JP2024065045A - 安全ゲート監視モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】異なる設置状況に対してユーザが容易かつ柔軟に扱うことができ、かつ、誤組み立てを防止することができる安全ゲート監視モジュールを提供する。【解決手段】安全ゲート監視モジュール(16)は、アクチュエータがアクチュエータ差し込み口に挿入されたときに安全ゲート信号を生成するよう構成されており、軸(50)および軸(50)に対して横方向に配置され、かつ第1のインターフェースを有する第1の下端面(51)を備える基本ユニット(34)と、第1の位置、軸(50)を中心に第1の位置に対して90度時計回りに回転された第2の位置、および基本ユニット(34)の軸(50)を中心に第2の位置に対して90度時計回りに回転された第3の位置で、基本ユニット(34)の第1のインターフェースに結合されるよう構成された第2のインターフェース(48)を有する、取付けブラケット(46)とを備える。【選択図】図3

Description

本発明は、安全ゲートの状態を監視するための基本ユニットを有する安全ゲート監視モジュールに関する。
さらなる局面によれば、本発明は、上記の種類の安全ゲート監視モジュールを有する安全ゲートに関し、基本ユニットが安全ゲートの第1の部分に配置されており、アクチュエータが安全ゲートの第2の部分に配置されており、安全ゲートの第1の部分および第2の部分は、安全ゲートが開かれると互いに分離される。
さらなる局面によれば、本発明は、安全区域へのアクセスとしての安全ゲートと、上述した種類の安全ゲート監視モジュールと、制御ユニットとを有する安全ゲート監視システムに関し、制御ユニットは、安全ゲート信号を読み取るよう、かつ、安全区域に配置された機械またはシステムを安全ゲート信号に従って制御するように構成されている。
上述した種類の安全ゲート監視モジュールはしばしば、安全スイッチとも呼ばれる。冒頭で言及した種類の例示的な安全ゲート監視モジュールまたは安全スイッチは、下記特許文献1、下記特許文献2、下記特許文献3および下記特許文献4から公知である。
話題にしている種類の安全ゲート監視モジュールは、安全ゲート、安全フラップ(safety flap)などに使用される。「安全ゲート監視モジュール」および「安全ゲート」という用語を本明細書で使用するが、本発明に係る安全ゲート監視モジュールは、いずれの種類の分離式の保護装置(separating protective device)にも使用できる。したがって、本発明の意味での「安全ゲート」という用語は幅広く解釈されねばならない。ゆえに、「分離式の保護装置」という一般的な用語の代わりに、「安全ゲート」という用語のみを以下で使用するが、このことに保護の範囲を限定する意図はない。
本発明に係る安全ゲート監視モジュールを使用できる安全ゲートは例えば、自動で運転する機械またはシステムが配置される安全区域へのアクセスとして通常機能する。機械は、例えば、ロボット、高速回転するスピンドルを有する工作機械、輸送または運搬システム、その稼動が上記安全区域または機械の作業区域内にいる人間に危険をもたらすプレスまたは他の機械もしくはシステムであってもよい。
安全ゲート監視モジュールは信号装置として機能してもよく、その助けにより制御ユニットは、安全ゲートの閉じた状態を検知できる。制御ユニットは、安全ゲート監視モジュールにより生成された安全ゲート信号を読み取るよう、かつ、安全ゲート信号に従って機械を制御するように構成されている。例えば、機械は、安全ゲート信号が存在する場合にのみ、運転できる。換言すれば、制御ユニットは、安全ゲート監視モジュールから安全ゲート信号を受け取っている場合、すなわち、安全ゲートが閉じている場合にのみ、機械またはシステムの運転を可能にするよう構成されている。他方、安全ゲートが(可能であるとして)運転中に開いている場合、制御ユニットは機械またはシステムを、例えば機械またはシステムへの電力供給がオフにされる、安全状態にしなければならない。
例えば依然として徐々に停止しつつあるために、オフにされたのちであっても一定の期間、依然として危険をもたらす機械およびシステムが多数存在する。そのような用途向けに、機械またはシステムがその安全状態に達するまで安全ゲートが開くのを防止する、安全ゲート監視モジュールが必要とされている。この機能はガードロック機能と呼ばれる。
従来、この種類の安全ゲート監視モジュールは、アクチュエータと呼ばれるものと、その相方として機能するアクチュエータ差し込み口とを有している。アクチュエータ差し込み口は基本ユニットの一部であって、そこには通常、さらなる電子部品が収容されており、かつ、そこから通常、安全ゲート監視モジュールを制御ユニットに接続する接続ケーブルが始まっている。したがって、アクチュエータ差し込み口を有する基本ユニットは好ましくは、安全ゲートの固定部分に(例えばドアのフレームに)配置されるが、アクチュエータは好ましくは、安全ゲートの可動部分に(例えば可動のドアの扉(door leaf)に)配置される。このことには、安全ゲートの可動部分に配置された安全ゲート監視モジュールの部分が、電力を供給される必要がないという利点がある。これは原則として、安全ゲート監視モジュールの基本ユニットのみが、電力を供給される必要があるためである。
安全ゲートが閉じているとき、アクチュエータはアクチュエータ差し込み口に係合し、このことは1つまたはそれ以上のセンサの助けにより検知される。ガードロックシステムを有する安全ゲート監視モジュールの場合、アクチュエータも、格納に抗して、アクチュエータ差し込み口内で閉鎖またはロックされる。ゆえに、「ガードロックシステム」は好ましくは、アクチュエータ差し込み口内でアクチュエータをロックするためのロック装置を備えている。
後者の場合、安全ゲート監視モジュールは2つの機能を果たす。すなわち、一方は検知機能であって、これの助けにより安全ゲートの閉じた位置が検知される。他方はガードロック機能であって、これにより、アクチュエータがアクチュエータ差し込み口内でロックされている限り、安全ゲートが開くことが防止される。アクチュエータは、例えば電気モータアクチュエータにより解放することができ、電気モータアクチュエータは、監視される機械またはシステムがその安全状態を推定するとすぐに、制御ユニットにより始動される。
この種の安全ゲート監視モジュールは、出願人によりPSENmlockという名称で販売されている。この安全ゲート監視モジュールは、申し分なく作動し、かつ、多用途である。安全ゲート監視モジュールのアクチュエータが実質的に棒状またはピン状であって、かつ、その相方として機能するアクチュエータ差し込み口が、棒状またはピン状のアクチュエータが挿入される、貫通溝(through groove)、U字状の開口または止まり穴(blind hole)もしくは貫通孔として構成されている場合、この種の構成は傷害の可能性が比較的高い結果となる。なぜなら、アクチュエータは特に、その形状が原因で、傷害の高いリスクをもたらすからである。他方、アクチュエータおよびアクチュエータ差し込み口は、互いに対して比較的正確に位置合わせされなければならない。なぜなら、さもないと棒状またはピン状のアクチュエータは、関連する貫通溝、関連するU字状の開口、関連する止まり穴または関連する貫通孔の位置に正確に一致せず、それゆえに、その中に挿入できないからである。
下記特許文献4は、環状のアクチュエータ要素により、棒状またはピン状のアクチュエータと比較して、異なる設置状況に関して柔軟性を増し加える、安全ゲート監視モジュールを記載している。
独国特許出願公開第10 2005 057 108 A1号明細書 独国特許第DE 103 05 704 B3号明細書 独国特許出願公開第10 2008 060 004 A1号明細書 独国特許出願公開第10 2020 120 817 A1号明細書
しかしながら、設置状況に応じて、アクチュエータの位置および位置合わせを、上記理由につき、アクチュエータ差し込み口に対して調節しなければならない。設置状況は例えば、安全ゲートの種類(例えば、回動式の安全ゲートもしくはスライド式の安全ゲート)、安全ゲートの固定部分および安全ゲートの可動部分の互いに対する空間的位置合わせ、ならびに/または、安全ゲートの可動もしくは固定部分における利用可能な設置空間などにより、特徴づけられていてもよい。
