(57)【要約】【課題】簡素かつ対費用効果の高い方法で実現でき、広い取り付け公差を可能にする防護係止機能を持つ他の安全スイッチを提供する。【解決手段】可動防護扉の位置に関する機能としてイネーブル信号を発生させる安全スイッチ１６を開示している。安全スイッチは、ドア部１７およびフレーム部１８を備える。ドア部１７は、第１位置と第２位置との間で移動可能なアクチベータ４０を有する。フレーム部１８は、アクチベータ４０が第２位置にあるときに係合することができる切り欠き部５０を有する。アクチベータ４０を第２位置に係止するために係止要素５２が提供される。さらに、アクチベータに関する機能としてイネーブル信号を発生させるため、アクチベータ４０の位置の少なくとも１つを検知するように設計されているセンサ７６が設けられる。本発明の１つの態様によれば、係止要素５２は、ドア部１７に配置される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動防護扉（１４）の位置に関する機能としてイネーブル信号を発生させる安全スイッチであって、可動防護扉（１４）に固定されるドア部（１７）およびその防護扉と対になる扉部分（２０）に固定されるフレーム部（１８）を備え、前記ドア部（１７）は、第１位置と第２位置との間で移動可能なアクチベータ（４０）を有し、前記フレーム部（１８）は、前記アクチベータ（４０）が前記第２位置にあるときに係合することができる切り欠き部（５０）を有し、さらに前記アクチベータ（４０）を前記第２位置に係止するように設計された係止要素（５２）を備え、アクチベータに関する機能としてイネーブル信号を発生させるため、前記アクチベータ（４０）の位置の少なくとも１つを検知するように設計されているセンサ（７６）を備え、前記係止要素（５２）が、前記ドア部（１７）に配置されることを特徴とする安全スイッチ。
【請求項２】
前記アクチベータ（４０）が縦方向に実質的に鏡面対称である自由端を有することを特徴とする請求項１に記載の安全スイッチ。
【請求項３】
フェイルセーフ方法として前記アクチベータ（４０）が前記第２位置にあることを検知するように前記センサ（７６）が設計されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の安全スイッチ。
【請求項４】
前記センサ（７６）が前記フレーム部（１８）、より好ましくは前記切り欠き部の領域内に配置されることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項５】
前記センサ（７６）がＩＤタグ（７８）を読みとるよう設計されており、前記アクチベータ（４０）が、２つの位置のうちの１つで前記センサ（７６）が読みとれるように配置されたＩＤタグ（７８）を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項６】
前記アクチベータ（４０）が、その移動方向に対して実質的に横断する方向に位置する前側部（４８）を有し、その前記前側部（４８）に前記ＩＤタグ（７８）が配置されることを特徴とする請求項５に記載の安全スイッチ。
【請求項７】
前記ドア部（１７）が、前記アクチベータ（４０）が第１位置にあるようにプレストレス（押圧力）を与えるための第１ばね（４６）、好ましくは圧縮ばねを有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項８】
前記係止要素（５２）が第３位置と第４位置の間に配置されるよう構成され、前記ドア部（１７）が、前記アクチベータ（４０）を前記第２位置に係止するよう設計されている前記第３位置に、係止要素（５２）があるようにプレストレスを与えるための第２ばね（６２）、好ましくは圧縮ばねを有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項９】
前記フレーム部（１８）が、前記係止要素（５２）を前記第２ばね（６２）に逆らって前記第４位置まで移動させるよう設計されているアクチュエータ（８０）を有することを特徴とする請求項８に記載の安全スイッチ。
【請求項１０】
前記アクチュエータ（８０）に短時間駆動エネルギーを与えるパルス発生器（９４）を有することを特徴とする請求項９に記載の安全スイッチ。
【請求項１１】
前記ドア部（１７）が第５位置と第６位置との間で移動できる動作要素（８８）を有し、係止要素（５２）を第２ばね（６２）に逆らって第４位置まで移動させるために、前記アクチュエータ（８０）が動作要素（８８）を第５位置に移動させることを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項１２】
前記動作要素（８８）が、前記アクチベータ（４０）の移動方向と実質的に平行な移動方向（８２）に移動するよう構成されたことを特徴とする請求項１１に記載の安全スイッチ。
