(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
安全領域（１４）への入り口としての防護扉（１２）と、
電気的に非接触で互いに作用して防護扉信号を生成することができるアクチュエータ（４０）とセンサ（４２）とを備えた、前記防護扉（１２）の状態を監視する防護扉監視モジュール（１８）と、
前記防護扉信号を分析し、前記防護扉信号に応じて前記安全領域（１２）にある機械またはシステム（１６）を制御するよう構成された制御装置（３２）と、
本体（５０）と前記本体（５０）に配置された施錠レバー（５２）とを有する施錠装置（４８）であって、解除位置から、前記施錠レバー（５２）が前記アクチュエータ（４０）と前記センサ（４２）の間の前記電気的に非接触な相互作用を妨げる制止位置へ前記本体（５０）に対して移動させることができるとともに、受け口（５４）に差し込まれたときに前記施錠レバー（５２）を前記制止位置に保持する施錠自在固定部（５６）のための前記受け口（５４）を有する前記施錠装置（４８）と、を備え、
前記施錠レバー（５２）は、前記解除位置から前記制止位置へ回動軸（６４）の周りを前記本体（５０）に対して機械的に回動でき、
前記施錠レバー（５２）は、前記回動軸（６４）に沿って配置されているばね要素（６６）を介して前記本体（５０）に連結され、
前記解除位置および前記制止位置にある前記ばね要素は、前記施錠レバー（５２）を前記本体（５０）に押し付ける弾性力を発揮し、
前記本体（５０）には第１および第２凹部（７２、７０）が設けられ、前記施錠レバー（５２）は、前記第１凹部（７２）に係合することによって前記解除位置で係止し、前記第２凹部（７０）に係合することによって前記制止位置で係止する、防護扉監視システム（１０）。
【請求項２】
前記防護扉監視モジュール（１８）は、前記防護扉（１２）の磁気ロック用の電磁石（４４）をさらに備えた、請求項１に記載の防護扉監視システム。
【請求項３】
前記制止位置にある前記施錠レバー（５２）は、前記アクチュエータ（４０）と前記センサ（４２）とを互いに機械的に隔てることで、前記アクチュエータ（４０）と前記センサ（４２）の間の前記電気的に非接触な相互作用を妨げる、請求項１または請求項２に記載の防護扉監視システム。
【請求項４】
前記センサ（４２）は、前記防護扉（１２）の第１部分（２２）に配置され、前記アクチュエータ（４０）は、前記防護扉（１２）の第２部分（２６）に配置され、前記両部分（２２、２６）は、前記防護扉（１２）が開いたとき互いに離れる、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の防護扉監視システム。
【請求項５】
前記施錠装置（４８）は前記防護扉（１２）の前記第１部分（２２）に配置されている、請求項４に記載の防護扉監視システム。
【請求項６】
前記施錠装置（４８）は前記防護扉（１２）の前記第２部分（２６）に配置されている、請求項４に記載の防護扉監視システム。
【請求項７】
前記施錠レバー（５２）を手動で回動させるために、前記施錠レバー（５２）には把持グリップ（６２）が設けられ、前記把持グリップ（６２）は前記回動軸（６４）に実質的に沿って延びている、請求項１に記載の防護扉監視システム。
【請求項８】
前記施錠自在固定部（５６）のための前記受け口（５４）は、前記施錠レバー（５２）における孔として形成されている、請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の防護扉監視システム。
【請求項９】
前記本体（５０）には凹部（７６）が設けられ、前記凹部（７６）は、前記施錠レバー（５２）に設けた前記孔（５４）と少なくとも部分的に整列する前記施錠レバー（５２）の前記制止位置にある、請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の防護扉監視システム。
【請求項１０】
前記施錠レバー（５２）に施錠自在固定部（５６）の受け口として２つの孔（５４、５４’）を設け、前記本体（５０）に２つの凹部（７６、７６’）を設け、前記施錠レバー（５２）の前記制止位置にある前記凹部は、前記施錠レバーに設けた前記孔（５４、５４’）と少なくとも部分的に整列する、請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の防護扉監視システム。
【請求項１１】
防護扉（１２）の状態を監視し、電気的に接触しないで互いに作用して防護扉信号を生成することができるアクチュエータ（４０）とセンサ（４２）とを備えた防護扉監視モジュール（１８）の施錠装置（４８）であって、
前記施錠装置（４８）は、本体（５０）と前記本体（５０）に配置された施錠レバー（５２）とを有し、前記施錠装置（４８）は、解除位置から、前記施錠レバー（５２）が前記アクチュエータ（４０）と前記センサ（４２）の間の前記電気的に非接触な相互作用を妨げる制止位置へ前記本体（５０）に対して前記施錠レバー（５２）を移動させることができ、前記施錠装置（４８）は、受け口（５４）に差し込まれたときに前記施錠レバー（５２）を前記制止位置に保持する施錠自在固定部（５６）のための前記受け口（５４）を備え、
前記施錠レバー（５２）は、前記解除位置から前記制止位置へ回動軸（６４）の周りを前記本体（５０）に対して機械的に回動でき、
