專利名稱：根據(jù)可移動防護(hù)門的位置產(chǎn)生系統(tǒng)啟用信號的安全開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)用于保護(hù)系統(tǒng)危險(xiǎn)區(qū)域的可移動防護(hù)門的位置產(chǎn)生系統(tǒng)啟用信號的安全開關(guān)，其中，當(dāng)存在系統(tǒng)啟用信號時(shí)，僅能夠操作位于危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)的至少一部分；安全開關(guān)包括固定到可移動防護(hù)門上的門部件和固定到配套門件上的框架部件、可在第一位置與第二位置之間移動的門閂、在第二位置處門閂接合其中的凹槽、設(shè)計(jì)成將門閂阻擋在第二位置的鎖定元件，以及設(shè)計(jì)成清晰地檢測門閂的至少一個(gè)位置以便據(jù)此產(chǎn)生系統(tǒng)啟用信號的第一位置傳感器。
背景技術(shù)：
從DE 10 2005 057 108 Al已知這種安全開關(guān)。這種安全開關(guān)也可認(rèn)為是具有故障保護(hù)防護(hù)鎖的防護(hù)鎖定裝置。其用于在自動化機(jī)器或工具處于危險(xiǎn)狀態(tài)時(shí)意圖防止接近該自動化機(jī)器和工具的防護(hù)門、防護(hù)板或類似設(shè)備。該機(jī)器可以是，例如機(jī)械手、具有快速旋轉(zhuǎn)軸的機(jī)床、運(yùn)送或輸送系統(tǒng)、壓力機(jī)或其操作會給機(jī)器的工作區(qū)域內(nèi)的人員帶來危險(xiǎn)的其它機(jī)器或系統(tǒng)。安全開關(guān)用作信號裝置，用于將防護(hù)門的關(guān)閉狀態(tài)發(fā)送信號給控制單元。控制單元設(shè)計(jì)成僅當(dāng)防護(hù)門關(guān)閉時(shí)允許機(jī)器的起動。如果在運(yùn)行(如果可能是機(jī)械地)期間打開防護(hù)門，控制單元必須通過例如切斷機(jī)器和系統(tǒng)的電源而使機(jī)器和系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)。有許多機(jī)器和系統(tǒng)，即使在關(guān)閉以后，仍會在一定時(shí)間內(nèi)存在危險(xiǎn)，例如由于機(jī)器的驅(qū)動器仍在惰轉(zhuǎn)。對于這些情況，需要防止防護(hù)門被打開直到機(jī)器或系統(tǒng)到達(dá)其安全狀態(tài)的安全開關(guān)。這種作用被稱為防護(hù)鎖。已知的安全開關(guān)通常具有設(shè)置在可移動防護(hù)門上的門閂(有時(shí)稱為致動器)。當(dāng)防護(hù)門關(guān)閉時(shí)，門閂接合到借助于一個(gè)或更多個(gè)傳感器檢測的門框上的接受器中。在具有防護(hù)鎖的安全開關(guān)的例子中，門閂也鎖定在門閂接受器中，防止其退出。在這種情況下，門閂由此執(zhí)行兩種功能，即，第一是作為檢測元件，借助于該檢測元件能夠檢測防護(hù)門的關(guān)閉位置；二是作為門閂，只要門閂鎖定在門閂接受器內(nèi)就防止防護(hù)門被打開。當(dāng)被監(jiān)控的機(jī)器或系統(tǒng)到達(dá)其安全狀態(tài)時(shí)，可通過由控制單元激活的電動致動器釋放門閂。開始提到的DE 10 2005 057 108 Al公開了具有防護(hù)鎖功能和關(guān)閉門監(jiān)控器功能的安全開關(guān)。這種安全開關(guān)沒有用于釋放防護(hù)門的任何選擇。實(shí)踐中，解鎖防護(hù)門所需的釋放信號利用定位在遠(yuǎn)程安全開關(guān)裝置的區(qū)域內(nèi)的開關(guān)在安全開關(guān)裝置中產(chǎn)生。如果防護(hù)機(jī)器或系統(tǒng)意圖在諸如調(diào)整或故障修復(fù)期間的特定操作模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，空間距離是不利的。在這種情況下，空間距離導(dǎo)致危險(xiǎn)?？臻g距離也使得難以在例如發(fā)生故障時(shí)快速地介入機(jī)器。

發(fā)明內(nèi)容