【請求項１３】
前記動作要素（８８）が前記アクチベータ（４０）内に配置されることを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の安全スイッチ。
【請求項１４】
第６位置にある前記動作要素（８８）にプレストレスを与える第３ばね（９０）を有することを特徴とする請求項１１ないし請求項１３のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項１５】
前記ドア部（１７）が、ハンドルが把持される延長位置と格納位置との間を移動できるよう構成したハンドル（６８）を有し、前記アクチベータ（４０）が第２位置にあるときハンドル（６８）が格納位置にあるように前記ハンドル（６８）が前記アクチベータ（４０）に連結されていることを特徴とする請求項１ないし請求項１４のいずれかに記載の安全スイッチ。
【請求項１６】
非常停止押しボタン（８４）および／または確認押しボタン（８６）を有することを特徴とする請求項１ないし請求項１５のいずれかに記載の安全スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動防護扉の位置に関する機能としてイネーブル信号を発生させる安全スイッチに関するものであり、安全スイッチは、可動防護扉に固定されるドア部およびその防護扉と対になる扉部分に固定されるフレーム部を備える。ドア部は、第１位置と第２位置との間で移動可能なアクチベータを有し、フレーム部は、アクチベータが第２位置にあるときに係合することができる切り欠き部を有する。さらに、アクチベータを第２位置に係止するために係止要素を備え、アクチベータの機能としてイネーブル信号を発生させるため、アクチベータの位置の少なくとも１つを検知するように設計されているセンサを備える。
【背景技術】
【０００２】
このような安全スイッチは、下記特許文献１に開示されている。
この種の安全スイッチは、防護係止連動装置とも呼ぶことができる。これらは、自動機械あるいは自動システムが危険な状態にある間は機械あるいはシステムへの接近を防止することを目的とする防護扉、防護フラップ等において用いられる。機械とは、例えばロボット、高速回転スピンドルを有する工作機械、搬送あるいは運搬システム、プレス機、または機械の作業領域にいる人々に対して危険な他の機械あるいはシステムなどのことである。安全スイッチは、制御装置が防護扉の閉鎖状態を識別できることにより、信号装置として用いることができる。制御装置は通常、防護扉が閉じられているときにのみ機械を作動させるよう構成される。運転作動中に防護扉が開けられた場合（開けることが可能な場合）、例えば機械あるいはシステムへの電力供給を切ることで、制御装置は機械あるいはシステムを危険でない状態にする必要がある。
【０００３】
例えば機械あるいはシステムがまだ停止途中であるなど、シャットダウン後もある程度の間は危険な機械やシステムは数多くある。このような適用例において、機械あるいはシステムが危険でない状態になるまで防護扉が開けられるのを防止する安全スイッチが求められている。この機能は、ここでは防護係止と称する。
従来、公知の安全スイッチは可動防護扉に配置されるアクチベータと呼ばれるものを有する。防護扉が閉じられているとき、アクチベータは１つ以上のセンサにより検知されるドアフレームのアクチベータ受容体に係合する。防護係止を有する安全スイッチの場合、同様にアクチベータはアクチベータが引き抜かれることを防止するアクチベータ受容体に係止される。この場合アクチベータは２つの機能を果たす。すなわち、第１には、防護扉の閉鎖状態を検知できることによる検知要素としての機能、および第２には、アクチベータがアクチベータ受容体に係止されている限り防護扉が開けられるのを防止するボルトとしての機能である。アクチベータは、例えばモニターされた機械あるいはシステムが安全な状態になり次第、制御装置により起動される電動アクチュエータによって使用可能にすることができる。
【０００４】
このような安全スイッチの１つの例が下記特許文献２で開示されている。アクチベータ（上記文献では鍵と称される）は、防護係止機能を実現するためにカムが係合することのできる中心開口部を有する平面金属板である。アクチベータ受容体は、その内部寸法がアクチベータの外形寸法よりわずかに大きいだけの狭い溝である。したがって、公知の安全スイッチでは、アクチベータがアクチベータ受容体に係合することができるように、防護扉とフレームとで相互にごく精密に位置合わせをする必要があるという欠点がある。それゆえこの公知の安全スイッチを取り付けることは困難である。また、時間の経過につれて防護扉が劣化した場合、結果として取り付け公差がもはや維持されなくなり、問題が生じる。この場合、防護扉を正常に閉じることはもはや出来ない。