前記施錠レバー（５２）は、前記回動軸（６４）に沿って配置されているばね要素（６６）を介して前記本体（５０）に連結され、
前記解除位置および前記制止位置にある前記ばね要素（６６）は、前記施錠レバー（５２）を前記本体（５０）に押し付ける弾性力を発揮し、
前記本体（５０）には第１および第２凹部（７２、７０）が設けられ、前記施錠レバー（５２）は、前記第１凹部（７２）に係合することによって前記解除位置で係止し、前記第２凹部（７０）に係合することによって前記制止位置で係止する、防護扉監視モジュール（１８）の施錠装置（４８）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、（ａ）安全領域への入り口としての防護扉と、（ｂ）電気的に非接触で互いに作用して防護扉信号を生成することができるアクチュエータとセンサとを備えた、防護扉の状態を監視する防護扉監視モジュールと、（ｃ）防護扉信号を分析し、その防護扉信号に応じて安全領域にある機械またはシステムを制御するよう構成された制御装置とを備えた防護扉監視システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このような防護扉監視システムは、先行技術によりすでに公知である。本出願人は、この種の防護扉監視モジュールを「ＰＳＥＮｓｌｏｃｋ」(ＰＳＥＮは登録商標)という名称で市販しているが、これは、多用途に使用でき、最高安全レベルＰＬｅ（ＩＳＯ  １３８４９−１による性能レベルｅ）までの用途に適している。この製品の詳細な製品文書は本出願人のホームページで入手できる（http://www.pilz.de;２０１２年２月６日付けの文書；のアプリケーションノート番号1002459_DE_01）。
【０００３】
この種の防護扉監視システムは、自動で動作する機械またはシステムが危険な状態にあれば、その機械またはシステムへのアクセスを阻止するよう意図された防護扉に使用される。機械またはシステムへのアクセスは、保護用のフラップ、フード、および回転扉または引き戸を介しても可能である。本明細書で、これらの入り口も防護扉として理解される。
【０００４】
機械が危険な動作をしている間に作業者が作業または安全領域に達するのを防止するために、安全領域は、多くの場合、保護ハウジングによって外部から分離されている。それにより、安全領域へのアクセスは、通常、保護ハウジングにおける１または複数の防護扉を経てのみ可能である。
【０００５】
この種の保護ハウジングが使用される機械またはシステムには、例えば、ロボット、高速回転軸を有する工作機械、輸送または搬送システム、プレス機、操作が機械の動作範囲にいる人びとに危険を及ぼす他の機械およびシステムがある。
【０００６】
防護扉に設けられた防護扉監視モジュールは、制御装置が防護扉の閉鎖状態を特定できるのを利用して信号装置として使用することができる。制御装置は、防護扉が閉じたときにのみ機械またはシステムの起動を可能にするよう構成されている。防護扉が稼働中に開いた場合（可能であれば）、制御装置は、例えば機械またはシステムへの電源を切って、機械またはシステムを安全な状態にしなければならない。
【０００７】
電源オフ後でも依然として一定時間危険を及ぼす機械およびシステムが多数ある。これは、例えば機械またはシステムが依然として動作し続けるためである。当該時間は、システムの停止時間とも称される。こうした場合、特別な防護扉監視モジュールおよび／または安全スイッチが必要になる。このような安全スイッチは、機械システムが安全な状態に達するまで防護扉が開くことを防止する。この機能は、防護扉のロックと称される。
【０００８】
公知の安全スイッチは、通常アクチュエータとして知られているものを有し、アクチュエータは可動防護扉に配置されている。防護扉が閉まると、アクチュエータが、扉枠のアクチュエータ受け口と係合し、それを１または複数のセンサを利用して検出する。ロック付き安全スイッチの場合、アクチュエータはさらに、離脱しないようにアクチュエータ受け口に制止される。
【０００９】
この場合、アクチュエータは２つの機能を果たす。具体的には、一方では、防護扉の閉鎖位置を検出することができるのを利用して検出器要素として機能し、他方では、アクチュエータがアクチュエータ受け口に制止されている限り、防護扉が開くのを防止するボルトとして機能する。ロックは例えば、監視している機械またはシステムが安全状態に達するまで制御装置によって作動される電動機駆動のアクチュエータまたは電磁アクチュエータを介して行うことができる。
【００１０】
このようなロックシステム付き安全スイッチの一例が特許文献１に開示されている。
【００１１】