相對該背景技術(shù)，本發(fā)明的目的是開發(fā)并改進(jìn)開始所提到的類型的安全開關(guān)，以便能夠較為簡單并快速地就釋放防護(hù)門進(jìn)行處理。該目的通過開始所提及類型的安全開關(guān)實(shí)現(xiàn)，該安全開關(guān)進(jìn)一步包括可采取鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)的門釋放單元，其中，在鎖定狀態(tài)，允許或保持由鎖定元件將門閂阻擋在第二位置，在解鎖狀態(tài)，不允許或取消由鎖定元件將門閂阻擋在第二位置。這使得能第一次在安全開關(guān)上直接請求門釋放。釋放信號的產(chǎn)生可直接在安全開關(guān)上開始。在必須請求在前的門釋放的位置與防護(hù)門所處的位置之間的空間距離被省去。 門釋放單元優(yōu)選地電操作。門釋放單元根據(jù)提供給它的變量確定釋放信號。因此，門釋放單元不同于機(jī)械操作的應(yīng)急解鎖裝置。由此，完全達(dá)到上述目的。在本發(fā)明的改進(jìn)中，門部件具有門閂，框架部件具有凹槽。該改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)在于，可利用傳感器檢測關(guān)閉和鎖定的防護(hù)門，因?yàn)樵谠撛O(shè)置中，所有可移動部件都結(jié)合在可移動防護(hù)門上，并且因此可通過配套門件無任何問題地實(shí)現(xiàn)電源供應(yīng)。在本發(fā)明的另一個(gè)改進(jìn)中，第一位置傳感器設(shè)計(jì)成以故障保護(hù)方式檢測門閂的第
二位置。在這種情況下，“故障保護(hù)”意思是僅當(dāng)門閂實(shí)際上位于所述第二位置時(shí)，傳感器才能夠檢測到門閂的第二位置。如果傳感器設(shè)置在框架部件上，并特別地在凹槽的區(qū)域內(nèi)， 則是特別優(yōu)選的。這是因?yàn)閱蝹鞲衅髟谶@種情況下足以可靠地檢測防護(hù)門的鎖定位置，這可導(dǎo)致被監(jiān)控的機(jī)器或系統(tǒng)啟用。在凹槽的區(qū)域內(nèi)設(shè)置傳感器是特別優(yōu)選的，因?yàn)檫@能夠?qū)崿F(xiàn)具有高度故障保護(hù)性的緊湊設(shè)備。在本發(fā)明的再一個(gè)改進(jìn)中，第一位置傳感器設(shè)計(jì)成讀取應(yīng)答器，門閂包括應(yīng)答器， 該應(yīng)答器以可由位于兩個(gè)位置之一中的位置傳感器讀取的方式設(shè)置。應(yīng)答器優(yōu)選地以僅準(zhǔn)確地位于門閂的第二位置處能夠被讀取的方式設(shè)置。例如，借助于應(yīng)答器設(shè)置在接合到凹槽內(nèi)的門閂的端部處的凹陷內(nèi)的事實(shí)，實(shí)現(xiàn)上述方案。這實(shí)現(xiàn)了短的開關(guān)距離，該短的開關(guān)距離確保僅當(dāng)具有應(yīng)答器的門閂引入凹槽內(nèi)時(shí)，第一位置傳感器才會響應(yīng)。這些優(yōu)選的改進(jìn)能夠?qū)崿F(xiàn)特別簡單且有成本效益的實(shí)施方式，這種實(shí)施方式也提供了高度的故障保護(hù)。在本發(fā)明的又一個(gè)改進(jìn)中，應(yīng)答器設(shè)置在門閂的自由端面上，該端面相對于門閂的運(yùn)動方向大致橫向。應(yīng)答器優(yōu)選地裝配成使其在該端面上凹入。第一位置傳感器優(yōu)選地座置在凹槽的基部上，也就是說與突出的門閂的自由端相反。在本發(fā)明的還一個(gè)改進(jìn)中，釋放單元連接到計(jì)算單元，其中，計(jì)算單元可根據(jù)提供給它的變量產(chǎn)生用于致動器的驅(qū)動信號；其中，致動器設(shè)計(jì)成影響鎖定元件相對于門閂的位置；其中，釋放單元在解鎖狀態(tài)下將釋放請求信號提供給計(jì)算單元；其中，當(dāng)存在釋放請求信號時(shí)，計(jì)算單元可產(chǎn)生驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號以不允許或取消將門閂阻擋在第二位置的方式驅(qū)動致動器，其中，當(dāng)提供給計(jì)算單元并表示系統(tǒng)的至少一部分的操作模式的狀態(tài)變量表明系統(tǒng)的該部分處于與通常執(zhí)行應(yīng)用程序的自動操作不對應(yīng)的操作模式時(shí)，產(chǎn)生驅(qū)動信號。該措施有很多優(yōu)點(diǎn)以不允許或取消將門閂阻擋在第二位置的方式驅(qū)動的致動器的使用，意味著安全開關(guān)根據(jù)“無電源致動”的原理操作，并因此提供最大程度的安全性，因?yàn)榧词巩?dāng)電源中斷時(shí)，防護(hù)門仍保持鎖定。通過考慮產(chǎn)生驅(qū)動信號過程中的系統(tǒng)的操作模式，確保僅當(dāng)系統(tǒng)采取安全狀態(tài)時(shí)，才能解鎖防護(hù)門。在本發(fā)明的又一個(gè)改進(jìn)中，門釋放單元包括構(gòu)造成檢測門釋放請求的釋放請求傳感器，其中，門釋放單元從鎖定狀態(tài)開始，當(dāng)檢測到門釋放請求時(shí)，采取解鎖狀態(tài)。