Sicherungsverfahren und optoelektronischer Sensor Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung einer Werkzeugma- schine mit einem ersten Werkzeugteil, das Arbeitsbewegungen in Richtung eines zweiten Werkzeugteils ausführt, so dass im Verlauf dieser Arbeits- bewegungen ein Öffnungsspalt zwischen dem ersten Werkzeugteil einer- seits und dem zweiten Werkzeugteil oder einem zu bearbeitenden Werk- stück andererseits allmählich geschlossen wird. Dabei überwacht ein optoelektronischer Sensor ein volumenförmiges Schutzfeld zwischen den Werkzeugteilen, indem entlang des Öffnungsspalts zwischen den Werk- zeugteilen wenigstens ein Lichtstrahl mittels einer Sendeeinrichtung ausgesandt und mittels einer Empfangseinrichtung detektiert wird. Wenn der Sensor eine Unterbrechung des Lichtstrahls detektiert, wird ein Ab- schaltvorgang zum Anhalten des ersten Werkzeugteils ausgelöst, um eine mögliche Verletzung einer Bedienperson der Werkzeugmaschine zu ver- hindern.

Die Erfindung betrifft ferner einen entsprechend konfigurierten opto- elektronischen Sensor.

Bei der genannten Werkzeugmaschine handelt es sich typischerweise um eine Gesenkpresse zum Biegen, Abkanten, Schneiden oder Stanzen von Werkstücken, wie Blechteilen. Das genannte erste Werkzeugteil ist in diesem Fall durch ein Oberwerkzeug gebildet, das eine längliche Biegelinie oder Schnittkante besitzt. Dieses Oberwerkzeug wird während seiner Arbeitsbewegung vertikal nach unten gegen ein Unterwerkzeug bewegt, das als zweites Werkzeugteil dient und an dem das Werkstück anliegt oder aufliegt.

Für jeden Bearbeitungsvorgang muss zunächst das zuvor bearbeitete Werkstück entnommen und das neu zu bearbeitende Werkstück in den Öffnungsspalt zwischen den Werkzeugteilen eingeführt werden. Dies erfolgt manuell durch eine Bedienperson. Um während des Schließens des Öffnungsspalts eine Verletzung insbesondere der Hände der Bedienperson zu vermeiden, überwacht der optoelektronische Sensor ein Schutzfeld, das sich im Falle einer Gesenkpresse typischerweise unterhalb des bewegten Oberwerkzeugs erstreckt. Dieses Schutzfeld ist volumenförmig, d. h. zu- mindest sein Umriss erstreckt sich entlang eines zweidimensionalen Querschnitts, so dass der Sensor auf Eingriffe aus verschiedenen Rich- tungen schnell und zuverlässig reagieren kann.

Eine derartige Sicherung von Werkzeugmaschinen hat sich bewährt, um die erläuterte Verletzungsgefahr zu verringern. Andererseits besteht na- türlich die Bemühung, dass die Arbeitsbewegungen des ersten Werkzeugs- teils möglichst schnell ausgeführt werden können, so dass die Werkzeug- maschine mit einem hohen Arbeitstakt arbeiten kann. Ein erhöhter Ar- beitstakt steht jedoch in einem gewissen Konflikt zu der Überwachung eines großen Schutzfeldes, da bei einem großen Schutzfeld an sich unge- fährliche Justierungen des Werkstücks durch die Bedienperson bereits zu einem unerwünschten Abschaltvorgang führen können.

Wenn aufgrund dieser Überlegungen die Ausdehnung des vom Sensor überwachten Schutzfelds bezüglich der Richtung der Arbeitsbewegung des ersten Werkzeugteils wiederum verringert wird, so besteht das weitere Problem, dass mögliche Schwingungen der Werkzeugmaschine dazu führen können, dass der ausgesandte Lichtstrahl die Empfangseinrich- tung nicht mehr planmäßig beaufschlagt oder von einem Werkzeugteil

unterbrochen wird, und dass es deshalb ebenfalls zu unerwünschten Abschaltvorgängen kommt.