しかしながら、前記防護扉のロックは必ずしも、システムの停止時間中に安全領域へのアクセスを防止するといった安全関連機能のみを果たさなくてもよい。ロックはプロセス保護として使用されることも多い。この場合、ロックは作業者による不慮のシステム中断を防止する。一部の用途におけるロックは、安全上不要であるが、少なくとも製造プロセスの不慮の中断を防止する。システムの新たな起動は複雑で、システムの複雑さに応じて多大な時間を要することがあるため、大切な製造時間、ひいては製造コストをこのようなプロセス保護によって節約することができる。安全スイッチとも称される前記防護扉監視モジュールは、安全関連機能を有するプロセス保護として組み合わせて使用することももちろんできる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１４３０４９７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ロック付きまたはロック無し安全スイッチが防護扉に使用されることに関係なく、実際には、多くの場合、安全装置の間違った操作や意図的または不意の操作の結果、問題が発生する。したがって、このような安全システムおよび監視システムの操作保護は非常に重要である。しかしながら、操作スタッフ側の間違った取り扱いのために安全の隙間が不意に発生する場合もあり、何があっても防止しなければならない。例えば、前記防護扉監視システムの場合、作業者がシステムに接近し、防護扉が開いたためにシステムの電源が適切にオフになる状況があり得る。しかしながら、二人目の作業者が安全領域にいる一人目の作業者に気付かず、防護扉を再び閉じてシステムを開始すれば、システム内にいる一人目の作業者に著しい危険をもたらし得る。このような状況は特に中を見づらい非常に大きなシステムにおいて考えられる。
【００１４】
したがって、本発明の目的は、拡張した安全機能およびより優れた操作保護機能を有する改良された防護扉監視システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
この目的は、本発明の一態様によれば、本体と、本体に配置されて、解除位置から、アクチュエータとセンサの間の電気的に非接触な相互作用を妨げる制止位置へ本体に対して移動できる施錠レバーとを備えた施錠装置を有する防護扉監視システムによって達成される。この施錠装置は、施錠自在固定部のための受け口を有し、施錠自在固定部は、受け口に差し込まれると施錠レバーを制止位置に保持する。
【００１６】
本発明の別の態様によれば、前記目的は、防護扉の状態を監視し、電気的に非接触で互いに作用して防護扉信号を生成することができるアクチュエータとセンサとを有する防護扉監視モジュールの施錠装置によって達成される。この施錠装置は、本体と、本体に配置されて、解除位置から、アクチュエータとセンサの間の電気的に非接触な相互作用を妨げる制止位置へ本体に対して移動できる施錠レバーとを備える。この施錠装置は、施錠自在固定部のための受け口を有し、施錠自在固定部は、受け口に差し込まれると施錠レバーを制止位置に保持する。
【００１７】
したがって、施錠装置の付加によって、作業者は安全領域に入るときに施錠レバーを解除位置から制止位置に持っていくことが可能になる。制止位置では、施錠レバーは、アクチュエータとセンサの間の電気的に非接触な相互作用を妨げる。したがって、一例として[発明が解決しようとする課題]に述べた安全の隙間、すなわち、作業者が安全領域内にいる間に機械またはシステムが再起動されるという実態は埋められる。
【００１８】
防護扉を経て安全領域に接近する作業者は、自動的に防護扉監視モジュールのアクチュエータとセンサの間の電気的に非接触な接続を開くことになり、それにより、制御装置は、防護扉信号「扉が開放された」を受信し、機械またはシステムの電源を切る。そして、作業者は施錠レバーを制止位置にもっていき、さらに、施錠自在固定部、例えば南京錠を使用してこの制止位置を確実にすることができる。制止位置にある施錠レバーは、アクチュエータとセンサの間の非接触相互作用を妨げるため、防護扉の位置に関係なく、この間に制御装置が防護扉信号「扉閉鎖」を受信し、機械が再起動することはない。
【００１９】
万が一、二人目の作業者が機械またはシステムを再起動させようとしても、それは、施錠レバーを解除位置に戻さずにはできなくされている。しかしながら、そうするには、二人目の作業者は、施錠自在固定部（例えば、南京錠）の鍵を必要とする。したがって、鍵は、特定の例では一人目の作業者だけが安全領域を去ったらすぐに機械またはシステムを再起動できるように個人的にあてがうべきである。
【００２０】
施錠レバーは比較的簡素なデザインになっている。上述したように、アクチュエータとセンサの間の電気的に非接触な相互作用を妨げるのに適していなくてもよい。実際には、この電気的に非接触な相互作用は、アクチュエータに設けられたトランスポンダとそれに応じてセンサに設けられた検出器によって起きる。トランスポンダとしては、ＲＦＩＤトランスポンダを使用するのが好ましい。このようなＲＦＩＤトランスポンダの個体識別により、操作はさらに保護される。トランスポンダおよび／または検出器の送受信強度は、施錠レバーが制止位置にあるときは検出器および／またはセンサによって信号が受信されないように設定することができる。したがって、実際には、施錠レバーが制止位置にあるときは、不意の防護扉信号「防護扉閉鎖」はあり得ない。
【００２１】
したがって、前記本発明の目的は完全に達成される。
【００２２】
一実施態様において、防護扉監視モジュールは、防護扉の磁気ロック用の電磁石をさらに備える。
【００２３】
