[发明专利]用于可靠地监视距离的方法和装置

说明书

本发明涉及一种用于可靠地监视金属部件相对于电感性接近传感器 的距离的方法，特别是用于监视自动化设备上的安全门的关闭位置的方 法。

此外，本发明涉及一种用于可靠地监视金属部件相对于电感性接近传 感器的距离的信号装置，特别是用于监视自动化设备上的安全门的关闭位 置的信号装置。

为了保护自动化地工作的设备(例如自动化地工作的机器人、压力机 或传送带)的危险区域，通常设置了安全门，这些安全门防止操作者接触 设备的会对操作者产生危险的部分。

为了使得安全门能够实施其保护功能，在开始运行设备之前必须检查 安全门是否按照规定被关闭。为此目的，可以使用下面描述类型的电感性 接近传感器，该接近传感器检查是否安全门处于确定的位置。只要安全门 没有到达所需的位置，则设备不能被接通。

电感性接近传感器根据以下原理工作。振荡电路位于接近传感器中， 该振荡电路借助脉冲被激发振荡。当要检测的金属并未处于振荡电路附近 时，振荡电路具有典型的衰减振荡。如果现在金属靠近接近传感器，则衰 减振荡的衰减和/或频率发生变化。

然而在此的困难是，必须预先已知要检测的金属，并且必须相应地构 建接近传感器。例如，如果要识别对于铝(非铁磁性)和对于铁(铁磁性) 的确定距离，则需要重新配置或者需要非常昂贵的设备用于材料识别。只 有在得知材料之后才可以确定距离。甚至在能够区分铁磁性材料和非铁磁 性材料的材料识别情况下，在具有铁磁性部分和非铁磁性部分的金属合金 时仍然有问题。

此外，在实践中表明，安全门的打开和关闭(例如为了安装工件)使 一些操作者感觉为不方便。因此，在过去出现操作者通过将一块金属直接 固定在接近传感器上而操纵安全设备的情况。在这种情况下，设备在打开 安全门的情况下也工作，因为传感器错误地将金属块识别为关闭的安全 门。

为了对抗这种操纵企图，希望确定或监视接近传感器与金属配对物之 间的相对距离，使得当要检测的金属的距离太小时也不接通或断开设备。

DE 102 22 186 C1公开了一种安全开关，其具有两个发射/接收元件。 在此，所述一个元件例如位置固定地安装，而另一元件固定在保护门上。 在第一步骤中，第一元件将电磁信号发送给实施为LC振荡回路的第二元 件。通过这种方式，第二元件被激发为振荡，并且存储所发送的能量大小 中与距第一元件的距离相关的部分。这样存储的能量接着以电磁波的形式 以第二元件的LC振荡回路的频率发射。该能量的又与两个元件之间的距 离相关的部分随后向回发送给第一元件。借助在预先确定的时段上的积 分，在第一元件中得到能量大小，该能量大小是两个元件之间距离的度量。 如果所接收的能量大小偏离所期望的能量大小，则进入其中不允许相应设 备工作的状态。

EP 1 278 077 A2公开了电感性接近传感器的一般原理，该接近传感 器并不依赖于相应构建的配对物(发送/接收元件)。然而该传感器并不具 有对于安全技术中的使用所需的操纵保护。

在此背景下，本发明的任务是，提出一种成本低廉的装置和方法，用 于即使要考虑不同金属的接近，也可靠地监视金属部件相对于电感性接近 传感器的距离。在此应当特别是能够实现操纵保护，该操纵保护确保了维 持最小距离并且能够针对不同金属实现相同的最小距离。

根据本发明的一个方面，该任务借助开头所述类型的方法解决，其包 括以下步骤：

-提供振荡电路，

-提供第一材料构成的金属部件，

-以至少一个脉冲激励振荡电路，使得产生与金属部件距振荡电路的 距离相关的、具有实际频率和实际衰减的衰减振荡，以及

-用信号表示实际频率是否低于预先给定的最大频率以及实际衰减 是否低于预先给定的最大衰减。

此外，本发明的任务借助开头所述类型的装置来解决，该装置具有： 振荡电路；第一金属构成的金属部件；和脉冲发生器，该脉冲发生器用于 以至少一个脉冲来激励振荡电路，以产生具有实际频率和实际衰减的衰减 振荡，该衰减振荡与金属部件距振荡电路的距离相关；以及该装置还具有 信号传送器，该信号传送器用信号表示实际频率低于预先给定的最大频率 以及实际衰减低于预先给定的最大衰减。

本发明的特别之处在于，尽管铁磁性材料和非铁磁性材料以及这些材 料的混合物的特性不同，仍然能够以简单的方式实现操纵保护。