Die WO 00/67932 beschreibt beispielsweise ein Pressensicherungssystem mit einem optoelektronischen Sensor, dessen Sendeeinrichtung einen Laserstrahl aussendet, der sich entlang einer horizontalen Ebene er- streckt. Empfangsseitig ist eine zylindrische Linse vorgesehen. Diese soll eine Justierung des ebenen Laserstrahls erleichtern und den Sensor unempfindlich gegenüber vertikalen Vibrationen machen. Dieses Siche- rungssystem hat jedoch den Nachteil, dass die Gefahr von Fehlabschal- tungen aufgrund von vertikalen Vibrationen nur eingeschränkt beseitigt wird und in vertikaler Richtung auch nur ein vergleichsweise geringer Schutzbereich zur Verfügung steht.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Sicherungsverfahren und einen entsprechend konfigurierten Sensor zu schaffen, die für eine Werkzeug- maschine schnelle Arbeitsbewegungen erlauben, wobei der Öffnungsspalt zwischen den Werkzeugteilen hinreichend gesichert wird und Vibrationen in Richtung der Arbeitsbewegung, insbesondere in Vertikalrichtung, nicht leicht zu Fehlabschaltungen führen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren bzw. einen Sensor mit den Merk- malen der unabhängigen Ansprüche gelöst, und insbesondere dadurch, dass zu Beginn einer Arbeitsbewegung des ersten Werkzeugteils die Schutzfeldausdehnung in Richtung der Arbeitsbewegung geringer ist als die Ausdehnung des Öffnungsspalts, das Schutzfeld zunächst der Arbeitsbewegung des ersten Werkzeug- teils folgt,

-bei andauernder Arbeitsbewegung die Schutzfeldausdehnung konti- nuierlich verringert wird und das Schutzfeld in der Mitte des Öff- nungsspalts gehalten wird, danach bei weiterhin andauernder Arbeitsbewegung die Schutzfeld- ausdehnung beibehalten wird und das Schutzfeld in der Mitte des Öffnungsspalts gehalten wird, und -der Sensor schließlich deaktiviert wird.

Somit ist der folgende Ablauf vorgesehen : Zu Beginn einer Arbeitsbewegung wird innerhalb des Öffnungsspalts zwischen den Werkzeugteilen ein Schutzfeld überwacht, dessen Ausdeh- nung parallel zur Richtung der Arbeitsbewegung geringer ist als die ent- sprechende Ausdehnung (lichte Höhe) des Öffnungsspalts. Dadurch ist eine ausreichende Unempfindlichkeit gegenüber möglichen Vibrationen des Sensors parallel zur Arbeitsbewegung gewährleistet. Das Schutzfeld kann nämlich aufgrund seiner geringeren Ausdehnung von beiden den Werkzeugteilen soweit beabstandet angeordnet sein, dass im Falle der erläuterten Vibrationen keines der Werkzeugteile den Lichtstrahl unter- bricht und somit einen unerwünschten Abschaltvorgang auslöst.

Während der nun andauernden Arbeitsbewegung des ersten Werkzeugs folgt das Schutzfeld zunächst dieser Arbeitsbewegung und verringert kontinuierlich seine Ausdehnung parallel zu der Richtung der Arbeitsbe- wegung, wobei das überwachte Schutzfeld wiederum in der Mitte des Öffnungsspalts zwischen den Werkzeugteilen gehalten wird. Somit ist auch während dieses Schritts gewährleistet, dass bei starken Vibrationen parallel zu der Arbeitsbewegung keines der Werkzeugteile den Lichtstrahl unbeabsichtigt unterbricht. Hierfür ist es von Vorteil, wenn das Schutzfeld derart in der Mitte des Öffnungsspalts gehalten wird, dass es zu dem

ersten Werkzeugteil einerseits und zu dem zweiten Werkzeugteil oder dem zu bearbeitenden Werkstück andererseits stets einen vorbestimmten Mindestabstand einnimmt.

Schließlich wird, beispielsweise wenn der Öffnungsspalt zwischen den Werkzeugteilen eine vorbestimmte minimale Ausdehnung erreicht hat, der Sensor vollständig deaktiviert (so genanntes"Muting"). Dies bedeutet, dass ab diesem Zeitpunkt der Sensor kein Schutzfeld mehr überwacht und demzufolge auch dann kein Abschaltvorgang mehr ausgelöst wird, wenn die Empfangseinrichtung des Sensors kein Empfangssignal mehr liefert.

Es ist wichtig, dass nach dem erläuterten kontinuierlichen Verringern der Schutzfeldausdehnung, jedoch noch vor der Deaktivierung des Sensors, die Ausdehnung des Schutzfelds parallel zu der Richtung der Arbeitsbe- wegung zeitweise beibehalten wird und das Schutzfeld in der Mitte des Öffnungsspalts zwischen den Werkzeugteilen gehalten wird, während die Arbeitsbewegung des ersten Werkzeugteils weiterhin andauert. Dadurch kann der Sensor nämlich in einem letzten Überwachungsschritt vor der Deaktivierung einen Teil des Öffnungsspalts immer noch mit einem mini- malen Schutzfeld überwachen. Gleichzeitig ist weiterhin die erwünschte Unempfindlichkeit gegenüber Vibrationen parallel zu der Arbeitsbewegung gewährleistet, da dieses minimale Schutzfeld immer noch in der Mitte des Öffnungsspalts gehalten wird.