【０００５】
下記特許文献３では、アクチベータが幅の狭いアクチベータ受容体に挿入される必要がある別の安全スイッチが開示されている。この既知の安全スイッチも、厳格な取り付け公差が求められる。
下記特許文献４では、種々の先行技術の安全スイッチの実施例について記載しているが、機械設計は極めて概略的に図示されているだけである。これら公知の安全スイッチを特徴づけている特徴とは、アクチベータおよびアクチベータ受容体のそれぞれが、係合させて係止する時のみ信号交換が可能なように配置された信号手段を有するということである。こうした実装の利点は、関連欧州規格ＥＮ１０８８の安全関連要件を満たすには１つのセンサだけでよいという事実にある。厳格な取り付け公差に関して上で概説した問題は、下記特許文献４では言及されていない。
【０００６】
冒頭で述べた下記特許文献１では、高い取り付け公差および防護扉の劣化を考慮に入れているとする先行技術の安全スイッチについて記載している。公知の安全スイッチは、ハンドルを介して第１および第２位置の間で移動可能なアクチベータを有する。アクチベータは第２位置では、フレーム部上のアクチベータ受容体に係合することができる程度までドア部より突出し、その結果、防護扉を係止する。フレーム部には回動可能な係止要素が設けられており、これによりアクチベータをアクチベータ受容体に係止することができる。アクチベータおよび係止要素は共に（通常の取り付け位置で）垂直に延びる溝および突起を有し、それらは対をなして係止状態に係合する。溝と突起が垂直方向に延びている為、アクチベータおよび係止要素は相互に垂直方向に移動することができる。この結果、この公知の安全スイッチは垂直方向における取り付け公差をより広いものにする。水平方向においては、移動の自由度は溝および突起の深さにより制限される。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０３０５７０４号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第４３２８２９７号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１９６２４１７２号明細書
【特許文献４】国際公開第００／６４０５４号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これを背景とし、簡素かつ対費用効果の高い方法で実現でき、かつ、広い取り付け公差を可能にする、防護係止機能を持つ他の安全スイッチを提供することを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの態様によると、係止要素がドア部上に配置されたことを特徴とする、冒頭で述べたタイプの安全スイッチによってこの目的は達成される。
本発明は、可動ドア部において防護係止機能を実現する取り組み方法を初めて追求する。これとは対照的に、全ての公知な安全スイッチの場合において防護係止機能に求められる係止要素は、（一般的に固定されている）フレーム部にまたはフレーム部上に配置されている。従来の設計では、アクチベータ受容体に入るアクチベータの自由端がアクチベータ受容体で係止できるように設計する必要がある。それゆえ、フレーム部の係止要素が係合する溝、突起、切り欠き部、開口部等が、アクチベータの自由端において常に要求される。これらの場合において安全かつ信頼できる作動は、係止要素およびアクチベータの自由端が互いに十分な嵌合精度で係合する場合にのみ確実なものになる。嵌合の精度が、取り付け公差を決定し制限する。これとは対照的に、本発明は「任意に」アクチベータの自由端を設計でき、ラッチがアクチベータ上の他の場所、すなわちドア部で起こるため、アクチベータの自由端をアクチベータ受容体内に極めて広い公差で挿入することができる。アクチベータの自由端がフレーム部上の係止ポケットなどに入り、結果としてアクチベータの移動方向に対して横断する方向に防護扉が開くことを防止できれば十分である。しかしながら、アクチベータを広い公差で係止ポケット内に収容できるという理由から係止ポケット内におけるアクチベータのラッチは「後方から」行われる。本発明の新規な着想は、垂直および水平の両方向における広い取り付け公差を提供する。さらに新規な着想は、以下に好適な実施例に関連して図示されるように、極めて簡素かつ対費用効果の高い方法で実現できる。
【０００９】
それゆえ、上記目的は完全に達成される。
改良において、アクチベータは縦方向に実質的に鏡面対称である自由端を有する。