このロックは、安全関連機能を果たすこと、および／または、プロセス保護として使用することができる。電磁石は、用途に応じて、５００〜１０００Ｎの範囲で防護扉に施錠力を発生させるのが好ましい。電磁石の施錠力は、防護扉が不意に開くことを防止し、操作対策に確保されたアクチュエータによる最大限の安全性をもたらす。電磁石が安全関連機能を果たす場合、安全領域にある機械またはシステムの電源が切れ、停止時間に続いて完全に止まったら、電磁石が防護扉を解除するのみというように例えば制御装置によって制御することができる。逆に言えば、電磁石により生じる施錠力は、センサがアクチュエータまたはＲＦＩＤトランスポンダを検出し、防護扉信号「扉閉鎖」を制御装置に送ったときにのみ発生する。本発明によれば、これは、制止位置にある施錠装置によって防止されているため、施錠自在固定部が取り外され、施錠レバーが解除位置になったときにのみ起こる。
【００２４】
別の実施態様において、制止位置にある施錠レバーは、アクチュエータとセンサを互いに機械的に隔てることで両者間の電気的に非接触な相互作用を妨げる。
【００２５】
したがって、施錠レバーは、扉を閉めようとしたときにアクチュエータ（ＲＦＩＤトランスポンダ）とセンサとの間を通過するように制止位置に配置されている。この状態において防護扉ももはや閉鎖できないのが好ましい。このように、センサがアクチュエータの信号を受信できないように、または十分な強度をもって前記信号を受信できないように、制止位置にある施錠レバーは、アクチュエータをセンサから十分遠くに離している。
【００２６】
別の実施態様において、センサは防護扉の第１部分に配置され、アクチュエータは防護扉の第２部分に配置され、防護扉が開いたときに両部分は互いに引き離される。
【００２７】
防護扉監視モジュールを備えた防護扉は、多くの場合、分離保護装置とも称される。回転扉および引き戸の場合はともに、前記防護扉の両部分は実際には、通常、扉自身と扉枠である。後者は、専門用語ではしばしば側柱とも称される。アクチュエータとセンサの位置は原則的に入れ替えることができることに注意されたい。防護扉監視モジュールのアクチュエータは、例えば扉に配置され、防護扉監視モジュールのセンサはそれに応じて側柱に配置させることができる。しかしながら、代わりに、センサを扉自身に配置させることもでき、その場合、アクチュエータは側柱に配置される。
【００２８】
別の実施態様では、施錠装置は、防護扉の第１部分に配置されている。
【００２９】
この場合、施錠装置は、センサのハウジングに離脱自在に取り付けられるのが好ましい。これは、例えば螺子を用いて実施することができる。しかしながら、当然、他の締結可能なものも考えられる。この場合、施錠装置はセンサとともに扉に、または上述したように側柱に固定できる。
【００３０】
別の実施態様において、施錠装置は防護扉の第２部分に配置されている。
【００３１】
施錠装置または施錠レバーは、アクチュエータとセンサとを互いに隔てて、両構成部品間の直接接触を妨げるという点で、アクチュエータとセンサの間の電気的に非接触な相互作用を妨げるのが好ましいため、施錠装置は原則的にアクチュエータのハウジングに配置させることができる。この実施形態においても、施錠装置とアクチュエータのハウジングとの間に離脱自在かつ固定の接続が考えられる。施錠装置は、アクチュエータとともに、扉にも、あるいは側柱にも固定することができる。これは、用途および空間要件に応じて変更できる。
【００３２】
別の実施態様において、施錠装置は、解除位置から制止位置へ回動軸の周りを本体に対して機械的に回動することができる。
【００３３】
原則として、施錠レバーは、回動運動の代わりに直線移動によって解除位置から制止位置にすることも考えられる。施錠レバーの移動および回動はともに、例えば電動機を用いて自動的にボタンを押して、または機械的に手動で実施することができる。しかしながら、手動での機械的な回動性は、簡単かつ経済的に合理的な解決法である。施錠レバーは、解除位置から制止位置にもっていくために、逆もまた同様に、９０度まで回動するのが好ましい。したがって、施錠レバーの長手方向は、解除位置と比較すると、制止位置において好ましくは９０度を包囲する。
【００３４】
別の実施態様によれば、施錠レバーを手動でできるだけ簡単に回動できるように、実質的に回動軸に沿って延びている把持グリップが施錠レバーに設けられている。
【００３５】
把持グリップを利用して、施錠レバーを比較的容易に回転または回動することができる。また、簡単かつ快適に取り扱うために、把持グリップは、人間工学的に形成することができる。把持グリップを施錠レバーの回動軸に沿って取り付けることで、このレバーを回動または回転させるのに必要な力を非常に簡単に施錠レバーに伝達することができる。施錠レバー自身は、制止位置においてアクチュエータとセンサとの間に配置できるように、ここでは板状であるのが好ましい。
【００３６】
別の実施態様において、施錠レバーは、回動軸に沿って配置されているばね要素を介して本体に連結されている。解除位置および／または制止位置にあるばね要素は施錠レバーを本体に押し付ける弾性力を発揮する。
【００３７】
一例として、機械的圧縮ばねをばね要素として使用することができる。しかしながら、原則的に、空気圧または油圧ばね要素も考えられる。ばね要素によって施錠レバーに作用する弾性力には、本質的に、解除位置からおよび／または制止位置から施錠レバーが不意に解除されないようにする目的がある。弾性力によって施錠レバーが施錠装置の本体に押し付けられる。施錠レバーを制止位置から解除位置に、またはその逆に回動できるように、作業者は最初に弾性力の作用に抗して施錠レバーを若干持ち上げなければならない。したがって、ばね要素によって作用する弾性力は大きすぎるべきではない。