Diese minimale Überwachung in einer letzten Phase vor der endgültigen Deaktivierung des Sensors bewirkt, dass die Arbeitsbewegung des ersten Werkzeugteils auch zu diesem Zeitpunkt noch mit der anfänglichen, schnellen Schließbewegung der Werkzeugmaschine erfolgen kann. Ein Umschalten auf eine langsamere Schließgeschwindigkeit ist also nicht zwingend erforderlich. Somit ist eine durchgängig schnelle Schließbewe-

gung möglich, und die Werkzeugmaschine kann mit einem hohen Arbeits- takt betrieben werden, ohne dass die Sicherheit der Bedienperson hier- durch eingeschränkt ist.

Demgegenüber ist die Anordnung, wie erläutert, bis zum endgültigen Deaktivieren des Sensors unempfindlich gegenüber Schwingungen, insbe- sondere gegenüber vertikalen Schwingungen im Falle einer Gesenkpresse.

Zusammenfassend sieht die Erfindung somit eine Dynamisierung des Schutzfeldes in Abhängigkeit von dem Öffnungsspalt der Werkzeugma- schine vor, wobei zur Erzielung einer hohen Unempfindlichkeit gegenüber Vibrationen das Schutzfeld in der Mitte des verbleibenden Öffnungsspalts - insbesondere in symmetrischer Anordnung-justiert wird.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann für den Betrieb der Werk- zeugmaschine wahlweise ein Normalmodus oder ein Kastenmodus einge- stellt werden, wobei in dem Normalmodus das Schutzfeld sich bezüglich der Bewegungsebene des ersten Werkzeugteils entlang eines Vorderraums und eines Rückraums erstreckt. In dem Kastenmodus dagegen löst eine Unterbrechung des Lichtstrahls nur dann einen Abschaltvorgang aus, falls diese Unterbrechung sowohl innerhalb des Vorderraums als auch des Rückraums erfolgt. Dadurch ist auch das Bearbeiten von kastenförmigen Bergstücken, die zwangsläufig teilweise in das Schutzfeld hineinragen, mit hinreichender Sicherheit und hoher Effizienz möglich.

Gemäß einer alternativen oder zusätzlichen Weiterbildung der Erfindung kann für den Betrieb der Werkzeugmaschine wahlweise ein Normalmodus oder ein Anschlagmodus eingestellt werden, wobei in dem Normalmodus das Schutzfeld sich bezüglich der Bewegungsebene des ersten Werkzeug- teils entlang eines Vorderraums und eines Rückraums erstreckt. In dem Anschlagmodus hingegen wird das Schutzfeld innerhalb eines Teils des

Vorderraums und/oder Rückraums gezielt ausgeblendet, so dass ein Werkstückanschlag in den ausgeblendeten Teil eindringen kann, ohne dass eine hierdurch verursachte Unterbrechung des Lichtstrahls einen Abschaltvorgang auslöst. Dadurch können beispielsweise für das Biegen kurzer Schenkel Anschlagelemente eingesetzt werden, die während der erläuterten Bewegung des Schutzfelds in dieses hineinragen, ohne dass es zu unerwünschten und unnötigen Betriebsunterbrechungen kommt.

Sowohl in dem Kastenmodus als auch in dem Anschlagmodus kann die Arbeitsbewegung des ersten Werkzeugteils also bis zum eigentlichen Bearbeitungsvorgang mit einer durchgehend hohen Schließgeschwindig- keit erfolgen.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt. Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt eine schematische Frontansicht einer Gesenkbiegepres- se ; Fig. 2a-2f zeigen jeweils eine schematische Seitenansicht von Teilen dieser Gesenkbiegepresse in unterschiedlichen Phasen eines normalen Bearbeitungsvorgangs ; Fig. 3a-3c zeigen jeweils eine schematische Seitenansicht von Teilen dieser Gesenkbiegepresse in verschiedenen Phasen einer Kas- tenbearbeitung ; und

Fig. 4a-4c zeigen jeweils eine schematische Seitenansicht von Teilen dieser Gesenkbiegepresse in verschiedenen Phasen eines Be- arbeitungsvorgangs in einem Anschlagmodus.

Die in Fig. 1 gezeigte Gesenkbiegepresse besitzt ein Oberwerkzeug 11, das zu einer Arbeitsbewegung vertikal nach unten gegen ein Unterwerkzeug 13 angetrieben werden kann, um ein auf dem Unterwerkzeug 13 auflie- gendes Werkstück 15 zu biegen. Während dieser Arbeitsbewegung wird ein Öffnungsspalt 17 zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Werkstück 15 allmählich geschlossen.

