冗余地監(jiān)控每個(gè)物理邊界以及任意自由限定的邊界,則所需的傳感器的數(shù)量會(huì)急速增加。
另外,在一些應(yīng)用領(lǐng)域中,例如,如果在已經(jīng)多次通過運(yùn)動(dòng)區(qū)域之后首次出現(xiàn)臨界狀態(tài),則根本不能在行動(dòng)區(qū)域的邊界處使用簡單的位置傳感器。尤其在能實(shí)現(xiàn)多個(gè)整轉(zhuǎn)但最大數(shù)目是預(yù)先限定的關(guān)于軸的圓周運(yùn)動(dòng)的情況下,不能使用簡單的位置傳感器進(jìn)行監(jiān)控或者只能使用另外的評(píng)估單元來對(duì)這種監(jiān)控進(jìn)行管理,而評(píng)估單元本身又必須是故障安全的。
針對(duì)該背景,本發(fā)明的目的是詳細(xì)說明以下裝置和相應(yīng)的方法,該裝置和相應(yīng)的方法使對(duì)技術(shù)設(shè)備的運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的故障安全監(jiān)控簡單、經(jīng)濟(jì)有效且靈活并且同時(shí)避免上面的缺點(diǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,該目的通過以下裝置來實(shí)現(xiàn),該裝置用于對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)進(jìn)行故障安全監(jiān)控,該裝置具有用于接收編碼器信號(hào)的輸入端,編碼器信號(hào)表示運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的運(yùn)動(dòng)值,該裝置具有故障安全評(píng)估單元,該故障安全評(píng)估單元用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)來提供故障安全關(guān)斷信號(hào),其中,評(píng)估單元被配置成根據(jù)運(yùn)動(dòng)值來確定運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)。
根據(jù)本方面的另一方面,該目的通過以下方法來實(shí)現(xiàn),該方法用于對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)進(jìn)行故障安全監(jiān)控,該方法具有以下步驟:
-在輸入端處接收表示運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的運(yùn)動(dòng)值的編碼器信號(hào);以及
-借助于故障安全評(píng)估單元根據(jù)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)來提供故障安全關(guān)斷信號(hào),
其中,故障安全評(píng)估單元被配置成根據(jù)運(yùn)動(dòng)值來確定運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)。
因此,新穎裝置和新穎方法基于以下理念:基于對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的位置監(jiān)控來執(zhí)行對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的監(jiān)控;以及至少針對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件離開它的限定的、容許的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的情況,生成故障安全信號(hào),優(yōu)選地為冗余關(guān)斷信號(hào),如果必要,則技術(shù)設(shè)備可以通過該故障安全信號(hào)安全地關(guān)斷。有利地,新穎裝置和新穎方法可以在沒有附加傳感器或者具有數(shù)量減少的附加傳感器的情況下以故障安全方式完全監(jiān)控運(yùn)動(dòng)區(qū)域的邊界。從而,簡化了對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)域的監(jiān)控并且可以節(jié)省關(guān)于附加傳感器、致動(dòng)器及其布線的成本。
此外,新穎裝置和新穎方法使得能夠靈活地選擇要被監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。因此,區(qū)域不必由物理邊界來確定,而是可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的絕對(duì)或相對(duì)位置來確定。例如,可以通過相對(duì)于固定的靜止點(diǎn)的相對(duì)位置參數(shù)來限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域及其邊界。因此,新穎裝置可以在不必對(duì)傳感器布置執(zhí)行任何結(jié)構(gòu)修改或改變的情況下快速且靈活地適應(yīng)特定條件。