くわえて、同じ空間的位置にあっても、アクチュエータとアクチュエータ差し込み口とが、アクチュエータがアクチュエータ差し込み口に挿入できないような仕方で互いに対して空間的に位置合わせされる仕方で、ユーザが安全ゲート監視モジュールを設置する、誤組み立ての可能性がある。
ゆえに、本発明の目的は、異なる設置状況に対してユーザが容易かつ柔軟に扱うことができ、かつ、誤組み立てを防止する安全ゲート監視モジュールを提供することである。
冒頭で言及した種類の安全ゲート監視モジュールをベースとして、前記目的は、安全ゲート監視モジュールが、アクチュエータ差し込み口を有する基本ユニットと、第1の位置、基本ユニットの軸を中心に第1の位置に対して90o時計回りに回転された第2の位置、および、基本ユニットの軸を中心に第2の位置に対して90o時計回りに回転された第3の位置で、基本ユニットのインターフェースに結合されるよう構成された取付けブラケットとを備えており、取付けブラケットおよび基本ユニットは、基本ユニットの軸を中心に第3の位置に対して90o時計回りに回転された第4の位置で、基本ユニットのインターフェースへの取付けブラケットの結合を防止するよう構成された機械的な閉鎖装置を有していることで達成される。
本発明の利点は、ユーザ(例えば取付け工)が、さまざまな設置状況で、安全ゲート監視モジュールを容易かつ柔軟に組み立てられることにある。取付けブラケットの助けにより、1つの同じ基本ユニットを、既存の設置状況に応じ、安全ゲートの取付け表面に対して、異なる空間的方位において位置合わせおよび固定できる。例えば、第1の位置、第2の位置または第3の位置において、取付けブラケットは基本ユニットに結合され、かつ、取付け表面または安全ゲート(例えばドアのフレーム)に取付けられて、アクチュエータ差し込み口がアクチュエータを受け入れるのを可能にする。
同時に、アクチュエータの受け入れとって適切でない、基本ユニットの位置合わせに関する基本ユニットの誤組み立てが、取付けブラケットが所定の位置においてのみ基本ユニットに固定でき、そしてそれゆえに、基本ユニットも、取付け表面に対するまたは安全ゲート上での所定の位置合わせにおいてのみ、安全ゲートに固定できるという事実により、好適に回避される。アクチュエータがアクチュエータ差し込み口に係合できない、または、かろうじてしか係合できない、取付け表面に対する安全ゲート監視モジュールの好ましくない位置合わせを、基本ユニットおよび機械的な閉鎖装置を有する取付けブラケットにより回避する。機械的な閉鎖装置により、取付けブラケットが第4の位置で基本ユニットに結合できてしまうことを防止する。
ゆえに、上記目的は十分に達成される。
好ましい改良形態によれば、前記取付けブラケットは、当該取付けブラケットの前記第2のインターフェースに対して横方向に配置された、取付け側を備えており、前記アクチュエータ差し込み口は、第1の方向、前記基本ユニットの前記軸を中心に前記第1の方向に対して90o反時計回りに回転された第2の方向、および、前記基本ユニットの前記軸を中心に前記第2の方向に対して90o時計回りに回転された第3の方向から、アクチュエータを受け入れるよう構成されており、前記取付け側は前記第1の位置で前記第1の方向に直交し、前記取付け側は前記第2の位置で前記第2の方向に直交し、前記取付け側は前記第3の位置で前記第3の方向に直交する。
換言すれば、基本ユニットのアクチュエータ差し込み口は、3つの異なる方向からアクチュエータを受け入れるよう構成されており、第1の方向、第2の方向および第3の方向は、反時計回り方向に互いに対して、基本ユニットの長手方向軸回りに90oずつ連続的に回転される。取付けブラケットが第1の位置または第3の位置にあるとき、アクチュエータを受け入れることのできる第1の方向は、各場合において、取付け側に直交する。他方、取付けブラケットが第2の位置にある場合、アクチュエータを受け入れることのできる第2の方向は、取付け側に直交する。
安全ゲートまたは取付け表面に安全ゲート監視モジュールを取付けるために、取付けブラケットの取付け側を、安全ゲートまたは取付け表面に平行に位置合わせできる。
取付けブラケットは好ましくは、実質的にL字状の断面を有している。
さらなる改良形態によれば、前記機械的な閉鎖装置は、機械的な閉鎖要素および凹部を備えており、前記2つのインターフェースの一方は、前記機械的な閉鎖要素を備え、他方のインターフェースは、前記第1の位置、前記第2の位置および前記第3の位置それぞれで前記機械的な閉鎖要素を受け入れるよう、かつ、前記第4の位置を防止するよう構成された、凹部を備えている。
換言すれば、凹部および機械的な閉鎖要素は、スロットおよび鍵に類似の仕方で相互作用する。第4の位置で、機械的な閉鎖要素は凹部に係合できず、それゆえに、第4の位置での取付けブラケットへの基本ユニットの結合は防止される。それに対し、第1の位置、第2の位置および第3の位置それぞれにおいて、機械的な閉鎖要素は凹部に係合できる。
取付けブラケットが基本ユニットに結合できるのは、一度に1つの位置においてのみであることは、自明である。換言すれば、取付けブラケットを、同時に2つの位置で基本ユニットに結合することはできない。
機械的な閉鎖装置には、第4の位置での基本ユニットへの取付けブラケットの結合を回避できるという利点がある。第4の位置は不適切な位置である。不適切な位置とは、基本ユニットが、安全ゲートまたは取付け表面での取付け状態においてアクチュエータがアクチュエータ差し込み口に係合できない、または、かろうじてしか係合できない仕方で方位付けられている、基本ユニットに対する取付けブラケットの方位を指している。
ゆえに、機械的な閉鎖装置は、誤組み立て防止器として作動する。これは、安全ゲートまたは取付け表面に安全ゲート監視モジュールを取付ける処理に好影響を与える。なぜなら、組み立てに関連した配慮という重荷からユーザが開放され、かつ、誤組み立てに続く、時間のかかる変換作業が回避されるからである。
例えば、1つのインターフェースは、3つの空間的に分離された凹部を有していてもよく、それらのそれぞれは、取付けブラケットの特定の位置で機械的な閉鎖要素を受け入れるよう構成されている。換言すれば、この例によると、第1の凹部が、第1の位置で機械的な閉鎖要素を受け入れるよう構成されており、第2の凹部が、第2の位置で機械的な閉鎖要素を受け入れるよう構成されており、第3の凹部が、第3の位置で機械的な閉鎖要素を受け入れるよう構成されている。機械的な閉鎖要素を第4の位置で受け入れることはできないため、取付けブラケットを第4の位置で基本ユニットに結合することはできない。
好ましい改良形態では、取付けブラケットは機械的な閉鎖要素を備えており、かつ、基本ユニットは対応する凹部を備えている。基本ユニットが機械的な閉鎖要素を備え、かつ、取付けブラケットが凹部を備えることが、同様に可能である。
さらなる改良形態によれば、前記凹部は、前記基本ユニットの前記軸の周りに360o未満延びる凹部である。
互いに空間的に分離された凹部を有する上記の例に比較して、周りに360o未満延びる凹部には、取付けブラケットを、例えば、第1の位置から第2の位置へと、かつ/または、第2の位置から第3の位置へと、取付けブラケットを基本ユニットの軸に対して軸方向に平行に移動させる必要なしに、(無限に可変な(infinitely variable)仕方で)回転できるという利点がある。このことには、ユーザが安全ゲート監視モジュールを容易かつ便利に取付けできるという効果がある。
周りに360o未満延びる凹部には、取付けブラケットが、基本ユニットの軸に平行な方向への軸方向移動なしに、基本ユニットの軸回りに複数の一回転を行えないという別の利点がある。このことも、安全ゲート監視モジュールがプラグを備えている場合に特に好適である。プラグが電気的接続を介して基本ユニットに接続されている場合、撚り線またはケーブルといった、これらの電気的接続を、複数回捻じられることから保護しなくてはならない。さもないと、電気的接続は損傷する可能性があり、または、引きちぎられる可能性さえある。
凹部は好ましくは、180oより大きい角度範囲を有している。