An den beiden Seiten des Oberwerkzeugs 11 ist jeweils ein Haltearm 19 vorgesehen. Die Haltearme 19 tragen eine Sendeeinrichtung 21 und eine ortsauflösende Empfangseinrichtung 23, die Teile eines optoelektroni- schen Sensors sind. Die Sendeeinrichtung 21 besitzt eine Laserdiode mit einer Sendeoptik (in den Figuren nicht gezeigt), die das Sendelicht der Laserdiode zu einem Lichtstrahl 25 aufweitet. Die Empfangseinrichtung 23 besitzt einen rechteckigen CMOS-Matrix-Empfänger, der von dem Lichtstrahl 25 beaufschlagt wird.

Der Lichtstrahl 25 durchquert den Öffnungsspalt 17 unterhalb des Ober- werkzeugs 11. Der Umriss des aktivierten Teils der Empfangseinrichtung 23 definiert innerhalb des Lichtstrahls 25 somit ein volumenförmiges Schutzfeld 27 zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Unterwerkzeug 13, wie nachfolgend noch erläutert wird. Sobald eine Auswerte-und Steu- ereinrichtung des Sensors (in den Figuren nicht gezeigt) eine Unterbre- chung des Lichtstrahls 25 innerhalb des Schutzfelds 27 detektiert, löst sie einen Abschaltvorgang zum Anhalten des Oberwerkzeugs 11 aus. Da- durch wird eine Bedienperson, die beispielsweise das Werkstück 15 in den

Öffnungsspalt 17 einführt, vor Verletzungen durch das Oberwerkzeug 11 geschützt.

Nachfolgend wird anhand der Fig. 2a bis 2f die Funktionsweise der Ge- senkbiegepresse gemäß Fig. 1 in einem Normalmodus erläutert.

Fig. 2a bis 2f zeigen jeweils das Oberwerkzeug 11, das Unterwerkzeug 13, das darauf aufliegende Werkstück 15, den im Querschnitt kreisrunden Lichtstrahl 25 sowie die hiervon vollständig beaufschlagte Empfangsein- richtung 23 in einer schematischen Seitenansicht. Von den einzelnen CMOS-Empfangselementen der Empfangseinrichtung 23 ist in Fig. 2a bis 2f jeweils ein unterschiedlicher Teil aktiviert. Nur diese aktivierten Emp- fangselemente werden also auf eine Unterbrechung des Lichtstrahls 25 überwacht, um gegebenenfalls einen Abschaltvorgang auszulösen. Die Anordnung dieser aktivierten Empfangselemente bestimmt dabei den Querschnitt des Schutzfelds 27. Somit befindet sich das tatsächlich über- wachte Schutzfeld 27-in den Figuren schraffiert eingezeichnet-inner- halb eines überwachbaren Beobachtungsfelds, dessen Querschnitt dem Umriss der Empfangseinrichtung 23 entspricht.

Ferner sind in den Figuren-jeweils mit unterschiedlichen Indizes für unterschiedliche Wertgrößen-die folgenden Abstände und Ausdehnungen bezeichnet : A bezeichnet den lichten Abstand des Oberwerkzeugs 11 von der Emp- fangseinrichtung 23 in der Seitenansicht ; B bezeichnet die Vertikalausdehnung des oberen deaktivierten Bereichs der Empfangseinrichtung 23 ;

C bezeichnet die Vertikalausdehnung des Schutzfelds 27 ; D bezeichnet den Vertikalabstand zwischen dem Schutzfeld 27 und dem zu bearbeitenden Werkstück 15 ; und E bezeichnet die Vertikalausdehnung des Öffnungsspalts 17.

Fig. 2a zeigt den Beginn einer Arbeitsbewegung des Oberwerkzeugs 11.

Die Vertikalausdehnung Cl des Schutzfelds 27 ist deutlich geringer als die Vertikalausdehnung El des Öffnungsspalts 17. Insbesondere nimmt das Schutzfeld 27 zu dem Oberwerkzeug 11 einen Vertikalabstand A1+B 1 ein, und zu dem Werkstück 15 einen Vertikalabstand D 1. Beispielsweise können folgende Werte vorgesehen sein : Al = 2 mm<BR> Bl = 5 mm<BR> Cl = 9 mm Aufgrund von Beschleunigungsvorgängen oder Abbremsvorgängen kann es zu vertikalen Schwingungen der an den Haltearmen 19 befestigten Sensorteile 21,23 kommen. Dadurch können der Lichtstrahl 25 oder die Empfangseinrichtung 23 bezüglich der Seitenansicht gemäß Fig. 2a Verti- kalbewegungen ausführen. Aus der Seitenansicht gemäß Fig. 2a ist jedoch ersichtlich, dass derartige Schwingungen nicht zu unerwünschten Fehl- abschaltungen führen können. Zum einen ist der Lichtstrahl 25 nämlich ausreichend groß, um den Lichtempfänger 23 stets vollständig zu beauf- schlagen. Zum anderen ist das Schutzfeld 27, wie erläutert, bezüglich der Unterkante des Oberwerkzeugs 11 ausreichend beabstandet, so dass das Oberwerkzeug 11 auch bei einer Schwingung der Anordnung nicht in das Schutzfeld 27 hineinragt.