運(yùn)動(dòng)區(qū)域的靈活選擇還具有以下優(yōu)點(diǎn):可以將運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件對(duì)物理運(yùn)動(dòng)區(qū)域的多次通過納入考慮以例如使得限定超過物理運(yùn)動(dòng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)區(qū)域?;趫A周運(yùn)動(dòng)的示例,運(yùn)動(dòng)區(qū)域從而可以通過特定轉(zhuǎn)數(shù)來確定。在這種情況下,相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)器的速度將是相對(duì)運(yùn)動(dòng)值,轉(zhuǎn)數(shù)可以根據(jù)該相對(duì)運(yùn)動(dòng)值或根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的傳動(dòng)比來直接確定。為此,編碼器信號(hào)可以源于例如安全旋轉(zhuǎn)編碼器,使得編碼器信號(hào)本身是故障安全的。然而,可替選地,根據(jù)本發(fā)明的裝置的輸入端處的運(yùn)動(dòng)值的冗余檢測(cè)也是可以的。有利地,運(yùn)動(dòng)可以獨(dú)立于運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)方向而檢測(cè)。運(yùn)動(dòng)可以是旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或平移運(yùn)動(dòng)。
因而,上面的過程還可以用于橫向運(yùn)動(dòng)的情況。為此,加速度、速度和所覆蓋的距離之間所需的物理關(guān)系是已知的。因此,可以根據(jù)所確定的加速度通過將所確定的加速度對(duì)時(shí)間求積分來計(jì)算運(yùn)動(dòng)設(shè)備部件的速度。類似地,可以通過對(duì)速度求積分來確定所覆蓋的距離。然而,為了獲得速度或距離的實(shí)際值,必須在對(duì)時(shí)間求積分的開始就已知運(yùn)動(dòng)設(shè)備部件的速度和位置。然而,在自動(dòng)操作、固定設(shè)備的情況下,這都不是問題,原因是:至少在設(shè)備的啟動(dòng)之后,通常存在限定的靜止?fàn)顟B(tài)或者在初始化處理中假定有該靜止?fàn)顟B(tài)。
另外,表示運(yùn)動(dòng)值的不同編碼器信號(hào)有利地已經(jīng)能用于具有運(yùn)動(dòng)機(jī)器設(shè)備的許多技術(shù)設(shè)備并且可以被新穎裝置再使用。以這種方式,現(xiàn)有傳感器可以用于提供編碼器信號(hào),從而可以甚至更經(jīng)濟(jì)有效地實(shí)現(xiàn)空間監(jiān)控。對(duì)于安全理念,再使用也是可以的,原因是:新穎裝置可以有利地與其他傳感器例如用于空間保衛(wèi)的傳感器結(jié)合,或者在相反的情況下可以替代這些傳感器。
另外,新穎裝置具有以下優(yōu)點(diǎn):新穎裝置可以實(shí)質(zhì)上獨(dú)立于各設(shè)備類型以及所使用的安全理念而使用,從而可以用于各種不同的設(shè)備。
總的來說,本發(fā)明提供了用于對(duì)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行故障安全監(jiān)控的經(jīng)濟(jì)有效且靈活的可能性。從而,可以完全實(shí)現(xiàn)上面提到的目的。
在優(yōu)選改進(jìn)中,故障安全評(píng)估單元還被配置成基于運(yùn)動(dòng)值以故障安全方式來確定運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的第一運(yùn)動(dòng)方向和第二運(yùn)動(dòng)方向。
在該改進(jìn)中,除了運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的通過次數(shù)以外,還可以以故障安全方式來確定運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的運(yùn)動(dòng)方向。這具有以下優(yōu)點(diǎn):可以根據(jù)機(jī)器部件的相對(duì)位置和運(yùn)動(dòng)方向來對(duì)限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行限定。在本上下文中,故障安全意味著可以管理運(yùn)動(dòng)方向的故障確定,即,該裝置被配置成使得不管運(yùn)動(dòng)方向的故障檢測(cè)而提供故障安全關(guān)斷信號(hào)。具體地,運(yùn)動(dòng)方向可以是旋轉(zhuǎn)方向。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,該裝置還包括計(jì)數(shù)器,通過次數(shù)能夠存儲(chǔ)在計(jì)數(shù)器中,其中,當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件已經(jīng)沿第一運(yùn)動(dòng)方向完全通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域時(shí),計(jì)數(shù)器被增加第一限定絕對(duì)值,而當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件已經(jīng)沿第二運(yùn)動(dòng)方向完全通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域時(shí),計(jì)數(shù)器被減小第二限定絕對(duì)值。
在該改進(jìn)中,運(yùn)動(dòng)區(qū)域由第一邊界和第二邊界限定,其中,在每次沿固定方向通過運(yùn)動(dòng)區(qū)域時(shí),計(jì)數(shù)器被增加特定絕對(duì)值;而在每次沿相反方向通過運(yùn)動(dòng)區(qū)域時(shí),計(jì)數(shù)器被減小特定絕對(duì)值。因此,計(jì)數(shù)器提供了關(guān)于運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)的相對(duì)位置的信息。從而,可以建立零點(diǎn),例如,運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的靜止位置,其中,計(jì)數(shù)器以絕對(duì)值指出與該靜止點(diǎn)的偏離并且符號(hào)表示相應(yīng)的方向??梢蕴貏e地只經(jīng)由計(jì)數(shù)器來監(jiān)控旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),其中,考慮到前后運(yùn)轉(zhuǎn),限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域還可以包括多個(gè)旋轉(zhuǎn)。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,該裝置包括存儲(chǔ)器,表示限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的邊界的至少一個(gè)值能夠存儲(chǔ)在該存儲(chǔ)器中。