さらなる改良形態によれば、前記基本ユニットおよび/または前記取付けブラケットは、前記基本ユニットの前記軸に沿って前記取付けブラケットを軸方向に固定する、第1の軸方向固定手段を備えている。
このことには、ユーザが組み立て中に取付けブラケットを手で軸方向に固定しなくてもよいという利点がある。このことには、組立工程を簡単にする効果がある。特に、ユーザは、基本ユニットの軸に平行な方向に(例えば、第1の位置から第2の位置に、かつ/または、第2の位置から第3の位置に)取付けブラケットを手で軸方向に固定せずに、1つの位置から別の位置へと取付けブラケットを回転できる。
さらなる改良形態によれば、前記基本ユニットは、前記第1の軸方向固定手段の一部を含む、取り外し可能に固定された側壁を備えている。
換言すれば、基本ユニットは、基本ユニットから取り外すことができ、かつ、基本ユニットに再取付けできる側壁を備えており、第1の軸方向固定手段の少なくとも一部が、この側壁に配置されている。
この構成には特に、取り外し可能に固定された側壁が基本ユニットから取り外されたときにのみ、第1の軸方向固定手段を取り外すことができるという利点がある。このことは、組立工程に好影響を及ぼし得る。なぜなら、例えば、ユーザが自動的に取付けブラケットおよび基本ユニットを一緒に使用または「保持」し、それゆえに、取付けブラケットを「失う」ことがあり得なくなるからである。
さらには、第1のインターフェースを介した基本ユニットへの不要なアクセスを、権限を有するユーザのみが基本ユニットの取り外し可能に固定された側壁を取り外しもしくは固定できることで、または、権限のないアクセスが光学的に検知できることで、制限できる。例えば、取り外し可能に取付けられた側壁を基本ユニットに固定する、1つまたはそれ以上のネジを、ロック複合体(locking compound)で固定できる。
さらなる改良形態によれば、前記取付けブラケットは、当該取付けブラケットの前記第2のインターフェースに対して横方向に配置された取付け側を備えており、前記基本ユニットは、第1の貫通孔、および、前記第1の貫通孔に直交するように延びる第2の貫通孔を備えており、前記第1の貫通孔は、前記第1の位置および前記第3の位置で、前記取付け側に直交するように延びており、前記第2の貫通孔は、前記第2の位置で、前記取付け側に直交するように延びている。
換言すれば、取付けブラケットが第1の方向に基本ユニットと結合されたときに、第1の貫通孔の長手方向軸が、取付けブラケットの取付け側に直交して延びる。貫通孔の長手方向軸とは、それに沿って貫通孔が延びる、または、それに沿って貫通孔が形成された(例えば穿孔された)、または、それに沿って固定手段を受け入れることができる軸を指している。取付けブラケットが第2の方向に基本ユニットと結合されたときに、第2の貫通孔の長手方向軸が、取付け側に直交して延びる。取付けブラケットが第3の方向に基本ユニットと結合されたときに、第1の貫通孔の長手方向軸は、取付け側に直交して延びる。
第1の貫通孔および第2の貫通孔はそれぞれ、固定手段を受け入れるよう構成されている。ゆえに、安全ゲート監視モジュールを、第1の貫通孔または第2の貫通孔により受け入れられる固定手段によって、安全ゲートまたは取付け表面にそれぞれ取付けることができる。このことには、安全ゲート監視モジュールが、取付けブラケットの取付け側の固定点に加えて、安全ゲートまたは取付け表面に、さらなる固定点を有しているという利点がある。それにより、取付け表面または安全ゲートに対する基本ユニットの接続の機械的安定性を向上させることができる。固定手段は好ましくは、ネジを備えている。
さらなる改良形態によれば、前記取付けブラケットは、当該取付けブラケットの前記第2のインターフェースに対して横方向に配置された取付け側を備えており、前記基本ユニットは、前記第1の下端面に対して実質的に横方向に配置された第1の側面、第2の側面および第3の側面を備えており、前記取付けブラケットの前記取付け側は、前記第1の位置で前記第1の側面に面一または平行とされ、前記第2の位置で前記第2の側面に面一または平行とされ、前記第3の位置で前記第3の側面に面一または平行とされている。
この構成には特に、第1の位置、第2の位置および第3の位置において、基本ユニットの側面の1つが、取付けブラケットの取付け側に平行となり、または、それぞれの場合にそれと位置合わせされるという利点がある。取付け側が安全ゲートまたは取付け表面に接続されると、基本ユニットの側面の1つも、安全ゲートまたは取付け表面に平行となり、または、それに位置合わせされる。基本ユニットが安全ゲートまたは取付け表面に寄り掛かる場合、このことは、安全ゲート監視モジュールの機械的安定性に好影響を与え得る。
本事例において、「横方向(transverse)」という用語は、垂直である、または、直交することを必ずしも意味しない。むしろ、「横方向」には、平行な位置合わせを除く、(90oを含む)任意の角度での位置合わせが含まれる。
さらなる改良形態によれば、前記第1のインターフェースは、電流および/または電気信号を送るよう構成されたプラグを備えており、前記第2のインターフェースは、前記プラグを受け入れるよう構成された第1の差し込み口を備えている。
例えば、プラグを使用して基本ユニットに電力を供給できる。同様に、例えば制御信号を、安全ゲート監視モジュールと制御ユニットとの間で送信できる。
第1のインターフェースにおけるプラグの配置には特に、プラグが第1の位置、第2の位置および第3の位置のそれぞれにおいてアクセス可能であるという利点がある。アクセス可能とは、プラグまたは第1のインターフェースが安全ゲートまたは取付け表面によって覆われていないことを意味する。くわえて、取付けブラケットも好適には、プラグ保持器として同時に機能できる。しかし、どこか他の地点で、プラグが基本ユニットに接続されることが考えられる。
さらなる改良形態によれば、前記プラグおよび/または前記取付けブラケットは、前記第1の差し込み口において、前記基本ユニットの前記軸に対し前記プラグを回転可能に固定するよう構成された、回転防止ロックを備えている。
回転防止ロックには特に、ケーブルなどの、プラグを基本ユニットに電気的に接続できる1つまたはそれ以上の電気的接続が、1つの位置に保持されて、プラグの不要な回転のために基本ユニットの軸回りに捻じられる可能性がないという利点がある。例えば、安全ゲート監視モジュールが(および、特に取付けブラケットが)安全ゲートまたは取付け表面に取付けられた状態において、電気的接続は、プラグの複数回の回転により損傷される場合がある。ゆえに、回転防止ロックは、安全ゲート監視モジュールの安全性および信頼性に好影響を与える。
他方、回転防止ロックは、取付けブラケットが1つの位置から別の位置に回転されたときに、プラグを取付けブラケットとともに回転させる。換言すれば、取付けブラケットに対するプラグの位置合わせは、基本ユニットの軸回りの回転の方向に固定されている。このことは例えば、取付けブラケットが第2の位置を介して第1の位置から第3の位置へと回転された場合にすら当てはまる。
取付けブラケットの第1の差し込み口は、内部輪郭を備えているのが好ましく、プラグは、それに対応する外部輪郭を備えており、その際、内部輪郭および外部輪郭は、基本ユニットの軸に対して、プラグを第1の差し込み口内で回転方向に固定する。
特に好ましいこととして、プラグは、外部輪郭を有するプラグヘッドを備えており、取付けブラケットの第1の差し込み口は、それに対応する内部輪郭を備えており、そのようにして、基本ユニットの長手方向軸回りのプラグの回転を防止する。
回転防止ロックは好適には、ただ1つの特定の位置でのみ、プラグが取付けブラケットの第1の差し込み口に受け入れられることを可能にする、位置決め装置をも備えている。
このことには、プラグが常に、特に第1の位置、第2の位置および第3の位置で、取付けブラケットに対して同じ仕方で位置合わせされるという効果がある。プラグが接続プラグに接続されるとき、この改良形態には特に、接続プラグも、取付けブラケットに対して同じ方位に配置できるという利点がある。このことも、接続プラグが、プラグに対して特別に位置合わせされているときにのみ、プラグに接続できる場合に、特に好適である。このことも、接続プラグが、ある特別な要求を持っており、かつ、安全ゲートまたは取付け表面に対して特定の方位にしか位置合わせできない、または、特定の方位にのみ位置合わせされるべきである場合に、好適である。