In diesem Zusammenhang ist noch anzumerken, dass die Empfangsein- richtung 23 auch vollständig aktiviert sein kann, da auch der gezeigte Vertikalabstand AI der Empfangseinrichtung 23 von dem Oberwerkzeug 11 ausreichen würde, um ein unerwünschtes Eindringen des Oberwerk- zeugs 11 in das Schutzfeld 27 im Falle von Vertikalschwingungen zu verhindern.

Fig. 2b zeigt, wie das Schutzfeld 27 der Arbeitsbewegung des Oberwerk- zeugs 11 zunächst folgt. Der lichte Abstand Al zwischen dem Oberwerk- zeug 11 und der Empfangseinrichtung 23 wird-außer im Falle der erläu- terten Vertikalschwingungen-grundsätzlich beibehalten, da die Vertikal- einrichtung 23 über den Haltearm 19 mit dem Oberwerkzeug 11 fest verbunden ist (Fig. 1).

Die Vertikalausdehnung B l des oberen deaktivierten Bereichs der Emp- fangseinrichtung 23 sowie die Vertikalausdehnung Cl des Schutzfelds 27 werden zunächst beibehalten. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

Die Vertikalausdehnung E2 des Öffnungsspalts 17 und dementsprechend der Vertikalabstand D2 zwischen dem Schutzfeld 27 und dem Werkstück 15 verringern sich jedoch allmählich.

Auf diese Weise wird der in Fig. 2c gezeigte Zustand erreicht. Der Vertikal- abstand D3 zwischen dem Schutzfeld 27 und dem Werkstück 15 ist nun auf einen vorbestimmten Wert verringert. Ausgehend von diesem Zustand wird nun bei andauernder Arbeitsbewegung des Oberwerkzeugs 11 die Vertikalausdehnung Cl des Schutzfelds 27 kontinuierlich verringert, und das Schutzfeld 27 wird in der Mitte des Öffnungsspalts 17 gehalten.

Es ist zu beachten, dass in dem Zustand gemäß Fig. 2c das Schutzfeld 27 genau symmetrisch in der Mitte zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Werkstück 15 angeordnet ist. Der Vertikalabstand D3 zwischen dem Schutzfeld 27 und dem Werkstück 15 kann beispielsweise 7 mm betragen, während der lichte Abstand des Al+B1 des Schutzfelds 27 zu dem Ober- werkzeug 11 weiterhin ebenfalls 7 mm beträgt. Diese symmetrische An- ordnung ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Ausreichend für die erläu- terte Vermeidung von Fehlabschaltungen aufgrund von Vertikalschwin- gungen ist eine mittige Anordnung des Schutzfelds 27, mit Mindestab- ständen nach oben und unten.

Ergänzend ist auch noch anzumerken, dass als Auslösekriterium für die nachfolgende kontinuierliche Verringerung der Vertikalausdehnung C 1 des Schutzfelds 27 beispielsweise auch die Bedingung vorgesehen sein kann, dass der Öffnungsspalt 17 eine vorbestimmte Vertikalausdehnung E3 erreicht hat.

Fig. 2d zeigt das genannte nachfolgende kontinuierliche Verringern der Vertikalausdehnung C2 des Schutzfelds 27 bei andauernder Arbeitsbewe- gung des Oberwerkzeugs 11. Diese Verringerung der Schutzfeldausdeh- nung C2 erfolgt dadurch, dass nun der Vertikalabstand D3 zwischen dem Schutzfeld 27 und dem Werkstück 15 beibehalten wird. Hierfür werden Empfangselemente aus dem unteren Bereich der Empfangseinrichtung 23 sukzessive deaktiviert, d. h. für diese Empfangselemente erfolgt keine Überwachung mehr auf Unterbrechung des Lichtstrahls 25.

Auf diese Weise wird gleichzeitig erreicht, dass das Schutzfeld 27 weiter- hin in der Mitte des Öffnungsspalts 17 gehalten wird. Dadurch bleibt gewährleistet, dass zwischen dem Schutzfeld 27 einerseits und dem Oberwerkzeug 11 und dem Werkstück 15 andererseits jeweils ein Min-

destabstand Al+Bl bzw. D3 eingehalten wird, so dass Vertikalschwingun- gen der Anordnung nicht dazu führen, dass das Oberwerkzeug 11 oder das Werkstück 15 in das Schutzfeld 27 hineinragt und dadurch eine Fehlabschaltung auslöst.