在該改進(jìn)中,邊界可以有利地由用戶手動(dòng)地改變。因此,該裝置可以特別靈活地適應(yīng)相應(yīng)的條件。為了改變所監(jiān)控的區(qū)域,僅須在存儲(chǔ)器中對(duì)運(yùn)動(dòng)區(qū)域的邊界的參數(shù)進(jìn)行改寫。從而,特別地,可以限定和監(jiān)控未被物理地限制的運(yùn)動(dòng)區(qū)域??梢酝ㄟ^不同的值,例如,通過絕對(duì)和/或相對(duì)位置參數(shù)或者在圓周運(yùn)動(dòng)的情況下通過旋轉(zhuǎn)角度來表示邊界。運(yùn)動(dòng)區(qū)域的邊界有利地相對(duì)于運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的靜止位置指定,其中,關(guān)于靜止位置的值也能夠可變地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,評(píng)估單元被配置成提供表示第一運(yùn)動(dòng)方向或第二運(yùn)動(dòng)方向的輸出信號(hào)。
在該改進(jìn)中,可以提供附加輸出信號(hào),該附加輸出信號(hào)提供關(guān)于相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)方向的故障安全信息。有利地,這樣的信號(hào)可以由較高等級(jí)的控制器進(jìn)行分析并且被結(jié)合到整個(gè)安全理念中。從而,可以可選擇地增補(bǔ)和/或替換其他安全裝置。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,評(píng)估單元被配置成:如果運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)超過了限定值,則提供警告信號(hào)。
在該改進(jìn)中,如果已經(jīng)發(fā)生了特定的通過次數(shù),則新穎裝置可以另外提供警告信號(hào)。這樣的警告信號(hào)可以由例如控制器使用,以在該裝置提供關(guān)斷信號(hào)以關(guān)斷設(shè)備之前以校正的方式參與。從而,可以避免由可避免的關(guān)斷過程引起的不必要的停機(jī)時(shí)間。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,在超過運(yùn)動(dòng)值的第一限定值時(shí),評(píng)估單元提供關(guān)斷信號(hào)。
在該改進(jìn)中,除了監(jiān)控運(yùn)動(dòng)區(qū)域以外,還可以監(jiān)控運(yùn)動(dòng)值本身。從而,根據(jù)本發(fā)明的裝置可以有利地用于故障安全速度監(jiān)控并且可以可選地整體地或部分地代替附加傳感器。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,評(píng)估單元被配置成:如果運(yùn)動(dòng)值降到低于第二限定值或者表示停止,則提供釋放信號(hào)。
在該改進(jìn)中,另外的信號(hào)可以由根據(jù)本發(fā)明的裝置來提供,根據(jù)該另外的信號(hào),例如,可以對(duì)接近設(shè)備進(jìn)行控制。尤其在電源電壓被切斷之后還執(zhí)行運(yùn)動(dòng)的破舊機(jī)器的情況下,在釋放信號(hào)單元的幫助下,仍可對(duì)接近機(jī)器進(jìn)行限制,直到要被監(jiān)控的機(jī)器不產(chǎn)生危險(xiǎn)為止。由此,可以通過根據(jù)本發(fā)明的裝置來處理其他安全測(cè)量。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,該裝置包括用于提供編碼器信號(hào)的故障安全信號(hào)編碼器,該故障安全信號(hào)編碼器具有第一測(cè)量通道和第二測(cè)量通道。
故障安全評(píng)估單元,優(yōu)選地故障安全冗余評(píng)估單元,與故障安全信號(hào)編碼器的連接使實(shí)現(xiàn)了沒有附加部件的完全且冗余的監(jiān)控。因此,對(duì)于需要單獨(dú)的單元來檢測(cè)冗余輸入變量的方法,這樣的組合是特別有利并且經(jīng)濟(jì)有效的。
故障安全信號(hào)編碼器特別優(yōu)選地是驅(qū)動(dòng)軸上的具有光采樣單元和磁采樣單元的旋轉(zhuǎn)編碼器。
光采樣單元和磁采樣單元特別有利地使得能夠形成兩個(gè)全特征測(cè)量通道,這兩個(gè)全特征測(cè)量通道彼此獨(dú)立地操作。除了冗余以外,還可以以這種方式通過兩個(gè)測(cè)量通道來實(shí)現(xiàn)差異性安全標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量系統(tǒng)優(yōu)選地均具有同步串行接口(SSI),該同步串行接口可以傳遞同一數(shù)據(jù)格式。從而,評(píng)估單元可以對(duì)兩個(gè)通道進(jìn)行統(tǒng)一分析??商孢x地,還可以分別使用僅具有光采樣單元或僅具有磁采樣單元的旋轉(zhuǎn)編碼器。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,該裝置包括第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件,其中,根據(jù)第一開關(guān)元件和第二開關(guān)元件的開關(guān)位置來提供關(guān)斷信號(hào)。
