DISPOSITIVO DE SEGURIDAD PARA UNA MÁQUINA.

Dispositivo de seguridad para una máquina (10), en el que un primer componente de máquina (14) ejecuta un movimiento de trabajo (20) en contra de un segundo componente de máquina (16),

teniendo el primer componente de máquina (14) un borde (22) extendido en sentido del movimiento que define un plano de movimiento (24), con un transmisor de luz (26), un receptor de luz (28) y una unidad de evaluación (32), estando al menos el receptor de luz (28) acoplado con el primer componente de máquina (14), de modo que en el movimiento de trabajo (20) del primer componente de máquina (14) marcha avanzado respecto del borde (22), pudiendo el transmisor de luz (26) generar un rayo luminoso (30) predominantemente paralelo al borde (22) y que ilumina el receptor de luz (28), presentando el receptor de luz (28) un sensor de imagen (62) con un sinnúmero de pixeles (64) para registrar una imagen de resolución espacial del rayo luminoso (30), y estando la unidad de evaluación (32) configurada con el propósito de generar una señal de salida (42) en función de la imagen de resolución espacial, presentando el transmisor de luz (26) para la generación de un rayo luminoso (30) una fuente de luz (48) con una radiación preponderantemente incoherente, y presentando el receptor de luz (28) una óptica de imágenes (66) con un punto focal (68) y un diafragma (70) dispuesto, aproximadamente, en el punto focal (68), caracterizado porque el diafragma (70) tiene un diámetro interior libre (d) menor que 1 mm, estando la unidad de evaluación (32) configurada para detectar curvas características de intensidad (94, 96) en la imagen de resolución espacial monótonamente ascendente o descendente a través de un sinnúmero de pixeles adyacentes, y detectar puntos de inflexión (100) en las curvas características de intensidad (94, 96) para determinar una posición de borde de objetos (76) que penetran el rayo luminoso (30)

La presente invención se refiere a un dispositivo de seguridad para una máquina, en el que un primer componente de máquina ejecuta un movimiento de trabajo en contra de un segundo componente de máquina, teniendo el primer componente de máquina un borde extendido en sentido del movimiento que define un plano de 5 movimiento, con un transmisor de luz, un receptor de luz y una unidad de evaluación, estando al menos el receptor de luz acoplado con el primer componente de máquina, de modo que en el movimiento de trabajo del primer componente de máquina marcha avanzado respecto del borde, pudiendo el transmisor de luz generar un rayo luminoso predominantemente paralelo al borde y que ilumina el receptor de luz, presentando el receptor de luz un sensor de imagen con un sinnúmero de pixeles para registrar una imagen de resolución espacial del haz luminoso, y 10 estando la unidad de evaluación configurada con el propósito de generar una señal de salida en función de la imagen de resolución espacial, presentando el transmisor de luz para la generación de un rayo luminoso una fuente de luz con una radiación preponderantemente incoherente, y presentando el receptor de luz una óptica de imágenes con un punto focal y un diafragma dispuesto, aproximadamente, en el punto focal.

Un dispositivo de seguridad de este tipo se conoce por el documento DE 103 27 388 A1. 15

El dispositivo de seguridad conocido presenta una unidad de transmisión, un medio de proyección y una cámara, que todos juntos están fijados a una herramienta superior y, por lo tanto, acompañan a esta en su movimiento de trabajo. En este caso, la unidad transmisora se compone, preferentemente, de uno o más láseres. La cámara presenta una disposición plana con elementos fotosensibles, por ejemplo, elementos CCD o elementos CMOS. La unidad transmisora genera un haz de rayos luminosos de proyección paralelos al borde inferior de la 20 herramienta superior, definiendo los rayos luminosos de proyección una zona de protección que se conecta al borde inferior de la herramienta superior. Los rayos luminosos de proyección se reproducen sobre el medio de proyección, por lo cual se genera sobre el mismo un diagrama de proyección. Dicho diagrama de proyección es registrado por la cámara. La evaluación de la información de imagen generada mediante la cámara se realiza en una unidad de evaluación, concretamente según el método de comparación con imágenes referenciales. Si en dicha comparación 25 se determina una desviación del diagrama de proyección actual detectado por la cámara de una imagen de referencia, se detecta la intervención de un objeto en la zona de protección y se produce una señal de comprobación de objeto, hecho que determina la desactivación de la máquina. Por lo demás, mediante la evaluación de la información de imagen se ha previsto registrar la distancia al borde de la herramienta superior de un objeto introducido en la zona de protección. Sin embargo, la determinación de la posición de un objeto respecto del borde 30 no ha sido tematizada.