例えば、プラグは実質的に円筒状であり、かつ、平坦な円筒側面を備えており、取付けブラケットの第1の差し込み口は、それに対応する内部輪郭を備えている。
さらなる改良形態によれば、前記プラグおよび/または前記取付けブラケットは、前記基本ユニットの前記軸に沿って、前記第1の差し込み口において前記プラグを軸方向に固定する、第2の軸方向固定手段を備えている。
プラグは好ましくは、ヘッドを有する本体を備えており、第1の差し込み口はプラグの本体を受け入れ、プラグのヘッドは、取付けブラケットのラッチ要素で、基本ユニットの軸に沿ってラッチ止めする。
第2の軸方向固定手段は好ましくは、ネジ山およびナットを備えている。例えば、プラグは、ネジ山を備える円筒形状を有しており、ナットが、ネジ山にネジ止めされて、基本ユニットの軸に沿って軸方向に、プラグを取付けブラケットに固定する。
さらなる改良形態によれば、前記第1のインターフェースは複数の第2の差し込み口を備え、前記第2のインターフェースは複数の第3の差し込み口を備えており、それぞれの場合に、前記複数の第3の差し込み口の少なくとも1つが、前記第1の位置、前記第2の位置および前記第3の位置で、前記第1のインターフェースの前記複数の第2の差し込み口の1つに位置合わせされており、前記多数の第2の差し込み口および前記多数の第3の差し込み口はそれぞれ、前記第1のインターフェースを前記第2のインターフェースに結合するための固定手段を受け入れるよう構成されている。
この改良形態には、ユーザにとっての位置決め支援という利点がある。このことは、取付けブラケットを基本ユニットに対して第1の位置、第2の位置および第3の位置それぞれで位置合わせする際に、ユーザが支援を受けることを意味する。このことは、簡単なやり方でユーザに適切な位置を示し、かつ、そのようにして組み立てについての配慮に関しユーザにかかる負担を軽減することにより、組立工程に好影響を与え得る。
特に基本ユニットの軸の周りに360o未満延びる凹部を有する改良形態の場合、第1の位置、第2の位置および第3の位置の間での無限に可変の移行が可能となる。特にこの改良形態の場合、相互に位置合わせされた第2の差し込み口および第3の差し込み口が、ユーザに第1の位置、第2の位置および第3の位置を示すことができる。
好ましい改良形態では、第1のインターフェースは4つの第2の差し込み口を備えており、第2のインターフェースは4つの第3の差し込み口を備えており、第2の差し込み口および第3の差し込み口は、正方形の角(corner points of a square)に配置されている。
固定手段は好ましくはネジを備えている。例えば、取付けブラケットは、4つのネジを使用して基本ユニットに固定されており、第1のインターフェースは4つの第2の差し込み口を備えており、第2のインターフェースは4つの第3の差し込み口を備えており、第2の差し込み口および対応する第3の差し込み口はそれぞれ、ネジを受け入れる。換言すれば、4つのネジの長手方向軸がそれぞれ、位置に応じてこれらに対応する第2の差し込み口および第3の差し込み口の長手方向軸に平行に延びている。このことが第1の位置、第2の位置および第3の位置に当てはまることは自明であり、取付けブラケットは、一度に1つの位置にのみ存在できる。
さらなる改良形態によれば、前記取付けブラケットは、当該取付けブラケットの前記第2のインターフェースに対して横方向に配置された取付け側を備えており、前記取付けブラケットの前記取付け側は、前記取付けブラケットを取付け表面に固定するための固定手段を受け入れるようされた、第4の差し込み口を備えている。
固定手段は好ましくはネジを備えており、それにより取付けブラケットの取付け側を、安全ゲートまたは取付け表面に固定できる。
さらなる改良形態によれば、前記プラグはポカヨケ(poka-yoke)要素を備えている。
ポカヨケ要素には、接続プラグを、プラグに対する特定の位置合わせでのみ、プラグに接続できるという利点がある。このことは、誤組み立てをこのような仕方で防止できるため、組立工程に好影響を与える。別の利点は、ポカヨケ要素が、安全ゲート監視モジュールへの接続に適していない接続プラグの接続を防止できることである。
冒頭ですでに言及したように、本発明の別の局面は、本発明に係る安全ゲート監視モジュールが取付けられる安全ゲートに関する。上述し、かつ従属請求項で定義する設計の選択肢も、本発明に係る安全ゲート監視モジュールを有する安全ゲートに均等に当てはまる。
安全ゲートは好ましくは、安全ゲート監視モジュールの基本ユニットが配置される第1の部分と、安全ゲート監視モジュールのアクチュエータが配置される第2の部分とを備えている。安全ゲートの2つの部分は、安全ゲートが開いているとき、互いに分離されている。ゆえに、アクチュエータは、安全ゲートが閉じた状態のときにのみ、基本ユニットのアクチュエータ差し込み口に置かれる。
基本ユニットが配置される安全ゲートの第1の部分は好ましくは、安全ゲートの固定部分(例えば、ドアのフレーム(door frame)または戸枠(door case))である。これと均等に、アクチュエータが配置される安全ゲートの第2の部分は好ましくは、可動のドア要素(例えばドアの扉)である。安全ゲートの固定部に基本ユニットを配置することには、安全ゲートの可動部分に取付けられた安全ゲート監視モジュールの部分の電力供給を割愛できるという利点がある。これは、通常は安全ゲート監視モジュールの基本ユニットのみが、電力の供給を必要とするからである。
冒頭ですでに言及したように、本発明のさらなる局面が、(本発明に係る安全ゲート監視モジュールを含む)上述した種類の安全ゲートと、アクチュエータと、制御ユニットとを備える、安全ゲート監視モジュールに関する。
上述した特徴および以下に説明する特徴を、本発明の範囲から逸脱することなく、それぞれ特定した組み合わせにおいてのみならず、他の組み合わせにおいても、または単独でも使用できることは、自明である。
本発明の実施の形態を図に示し、かつ、より詳細に以下の記述において説明する。
本発明の実施の形態に係る安全ゲート監視システムの模式図を示す。 本発明の実施の形態に係る安全ゲート監視モジュールを有する安全ゲートの斜視図を示す。 図2Aに示す安全ゲートの正面図を示す。 図2Aおよび図2Bに示す安全ゲートの側面図を示す。 本発明の実施の形態に係る安全ゲート監視モジュールの分解図を示す。 図3に示す安全ゲート監視モジュールの斜視図を示す。 取付けブラケットの動きを模式的に図示するための、図3および図4に示す安全ゲート監視モジュールの斜視図を示す。 取付けブラケットが第1の位置にある状態の、図3~図5に示す安全ゲート監視モジュールの斜視図を示す。 取付けブラケットが第2の位置にある状態の、図3~図5に示す安全ゲート監視モジュールの斜視図を示す。 取付けブラケットが第3の位置にある状態の、図3~図5に示す安全ゲート監視モジュールの斜視図を示す。 本発明の実施の形態に係る取付けブラケットの斜視図を示す。 安全ゲート監視モジュールに配置された本発明の実施の形態に係る第1のインターフェースの斜視図を示す。 安全ゲート監視モジュールに配置された本発明の代替的な実施の形態に係る第1のインターフェースの斜視図を示す。 図3~図5に示す安全ゲート監視モジュールの断面図を示す。 本発明の実施の形態に係るプラグの斜視図を示す。 本発明の実施の形態に係る取付けブラケットおよびプラグの分解図を示す。 本発明のさらなる実施の形態に係る取付けブラケットの斜視図を示す。 本発明のさらに別の実施の形態に係る取付けブラケットの斜視図を示す。
図1は、本発明に係る安全ゲート監視システムの実施の形態の模式図を示している。図中、安全ゲート監視システム全体を、参照番号10により示している。