冗余并因此故障安全的關(guān)斷信號(hào)可以由兩個(gè)開關(guān)元件很好地生成,并且可以確保從傳感器輸入至致動(dòng)器的連續(xù)冗余。操作電壓有利地經(jīng)由開關(guān)元件來引導(dǎo),輸出端處缺少開關(guān)元件間接或直接導(dǎo)致要被監(jiān)控的設(shè)備的關(guān)斷。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,故障安全評(píng)估單元被配置成冗余的、具有兩個(gè)通道。
通過使用兩個(gè)通道的冗余評(píng)估單元,可以很好地確保故障安全評(píng)估單元的要求。因此,如果使用兩個(gè)通道的評(píng)估單元,則可以確保:甚至在一個(gè)通道出故障的情況下,仍然可以關(guān)斷要被監(jiān)控的設(shè)備。
在進(jìn)一步的改進(jìn)中,評(píng)估單元包括各自均生成輸出信號(hào)的第一處理單元和第二處理單元,輸出信號(hào)表示關(guān)斷信號(hào),其中,第一處理單元和第二處理單元被配置成彼此互相監(jiān)控。
通過此改進(jìn),冗余并因此故障安全的評(píng)估單元可以被特別簡單且可靠地實(shí)施。由于互相監(jiān)控,不僅可以確保:在一個(gè)通道出故障的情況下,設(shè)備被可靠地關(guān)斷;而且可以確保:還可以可靠地識(shí)別故障通道。優(yōu)選地,監(jiān)控還包括由評(píng)估單元和/或較高等級(jí)的控制器對(duì)各個(gè)通道進(jìn)行的定期測(cè)試。
顯然,在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下,上面提到的特征以及此后要說明的特征不僅能夠以相應(yīng)的指定組合的方式而且能夠以其他組合的方式或以單獨(dú)的方式使用。
附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施方式,而且將在下面的描述中對(duì)這些示例性實(shí)施方式進(jìn)行更詳細(xì)地說明。在圖中:
圖1示出了本新穎發(fā)明的示例性實(shí)施方式的簡化的示意性圖示;
圖2示出了本新穎發(fā)明的優(yōu)選示例性實(shí)施方式的框圖;
圖3a示出了運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的要被監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的示例;
圖3b示出了運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的要被監(jiān)控的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的另一示例。
在圖1中,用附圖標(biāo)記10整體標(biāo)示新穎裝置的優(yōu)選示例性實(shí)施方式。
在此,使用該裝置來監(jiān)控技術(shù)設(shè)備12,技術(shù)設(shè)備12由自動(dòng)機(jī)械14表示。在此,自動(dòng)機(jī)械14被布置在固定基座16上,在固定基座16上放置了運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18,在此,運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18可以繞其縱向軸線20完全旋轉(zhuǎn)。在運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18上設(shè)置有自動(dòng)機(jī)械臂22,自動(dòng)機(jī)械臂22能夠通過運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而在空間中運(yùn)動(dòng)。從而,技術(shù)設(shè)備的要被保衛(wèi)的行動(dòng)區(qū)域在此由自動(dòng)機(jī)械臂22的行動(dòng)區(qū)域加被移動(dòng)的負(fù)載所占據(jù)的區(qū)域而產(chǎn)生。
在所述情況中應(yīng)用兩個(gè)安全測(cè)量以確保技術(shù)設(shè)備12安全。一方面,監(jiān)控沒有發(fā)生未經(jīng)授權(quán)而進(jìn)入要保衛(wèi)的行動(dòng)區(qū)域中的情況,另一方面,確保技術(shù)設(shè)備12本身在其預(yù)先限定的參數(shù)內(nèi)行動(dòng)并且不偏離這些參數(shù)。對(duì)于后一種情況,尤其要監(jiān)控的是:自動(dòng)機(jī)械臂22以及與該自動(dòng)機(jī)械臂22連接的運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18是否仍然在其分配的運(yùn)動(dòng)區(qū)域內(nèi)。如此后將更詳細(xì)說明的,在本新穎發(fā)明的該優(yōu)選示例性實(shí)施方式中,安全測(cè)量均由根據(jù)本發(fā)明的裝置10執(zhí)行。