Die Auswahl der aktivierten und deaktivierten Empfangselemente der Empfangseinrichtung 23 kann auch hier insbesondere so getroffen wer- den, dass das Schutzfeld 27 bezüglich des Oberwerkzeugs 11 und des Werkstücks 15 symmetrisch angeordnet ist. Dies ist jedoch nicht zwin- gend erforderlich.

Aus Fig. 2d ist außerdem ersichtlich, dass der Vertikalabstand A1+B1 zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem Schutzfeld 27 genau dem Verti- kalabstand wie zu Beginn der Arbeitsbewegung gemäß Fig. 2a entspricht.

Auch dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich.

Fig. 2e zeigt den somit erreichten Zustand, wobei die Vertikalausdehnung des Schutzfelds 27 nun einen vorbestimmten Wert C3 angenommen hat (beispielsweise 2 mm). Nach Erreichen dieses Werts wird die Vertikalaus- dehnung C3 des Schutzfelds 27 während der weiterhin andauernden Arbeitsbewegung des Oberwerkzeugs 11 beibehalten, und das Schutzfeld 27 wird weiterhin in der Mitte des Öffnungsspalts 17 gehalten.

Zu Fig. 2e ist noch anzumerken, dass als Auslösekriterium für das erläu- terte nachfolgende Beibehalten der Schutzfeldausdehnung beispielsweise auch vorgesehen sein kann, dass ein vorbestimmter Vertikalabstand D3 zwischen dem Schutzfeld 27 und dem Werkstück 15 erreicht worden ist, oder dass eine vorbestimmte Vertikalausdehnung E5 des Öffnungsspalts erreicht worden ist.

Ferner ist zu Fig. 2e noch anzumerken, dass in dem darin gezeigten Zu- stand der Vertikalabstand D3 zwischen dem Schutzfeld 27 und dem Werkstück 15 genau dem Vertikalabstand Al+Bl zwischen dem Schutz- feld 27 und dem Oberwerkzeug 11 entspricht (beispielsweise 7 mm). Das Schutzfeld 27 ist somit genau symmetrisch zwischen dem Werkstück 15 und dem Oberwerkzeug 11 angeordnet. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Eine mittige Anordnung mit Mindestabständen zu dem Werk- stück 15 und dem Oberwerkzeug 11 genügt, um eine ausreichende Siche- rungsfunktion zu erfüllen und die erläuterte Unempfindlichkeit gegenüber Vertikalschwingungen zu gewährleisten.

Fig. 2f zeigt den Zustand, nachdem bei weiterhin andauernder Arbeitsbe- wegung des Oberwerkzeugs 11 die Vertikalausdehnung C3 des Schutz- felds 27-wie erläutert-beibehalten worden ist und das Schutzfeld 27 in der Mitte des Öffnungsspalts 17 gehalten worden ist. Außerdem ist bei dem Zustand gemäß Fig. 2f ein weiteres Auslösekriterium erreicht : Der Vertikalabstand D4 zwischen dem Schutzfeld 27 und dem Werkstück 15 nimmt nun einen vorbestimmten Wert an. Aufgrund des Erreichens dieses Auslösekriteriums wird nun der Sensor vollständig deaktiviert. Der Licht- strahl 25 kann also beliebig unterbrochen werden, ohne dass hierdurch ein Abschaltvorgang ausgelöst wird.

Alternativ kann als Auslösekriterium beispielsweise auch vorgesehen sein, dass eine vorbestimmte Vertikalausdehnung E6 des Öffnungsspalts 17 erreicht worden ist.

Ferner ist aus Fig. 2f ersichtlich, dass während des Übergangs vom Zu- stand gemäß Fig. 2e zu dem Zustand gemäß Fig. 2f das Schutzfeld 27 entlang der Empfangseinrichtung 23 vertikal nach oben bewegt worden ist, so dass das Schutzfeld 27 hierdurch in der Mitte des Öffnungsspalts

17 gehalten worden ist. In dem in Fig. 2f gezeigten Zustand ist das Schutzfeld 27 vorzugsweise genau symmetrisch zwischen dem Oberwerk- zeug 11 und dem Werkstück 15 angeordnet, beispielsweise mit einem jeweiligen Abstand AI bzw. D4 von 2 mm, wobei die Vertikalausdehnung C3 des Schutzfelds 27 ebenfalls 2 mm betragen kann.