ここで、安全ゲート監視システム10はロボット12を含んでおり、その作業区域は安全ゲート14の助けにより保護される。本発明に係る安全ゲート監視モジュール16が、安全ゲート14に配置されている。安全ゲート監視モジュール16は、安全ゲート14の可動のドア要素(ドアの扉)に配置されたドア部分17と、安全ゲート14の固定の第2の部分20に配置されたフレーム部分18とを備えている。図示した実施の形態では、安全ゲート14の固定の第2の部分20はドアのフレームまたは戸枠とされている。他の実施の形態では、安全ゲート14のこの固定の第2の部分20はまた、2つの部分でできた安全ゲートの第2のドアの扉であってもよい。
安全ゲート監視モジュール16のフレーム部分18は、2つの回線22、24を介して、安全切り替え装置26に接続されている。安全切り替え装置26は例えば、本発明の出願人が販売するPNOZ(登録商標)シリーズの安全切り替え装置である。これは、マルチチャンネルの冗長な安全切り替え装置であって、安全ゲート監視モジュール16などの信号装置の出力信号を評価するよう、かつ、それに従って電気負荷をオフにするよう構成されている。この場合、電気負荷はロボット12である。したがって、安全切り替え装置26は接触器28、30を始動させ、その接点(make contact)は、電力源32とロボット12との間の接続部に配置されている。
安全切り替え装置26の代替として、安全ゲート監視モジュール16を、PSS(登録商標)という名称で本発明の出願人が販売しているものなどのプログラマブル・セーフティコントローラに接続することもできるであろう。ゆえに、安全切り替え装置26は全体として、安全ゲート監視システム10の制御ユニット26と以下で呼ばれるが、それによりこの制御ユニットの特定の実施の形態に限定されるわけではない。本発明に係る安全ゲート監視モジュール16の複数の実施の形態について、以下で説明する。ここで、同一または均等な構成要素は、同じ参照符号により示される。
図2A~図2Cは、実施の形態に係る安全ゲート監視モジュール16が取付けられた状態の、安全ゲート14の実施の形態のさまざまな図を示している。図2Aは、安全ゲート14を斜視図で、閉じた位置において示している。図2Bは、閉じた安全ゲート14を正面図で示しており、図2Cは、閉じた安全ゲート14を側面図で示している。
安全ゲート監視モジュール16は、基本ユニット34、および、基本ユニット34と相互作用するアクチュエータ36を備えている。基本ユニット34は好ましくは、1つまたはそれ以上のセンサ、および/または、さらなる電子部品を備えており、それゆえに、好ましくは電力源に接続されている。さらには、基本ユニット34は好ましくは、ここでの回線22、24などのマルチチャンネルの冗長性を有する回線を介して、制御ユニット26に接続されている。ゆえに、基本ユニット34は好ましくは、安全ゲート監視モジュール16の上述したフレーム部分18を形成する。
基本ユニット34を安全ゲート監視モジュール16のドア部分17として使用することが同様に考えられるであろうが、これはあまり好ましくない。そのような場合、通常は制御ユニット26に固定される配線と、電力源とを、安全ゲート14の可動部分へと経由させる必要があるであろうし、かつ、これは通常、回線22、24および電力源を安全ゲート14の固定部分20につなぐよりも複雑である。
アクチュエータ36は基本ユニット34の相方として作動し、かつ、基本ユニット34を始動させる働きをする。この目的のために、基本ユニット34は対応するアクチュエータ差し込み口38を備えており、そこへアクチュエータ36を挿入できる(図2A~図2Cを参照)。
基本ユニット34の1つの機能は、アクチュエータ36がアクチュエータ差し込み口38に挿入されているか否かを検知することである。この目的のために、アクチュエータ36は好ましくは、アクチュエータ差し込み口38に配置された検知器により読み取りできるRFIDチップを備えている。基本ユニット34は、アクチュエータ36がアクチュエータ差し込み口38に挿入されたときに、安全ゲート信号を生成するよう構成されている。この安全ゲート信号は好ましくは、電気信号として生成される。これは、デジタル、パルス、符号化および/または他の(好ましくは電気)信号であってもよい。
制御ユニット26において安全ゲート信号を評価することにより、安全ゲート監視システム10は、安全ゲート14が閉じているか否かを、いつでも明確に判定できる。このことに依存して、ロボット12を、安全ゲート14が閉じているときにのみ運転できるような仕方で制御できる。
図2A~図2Cに示す実施の形態では、アクチュエータ36は、実質的に棒/ピン状のアクチュエータ要素40を備えており、これは、アクチュエータ差し込み口38に挿入できる。アクチュエータ差し込み口38に挿入されるその端面に、アクチュエータ要素40は、位置決め穴として構成される貫通孔(図示せず)を備えており、そこへと、アクチュエータ差し込み口38に配置され、かつボルトを備える(図3および図9参照)カウンタホルダ68が、例えばガードロック機能の起動中にアクチュエータ36をアクチュエータ差し込み口38に保持するために、係合できる。
図2A~図2Cに示すように、アクチュエータ要素40が、安全ゲート14が閉じた状態で、アクチュエータ差し込み口38に挿入される。言うまでもなく、本発明の安全ゲート監視モジュール16のアクチュエータ差し込み口38は、棒/ピン状のアクチュエータ要素40を受け入れることに限定されることを意図しておらず、特に形状に関して適切なアクチュエータ要素40を一般に有するアクチュエータ36を受け入れるよう構成されている。
図2A~図2Cに示す実施の形態では、安全ゲート14は、それによりユーザが安全ゲート14を開く、または閉じることのできる、ハンドル42を備えている。ここで、安全ゲート14は、回動ドア(pivoting door)として構成されているが、原則として、摺動ドアまたは他のあらゆる種類の分離式の保護装置(例えばフラップ)としても構成することができる。
図3は、安全ゲート監視モジュール16の、その上に取付けできる取付けブラケット46を有する基本ユニット34の分解図を示している。基本ユニット34は、ここで基本ユニット34の中心または長手方向軸に対応する、軸50に沿って延びている。軸50に対して横方向に延びる(ここで「第1の端面」と呼ぶ)下端面51に、基本ユニット34は、第1のインターフェース44(図5、図8A、図8Bも参照)を備えており、第1のインターフェース44は、取付けブラケット46に設けられた第2のインターフェース48と相互作用する。第1のインターフェース44および第2のインターフェース48は、互いに結合するよう構成されている。
アクチュエータ差し込み口38は、第1の方向52から、軸50を中心に第1の方向52に対して90o反時計回りに回転された第2の方向54から、かつ、軸50を中心に第2の方向54に対して90o反時計回りに回転された第3の方向56から、アクチュエータ36を受け入れるよう構成されている。このように、アクチュエータ36は、少なくとも3つの異なる方向52、54、56から、アクチュエータ差し込み口38に挿入できる。好ましい実施の形態によれば、これにより、アクチュエータ36を、(他のいかなる方向でもなく)まさしくこれらの3つの異なる方向52、54、56から、アクチュエータ差し込み口38へと挿入することが可能となる。これらの3つの方向52、54、56はすべて、共通平面に存在する。
図3に示す安全ゲート監視モジュール16の実施の形態では、アクチュエータ36は、軸50を中心に方向52、54、56に対して90°より小さい角度で回転し、かつ、方向52、54、56との共通平面に配置された中間方向から、アクチュエータ差し込み口38へと挿入することもできる。すなわちアクチュエータ36を、直線運動および/または回転運動で、アクチュエータ差し込み口38へと挿入できる。
基本ユニット34はさらには、安全ゲート監視モジュール16の状態を示す、1つまたはそれ以上の光学監視インジケータ58を備えている。さらには、オペレータ制御装置60が設けられており、それにより、ユーザが、例えば安全ゲート監視モジュール16の1つまたはそれ以上の機能を阻むために、安全ゲート監視モジュール16の状態を変化させることができる。例えば、オペレータ制御装置60は、カウンタホルダまたは閉鎖ボルト68をロック解除することによる、安全ゲート監視モジュール16のガードロック機能の手動の無効化用に構成されている。