在此,自動(dòng)機(jī)械14由電力驅(qū)動(dòng)器24驅(qū)動(dòng),電力驅(qū)動(dòng)器24經(jīng)由軸26聯(lián)接至運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18。軸26至運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的聯(lián)接例如經(jīng)由具有固定傳動(dòng)比的傳動(dòng)裝置(在此未示出)來執(zhí)行,使得運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18的運(yùn)動(dòng)與電力驅(qū)動(dòng)器24的速度28成比例。在此,驅(qū)動(dòng)器的速度28由信號(hào)編碼器來檢測(cè)并且作為編碼器信號(hào)經(jīng)由線路30被傳送至裝置10。可以使用檢測(cè)速度28的各種方法,然而,優(yōu)選地使用安全旋轉(zhuǎn)編碼器(在此并未更詳細(xì)地示出),安全旋轉(zhuǎn)編碼器的傳感器被聯(lián)接至軸26,并且安全旋轉(zhuǎn)編碼器被配置成:以故障安全方式確定軸26的速度并且生成相應(yīng)的編碼器信號(hào)。在此,速度28表示運(yùn)動(dòng)值的僅一種可能性??商孢x地或另外地,可以通過相應(yīng)的傳感器來確定軸的加速度或絕對(duì)距離。從而,該裝置不限于特定運(yùn)動(dòng)值,而可以優(yōu)選地使用各種運(yùn)動(dòng)值來用于分析,例如,以基于各種單獨(dú)的測(cè)量值來檢驗(yàn)分析結(jié)果的似然性。
此外,線路30被連接至裝置10的輸入端32,編碼器信號(hào)經(jīng)由裝置10的輸入端32被中繼至故障安全評(píng)估單元34。在此,評(píng)估單元34的故障安全設(shè)計(jì)由兩個(gè)處理單元36、38來指示,兩個(gè)處理單元36、38彼此是獨(dú)立的,優(yōu)選地,兩個(gè)處理單元36、38可以彼此互相監(jiān)控。因此,裝置10以冗余的方式設(shè)計(jì)有兩個(gè)通道。如此后將更詳細(xì)說明的,故障安全評(píng)估單元34基于運(yùn)動(dòng)值或使用編碼器信號(hào)所傳送的變量來確定自動(dòng)機(jī)械14對(duì)限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的相應(yīng)通過。在此,運(yùn)動(dòng)區(qū)域由運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18的一個(gè)整轉(zhuǎn)來限定,其中,自動(dòng)機(jī)械14可以多次通過該運(yùn)動(dòng)區(qū)域,即,自動(dòng)機(jī)械可以繞它自己的軸線20旋轉(zhuǎn)多次。如參照?qǐng)D3a和圖3b更詳細(xì)地說明的,限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域不限于圓周運(yùn)動(dòng),而是還可以包括橫向運(yùn)動(dòng)。
在在此示出的優(yōu)選示例性實(shí)施方式中,故障安全評(píng)估單元34基于電力驅(qū)動(dòng)器24的速度28來確定運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18繞它自己的軸線20實(shí)際執(zhí)行的轉(zhuǎn)數(shù)。在其他示例性實(shí)施方式中,運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18的運(yùn)動(dòng)可替選地或另外地由其他運(yùn)動(dòng)值來確定。在這種情況下,不必以驅(qū)動(dòng)器24直接確定運(yùn)動(dòng)值,而是還可以由例如運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18自身上的加速度傳感器來確定運(yùn)動(dòng)值。特別優(yōu)選地,對(duì)各種運(yùn)動(dòng)值進(jìn)行檢測(cè)和分析以啟動(dòng)各種監(jiān)控。優(yōu)選地,還可以關(guān)于確定的固定點(diǎn)——例如,自動(dòng)機(jī)械14的靜止位置——來對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)。以這種方式,分析可以基于相對(duì)值,從而可以對(duì)各種傳感器的變量進(jìn)行更容易地比較和/或組合。
根據(jù)分析,如果通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)超過了限定的閾值,則故障安全評(píng)估單元34提供故障安全關(guān)斷信號(hào)。在這種情況下,閾值也可以采用值“1”,使得在單次通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域之后,便生成故障安全關(guān)斷信號(hào)。在上下文中,故障安全還意味著:即使安全功能的一部分變得不運(yùn)行,仍然可以使用關(guān)斷信號(hào)確保要被監(jiān)控的設(shè)備關(guān)斷。因此,如在此由兩個(gè)開關(guān)元件40、42所指示的,在這種情況下,優(yōu)選地還使用冗余關(guān)斷信號(hào)。供給電壓(在此并未更詳細(xì)地示出)經(jīng)由開關(guān)元件40、42被供給至輸出端44、46,在本示例性實(shí)施方式中,輸出端44、46對(duì)經(jīng)由線路48連接的接觸器50進(jìn)行控制。接觸器50的觸點(diǎn)又以已知方式串聯(lián)在電力驅(qū)動(dòng)器24的電源52中。當(dāng)接觸器已經(jīng)被通電并且從而被收回時(shí),電力驅(qū)動(dòng)器24才被供電并且在操作上準(zhǔn)備好。因此,當(dāng)開關(guān)元件40、42中的一個(gè)斷開時(shí),接觸器50中的至少一個(gè)掉下,從而由于電源52中斷,自動(dòng)機(jī)械14進(jìn)入安全狀態(tài)。