El documento DE 103 27 388 A1, si bien da a conocer un transmisor de luz de tipo genérico, no da explícitamente a conocer que dicho transmisor de luz presenta una fuente de luz mediante la que se genera una radiación preponderantemente incoherente. Por lo demás, el documento DE 103 27 388 A1 da a conocer el uso de una cámara, sin embargo, en este caso, no da a conocer explícitamente que dicha cámara presenta una óptica de 35 imágenes con un punto focal y un diafragma, en el que el diafragma está dispuesto, aproximadamente, en el punto focal.

Por el documento DE 10 2004 020 024 A1 se conoce otro dispositivo de seguridad. Dicho dispositivo de seguridad posee un transmisor de luz que presenta como fuente de luz una óptica de transmisión y un LED o diodo láser. La óptica de transmisión expande la luz de la fuente de luz para formar un rayo luminoso. Dicho rayo luminoso 40 ilumina un receptor de luz con un sensor de imagen. Por lo tanto, el transmisor de luz y el receptor de luz forman una barrera fotoeléctrica que monitorea una zona de protección en el borde inferior avanzado de una herramienta superior de una prensa dobladora. Dicha barrera fotoeléctrica acompaña el movimiento de trabajo de la herramienta superior, para detectar la intervención peligrosa de un objeto en el recorrido de trabajo de la herramienta superior. En cuanto se detecta una intervención en la zona de protección, el dispositivo de seguridad conocido emite señales 45 que producen la desconexión de la prensa dobladora. Además de ello, el dispositivo de seguridad descrito en el documento DE 10 2004 020 024 A1 pretende estar en condiciones de determinar valores de medición referidos a diferentes zonas de una pieza de trabajo o herramienta. Dichos valores de medición se supone que son determinados mediante la silueta que genera la pieza de trabajo o la herramienta sobre los elementos sensibles a la luz (pixeles) del sensor de imagen. 50

Con el propósito de determinar los valores de medición, el documento DE 10 2004 020 024 A1 propone definir determinados pixeles del sensor de imagen como ventanas de medición que se desplazan hacia donde se encuentran reproducidas zonas de silueta de un contorno preferentemente rectilíneo. Dado el caso, las ventanas de medición se supone que acompañan el curso del proceso de doblado. No obstante, la documentación no describe el modo real en que son determinados los valores de medición. La definición de ventanas de medición especiales 55 permite suponer que el algoritmo previsto es complejo e calculatoriamente intensivo, de modo que en el margen de los tiempos de medición disponibles sólo es realizable dentro de zonas de imagen relativamente pequeñas, o sea, dentro de las ventanas de medición. No obstante, primero debe determinarse su posición y tamaño, lo que requiere un despliegue calculatorio adicional. Consecuentemente, la determinación de valores de medición referidos a distintas zonas de piezas de trabajo o herramientas trascurre con el procedimiento descrito no sin problemas. 60

El solicitante del documento DE 10 2004 020 024 A1, o sea la firma Sick AG, 79183 Waldkirch, Alemania ofrece, además, un dispositivo de seguridad del tipo indicado al comienzo bajo la denominación V4000. El dispositivo de seguridad V4000 está descrito en un manual de instrucciones de uso correspondiente de la firma Sick AG. Allí, sin embargo, no se encuentra indicación alguna de que el dispositivo de seguridad V4000 posee, realmente, la capacidad de determinar valores de medición referidos a diferentes zonas de pieza de trabajo o 5 herramienta. El sistema V4000 se utiliza "solamente" como dispositivo de seguridad para proteger una prensa dobladora o una máquina similar.