與例如在具有機(jī)械鍵的操作模式選擇開關(guān)的例子的機(jī)械執(zhí)行的門釋放單元相比， 該新型安全開關(guān)可以以更加通用的方式使用。在具有機(jī)械鍵的操作模式選擇開關(guān)中，例如污染物可能在鎖中聚集，這在例如用于食品工業(yè)的系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)避免。在另一個(gè)改進(jìn)中，釋放請求傳感器設(shè)計(jì)成讀取應(yīng)答器，其中，應(yīng)答器設(shè)置在活動門釋放請求單元中；其中，當(dāng)應(yīng)答器處于釋放請求傳感器附近時(shí)，檢測門釋放請求。該改進(jìn)允許非常柔性地處理門釋放。由于可無線檢測門釋放請求的事實(shí)，所以門釋放單元向防護(hù)門的裝配具有高度的柔性。另外，能夠?qū)?yīng)答器進(jìn)行編程，當(dāng)分配請求門啟動的權(quán)利時(shí)，應(yīng)答器允許大的自由度。在又一個(gè)改進(jìn)中，應(yīng)答器包括由釋放請求傳感器檢測的作為門釋放請求的標(biāo)識數(shù)據(jù)，其中，釋放單元包括信號處理單元，在信號處理單元中，根據(jù)標(biāo)識數(shù)據(jù)產(chǎn)生提供給計(jì)算單元的釋放請求信號；其中，計(jì)算單元可根據(jù)提供給它的變量產(chǎn)生用于致動器的驅(qū)動信號； 其中，致動器設(shè)計(jì)成影響鎖定元件相對于門閂的位置；其中，當(dāng)存在釋放請求信號時(shí)，如果提供給計(jì)算單元并表示系統(tǒng)的至少一部分的操作模式的狀態(tài)變量表明系統(tǒng)的該部分處于與執(zhí)行應(yīng)用程序的自動操作不對應(yīng)的操作模式中，則計(jì)算單元產(chǎn)生驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號用于以不允許或取消將門閂阻擋在第二位置的方式驅(qū)動致動器。每個(gè)應(yīng)答器都具有可用于唯一地識別它的相關(guān)的標(biāo)識數(shù)據(jù)。就用于門啟動的請求而言，這允許分配不同的權(quán)利給相應(yīng)的應(yīng)答器，并因此，分配給占有該應(yīng)答器的人員。在另一個(gè)改進(jìn)中，釋放單元包括構(gòu)造成檢測手動輸入的多個(gè)輸入元件，其中，檢測的輸入提供給信號處理單元；其中，釋放請求信號根據(jù)檢測的輸入在信號處理單元中確定； 其中，輸入元件設(shè)計(jì)成能夠由信號處理單元變成激活狀態(tài)；其中，輸入元件僅在激活狀態(tài)能夠檢測輸入；其中，這些輸入元件中的每一個(gè)都分配有可在其中操作系統(tǒng)的部分的多個(gè)不同的特定操作模式中的一個(gè)；其中，這些特定操作模式中的每一個(gè)都不同于自動操作模式， 在自動操作模式中，如果釋放單元處于鎖定狀態(tài)，根據(jù)應(yīng)用程序操作系統(tǒng)的部分；其中，信號處理單元根據(jù)標(biāo)識數(shù)據(jù)確定哪個(gè)輸入元件變成激活狀態(tài)。該改進(jìn)是操作模式選擇開關(guān)的簡單實(shí)現(xiàn)方式。安全開關(guān)具有多個(gè)輸入元件，輸入元件優(yōu)選為按鈕的形式。特定操作模式分配給這些按鈕中的每一個(gè)。如果現(xiàn)在利用應(yīng)答器請求門閂釋放，指定給該相應(yīng)應(yīng)答器及其擁有者的這些特定操作模式被啟動，用于根據(jù)包含在應(yīng)答器中的標(biāo)識數(shù)據(jù)進(jìn)行選擇。輸入元件和/或信號處理單元優(yōu)選地以一次只接受一個(gè)輸入的方式設(shè)計(jì)。換句話說，不能同時(shí)選擇兩個(gè)特定操作模式。優(yōu)選地，可能首先進(jìn)行檢查，以便確定應(yīng)答器的擁有者是否確實(shí)賦予請求門釋放的權(quán)利。在本發(fā)明的再一個(gè)改進(jìn)中，應(yīng)答器包括由釋放請求傳感器檢測的作為門釋放請求的門釋放請求數(shù)據(jù)；其中，釋放單元包括信號處理單元，在信號處理單元中，提供給計(jì)算單元的釋放請求信號根據(jù)門釋放請求數(shù)據(jù)產(chǎn)生；其中，計(jì)算單元可根據(jù)提供給它的變量產(chǎn)生用于致動器的驅(qū)動信號；其中，致動器設(shè)計(jì)成影響鎖定元件相對于門閂的位置；其中，當(dāng)存在釋放請求信號時(shí)，如果提供給計(jì)算單元并表示系統(tǒng)的至少一部分的操作模式的狀態(tài)變量表明系統(tǒng)的該部分處于與執(zhí)行應(yīng)用程序的自動操作不對應(yīng)的操作模式中，則計(jì)算單元產(chǎn)生驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號用于以不允許或取消將門閂阻擋在第二位置的方式驅(qū)動致動器。