【００３８】
別の実施態様において、施錠レバーは、解除位置および／または制止位置において本体に係止することができる。
【００３９】
施錠レバーは、解除位置および制止位置の両方において本体に係止できるのが好ましい。前記ばね要素に加えて、施錠レバーの係止性は、施錠レバーが制止位置または解除位置から不意に回動しないよう保護する。したがって、解除位置および制止位置にある施錠レバーの位置も正確に画定される。これにより、作業者にとって取り扱いが簡素化される。
【００４０】
一実施態様によれば、本体には第１および第２凹部が設けられ、施錠レバーは、第１凹部における配置によって解除位置で係止し、第２凹部における配置によって制止位置で係止する。
【００４１】
これらの凹部は、施錠レバーの機械的に簡単でありながら安定した係止性を可能にする。上述したばね要素との併用で特に、施錠レバーは、具体的には制止位置または解除位置に達すると、弾性力のために、実質的に自動的にそれぞれの凹部へ引き込まれる。この係止は、今度は、弾性力に抗して施錠レバーを持ち上げることで解除することができる。本体に設けられた両凹部は、互いに直交して配置されているのが好ましい。
【００４２】
別の実施態様において、施錠自在固定部のための受け口は、施錠レバーにおける孔として形成されている。
【００４３】
したがって、施錠自在固定部として使用される南京錠を施錠レバーに設けられた孔に直接挿入することができる。孔は、施錠レバーが制止位置にあるときにのみ利用できるのが好ましい。したがって、南京錠は、施錠レバーが制止位置にあるときに施錠装置に固定させることができるのみである。さらに、孔の位置は、南京錠が孔に挿入されているときに施錠レバーが制止位置から解除位置にもはや移動または回動できないように選択すべきである。これは、レバーを回動しようとすると、南京錠が施錠装置の本体と衝突するという点で、防止される。このために、前記孔は、板状施錠レバーの端部領域に配置されているのが好ましい。
【００４４】
別の実施態様において、本体には凹部が設けられ、前記凹部は、施錠レバーに設けられた孔に少なくとも部分的に整列する施錠レバーの制止位置にある。
【００４５】
この凹部は、孔として、または一種のくぼみとして本体に設けることができる。施錠レバーの制止位置にあるこの凹部は施錠レバーに設けられた孔と整列するため、南京錠が孔に挿入されると、南京錠の輪と孔と本体の凹部との間に一種の形状適合が生じる。したがって、施錠レバーの制止位置にある南京錠は、施錠レバーの孔に挿入されるだけでなく、本体の凹部にも挿入される。制止位置にある孔および凹部が正確に上下に重なって配置されている場合、南京錠が挿入された施錠レバーは、南京錠または施錠装置を破壊せずには回動できなくなる。したがって、施錠装置によって提供される付加的保護は不意に操作されることがない。扉の閉鎖またはアクチュエータとセンサの間の電気的に非接触な相互作用はその間だけ不可能にされる。
【００４６】
[発明が解決しようとする課題]に述べた安全の隙間をさらに効果的に埋めることを可能にするには、施錠レバーに２つの孔を設けるのが好ましい。すなわち、別の実施形態によれば、施錠レバーに施錠自在固定部のための受け口として２つの孔を設け、本体に２つの凹部を設け、施錠レバーの制止位置にある前記凹部は施錠レバーに設けられた孔と少なくとも部分的に整列する。
【００４７】
この実施態様によれば、施錠レバーは、いわば各南京錠用の差込み式開口部を２つ備えている。このような実施形態は特に、機械またはシステムの作業者が複数いる場合に有利である。一人目の作業者が安全領域に入ると同時に第１南京錠を用いて防護扉監視モジュールを固定する。二人目の作業者が安全領域に入るのであれば、この人も施錠レバーの第２孔に第２南京錠を挿入または装着することで施錠レバーを制止位置に固定することができる。一人目の作業者が安全領域を離れる場合、それに伴って防護扉が閉まることになるが、一人目の作業者は、第２南京錠があるために、別の人がまだ安全領域にいることをすぐに識別する。したがって、二人の作業者は、共同でのみ、両南京錠を施錠レバーから取り外すことで施錠レバーを解除位置に戻すことができる。その結果、二人の作業者であっても、防護扉が閉じて機械またはシステムが動作に戻るとき、二人とも安全領域にいないことが確実になる。当然、作業者になりそうな人の数に応じて、南京錠用の孔すなわち受け口を３つ以上施錠装置に設けられることは言うまでもない。
【００４８】
上述した特徴および次に説明する特徴は、明記した組み合わせだけでなく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の組み合わせまたは単独で利用できることは言うまでもない。また、前記実施態様および従属請求項に記載の特徴は、防護扉監視システムだけでなく施錠装置自身にも関することに注意されたい。
【００４９】
本発明の実施形態を図に示し、次の明細書本文でさらに詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】防護扉監視システムを示す模式図である。