Das erläuterte Sicherungsverfahren und die entsprechende Konfigurie- rung des Sensors haben den Vorteil, dass der Öffnungsspalt 17 zwischen dem Oberwerkzeug 11 und dem zu bearbeitenden Werkstück 15 in jeder der in Fig. 2a bis 2f gezeigten Schritte der Arbeitsbewegung durch ein mittiges Schutzfeld 27 solange geschützt ist, bis das Schutzfeld 27 voll- ständig ausgeblendet werden kann, da aufgrund der geringen verbleiben- den Spaltausdehnung E6 eine Verletzungsgefahr nun auch ohne Überwa- chung ausgeschlossen ist. In jeder Phase-auch unmittelbar vor dem endgültigen Deaktivieren des Sensors-wird also ein Schutzfeld 27 mit einer minimalen Vertikalausdehnung C überwacht, so dass im Falle eines unbefugten Eingriffs durch die Bedienperson noch ein Abschaltvorgang ausgelöst werden kann.

Außerdem ist in jeder gezeigten Phase eine mittige Anordnung des Schutz- felds 27 innerhalb des Öffnungsspalts 17 vorgesehen, mit einem jeweiligen Mindestabstand AI und D4 zu dem Oberwerkzeug 11 bzw. dem Werk- stück 15. Dadurch ist gewährleistet, dass Vertikalschwingungen des Oberwerkzeugs 11 und somit der Empfangseinrichtung 23 nicht zu einem unerwünschten Eingriff des Oberwerkzeugs 11 in das Schutzfeld 27 und somit zu einem Fehlabschalten der Werkzeugmaschine führen.

Ein weiterer Vorteil dieser Sicherung besteht darin, dass die Arbeitsbewe- gung des Oberwerkzeugs 11 bis zum Beginn der eigentlichen Bearbei- tungsbewegung mit einer vergleichsweise hohen Schließgeschwindigkeit

erfolgen kann, die der Schließgeschwindigkeit zu Beginn der Arbeitsbewe- gung (Fig. 2a) entspricht. Aufgrund der durchgängigen Sicherung bis zum endgültigen Deaktivieren des Sensors ist also ein Umschalten der Arbeit- bewegung von einer ersten Schließgeschwindigkeit zu einer nachfolgenden geringeren zweiten Schließgeschwindigkeit nicht zwingend erforderlich.

Allerdings ist es selbstverständlich möglich, eine derartige Unterteilung vorzusehen. In diesem Fall ist es bevorzugt, wenn der Zeitpunkt des Um- schaltens zwischen der schnelleren und der langsameren Schließbewe- gung in Abhängigkeit von dem Bremsweg des Oberwerkzeugs 11 gewählt wird, und nicht in Abhängigkeit von dem so genannten Nachlaufweg. Der Bremsweg eines bewegten ersten Werkzeugteils ist nämlich erfahrensge- mäß länger als der reine Nachlaufweg. Es ist daher ferner bevorzugt, wenn dieser Bremsweg vor den eigentlichen Arbeitsbewegungen des ersten Werkzeugsteils bzw. des Oberwerkzeugs 11 empirisch ermittelt wird.

Fig. 3a bis 3c zeigen eine Weiterbildung des Sicherungsverfahrens gemäß Fig. 2a bis 2f, wobei gleiche Bezugszeichen dieselben Teile bezeichnen. Bei dieser Weiterbildung ist zusätzlich zu dem Normalmodus, wie er anhand der Fig. 2a bis 2f erläutert wurde, ein Kastenmodus für den Betrieb der Werkzeugmaschine vorgesehen. In diesem Kastenmodus löst eine Unter- brechung des Lichtstrahls 25 einen Abschaltvorgang nur dann aus, falls diese Unterbrechung bezüglich der Bewegungsebene 33 des Oberwerk- zeugs 11 sowohl innerhalb eines Vorderraums 29, als auch eines Rück- raums 31 erfolgt. Falls dagegen die Unterbrechung entweder nur in dem Vorderraum 29 oder nur in dem Rückraum 31 erfolgt, so wird dies von der Auswerte-und Steuereinrichtung des Sensors als befugter Eingriff in das Schutzfeld 27 angesehen, und die horizontale Ausdehnung des Schutz- felds 27 wird daraufhin auf den jeweils anderen Raumbereich 31 bzw. 29 verringert.

Fig. 3a zeigt die Lage des Oberwerkzeugs 11, des Lichtstrahls 25, der Empfangeinrichtung 23 und des Schutzfelds 27 entsprechend der Lage gemäß Fig. 2c. Als Werkstück 15 ist hier jedoch ein zu bearbeitender Kasten auf dem Unterwerkzeug 13 abgelegt. Der Kasten 15 greift inner- halb des Rückraums 31 in das Schutzfeld 27 ein. Dies soll jedoch aus- nahmsweise nicht zum Auslösen eines Abschaltvorgangs führen. Stattdes- sen erkennt die Auswerte-und Steuereinrichtung des Sensors, dass es sich um einen erlaubten Eingriff durch ein Werkstück 15 handelt. Dem- entsprechend verringert sie die Ausdehnung des Schutzfelds 27 automa- tisch derart, dass das Schutzfeld 27 sich nur noch innerhalb des Vorder- raums 29 erstreckt.