在本發(fā)明的另一個(gè)改進(jìn)中，應(yīng)答器包括表示其中能夠操作系統(tǒng)的部分的多個(gè)不同的特定操作模式中的一個(gè)的特定操作模式數(shù)據(jù)；其中，這些操作模式中的每一個(gè)都不同于自動操作模式，在自動操作模式中，如果釋放單元處于鎖定狀態(tài)，根據(jù)應(yīng)用程序操作系統(tǒng)的部分；其中，特定操作模式數(shù)據(jù)由釋放請求傳感器進(jìn)行檢測，作為門釋放請求；其中，釋放單元包括信號處理單元，在信號處理單元中，提供給計(jì)算單元的釋放請求信號根據(jù)特定操作模式數(shù)據(jù)確定；其中，計(jì)算單元可根據(jù)提供給它的變量產(chǎn)生用于致動器的驅(qū)動信號；其中，致動器設(shè)計(jì)成影響鎖定元件相對于門閂的位置；其中，當(dāng)存在釋放請求信號時(shí)，如果提供給計(jì)算單元并表示系統(tǒng)的至少一部分的操作模式的狀態(tài)變量表明系統(tǒng)的該部分處于由特定操作模式數(shù)據(jù)表示的特定操作模式中，則計(jì)算單元產(chǎn)生驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號用于以不允許或取消將門閂阻擋在第二位置的方式驅(qū)動致動器。該改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)是特定操作模式直接存儲在應(yīng)答器中。因此無需通過輸入元件輸入。該實(shí)現(xiàn)方式對應(yīng)于操作模式選擇器的功能。將應(yīng)答器保持在釋放請求傳感器的前面， 把系統(tǒng)變成所需的特定操作模式，并且應(yīng)答器一旦進(jìn)入，便解鎖防護(hù)門。在又一個(gè)改進(jìn)中，傳感器包括表示系統(tǒng)的部分的關(guān)斷狀態(tài)的關(guān)斷數(shù)據(jù)，其中，關(guān)斷數(shù)據(jù)由釋放請求傳感器進(jìn)行檢測，作為門釋放請求；其中，釋放單元包括信號處理單元，在信號處理單元中，提供給計(jì)算單元的釋放請求信號根據(jù)關(guān)斷數(shù)據(jù)產(chǎn)生；其中，計(jì)算單元可根據(jù)提供給它的變量產(chǎn)生用于致動器的驅(qū)動信號；其中，致動器設(shè)計(jì)成影響鎖定元件相對于門閂的位置；其中，當(dāng)存在釋放請求信號時(shí)，如果提供給計(jì)算單元并表示系統(tǒng)的至少一部分的操作模式的狀態(tài)變量表明系統(tǒng)的該部分處于關(guān)斷狀態(tài)，則計(jì)算單元產(chǎn)生驅(qū)動信號，該驅(qū)動信號用于以不允許或取消將門閂阻擋在第二位置的方式驅(qū)動致動器。在本改進(jìn)中，執(zhí)行修復(fù)開關(guān)的功能。將應(yīng)答器保持在釋放請求傳感器的前面，從電源斷開系統(tǒng)，并且應(yīng)答器一旦進(jìn)入，便解鎖防護(hù)門。在另一個(gè)改進(jìn)中，鎖定元件可在第三位置與第四位置之間移動，并且框架部件具有在第三位置向鎖定元件預(yù)加應(yīng)力的彈簧；其中，第三位置設(shè)計(jì)成在第二位置鎖定門閂； 其中，框架部件還具有設(shè)計(jì)成將鎖定元件移動到與彈簧相反的第四位置或在門釋放單元處在解鎖狀態(tài)時(shí)將鎖定元件保持在第四位置的致動器。該改進(jìn)將鎖定元件——再次無需來自外部的額外電能——偏置到“安全”位置。因此，一旦實(shí)際上可以阻擋，鎖定元件就自動鎖定門閂。該改進(jìn)是特別簡單且可靠的實(shí)施方式。將致動器設(shè)置在框架部件內(nèi)還有助于在無電源線的情況下進(jìn)行門部件管理，并因此易于組裝。已證明，由于通過框架部件與門部件之間的間隙實(shí)現(xiàn)釋放，所以使用螺線管或相似的平移致動器是用于釋放鎖定元件的特別有效的方案。在還一個(gè)改進(jìn)中，安全開關(guān)包括第二位置傳感器，第二位置傳感器設(shè)計(jì)成以故障保護(hù)方式檢測鎖定元件第三位置。還在該例子中，當(dāng)鎖定元件實(shí)際上處于第三位置時(shí)，第二位置傳感器僅可檢測鎖定元件的第三位置。優(yōu)選地，第二位置傳感器是簧片觸點(diǎn)的形式，其中，磁體容置在鎖定元件內(nèi)，并且繼電器容置在框架部件內(nèi)。在另一個(gè)改進(jìn)中，應(yīng)答器包括由釋放請求傳感器檢測的標(biāo)識數(shù)據(jù)，其中，所檢測的標(biāo)識數(shù)據(jù)存儲在存儲單元中，其中，只要標(biāo)識數(shù)據(jù)存儲在存儲單元中，釋放單元就采取解鎖狀態(tài)。有利地，如果再次檢測標(biāo)識數(shù)據(jù)，這些標(biāo)識數(shù)據(jù)將從存儲單元中擦除。