【図２】本発明に係る防護扉監視モジュールの実施形態を示す模式図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る施錠装置を有する防護扉監視モジュールを示す斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る施錠装置を有する防護扉監視モジュールを示す斜視図である。
【図４Ａ】図３に示す施錠装置の斜視図である。
【図４Ｂ】図３に示す施錠装置の分解組立図である。
【図５Ａ】施錠装置の解除位置を示す、図４の施錠装置の側面図である。
【図５Ｂ】施錠装置の解除位置を示す、図４の施錠装置の側面図である。
【図５Ｃ】施錠装置の制止位置を示す、図４の施錠装置の側面図である。
【図５Ｄ】施錠装置の制止位置を示す、図４の施錠装置の側面図である。
【図６Ａ】本発明の第２実施形態に係る施錠装置を有する防護扉監視モジュールを示す図である。
【図６Ｂ】本発明の第２実施形態に係る施錠装置を有する防護扉監視モジュールを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１には、防護扉監視システムが全体として参照符号１０で示されている。防護扉監視システム１０は、安全領域１４へのアクセスを確保する防護扉１２を備えている。一例として、ロボット１６を安全領域１４に配置することができる。このようなロボット１６は、動作中に安全領域１４にいる作業者または他の人に対して負傷させる危険性が高いため、ロボット１６の動作中の安全領域１４へのアクセスは妨げなければならない。これは、この場合、防護扉１２または防護扉１２領域に配置されている防護扉監視モジュール１８を介して確実なものになる。
【００５２】
防護扉監視モジュール１８は、例えば、防護扉１２の可動部２２に固定された扉側部品２０と、扉対応部片２６に配置された枠側部品２４とを備える。図示の実施形態において、扉対応部片２６は、防護扉１２の可動部２２に対する固定止め（fixed stop）である。しかしながら、他の実施形態では、扉対応部片２６は２枚防護扉の第２扉板であってもよい。さらに、防護扉１２は、回転防護扉の代わりに、引き戸として形成することもできることに注意されたい。フード、フラップまたは他の分離保護装置は、それを介して安全領域１４へのアクセスが可能であり、この意味では防護扉と理解される。
【００５３】
図示の実施形態において、防護扉監視モジュール１８の枠側部品２４は２本のライン２８、３０を介して制御装置３２に接続されている。この接続は有線ケーブルなしに構成することもできる。さらに、３本以上のライン２８、３０または１本のラインのみをこれら２つの部品間に設けることができる。制御装置３２は例えば、本発明の出願人によって市販されているシリーズＰＮＯＺ（登録商標）からの安全開閉装置とすることができる。例えば防護扉監視モジュール１８といった信号装置の出力信号を評価し、その信号に応じて電力消費するものの電源を切るよう構成された多重チャンネル冗長安全開閉装置である。この場合、電力消費するものはロボット１６である。したがって、制御装置３２は、動作接点が電源３８とロボット１６との間の接続に配置されている２つのゲート３４、３６を制御する。
【００５４】
安全開閉装置の代わりに、制御装置３２をプログラマブル安全制御器として構成することもできる。この場合、防護扉監視モジュール１８は、例えば、ＰＳＳ（登録商標）という名称で本発明の出願人によって市販されているようなプログラマブル安全制御器に接続される。
【００５５】
安全領域１４にある機械またはシステム１６への電源は、防護扉１２、防護扉監視モジュール１８および制御装置３２の協働により、防護扉１２が開くとすぐに自動的に遮断される。機械またはシステム１６は、再び防護扉１２が閉まったら再起動させることができる。そのため、防護扉監視モジュール１８は防護扉１２の状態を監視し、対応する防護扉信号（「扉が開放された」または「扉閉鎖」）を制御装置３２に送る。防護扉監視モジュール１８は、例えば、本発明の出願人によって市販されている防護扉システムＰＳＥＮｓｌｏｃｋ(ＰＳＥＮは登録商標である)によって形成することができる。
【００５６】
以下、防護扉監視モジュール１８の基本的な操作原理を、図２の模式図に基づいてさらに詳細に説明する。
【００５７】
防護扉監視モジュール１８はアクチュエータ４０とセンサ４２とを有する。アクチュエータ４０とセンサ４２は、電気的に接触しないで互いに作用させることができる。アクチュエータ４０は、通常、送信機またはトランスポンダであり、その信号をセンサ４２によって検出することができる。アクチュエータまたはトランスポンダ４０がセンサ４２に十分近づくと、防護扉信号「扉閉鎖」が生成され、制御装置３２に送信される。
【００５８】
図２に示す模式図において、アクチュエータ４０は扉側部品２０に配置され、センサ４２は防護扉監視モジュール１８の枠側部品２４に配置されている。しかしながら、当然、アクチュエータ４０とセンサ４２の位置は入れ替えることができることに注意されたい。したがって、センサ４２は、図１に概略的に示す扉側部品２０に容易に配置することができ、アクチュエータ４０はそれに応じて、防護扉監視モジュール１８の図１に概略的に示す枠側部品２４に配置する。ここで、アクチュエータ４０とセンサ４２は、防護扉１２が開いたとき互いに離れる防護扉１２の異なる部分２２、２６に配置させることが単に重要である。ここでは、センサ４２は制御装置３２に常に接続されているのが好ましい。