在給出的示例中,當(dāng)運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18已經(jīng)繞它自己的軸線20執(zhí)行固定轉(zhuǎn)數(shù)并且從而已經(jīng)超過限定的閾值時(shí),可能出現(xiàn)上述情況。在這種情況下,閾值可以通過運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的運(yùn)動(dòng)概率的物理限制給定,這并不由驅(qū)動(dòng)器的類型直接引起。為此,例如,壓縮空氣管線54在此示出在基座16與自動(dòng)機(jī)械臂22之間,自動(dòng)機(jī)械臂22可以僅繞自動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)特定轉(zhuǎn)數(shù)。一旦發(fā)生限定轉(zhuǎn)數(shù),根據(jù)本發(fā)明的裝置就使得自動(dòng)機(jī)械14能夠安全地關(guān)斷。在此,要注意的是,監(jiān)控不限于所示的示例性實(shí)施方式,而是可以用于對(duì)通過運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)進(jìn)行的任何類型的監(jiān)控,其中,可以使用運(yùn)動(dòng)值來確定絕對(duì)位置或相對(duì)位置。
除了監(jiān)控通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)以外,根據(jù)圖1的示例性實(shí)施方式還可以整體地或部分地執(zhí)行其他安全測(cè)量。因此,在此提供了具有監(jiān)控門58的安全欄56,以確保對(duì)自動(dòng)機(jī)械14的行動(dòng)區(qū)域的未授權(quán)的接近的安全。門58具有安全裝置60,安全裝置60具有傳感器62和致動(dòng)器64,其中,安全裝置60僅當(dāng)門58被適當(dāng)?shù)仃P(guān)斷時(shí)生成釋放信號(hào)66。安全裝置60的釋放信號(hào)66在根據(jù)本發(fā)明的裝置10的輸入端34處被接收,并且優(yōu)選地,由評(píng)估單元34處理為二進(jìn)制信號(hào),評(píng)估單元34根據(jù)釋放信號(hào)66以上述方式激活輸出端44、46。在一個(gè)特別優(yōu)選的示例性實(shí)施方式中,在相反的情況下,裝置10可以指示安全門開關(guān)44鎖住安全門直到達(dá)到技術(shù)設(shè)備12的相應(yīng)的安全狀態(tài)為止。例如,當(dāng)驅(qū)動(dòng)器被停用或者速度已經(jīng)降到低于限定值時(shí),可以達(dá)到技術(shù)設(shè)備12的相應(yīng)的安全狀態(tài)。另外地或可替選地,安全裝置60還可以具有聯(lián)鎖,使得只有來自裝置10的相應(yīng)的釋放信號(hào)出現(xiàn),門才可以打開。
因此,根據(jù)本發(fā)明的裝置通常還可以用于監(jiān)控運(yùn)動(dòng)值本身。例如,當(dāng)驅(qū)動(dòng)器24已經(jīng)超過限定的最大速度時(shí),設(shè)備的安全關(guān)斷也可以由新穎裝置來執(zhí)行??偟膩碚f,新穎裝置因此可以容易且靈活地結(jié)合到現(xiàn)有的安全理念中,以及/或者先前的安全裝置可以優(yōu)選地由新穎裝置補(bǔ)充或替代。
在下文中參照?qǐng)D2來說明新穎裝置10的特別優(yōu)選的示例性實(shí)施方式。因此,相同的附圖標(biāo)記表示與在圖1中相同的部件。
在此,裝置10在結(jié)構(gòu)上被劃分成三個(gè)區(qū)域I、II、III。在第一區(qū)域I中布置有用于新穎裝置10的內(nèi)部部件的電壓供給68。在第二區(qū)域II中,邏輯單元和輸入端結(jié)合。第三區(qū)域III包括具有相關(guān)聯(lián)的開關(guān)元件40、42的安全輸出端44、46。一般地,在此通過新穎裝置的殼體70上的圈來表示至外部的接口,其中,優(yōu)選地設(shè)置有彈簧彈力端子。在此,輸入端32被配置為RJ45接口并且適合于容納多芯插線電纜。
在本示例性實(shí)施方式中,由安全信號(hào)編碼器提供編碼器信號(hào)。在此,編碼器由專用測(cè)量系統(tǒng)74來表示,專用測(cè)量系統(tǒng)74被布置在運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件(在此未示出)的驅(qū)動(dòng)器上并且以故障安全方式確定運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的運(yùn)動(dòng)值。優(yōu)選地,測(cè)量系統(tǒng)74是例如具有光采樣單元和磁采樣單元的冗余兩通道系統(tǒng),所述兩通道系統(tǒng)被布置在驅(qū)動(dòng)軸上并且每一個(gè)通道系統(tǒng)均提供表示運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的運(yùn)動(dòng)的信號(hào)??商孢x地或另外地,其他運(yùn)動(dòng)值可以由測(cè)量系統(tǒng)74例如由運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件上的加速度傳感器來檢測(cè)。在本示例性實(shí)施方式中,一起表示編碼器信號(hào)的所測(cè)得的信號(hào)各自經(jīng)由輸入端32處的六芯插線電纜中的一個(gè)芯被彼此獨(dú)立地傳送。
對(duì)編碼器信號(hào)的評(píng)估由故障安全評(píng)估單元34來執(zhí)行,在本示例性實(shí)施方式中,故障安全評(píng)估單元34還被冗余地設(shè)計(jì)有兩個(gè)通道。為此,評(píng)估單元34具有例如為FPGA、ASIC或其他類型的微控制器的形式的第一處理單元36和第二處理單元38。在特別優(yōu)選的示例性實(shí)施方式中,例如通過使用來自不同的制造商的功能相當(dāng)?shù)Y(jié)構(gòu)不同的微控制器——如在此由第二處理單元38上的斜體題字所指示的,故障安全評(píng)估單元34額外地不僅被設(shè)計(jì)為冗余,而且被設(shè)計(jì)為不同的。該設(shè)計(jì)使得能夠排除系統(tǒng)相關(guān)的制造故障。