Con este antecedente, la presente invención tiene el objetivo de indicar un dispositivo de seguridad del tipo descrito al comienzo, en el que de manera sencilla, rápida y con gran precisión es posible determinar valores de medición referidos a la orientación, posición y/o tamaño de piezas de trabajo o herramientas. 10

Dicho objetivo es conseguido según un aspecto de la presente invención mediante el hecho de que el diafragma tiene un diámetro interior libre menor que 1 mm, estando la unidad de evaluación configurada para detectar curvas características de intensidad en la imagen de resolución espacial monótonamente ascendente o descendente a través de un sinnúmero de pixeles adyacentes, y detectar puntos de inflexión en las curvas características de intensidad para determinar una posición de borde de objetos que penetran en el rayo luminoso. 15

Se denomina coherencia la propiedad de la luz (u otras ondas) de mantener sobre un intervalo mayor espacial y/o temporal una relación de fase definida. Dos o más ondas se consideran, justamente, coherentes cuando pueden generar fenómenos de interferencia predominantemente invariables a lo largo del tiempo. La coherencia es particularmente marcada en la luz generada por láseres. Con otras palabras, los láseres son fuentes de luz que en términos de la presente invención producen una radiación preponderantemente coherente y, por consiguiente, 20 deben ser evitados. Contrariamente, las fuentes de luz no láser generan, por regla general, una radiación incoherente en términos de la presente invención.

Por consiguiente, de conformidad con la presente invención, en un dispositivo de seguridad del tipo indicado al comienzo se evita un láser como fuente de luz para el transmisor de luz. En el documento DE 10 2004 020 024 A1 esta idea ha sido tomada, en principio, en consideración como cosa aparte, indicando...

1. Dispositivo de seguridad para una máquina (10), en el que un primer componente de máquina (14) ejecuta un movimiento de trabajo (20) en contra de un segundo componente de máquina (16), teniendo el primer componente de máquina (14) un borde (22) extendido en sentido del movimiento que define un plano de movimiento (24), con un transmisor de luz (26), un receptor de luz (28) y una unidad de evaluación (32), estando al menos el receptor de luz (28) acoplado con el primer componente de máquina (14), de modo que en el movimiento de trabajo 5 (20) del primer componente de máquina (14) marcha avanzado respecto del borde (22), pudiendo el transmisor de luz (26) generar un rayo luminoso (30) predominantemente paralelo al borde (22) y que ilumina el receptor de luz (28), presentando el receptor de luz (28) un sensor de imagen (62) con un sinnúmero de pixeles (64) para registrar una imagen de resolución espacial del rayo luminoso (30), y estando la unidad de evaluación (32) configurada con el propósito de generar una señal de salida (42) en función de la imagen de resolución espacial, presentando el 10 transmisor de luz (26) para la generación de un rayo luminoso (30) una fuente de luz (48) con una radiación preponderantemente incoherente, y presentando el receptor de luz (28) una óptica de imágenes (66) con un punto focal (68) y un diafragma (70) dispuesto, aproximadamente, en el punto focal (68), caracterizado porque el diafragma (70) tiene un diámetro interior libre (d) menor que 1 mm, estando la unidad de evaluación (32) configurada para detectar curvas características de intensidad (94, 96) en la imagen de resolución espacial monótonamente 15 ascendente o descendente a través de un sinnúmero de pixeles adyacentes, y detectar puntos de inflexión (100) en las curvas características de intensidad (94, 96) para determinar una posición de borde de objetos (76) que penetran el rayo luminoso (30).

2. Dispositivo de seguridad según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente de luz (48) genera una radiación por medio de una repartición de intensidad espectral (84) plana. 20

3. Dispositivo de seguridad según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el transmisor de luz (26) presenta una lente colectora (56) para concentrar la radiación de la fuente de luz (48).

4. Dispositivo de seguridad según las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el diámetro interior (d) es menor que 500 µm, preferentemente, menor que 150 µm.

5. Dispositivo de seguridad según las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la unidad de evaluación 25 (32) está configurada para generar una señal de desconexión (42) a prueba de errores cuando es interrumpida una zona definida (90) del rayo de luz (30).

6. Dispositivo de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el transmisor de luz (26) genera el rayo luminoso (30) con una intensidad definida variable en el tiempo.

7. Dispositivo de seguridad según un de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el sensor de 30 imagen (62) posee una curva característica de transductor (102) que es, al menos aproximadamente, logarítmica.