【００５９】
操作に対して可能な限り最大の保護を確保するために、記述したアクチュエータ４０とセンサ４２の間の相互作用は、符号化相互作用（coded interaction）が好ましい。アクチュエータ４０は、例えば、センサ４２によってはっきり識別できる符号化されたＲＦＩＤトランスポンダとして形成することができる。したがって、別のトランスポンダまたは別の対象を介して防護扉信号「防護扉閉鎖」を生成するよう操作しようとすると失敗に終わる。このようなシステムは、ＰＳＥＮｃｏｄｅという名称で本発明の出願人によって市販されている。
【００６０】
図２の模式図は、防護扉監視モジュール１８に施錠機能（ロックとも称される）を任意で設けることができることを示している。このロックは、電磁石４４と磁化可能対応部片４６とを備えているのが好ましい。扉側部品２０と枠側部品２４との間のそれらの位置を入れ替えることもできる。電磁石４４は、防護扉１２が不意に開放されるのを防止するよう意図された施錠力を磁化可能対応部片に作用させる。この施錠力は、５００〜１０００Ｎの範囲にあることが好ましい。
【００６１】
「ロック」は、安全関連機能を有していてもよく、あるいは、用途に応じて純粋なプロセス保護として機能してもよい。ロックが安全関連機能を有する場合、それは、安全領域１４にある機械またはシステム１６が完全に止まり、危険を及ぼさなくなったら電磁石４４が防護扉１２を解除するというように形成される。この場合、電磁石４４は制御装置３２によって制御される。それに対して、ロックが純粋なプロセス保護として使用される場合、電磁石４４は必ずしも制御装置３２に制御されなくてもよいが、これは、それでもやはり好ましい。そして、ロックは、防護扉１２を不意に開けないよう作業者に警告したり、作業者が防護扉１２を不意に開けないよう防止する施錠力を発生させる「だけ」である。それにもかかわらず施錠力に打ち勝った場合、安全領域１４にある機械またはシステム１６は、作業者に何ら危険を及ぼさずにすぐに停止される。ここで、すでに上述したように、センサ４２は制御装置３２に防護扉信号「防護扉が開放された」を送信し、その結果、機械またはシステム１６への電源がすぐに遮断される。
【００６２】
図３Ａ、図３Ｂは、本発明の中心的な構成要素を構成する施錠装置４８を備えた防護扉監視モジュール１８の実施形態を示す。ここでは、図３Ａは、防護扉監視モジュール１８の枠側部品２４のみをそれに配置された施錠装置４８とともに示し、図３Ｂは、扉側部品２０と、枠側部品２４に配置された施錠装置４８とを含めた防護扉監視モジュール１８全体の斜視図を示す。
【００６３】
施錠装置４８は、本体５０と、本体に配置された施錠レバー５２とを有する。施錠レバー５２は実質的に板状であり、本体５０に対して回動可能である。図３Ａ、図３Ｂに示された位置において、施錠レバー５２は「制止位置」にある。この制止位置では、施錠レバー５２は、アクチュエータ４０とセンサ４２の間の電気的に非接触な相互作用を妨げる。これは、図３Ａに示すように、施錠レバー５２を防護扉監視モジュール１８の枠側部品２４に配置されたセンサ４２の前方で回動（pivot）させて実施される。
【００６４】
施錠レバー５２がこの位置にある間に防護扉１２を閉じようとしても、施錠レバー５２が枠側部品２４を扉側部品２０から隔てている。したがって、扉側部品２０にあるアクチュエータ４０は、枠側部品２４に配置されたセンサ４２から隔てられる。状況によっては、それらの間を摺動または回動する施錠レバー５２によって防護扉１２も全く閉じなくなる。しかし、いずれにしても、制止位置にある施錠レバー５２は、センサ３２がアクチュエータ４０（ＲＦＩＤトランスポンダ）を検出しないようにする。この場合、防護扉１２の位置に関係なく、防護扉信号「扉閉鎖」は制御装置３２に送信されず、施錠レバー５２がこの位置にある間の機械またはシステム１６の起動は不可能である。
【００６５】
すでに上述した施錠装置４８は、次の考えられる状況において非常に有利である。すなわち、例えば修理のために安全領域１４に入る作業者は、防護扉１２の開放と同時に自動的にシステム１６の非常停止を誘発する。それに対して、修理作業中に確実に防護扉１２が誤って閉じたり、別の人によって不意に閉じられたりしないように、作業者は、施錠装置４８の施錠レバー５２を前記制止位置にもっていく。また、施錠装置４８は、南京錠５６の受け口５４を有する。南京錠は、この場合、一般に施錠自在（lockable）固定部５６とも称される。作業者がこのように施錠レバー５２を制止位置にもっていくとすぐに、作業者はさらに南京錠５６を受け口５４に差し込むことができる。そうすれば、施錠レバー５２を制止位置から回動させることはできなくなる。施錠レバー５２を回動させようとすると、施錠レバー５２が制止位置に制止されるように南京錠５６が具体的には施錠装置４８の本体５０と衝突する。
【００６６】
防護扉１２を閉めようとする別の人はそうすることができない。作業者だけが南京錠５６の鍵を持っているため、その作業者が施錠レバー５２を制止位置から解除することが唯一可能である。これにより、作業者に非常に大きな安全性が与えられ、加えて、防護扉監視モジュール１８または防護扉監視システム１０全体の操作保護も改善される。