兩個(gè)開關(guān)元件40、41由故障安全評(píng)估單元34基于編碼器信號(hào)來激活,其中,這兩個(gè)開關(guān)元件各自對(duì)安全輸出端44、46的一個(gè)信號(hào)通路76、78進(jìn)行切換。信號(hào)通路被引導(dǎo)時(shí)所經(jīng)由的開關(guān)元件的觸點(diǎn)優(yōu)選地各自是斷開觸點(diǎn)和閉合觸點(diǎn),斷開觸點(diǎn)和閉合觸點(diǎn)關(guān)于彼此被正向地引導(dǎo)。如參照?qǐng)D1已經(jīng)說明的,用于外部接觸器的供給電壓可以經(jīng)由信號(hào)通路76、78被引導(dǎo),其中,相關(guān)聯(lián)的信號(hào)通路76、78一斷開,接觸器就掉下。
如上面參照?qǐng)D1已經(jīng)描述的,故障安全評(píng)估單元34可以基于用編碼器信號(hào)傳送的運(yùn)動(dòng)值來確定運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件18通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù),并且可以經(jīng)由輸出端44、46提供冗余關(guān)斷信號(hào)。另外,在本優(yōu)選實(shí)施方式中,故障安全評(píng)估單元34還被配置成:如果運(yùn)動(dòng)值本身超過了所建立的閾值,則對(duì)輸出端44、46進(jìn)行切換。因此,使用在此示出的示例性實(shí)施方式,可以確定運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域并且同時(shí)可以監(jiān)控驅(qū)動(dòng)器的限制速度或最高速度。
另外優(yōu)選地,該裝置可以被自由地參數(shù)化例如以使得關(guān)于限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的值或閾值被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器80中。由此,該裝置可以靈活地適應(yīng)相應(yīng)的任務(wù)。特別優(yōu)選地,存儲(chǔ)器80是可移除存儲(chǔ)器,例如,芯片卡或存儲(chǔ)器卡,使得可以在單獨(dú)的器械上以簡單的方式準(zhǔn)備和改變配置并且可以將配置轉(zhuǎn)移至裝置。
除了關(guān)斷功能以外,根據(jù)本發(fā)明的裝置10可以有利地執(zhí)行進(jìn)一步的面向安全的任務(wù)。為此,裝置10具有附加的輸出端82,可以經(jīng)由輸出端82來提供關(guān)斷信號(hào)或其他類型的警告信號(hào)。與輸出端44、46相比,輸出端82優(yōu)選地為小尺寸的半導(dǎo)體輸出端。例如,在限定了額外的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的情況下,會(huì)經(jīng)由半導(dǎo)體輸出端提供額外的警告信號(hào),超過這些區(qū)域會(huì)觸發(fā)相應(yīng)的警告信號(hào)。在這種情況下,額外的運(yùn)動(dòng)區(qū)域的參數(shù)化以及關(guān)于警告信號(hào)的閾值也可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器80中。較高等級(jí)的控制器84可以是例如可編程控制器(PLC),可編程控制器基于警告信號(hào)來激活設(shè)備,以預(yù)先阻止通過該裝置進(jìn)行的設(shè)備的最終關(guān)斷。
在根據(jù)圖2的優(yōu)選示例性實(shí)施方式中,除了上述附加的輸出端以外,例如,還為重置/啟動(dòng)單元86和/或反饋單元88提供了附加的輸入端。按鈕(在此未示出)能夠連接至重置/啟動(dòng)單元86,通過重置/啟動(dòng)單元86使得能夠?qū)崿F(xiàn)通過手動(dòng)釋放進(jìn)行的設(shè)備的安全啟動(dòng)。通過手動(dòng)釋放可以確保機(jī)器的恢復(fù)啟動(dòng)必須由人來確認(rèn)。因此,如果發(fā)生關(guān)斷,裝置10可以經(jīng)由重置/啟動(dòng)單元來重置。
安全輸出端44、46和/或接觸器的開關(guān)位置可以優(yōu)選地經(jīng)由反饋單元88來反饋,裝置10可以經(jīng)由反饋單元88來測(cè)試它自己的功能。在優(yōu)選示例性實(shí)施方式中,該裝置經(jīng)由反饋單元88連續(xù)測(cè)試它自己的功能。
該裝置優(yōu)選地被布置在殼體70中并且優(yōu)選地適合于安裝到標(biāo)準(zhǔn)軌上。殼體可以被安裝在控制柜中或者本身可以關(guān)于至少IP54優(yōu)選地為IP67的國際保護(hù)標(biāo)記進(jìn)行設(shè)計(jì)。
借助于此后參照?qǐng)D3a和圖3b的示例來說明要被監(jiān)控的兩個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域,這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)區(qū)域優(yōu)選地可以使用新穎裝置10來監(jiān)控。