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該措施使得能夠根據(jù)LOTO(掛牌上鎖)原理實(shí)現(xiàn)門。只有當(dāng)已請求釋放防護(hù)門的所有人員已經(jīng)離開系統(tǒng)并且通過將應(yīng)答器保持在釋放請求傳感器的前面認(rèn)可該事實(shí)時(shí)，已釋放的防護(hù)門才可再次鎖定，并且由此系統(tǒng)可再次起動。優(yōu)選地，標(biāo)識數(shù)據(jù)以非易失方式存儲。在還一個(gè)改進(jìn)中，安全開關(guān)另外具有顯示單元，該顯示單元用于利用存儲的標(biāo)示數(shù)據(jù)顯示是否有和/或多少人處在危險(xiǎn)區(qū)域中。由此，已請求門釋放的那些人員能夠容易地發(fā)現(xiàn)是否有其他人在系統(tǒng)中。因此，該措施有助于操作安全。在另一個(gè)改進(jìn)中，門釋放單元和安全開關(guān)形成結(jié)構(gòu)單元，其中，門釋放單元容置在框架部件中。本改進(jìn)是新型方案的有利實(shí)施方式。門釋放單元集成在安全開關(guān)上。因此，只有一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元，而不是兩個(gè)，需要安裝到防護(hù)門上。毫無疑義，以上提到的特征以及將在下面描述的特征不僅可用于相應(yīng)的所述組合中，而且可用于不脫離本發(fā)明范圍的其它組合或單獨(dú)方案中。


本發(fā)明的示例性實(shí)施例在圖中示出，并在以下說明中作更詳細(xì)的解釋。圖中圖1示出具有新型安全開關(guān)的裝置的簡化圖，圖2從前面示出新型安全開關(guān)的示例性實(shí)施例的視圖，圖3從上部示出圖2中新型安全開關(guān)的視圖，圖4以局部截面圖和鎖定狀態(tài)示出圖2的安全開關(guān)，圖5以解鎖、關(guān)閉狀態(tài)示出圖4的安全開關(guān)，圖6以打開狀態(tài)示出圖4的安全開關(guān)，圖7以示意性框圖的形式示出新型安全開關(guān)的控制功能。
具體實(shí)施例方式在圖1中，包括新型安全開關(guān)的裝置在其整體上由附圖標(biāo)號10表示。在該例子中，裝置10包括機(jī)械手12，機(jī)械手12的工作區(qū)域借助于防護(hù)門14保護(hù)。如果包含由安全控制器控制的小系統(tǒng)，則機(jī)械手對應(yīng)于該系統(tǒng)。對于更復(fù)雜的系統(tǒng)，機(jī)械手可能是該系統(tǒng)的一部分。根據(jù)本發(fā)明的安全開關(guān)16設(shè)置在防護(hù)門14上。安全開關(guān)16包括安裝在可移動防護(hù)門14上的門部件17和安裝在配套門件20上的框架部件18。在所示的示例性實(shí)施例中，配套門件20是防護(hù)門14的固定止擋件。在其它示例性實(shí)施例中，配套門件20可以是兩個(gè)部分的防護(hù)門的第二門扇。在該示例性實(shí)施例中為垂直鉸接門的事實(shí)并非意在具有任何的限制作用。本新型安全開關(guān)也可用于水平鉸接門、擋板或滑動門?？蚣懿考?8通過兩條接線22、24連接到安全開關(guān)裝置26。安全開關(guān)裝置26例如是由本發(fā)明的申請人銷售的PNOZ 型安全開關(guān)裝置。這些是多路冗余安全開關(guān)裝置，其設(shè)計(jì)成計(jì)算來自諸如安全開關(guān)16的信號裝置的輸出信號，并根據(jù)輸出信號停止電力負(fù)荷。 在該例子中，電力負(fù)荷是機(jī)械手12。因此，安全開關(guān)裝置26驅(qū)動兩個(gè)接觸器28、30，兩個(gè)接觸器的閉合觸點(diǎn)設(shè)置在電源32與機(jī)械手12的連接上。作為安全開關(guān)裝置26的替代方案，也可將安全開關(guān)16連接到如由本發(fā)明的申請人銷售的、商標(biāo)為PSS 的可編程安全控制器上。圖2示出具有門部件17和框架部件18的安全開關(guān)16的示例性實(shí)施例。在該例子下，門部件17設(shè)置在防護(hù)門14的第一框架元件40上?？蚣懿考?8設(shè)置在防護(hù)門14的第二框架元件42上?？蚣懿考?8具有釋放請求傳感器44和多個(gè)輸入元件48。在各輸入元件48下方設(shè)置有相應(yīng)指定的刻印區(qū)50。每個(gè)輸入元件48被指定為其中可操作機(jī)械手 12的特定操作模式。在相應(yīng)的刻印區(qū)50標(biāo)有所涉及的特定操作模式?？蚣懿考?8還具有應(yīng)急停止按鈕52。