Fig. 3b zeigt in der Seitenansicht die vom Schutzfeld 27 nach diesem Umschalten eingenommene Erstreckung.

Die Steuerung der Vertikalausdehnung und der vertikalen Lage des Schutzfelds 27 erfolgt im Übrigen in gleicher Weise, wie anhand der Fig. 2a bis 2f erläutert. Fig. 3c entspricht beispielsweise dem Zustand gemäß Fig. 2e.

Der beschriebene Kastenmodus hat also den Vorteil, dass aufgrund des automatischen Erkennens eines zulässigen Eingriffs in das Schutzfeld 27 und der nachfolgenden entsprechenden Verringerung des Schutzfelds 27 eine durchgehend schnelle Bearbeitung auch von kastenförmigen Werkstücken 15 möglich ist. Die Geschwindigkeit der Arbeitsbewegung des Oberwerkzeugs 11 muss also nicht verringert werden. Dennoch bleibt die Sicherheit der Bedienperson in hinreichendem Maße gewährleistet.

Zu den Fig. 3a bis 3c ist noch anzumerken, dass die Auswerte-und Steu- ereinrichtung auch automatisch zu erkennen vermag, falls das kasten- förmige Werkstück 15 sich im Vorderraum 29 befindet, so dass in diesem Fall der Rückraum 31 ausgeblendet werden kann.

Alternativ oder zusätzlich zu dem erläuterten Kastenmodus kann auch ein Anschlagmodus eingestellt werden, um einen zulässigen Eingriff eines Anschlagelements in das Schutzfeld 27 zu ermöglichen.

Fig. 4a bis 4c zeigen verschiedene Phasen der Sicherung der Werkzeug- maschine gemäß Fig. 1 in einem solchen Anschlagmodus, wobei gleiche Bezugszeichen wie in den Fig. 2a bis 2f und Fig. 3a bis 3c dieselben Teile bezeichnen.

Fig. 4a entspricht dem Zustand gemäß Fig. 2b. Hier ist ein Anschlagele- ment 35 zu erkennen, das als seitliche Stütze für das Werkstück 15 dient.

Es ist ersichtlich, dass bei gewöhnlichem Verlauf des Sicherungsverfah- rens das Anschlagelement 35 alsbald in das Schutzfeld 27 eingreifen und dadurch einen Abschaltvorgang auslösen würde.

Falls jedoch vor Beginn der Arbeitsbewegung des Oberwerkzeugs 11 von der Bedienperson der Anschlagmodus eingestellt worden ist, so wird das Schutzfeld 27 innerhalb eines Teils des Vorderraums 29 und/oder des Rückraums 31 ausgeblendet, so dass dort das Anschlagelement 35 den Lichtstrahl 25 unterbrechen darf, ohne einen Abschaltvorgang auszulö- sen.

Fig. 4b zeigt beispielhaft eine Ausdehnung des Schutzfelds 27, die gegen- über der Ausdehnung gemäß Fig. 4a deutlich verringert ist. Da dieses Schutzfeld 27 gemäß Fig. 4b sich nahe und entlang der Bewegungsebene

33 des Oberwerkzeugs 11 erstreckt, ist eine Verletzungsgefahr für die Bedienperson weiterhin in hinreichendem Maße ausgeschlossen.

Fig. 4c zeigt beispielhaft eine andersartige Verringerung des Schutzfelds 27. Gegenüber der Ausdehnung des Schutzfelds 27 gemäß Fig. 4b er- streckt sich das Schutzfeld 27 hier auch entlang des Vorderraums 29.

Bezugszeichenliste 11 Oberwerkzeug 13 Unterwerkzeug 15 Werkstück 17 Öffnungsspalt 19 Haltearm 21 Sendeeinrichtung 23 Empfangseinrichtung 25 Lichtstrahl 27 Schutzfeld 29 Vorderraum 31 Rückraum 33 Bewegungsebene des Oberwerkzeugs 35 Anschlagelement A lichter Abstand zwischen dem Oberwerkzeug und der Empfangsein- richtung B Vertikalausdehnung des oberen deaktivierten Bereichs der Ernp- fangseinrichtung C Vertikalausdehnung des Schutzfelds D Vertikalabstand zwischen dem Schutzfeld und dem Werkstück E Vertikalausdehnung des Öffnungsspalts