図3に示す実施の形態では、取付けブラケット46は、実質的にL字状の断面を有している。取付けブラケット46は、取付けブラケット46の第2のインターフェース48に対して横方向に、好ましくは直交して配置された、取付け側62を備えている。取付け側62には第4の差し込み口64が設けられており、これは、取付けブラケット46を例えば安全ゲート14の固定された第2の部分20に固定するための、ネジなどの固定手段を受け入れるよう構成されている。
取付けブラケット46はさらに、基本ユニット34に接続され、かつ、第1のインターフェースの一部であってもよいプラグ66を受け入れるよう構成されている。取付けブラケット46は、プラグ66を受け入れる第1の差し込み口70を備えている。プラグ66は、基本ユニット34を接続プラグに接続するよう構成されている。プラグ66の助けにより、安全ゲート監視モジュール16の基本ユニット34を、例えば電力源32および/または制御ユニット26に接続できる。
プラグ66は、取付けブラケット46に、(ここで「第2の軸方向固定手段」と呼ぶ)軸方向固定手段72により、軸50に沿って軸方向に固定される。軸方向固定手段72は、プラグ66に設けられた(図示しない)外部のネジ山にネジ止めできるナット74を備えている。さらには、軸方向固定手段72は、プラグ66(図9および図12A参照)のヘッド77用に、取付けブラケット46に配置されたカウンタホルダ75を備えている。ゆえに、組み立てた状態で、プラグ66は、取付けブラケット46の第1の差し込み口70に軸方向に固定され、その際、プラグ66のヘッド77は、ナット74の助けにより軸方向に、カウンタホルダ75に押し付けられる(図9参照)。
取付けブラケット46は、複数の固定手段76により、基本ユニット34に固定される。この目的のために、この場合、第1のインターフェース44は、(ここで「第2の差し込み口」と呼ぶ)4つの差し込み口78を備えている(図8Aおよび図8B参照)。第2のインターフェース48は同様に、(ここで「第3の差し込み口」と呼ぶ)4つの差し込み口80を備えている(図7、図12Aおよび図12B参照)。第2の差し込み口78および第3の差し込み口80は固定手段76を受け入れるよう構成されており、固定手段76は好ましくはネジとして実施される。第2の差し込み口78および第3の差し込み口80が互いに位置合わせされると、第2の差し込み口78および第3の差し込み口80はそれぞれ、基本ユニット34に取付けブラケット46を固定するために、固定手段76を合同で受け入れることができる。ここに示す実施の形態では、第2の差し込み口78および第3の差し込み口80はそれぞれ貫通孔として構成されており、それらは一緒に正方形の孔パターン(hole pattern)を形成する。換言すれば、差し込み口78、80を形成する貫通孔の中心軸が、平面視で正方形の角に配置されている。
本発明によれば、取付けブラケット46を、基本ユニット34のさまざまな位置で固定できる。このことにより、安全ゲート14の固定の第2の部分20に対して異なる位置合わせで、基本ユニット34を固定することが可能となる。取付けブラケット46を、第1の位置(図6A参照)、第2の位置(図6B参照)および第3の位置(図6C参照)で基本ユニット34に結合できる。
図5は、矢印82により、基本ユニット34に対して軸50を中心に取付けブラケット46を回動できる回転の方向を、模式的に示している。無論、取付けブラケット46を基本ユニット34に対して回動できるのは、固定手段76が解除されているときのみである。
図6Aは、基本ユニット34に対してその第1の位置にある取付けブラケット46を示している。図6Bは、基本ユニット34に対してその第2の位置にある取付けブラケット46を示している。図6Cは、基本ユニット34に対してその第3の位置にある取付けブラケット46を示している。第2の位置は、第1の位置に対して、基本ユニット34の軸50を中心に、時計回りに90o回転されている。第3の位置は、第2の位置に対して、基本ユニット34の軸50を中心に、時計回りに90o回転されている。
第3の位置に対して基本ユニット34の軸50を中心に時計回りに90o回転された第4の位置で第1のインターフェース44を第2のインターフェース48に結合することは、以下に詳細に説明するように、誤組み立てを避けるために、機械的な閉鎖装置90により防止される(図7、図8Aおよび図8B参照)。このようにして、取付けブラケット46を、基本ユニット34に対して、ちょうど3つの異なる所定の位置に配置できる。第4の位置は、アクチュエータ36の受け入れに関し、アクチュエータ差し込み口38にとって好ましくない位置であってもよい。これは、アクチュエータ36がアクチュエータ差し込み口38に係合できない、または係合するのが困難であるからである。
取付けブラケット46が基本ユニット34の第1の位置に固定されているとき、取付けブラケット46の取付け側62は、第1の方向52と直交するように位置合わせされる(図6A)。他方、取付けブラケット46が基本ユニット34の第2の位置で固定されていれば、取付けブラケット46の取付け側62は、第2の方向54と直交するように位置合わせされる(図6B)。第3の位置で、取付けブラケット46の取付け側62は、第3の方向56と直交するように位置合わせされる(図6C)。
その上端の領域において、基本ユニット34はさらには、第1の貫通孔84、および、第1の貫通孔84へと延びる第2の貫通孔86を備えている。取付けブラケット46の第1の位置で、第1の貫通孔84は取付け側62と直交するように延びており(図6A)、第2の位置で、第2の貫通孔86は取付け側62と直交するように延びており(図6B)、第3の位置で、第1の貫通孔84は取付け側62と直交するように延びている(図6C)。
このようにして、図6Aに示す取付けブラケット46の第1の位置が選択された場合に、第1の貫通孔84へと挿入される固定手段(例えばネジ)を使用して、基本ユニット34を、安全ゲート14の固定の第2の部分20に固定できる。次いで、第1の貫通孔84は、取付けブラケット46に設けられ、かつ、さらなる固定手段(例えばネジ)の助けにより、取付けブラケット46を安全ゲート14の固定の第2の部分20に固定するのに使用される、第4の差し込み口64に平行に延びている。
図6Bに示す取付けブラケット46の第2の位置で、第2の貫通孔86は第4の差し込み口64に平行に延びており、それゆえに、固定手段に第2の貫通孔86を通過させ、かつ、さらなる固定手段に第4の差し込み口64を通過させることにより、基本ユニット34を次いで取付けブラケット46とともに、安全ゲート14の固定の第2の部分20に固定できる。
同様に、図6Cに示す取付けブラケット46の第3の位置が選択されたとき、固定手段に第2の貫通孔86を通過させ、かつ、さらなる固定手段に第4の差し込み口64を通過させることにより、基本ユニット34を、取付けブラケット46とともに、安全ゲート14の固定の第2の部分20に固定できる。
基本ユニット34は、第1の側面112、第2の側面114、第3の側面116および第4の側面118を備えている。第1の側面112は、基本ユニット34の左側に配置されている。第2の側面114は、基本ユニット34の後側に配置されている。第3の側面116は、基本ユニット34の右側に配置されている。第4の側面118は、基本ユニット34の前側に配置されている。第1の側面112は、第3の側面116に平行に延びている。第2の側面114は、第4の側面118に平行に、かつ、第1および第3の側面112、116それぞれに対して横方向に、延びている。
第1の位置で、取付けブラケット46の取付け側62は、第1の側面112に平行または面一に位置合わせされている(図6A)。第2の位置で、取付けブラケット46の取付け側62は、第2の側面114に平行または面一に位置合わせされている(図6B)。第3の位置で、取付けブラケット46の取付け側62は、第3の側面116に平行または面一に位置合わせされている(図6C)。すでに言及したように、第4の側面118に平行または面一な取付けブラケット46の取付け側62の位置合わせは、本発明によれば、機械的な閉鎖装置90によって防止されている。