通過連接線54為框架部件18提供電能。附圖標(biāo)號54用于表示包含兩條接線22、24的連接電纜。門部件17包括可插入框架部件18中的凹槽內(nèi)的門閂56，圖2中未示出凹槽。為此，可利用滑動按鈕58移動門閂56。門閂56安裝在導(dǎo)引部60中。圖3以俯視圖示出安全開關(guān)16。通過解鎖桿72操作地連接到框架部件18上的第一解鎖元件70在框架部件18的面向機(jī)械手12的一側(cè)的區(qū)域內(nèi)裝配到第二框架元件42 上。不小心困到系統(tǒng)中的人員可利用解鎖元件70機(jī)械地解鎖防護(hù)門14。激活解鎖元件70 會損壞或機(jī)械地停止例如鎖定防護(hù)門并容納在框架部件18中的元件。如果防護(hù)門14以此方式解鎖，則可通過抓住經(jīng)由打開桿76連接到門閂56上的打開把手74將防護(hù)門打開。導(dǎo)引部60利用第一保持板78固定到第一框架元件40上?；瑒影粹o58通過滑動桿80固定到第二保持板82上，門閂56又固定到第二保持板82上。圖4以部分截面的方式示出門部件17和框架部件18。門閂56接合到框架部件 18中的凹槽100內(nèi)。門閂56具有成形部分102，鎖定元件104可接合到成形部分102內(nèi)。 在面向門閂的一端，鎖定元件104具有盤形元件106，磁體108嵌入在盤形元件106內(nèi)。該磁體108與繼電器110 —起形成形式為簧片觸點(diǎn)并能夠用于檢測鎖定元件104的第三位置的第二位置傳感器。門閂具有可由第一位置傳感器114檢測的應(yīng)答器112。整體標(biāo)記為附圖標(biāo)號118的致動器利用墊板116裝配到框架部件18中。在該例子中，致動器118是螺線管的形式。在指定給門閂56的致動器118的殼體部與鎖定元件104的盤形元件106之間設(shè)置有彈簧120，彈簧120以鎖定元件104接合到門閂56的成形部分102內(nèi)的方式在靜止位置為鎖定元件104預(yù)加應(yīng)力。該靜止位置對應(yīng)于第三位置。鎖定元件104在其遠(yuǎn)離門閂 56面向的端部具有解鎖元件122。借助于該解鎖元件122，可在緊急情況下解鎖防護(hù)門14。 為此目的，需要移除存在于框架部件18中、但未在圖2中示出的蓋體。可通過產(chǎn)生的開口抓住解鎖元件122，并可相對于彈簧120的力以從門閂56上移走鎖定元件104，直到防護(hù)門 14被解鎖并且能夠被打開的程度。在圖4的例示中，門閂56位于第二位置，門閂在第二位置接合到凹槽100內(nèi)。為了清晰的原因，圖4中沒有示出信號接線。在圖5的例示中，門閂同樣位于第二位置。由于致動器118的適當(dāng)?shù)尿?qū)動，鎖定元件104采取第四位置，在第四位置，鎖定元件不再接合在成形部分102內(nèi)。因此，門閂56不再鎖定，并可由手移出凹槽100。在圖6中，致動器118仍被激勵(lì)，并且，鎖定元件104位于第四位置。門閂56已由手移出凹槽100，并因此位于第一位置。圖7利用功能塊示出新型安全開關(guān)16。附圖標(biāo)號130表示新型安全開關(guān)的門釋放
9單元。安全開關(guān)16還具有用于尤其是向第一位置傳感器114和繼電器110供電的電壓電源132。位于門釋放單元130中的信號處理單元134，例如微處理器，也由電壓電源132供給電壓。附圖標(biāo)號136用于標(biāo)記表示圖1的安全開關(guān)裝置26或另一個(gè)遠(yuǎn)程安全控制器的功能塊。安全開關(guān)裝置136用于驅(qū)動安全開關(guān)16。這主要通過控制塊138實(shí)現(xiàn)?？刂茐K 138用于例如通過驅(qū)動第一開關(guān)元件140來計(jì)算繼電器110，并用于通過驅(qū)動第二開關(guān)元件 142來計(jì)算第一位置傳感器114。附圖標(biāo)號144指代表示應(yīng)急停止按鈕52的塊。附圖標(biāo)號146指代可選擇地連接到安全開關(guān)16的確認(rèn)按鈕。附圖標(biāo)號148指代具有應(yīng)答器150的門釋放請求單元。門釋放請求傳感器152可用于檢測由應(yīng)答器150產(chǎn)生的門釋放請求。在該例子中所獲得的數(shù)據(jù)被提供到信號處理單元134。如果所獲得的數(shù)據(jù)是標(biāo)識數(shù)據(jù)，則在信號處理單元134中計(jì)算標(biāo)識數(shù)據(jù)，以便確定結(jié)合形成塊154的哪些輸入元件變成激活狀態(tài)。然后，使用門釋放請求單元148的人員可利用處于激活狀態(tài)的輸入元件，以選擇其中意圖操作機(jī)械手的特定操作模式。信號處理單元134還將標(biāo)識數(shù)據(jù)提供給存儲單元156，在存儲單元156中，這些數(shù)據(jù)以非易失方式存儲。如果已通過按壓輸入元件中的一個(gè)選擇了特定操作模式，則信號處理單元134將此提供給計(jì)算單元158。