圖3a示出了用于監(jiān)控圓周運(yùn)動(dòng)的優(yōu)選示例性實(shí)施方式。在此,運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件(未更詳細(xì)示出)經(jīng)由具有正齒輪90和內(nèi)部帶齒的齒輪92的傳動(dòng)裝置來驅(qū)動(dòng)。正齒輪90連接至驅(qū)動(dòng)軸26,驅(qū)動(dòng)軸26自身聯(lián)接至驅(qū)動(dòng)器(在此未示出)。驅(qū)動(dòng)軸26將驅(qū)動(dòng)器的速度28傳送至正齒輪90,正齒輪90轉(zhuǎn)而對(duì)內(nèi)部帶齒的齒輪92以及連接至內(nèi)部帶齒的齒輪92的運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。從而,運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件以由傳動(dòng)裝置預(yù)先限定的比率以與速度28成比例的方式旋轉(zhuǎn)。
在此,運(yùn)動(dòng)區(qū)域可以由內(nèi)部帶齒的齒輪92的一個(gè)整轉(zhuǎn)來限定。因此,通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域一次將對(duì)應(yīng)內(nèi)部帶齒的齒輪92的一個(gè)整轉(zhuǎn)??梢砸员旧硪阎姆绞礁鶕?jù)速度、旋轉(zhuǎn)速度和/或旋轉(zhuǎn)加速度來確定的所要求的驅(qū)動(dòng)軸26的轉(zhuǎn)數(shù)又可以經(jīng)由傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)比來確定。因此,在本發(fā)明的含義中,旋轉(zhuǎn)加速度、旋轉(zhuǎn)速度和/或速度可以都是運(yùn)動(dòng)值。
通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的通過次數(shù)此外還取決于驅(qū)動(dòng)器的運(yùn)動(dòng)方向。在所示的示例性實(shí)施方式中,運(yùn)動(dòng)方向由驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)方向來確定,運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件可以根據(jù)驅(qū)動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)方向沿第一運(yùn)動(dòng)方向94以及與第一運(yùn)動(dòng)方向94相反的第二運(yùn)動(dòng)方向96移動(dòng)通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域。除了運(yùn)動(dòng)以外,還必須通過新穎裝置根據(jù)運(yùn)動(dòng)值以故障安全方式來確定運(yùn)動(dòng)方向94、96。優(yōu)選地,故障安全確定的運(yùn)動(dòng)方向可以經(jīng)由該裝置的單獨(dú)的輸出端被作為另外的信號(hào)提供以用于其他應(yīng)用。
因?yàn)榭梢酝ㄟ^運(yùn)動(dòng)值明確地確定限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域,所以可以以簡單方式來限定無法在機(jī)械邊界例如局部旋轉(zhuǎn)中直接捕獲的運(yùn)動(dòng)區(qū)域。因此,利用根據(jù)本發(fā)明的裝置,這些子區(qū)域也可以以故障安全方式被監(jiān)控,并且如果越過了子區(qū)域,則可以確保安全關(guān)斷。為此,不需要附加的安全相關(guān)傳感器或致動(dòng)器。
參照?qǐng)D3a在圖中示出了各種區(qū)域,其中,整數(shù)項(xiàng)各自表示通過限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域的相應(yīng)的通過次數(shù)。在此,通過次數(shù)與固定點(diǎn)98有關(guān),固定點(diǎn)98表示例如運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的靜止位置。從該固定點(diǎn)98行進(jìn),限定了第一區(qū)域100和第二區(qū)域102,其中,當(dāng)通過次數(shù)超過了這些區(qū)域之一時(shí),觸發(fā)警告。警告可以優(yōu)選地經(jīng)由附加的輸出端被作為單獨(dú)的信號(hào)提供至較高等級(jí)的控制器。第三區(qū)域104標(biāo)記關(guān)斷區(qū)域。如果運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件超過該區(qū)域,則由該裝置提供故障安全關(guān)斷信號(hào),基于該故障安全關(guān)斷信號(hào),運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件的驅(qū)動(dòng)器被可靠且安全地停用。這些區(qū)域可以優(yōu)選地被自由地參數(shù)化,使得該裝置可以容易地適應(yīng)改變的條件。
如圖3a所示,本發(fā)明不限于對(duì)圓周運(yùn)動(dòng)的監(jiān)控。例如,參照?qǐng)D3b示出了對(duì)平移運(yùn)動(dòng)的監(jiān)控。在此,經(jīng)由驅(qū)動(dòng)軸26被驅(qū)動(dòng)的正齒輪90嚙合在齒條106中,齒條106聯(lián)接至運(yùn)動(dòng)機(jī)器部件(在此未示出)。因此,正齒輪90的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成平移。如先前基于圓周運(yùn)動(dòng)所描述的,在齒條106的物理邊界108、110內(nèi)可以限定一個(gè)或更多個(gè)限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域并且可以由根據(jù)本發(fā)明的裝置以故障安全方式對(duì)所述一個(gè)或更多個(gè)限定運(yùn)動(dòng)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控。