【００６７】
図３Ａおよび図３Ｂから分かるように、枠側部品２４を扉枠または防護扉１２の側柱に取り付けるために、ブランチまたはブラケット５８が防護扉監視モジュール１８の枠側部品２４に配置されている。同様に、防護扉監視モジュール１８の扉側部品２０も防護扉１２の可動部２２に取り付けられている。原則的に、ねじ接続の代わりに他の接続も考えられることは言うまでもない。
【００６８】
図４Ａ、図４Ｂおよび図５Ａから図５Ｄは、発明に係る施錠装置４８のさらなる詳細を示している。図４Ｂに示す分解組立図にみられるように、本体５０は、防護扉監視モジュール１８の枠側部品２４にねじ６０、６０’を介して固着されているのが好ましい。施錠レバー５２を本体５０に対して手動で回動できるように、施錠レバー５２は把持グリップ６２を有する。原則として、アクチュエータによって駆動される施錠レバー５２の回動も考えられるであろう。しかしながら、手動による施錠レバー５２の回動性は、取り扱いを容易にし、さらに、そうでなければ追加で設けなければならないアクチュエータのコストを抑えることになる。図示の把持グリップ６２は、施錠レバー５２が回動する回動軸６４に沿って延びているのが好ましい。
【００６９】
施錠レバー５２は回動軸６４に沿って配置されたばね要素６６を介して本体５０に連結されている（図４Ｂ参照）。このばね要素６６は、施錠レバー５２を本体５０の上側に押さえ付ける弾性力を発揮する。安定させるために、ワッシャ６８を追加で設けることができる。
【００７０】
図５Ａおよび図５Ｂは、施錠レバー５２が解除位置にある施錠装置４８の側面図を種々示す。この解除位置では、施錠レバー５２は、アクチュエータ４０とセンサ４２の間の電気的に非接触な相互作用を妨げない。それに対して、図５Ｃおよび図５Ｄは、制止位置にある施錠レバー５２を示す。施錠レバー５２を解除位置から制止位置にもっていくために、レバーを本体５０に対して回動軸の周りで９０度だけ回動させなければならない。
【００７１】
施錠レバー５２は、解除位置および制止位置の両方で本体５０に係止させることができる。このために、本体５０は上側に、施錠レバー５２が整列するよう配置させることができる２つの凹部７０、７２を有する。ここでは、施錠レバー５２と凹部７０、７２との間に一種の形状適合が生じる。両凹部７０、７２はそれぞれウェブ７４、７４’によって横方向に範囲が定められている。ウェブは側壁として機能し、施錠レバー５２が解除位置または制止位置において移動または回動しないようにする。施錠レバー５２を解除位置から制止位置へ、また逆に回動させるためには、把持グリップ６２を利用して施錠レバーを回動軸６４に沿ってウェブ７４、７４’を乗り越えて引っ張り上げらなければならない。ここで、作業者は、ばね要素６６により作用する弾性力に打ち勝たなければならない。その時のみ、施錠レバー５２をそれぞれもう一方の位置へと９０度回動させることができる。
【００７２】
図５Ａからもわかるように、施錠レバー５２は、１つだけでなく２つの受け口５４、５４’を有する。これらの受け口５４、５４’は、板状施錠レバー５２を貫通する貫通孔として形成されるのが好ましい。上述したように、これらを使用して、施錠レバー５２を制止位置に固定するために作業者が南京錠５６を差し込むことができる。２つの孔５４、５４’には、複数（２つ）の南京錠を差し込むことができるという利点がある。このようにして、どの作業者も２つの孔５４、５４’のうちの１つに個人的な南京錠を差し込むことができる。
【００７３】
図５Ａでは、施錠装置４８のさらなる詳細もわかる。２つの凹部７６、７６’が本体５０に設けられ、これらの凹部は、施錠レバー５２の制止位置において、施錠レバー５２に設けられた孔５４、５４’と少なくとも部分的に整列する。これらの凹部７６、７６’も原則的に孔として形成することができる。凹部によって機械的にさらに保護され、南京錠５６が装着されているときは施錠レバー５２が制止位置から回動できないようにする。凹部７６、７６’は孔５４、５４’と正確に整列するのが好ましいため、南京錠５６が２つの開口のうちの１つに装着されると、南京錠の輪と、それぞれの孔５４、５４’または凹部７６、７６’との間にいわば形状適合（form fit）が生じる。
【００７４】
図６Ａ、図６Ｂは別の実施形態を示す。図３Ａ、図３Ｂに示す実施形態とは対照的に、ここでは、施錠装置４８は枠側部品２４ではなく、扉側部品２０に配置されている。したがって、施錠装置４８はここでは、言い換えれば、図３Ａ、図３Ｂにあるようにセンサ４２ではなくアクチュエータ４０に配置されている。しかしながら、施錠装置４８の機能および構成は同じままである。本体５０のみが若干異なって、例えば狭く、設計されている。
【００７５】
要約すると、発明者は、追加で使用する施錠装置によって防護扉監視システムを改良した。提示した施錠装置は、見渡しにくいシステムの場合に特に、作業者が安全または危険領域に残っている間に防護扉が不意に閉まることを防止する。本発明に係る施錠装置は特に、取り扱いが容易であり、かつ操作される可能性が低いことに特徴を有する。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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