計(jì)算單元158根據(jù)提供給它的變量產(chǎn)生驅(qū)動信號。這些信號可用于驅(qū)動由塊160表示的致動器。該例子中在計(jì)算單元158中計(jì)算的變量是由系統(tǒng)安全控制器162提供給安全控制器136的狀態(tài)變量。該狀態(tài)變量表示用于機(jī)械手12的操作模式。當(dāng)機(jī)械手不在自動模式時(shí)，計(jì)算單元158僅能夠驅(qū)動致動器118。變量從繼電器110、第一位置傳感器114和信號處理單元134提供給計(jì)算單元 158，計(jì)算單元可利用這些變量確定防護(hù)門14是否鎖定、已選擇哪種特定操作模式以及哪些標(biāo)識數(shù)據(jù)已存儲在存儲單元156中。
權(quán)利要求
1.一種用于根據(jù)可移動防護(hù)門(14)的位置產(chǎn)生系統(tǒng)啟用信號的安全開關(guān)，所述可移動防護(hù)門(14)用于保護(hù)系統(tǒng)(12)的危險(xiǎn)區(qū)域，其中，當(dāng)存在所述系統(tǒng)啟用信號時(shí)，僅能夠操作定位在危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的所述系統(tǒng)的至少一部分，所述安全開關(guān)包括門部件(17)和框架部件(18)，所述門部件(17)固定到所述可移動防護(hù)門(14)上，所述框架部件(18)固定到配套門件(42)上，門閂(56)，所述門閂(56)能夠在第一位置和第二位置之間移動，凹槽(100)，在所述第二位置處所述門閂(56)能夠接合到所述凹槽(100)中，鎖定元件(104)，所述鎖定元件(104)設(shè)計(jì)成在所述第二位置處阻擋所述門閂(56)，以及第一位置傳感器(114)，所述第一位置傳感器(114)設(shè)計(jì)成清晰地檢測所述門閂(56) 的至少一個(gè)位置，以便根據(jù)所述至少一個(gè)位置產(chǎn)生系統(tǒng)啟用信號，其特征在于能夠采取鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)的門釋放單元(130)，其中，在所述鎖定狀態(tài)中，允許或保持由所述鎖定元件(104)將所述門閂(56)阻擋在所述第二位置，在所述解鎖狀態(tài)中，不允許或取消由所述鎖定元件(104)將所述門閂(56)阻擋在所述第二位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述門部件(17)具有所述門閂 (56)，所述框架部件(18)具有所述凹槽(100)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述第一位置傳感器 (114)設(shè)計(jì)成以故障保護(hù)方式檢測所述門閂(56)的所述第二位置。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述第一位置傳感器 (114)設(shè)置在所述框架部件(18)上，優(yōu)選地設(shè)置在所述凹槽(100)的區(qū)域內(nèi)。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述第一位置傳感器 (114)設(shè)計(jì)成讀取應(yīng)答器(112)，所述門閂(56)包括第一應(yīng)答器(112)，所述第一應(yīng)答器 (112)以其僅能夠由所述兩個(gè)位置之一中的所述位置傳感器(114)讀取的方式設(shè)置。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述門釋放單元(130) 連接到計(jì)算單元(158)，其中，所述計(jì)算單元(158)能夠根據(jù)提供給它的變量產(chǎn)生用于致動器(118)的驅(qū)動信號，所述致動器(118)設(shè)計(jì)成影響所述鎖定元件(104)相對于所述門閂 (56)的位置，在所述解鎖狀態(tài)中，所述門釋放單元(130)將釋放請求信號提供給所述計(jì)算單元(158)，當(dāng)存在所述釋放請求信號時(shí)，所述計(jì)算單元(158)能夠產(chǎn)生驅(qū)動信號，所述驅(qū)動信號用于以在所述第二位置處不允許或取消阻擋所述門閂(56)的方式驅(qū)動所述致動器 (118)，當(dāng)提供給所述計(jì)算單元(158)并表示所述系統(tǒng)的至少所述部分的操作模式的狀態(tài)變量表明所述系統(tǒng)的所述部分處于與執(zhí)行應(yīng)用程序的自動操作不對應(yīng)的操作模式時(shí)，產(chǎn)生所述驅(qū)動信號。