機械的な閉鎖装置90は、特に図7、図8Aおよび図8Bで見ることができる。機械的な閉鎖装置90は、取付けブラケット46の第2のインターフェース48に配置された閉鎖要素88と、それに対する相方として機能し、かつ、基本ユニット34の第1のインターフェース44に配置された、少なくとも1つの凹部89とを備えている。少なくとも1つの凹部89、89’は、それぞれ取付けブラケット46の第1の位置、第2の位置および第3の位置で、機械的な閉鎖要素88を受け入れる。しかし、機械的な閉鎖装置90は、第4の位置で第1のインターフェース44が第2のインターフェース48に結合することを防止する。
図8Aおよび図8Bは、基本ユニット34に配置された第1のインターフェース44に設けられた機械的な閉鎖装置90の一部の、2つの異なる実施の形態を示している。
図8Aに示す凹部は、3つの空間的に分離された凹部89を備えており、それらは、それぞれの場合に第1の位置、第2の位置または第3の位置で、機械的な閉鎖要素88を受け入れるよう構成されている。例えば、取付けブラケット46を第1の位置から第2の位置へと回転させるために、取付けブラケット46を基本ユニット34の軸50に沿って軸方向に持ち上げなければならず、次いで、取付けブラケット46に取付けられた閉鎖要素88を2つの他の凹部89の一方に挿入することにより、別の位置に至らせることができる。
図8Bに示す実施の形態では、凹部89’が、基本ユニット34の軸50の周りに360o未満延びる凹部として構成されている。凹部89’のこの好ましい実施の形態には特に、この目的のために取付けブラケット46を基本ユニット34の軸50に沿って軸方向に持ち上げる必要なしに、取付けブラケット46を1つの位置から別の位置へと、無限に可変な仕方で回転させることができる。適切な位置(第1の位置、第2の位置または第3の位置)は、複数の第2の差し込み口78の1つと、それに位置合わせされた複数の第3の差し込み口80とによって、ユーザに示される。このようにして、位置合わせされた第2および第3の差し込み口78、80に基づく適切な位置をユーザが認識するまで、ユーザは取付けブラケット46を無限に可変な仕方で回転できる。
基本ユニット34の軸50の周りに360o未満延びる凹部89’も、基本ユニット34の軸50を中心にしたプラグ66の一回転を防止できる。このことにも、プラグ66が、複数回捻じられることから保護されるべき電線92を介して、基本ユニット34に接続されている場合に特に利点がある(図9参照)。
図9に示され、取付けブラケット46を軸50に沿って基本ユニット34に固定する(ここで「第1の軸方向固定手段」と呼ぶ)軸方向固定手段94が、周りに360o未満延びる凹部89’との組み合わせで、特に好適な場合がある。第1の軸方向固定手段94は、基本ユニット34に取り外し可能に配置され、かつ、(ここで「第2の機械的な閉鎖要素」と呼ぶ)機械的な閉鎖要素98を有する、側壁96と、取付けブラケット46に配置された(ここで「第5の差し込み口」と呼ぶ)差し込み口100とを備えている。取付けブラケット46を基本ユニット34に取付けるために、側壁96を基本ユニット34のハウジングから取り外すことができる。次いで、取付けブラケット46を基本ユニット34へと、例えばプラグ66とともに、挿入できる。次いで、取り外し可能な側壁96を、側壁96に配置された第2の機械的な閉鎖要素98が取付けブラケット46の差し込み口100に係合して、取付けブラケット46を基本ユニット34の軸50に沿って固定するよう、基本ユニット34に再取付けできる。取付けブラケット46の位置をその後に変更すべき場合、このことは、固定手段76を解放し続いて軸50を中心に取付けブラケット46を回転させるだけで、行うことができる。回転中、取付けブラケット46は、その軸方向に固定された位置に留まる。それにより、電線92への損傷、または、電線92の破損を、効果的な仕方で防止できる。
図10は、プラグ66の実施の形態の斜視図を示している。プラグ66は、ポカヨケ(poka-yoke)要素102を有していてもよく、これは、1つの特定の方位にのみ、(例えば、電力源32および/または制御ユニット26への接続用に)プラグ66を接続プラグに接続するよう構成されている。このポカヨケ要素102はしばしば、プラグ66のコーディング(coding)とも呼ばれる。
ポカヨケ要素と同様の仕方で、プラグ66に設けられた位置決め装置104および取付けブラケット46の第1の差し込み口70は、第1の差し込み口70が1つの特定の方位にのみプラグ66を受け入れられることを保証する。
図10および図11に示す実施の形態では、プラグ66は、実質的に円筒形の構成とされており、かつ、組み立てられた状態で、取付けブラケット46に設けられた平らな停止面108に寄り掛かる、平坦な円筒外側面106を備えている。このようにして、位置決め装置104は、平坦な円筒外側面106および停止面108により形成されている。
図12Aおよび図12Bは、取付けブラケット46の2つの実施の形態を示している。これらの2つの実施の形態の間の本質的な違いは、第1の差し込み口70が、取付けブラケット46に対してプラグ66が回転することを防止する回転防止ロック110を形成するよう構成される仕方にある。両方の場合に、取付けブラケット46の第1の差し込み口70は、プラグヘッド77の外部輪郭に対応する内部輪郭を備えており、プラグ66が基本ユニット34の軸50を中心にして回転可能に固定されることを保証する。
図12Aに示す実施の形態では、第1の差し込み口70は、6つの下位区域で形成された六角形の内部輪郭を有している。図12Bに示す実施の形態では、個々の下位区域がそれぞれ、凹部112により2つの下位下位区域(sub-sub-areas)へと追加で分割される。
図に示した実施の形態が、本発明に係る安全ゲート監視モジュール16の利点を例証することを意図した、本発明に係る安全ゲート監視モジュール16の例示的な実施の形態を示しているに過ぎないことは自明である。本発明の範囲から逸脱することなく、これらの実施の形態にさまざまな修正を施すことができる。
10 安全ゲート監視システム
12 ロボット
14 安全ゲート
16 安全ゲート監視モジュール
17 ドア部分
18 フレーム部分
20 固定部分
22、24 回線
26 制御ユニット
28、30 接触器
32 電力源
34 基本ユニット
36 アクチュエータ
38 アクチュエータ差し込み口
40 アクチュエータ要素
42 ハンドル
44 第1のインターフェース
46 取付けブラケット
48 第2のインターフェース
50 軸
51 第1の端面
52 第1の方向
54 第2の方向
56 第3の方向
58 監視インジケータ
60 オペレータ制御装置
62 取付け側
64 第4の差し込み口
66 プラグ
68 カウンタホルダ
70 第1の差し込み口
72 第2の軸方向固定手段
74 ナット
75 カウンタホルダ
76 固定手段
77 ヘッド
78 第2の差し込み口
80 第3の差し込み口
82 回転の方向
84 第1の貫通孔
86 第2の貫通孔
88 第1の機械的な閉鎖要素
89、89’ 凹部
90 機械的な閉鎖装置
92 回線
94 第1の軸方向固定手段
96 側壁
98 第2の機械的な閉鎖要素
100 第5の差し込み口
102 ポカヨケ要素
104 位置決め装置
106 平坦な円筒外側面
108 停止面
110 回転防止ロック
112 第1の側面
114 第2の側面
116 第3の側面
118 第4の側面

Claims (15)

  1. 安全ゲート(14)の状態を監視するための安全ゲート監視モジュール(16)であって、
    安全ゲート信号を生成するための基本ユニット(34)であって、アクチュエータ(36)を受け入れるためのアクチュエータ差し込み口(38)を備え、かつ、前記アクチュエータ(36)が当該基本ユニット(34)の前記アクチュエータ差し込み口(38)に挿入されたときに安全ゲート信号を生成するよう構成されており、当該基本ユニット(34)は、軸(50)、および、前記軸(50)に対して横方向に配置され、かつ第1のインターフェース(44)を有する第1の下端面(51)を備える、基本ユニット(34)と、