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述門釋放單元(130) 包括構(gòu)造成檢測門釋放請求的釋放請求傳感器(152)，其中，當(dāng)檢測到所述門釋放請求時(shí)， 所述門釋放單元(130)采取解鎖狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述釋放請求傳感器(152)設(shè)計(jì)成讀取應(yīng)答器(150)，其中，所述應(yīng)答器(150)設(shè)置在活動門釋放請求單元(148)中，當(dāng)所述應(yīng)答器(150)處于所述釋放請求傳感器(152)附近時(shí)，檢測所述門釋放請求。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述應(yīng)答器(150)包括由所述釋放請求傳感器(152)檢測作為門釋放請求的標(biāo)識數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述門釋放單元(130)包括構(gòu)造成檢測手動輸入的多個(gè)輸入元件，其中，所檢測到的輸入提供給信號處理單元(134)，在所述信號處理單元(134)中根據(jù)所檢測的輸入確定所述門釋放請求。
11.根據(jù)權(quán)利要求8到10中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述應(yīng)答器(150)包括由所述釋放請求傳感器(152)檢測的作為門釋放請求的門釋放請求數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求8到11中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述應(yīng)答器(150)包括表示多個(gè)不同的特定操作模式中的一個(gè)的特定操作模式數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8到12中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述應(yīng)答器(150)包括表示所述系統(tǒng)的所述部分的關(guān)斷狀態(tài)的關(guān)斷數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述鎖定元件(104)能夠在第三位置和第四位置之間移動，所述框架部件具有在所述第三位置向所述鎖定元件 (104)預(yù)加應(yīng)力的彈簧(120)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的安全開關(guān)，其特征在于第二位置傳感器(108、110)，所述第二位置傳感器(108、110)設(shè)計(jì)成以故障保護(hù)方式檢測所述鎖定元件(104)的所述第三位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求8到15中任一項(xiàng)所述的安全開關(guān)，其特征在于，所述應(yīng)答器(150)包括由所述釋放請求傳感器(152)檢測的標(biāo)識數(shù)據(jù)，其中，所檢測的標(biāo)識數(shù)據(jù)存儲在存儲單元(156)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安全開關(guān)(16)，其中，當(dāng)存在系統(tǒng)釋放信號時(shí)，能夠操作位于危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)的系統(tǒng)(10)的至少一部分。安全開關(guān)(16)包括門部件(17)和框架部件(18)。另外，安全開關(guān)(16)還包括能夠在第一位置和第二位置之間調(diào)整的致動器(56)、在第二位置處致動器(56)能夠接合其中的凹槽(100)、以及設(shè)計(jì)成在第二位置阻擋致動器(56)的鎖定元件(104)。安全開關(guān)(16)還具有第一位置傳感器(114)，第一位置傳感器設(shè)計(jì)成清晰地檢測致動器(56)的至少一個(gè)位置，以便根據(jù)所述至少一個(gè)位置產(chǎn)生系統(tǒng)釋放信號。安全開關(guān)(16)還包括能夠具有鎖定狀態(tài)和解鎖狀態(tài)的門釋放單元(130)，其中，在鎖定狀態(tài)不允許或不支持由鎖定元件(104)將致動器(56)阻擋在第二位置。
文檔編號F16P3/08GK102224370SQ200980147676
公開日2011年10月19日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者烏多·克拉默, 托比亞斯·萊斯卡, 蒂洛·施密特 申請人:皮爾茨公司