    第1の位置、前記基本ユニット(34)の前記軸(50)を中心に前記第1の位置に対して90o時計回りに回転された第2の位置、および、前記基本ユニット(34)の前記軸(50)を中心に前記第2の位置に対して90o時計回りに回転された第3の位置で、前記基本ユニット(34)の前記第1のインターフェース(44)に結合されるよう構成された第2のインターフェース(48)を有する、取付けブラケット(46)とを備え、
    前記第1のインターフェース(44)および前記第2のインターフェース(48)は、前記基本ユニット(34)の前記軸(50)を中心に前記第3の位置に対して90o時計回りに回転された第4の位置における、前記第2のインターフェース(48)への前記第1のインターフェース(44)の結合を防止するよう構成された機械的な閉鎖装置(90)を備えている、安全ゲート監視モジュール。
  2. 前記取付けブラケット(46)は、当該取付けブラケット(46)の前記第2のインターフェースに対して横方向に配置された、取付け側(62)を備えており、
    前記アクチュエータ差し込み口(38)は、第1の方向(52)、前記基本ユニット(34)の前記軸(50)を中心に前記第1の方向(52)に対して90o反時計回りに回転された第2の方向(54)、および、前記基本ユニット(34)の前記軸(50)を中心に前記第2の方向(54)に対して90o時計回りに回転された第3の方向(56)に、アクチュエータ(36)を受け入れるよう構成されており、
    前記取付け側(62)は前記第1の位置で前記第1の方向(52)に直交し、前記取付け側(62)は前記第2の位置で前記第2の方向(54)に直交し、前記取付け側(62)は前記第3の位置で前記第3の方向(56)に直交する、請求項1に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  3. 前記機械的な閉鎖装置(90)は、機械的な閉鎖要素(88)および凹部(89、89’)を備えており、前記2つのインターフェースの一方は、前記機械的な閉鎖要素(88)を備え、他方のインターフェースは、前記第1の位置、前記第2の位置および前記第3の位置のそれぞれで前記機械的な閉鎖要素(88)を受け入れるよう、かつ、前記第4の位置を防止するよう構成された、凹部(89、89’)を備えている、請求項1に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  4. 前記凹部(89’)は、前記基本ユニット(34)の前記軸(50)の周りに360o未満延びる凹部(89’)である、請求項3に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  5. 前記基本ユニット(34)および前記取付けブラケット(46)の両方または片方は、前記基本ユニット(34)の前記軸(50)に沿って前記取付けブラケット(46)を軸方向に固定する、第1の軸方向固定手段(94)を備えている、請求項1に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  6. 前記基本ユニット(34)は、前記第1の軸方向固定手段(94)の一部を含む、取り外し可能に固定された側壁(96)を備えている、請求項5に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  7. 前記取付けブラケット(46)は、当該取付けブラケット(46)の前記第2のインターフェース(48)に対して横方向に配置された取付け側(62)を備えており、
    前記基本ユニット(34)は、第1の貫通孔(84)、および、前記第1の貫通孔(84)に直交するように延びる第2の貫通孔(86)を備えており、
    前記第1の貫通孔(84)は、前記第1の位置および前記第3の位置で、前記取付け側(62)に直交するように延びており、前記第2の貫通孔(86)は、前記第2の位置(84)で、前記取付け側(62)に直交するように延びている、請求項1に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  8. 前記取付けブラケット(46)は、当該取付けブラケット(46)の前記第2のインターフェース(48)に対して横方向に配置された取付け側(62)を備えており、
    前記基本ユニット(34)は、前記第1の下端面(51)に対して実質的に横方向に配置された第1の側面(112)、第2の側面(114)および第3の側面(116)を備えており、
    前記取付けブラケット(46)の前記取付け側(62)は、前記第1の位置で前記第1の側面(112)に面一または平行とされ、前記第2の位置で前記第2の側面(114)に面一または平行とされ、前記第3の位置で前記第3の側面(116)に面一または平行とされている、請求項1に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  9. 前記第1のインターフェース(44)は、電流および/または電気信号を送るよう構成されたプラグ(66)を備えており、前記第2のインターフェース(48)は、前記プラグ(66)を受け入れるよう構成された第1の差し込み口(70)を備えている、請求項1に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  10. 前記プラグ(66)および/または前記取付けブラケット(46)は、前記第1の差し込み口(70)において、前記基本ユニット(34)の前記軸(50)に対し前記プラグ(66)を回転可能に固定する、回転防止ロック(110)を有している、請求項9に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  11. 前記プラグ(66)および/または前記取付けブラケット(46)は、前記基本ユニット(34)の前記軸(50)に沿って、前記第1の差し込み口(70)において前記プラグ(66)を軸方向に固定する、第2の軸方向固定手段(72)を備えている、請求項10に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  12. 前記第1のインターフェース(44)は複数の第2の差し込み口(78)を備え、前記第2のインターフェース(48)は複数の第3の差し込み口(80)を備えており、
    それぞれの場合に、前記複数の第3の差し込み口(80)の少なくとも1つが、前記第1の位置、前記第2の位置および前記第3の位置で、前記第1のインターフェース(44)の前記複数の第2の差し込み口(78)の1つに位置合わせされており、
    前記複数の第2の差し込み口(78)および前記複数の第3の差し込み口(80)はそれぞれ、前記第1のインターフェース(44)を前記第2のインターフェース(48)に結合するための固定手段(76)を受け入れるよう構成されている、請求項1に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  13. 前記取付けブラケット(46)は、当該取付けブラケット(46)の前記第2のインターフェース(48)に対して横方向に配置された取付け側(62)を備えており、
    前記取付けブラケット(46)の前記取付け側(62)は、前記取付けブラケット(46)を取付け表面に固定するための固定手段を受け入れるようされた、第4の差し込み口(64)を備えている、請求項1に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  14. 前記プラグ(66)はポカヨケ要素(102)を備えている、請求項9に記載の安全ゲート監視モジュール(16)。
  15. 安全区域へのアクセスとしての安全ゲート(14)と、
    前記安全ゲート(14)の状態を監視するための、請求項1~請求項14のいずれか1項に記載の安全ゲート監視モジュール(16)と、
    アクチュエータ(36)と、
    前記安全ゲート信号を読み取るよう、かつ、前記安全区域に配置された機械またはシステム(12)を前記安全ゲート信号に従って制御するよう構成された制御ユニット(26)とを備える、安全ゲート監視システム(10)。
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