好ましくは、アクチベータの自由端は、垂直および水平の両方向で鏡面対称である。１つの実施例において、アクチベータの自由端は断面が矩形である。改良には、例えば右側に戸当たりがあったり左側に戸当たりがあったりするなどの種々の取り付け位置で、新規な安全スイッチを容易に用いることができるという利点がある。この結果、新規な安全スイッチの部品数を削減することができる。新規な安全スイッチは、さらに対費用効果の高い方法で実現することができる。
【００１０】
さらなる改良において、フェイルセーフ方法としてアクチベータが第２位置にあることを検知するようにセンサは設計されている。
「フェイルセーフ」とはこの場合、アクチベータが実際に第２位置にあるときにのみ、センサが、第２位置のアクチベータを検知することができることを意味している。これはセンサがフレーム部、特に切り欠き部領域内に配置される場合に特に好ましい。この場合、確実に防護扉のラッチ位置を検知し、その結果としてモニターされた機械またはシステムが作動することができるためには単一のセンサで十分である。切り欠き部領域内にセンサを配置することは、高いフェイルセーフ性を有しつつコンパクトな実装を可能にすることから特に好ましい。
【００１１】
さらに好適な改良において、センサはＩＤタグ、特にトランスポンダとして知られるものを読みとるよう設計されており、アクチベータは２つの位置のうちの１つでセンサが読みとれるように配置されたＩＤタグを含んでいる。ＩＤタグは、好ましくはアクチベータの第２位置にあるときにのみ正確に読みとることができるように配置される。これは例えば、アクチベータの自由端の凹部に配置したトランスポンダをＩＤタグとして用いることで実現できる。この結果、ＩＤタグを有するアクチベータが切り欠き部に挿入された時にのみ確実にセンサが反応する短いスイッチ距離が得られる。これらの好適な改良は、特に簡素かつ対費用効果の高い実装を可能にし、同時に高いフェイルセーフ性を提供する。
【００１２】
さらなる改良においてアクチベータは、アクチベータの移動方向に対して実質的に横断する方向に位置する前側部を有し、その前側部の任意箇所にＩＤタグが配置される。好ましくは、ＩＤタグは前側部上に格納された形で実装される。センサは好ましくは、切り欠き部の基部、すなわち挿入するアクチベータの自由端の反対側に位置する。
これらの改良は、新規な安全スイッチの種々の取り付け位置において、フェイルセーフ性についての評価を達成する特に簡易な可能性を示している。この場合、ＩＤタグはアクチベータの移動軸と平行な方向で切り欠き部内に押し進められ、取り付け位置を問わずアクチベータ受容体内での極めて信頼性の高い検知を可能にしている。
【００１３】
さらなる改良において、ドア部は、アクチベータが第１位置にあるようにプレストレスを与えるための第１ばねを有している。
この改良には、係止要素がその機能を果たせない場合に、アクチベータが自動的に「安全でない」第１位置に移動されるという利点がある。機械あるいはシステムの作動がアクチベータの位置によって決まることから、重要な係止要素の機能故障はこのようにして簡単にかつ迅速に認識される。さらに、ばねによるアクチベータのプレストレスには、ドア部を電力供給せずに実装することができる利点があり、新規な安全スイッチの嵌合をさらに簡素化している。
【００１４】
さらなる改良において、係止要素は第３位置と第４位置の間に配置され、ドア部は、アクチベータを第２位置に係止するよう設計されている第３位置に、係止要素があるようにプレストレスを与えるための第２ばねを有している。
この改良は、ここでもまた外部からのいかなる追加電気エネルギーがなくとも、係止要素が「安全な」位置にあるようにプレストレスを与えている。したがって、係止要素は少しでも係止が可能になれば自動的にアクチベータを係止する。この改良は、特に簡素かつ信頼できる具現化である。
【００１５】
さらなる改良において、フレーム部は、係止要素を第２ばねに逆らって第４位置まで移動させるよう設計されているアクチュエータ（好ましくは吊上げ磁石のように電動されるもの）を有している。
フレーム部にアクチュエータを配置することは、ドア部がいかなる給電線もなくて済み、それゆえ嵌合が簡単であるということにさらに寄与する。この改良における解除はフレーム部とドア部と間の隙間を介して行われる必要があるため、吊上げ磁石または類似した直動アクチュエータの使用は、係止要素を解除するには特に効率的な解決策であることがわかっている。
【００１６】
さらなる改良において、新規な安全スイッチは、アクチュエータに短時間駆動エネルギーを与えるパルス発生器を備える。パルス発生器は電流パルスを供給すると有利である。パルス発生器が手動で起動できればさらに好ましい。
上述したように、第１位置にあるアクチベータにプレストレスを与えるための第１ばねを用いることで、短パルスによる新規な安全スイッチの解除を実現可能にする。この改良には、防護扉が開いているときにはアクチュエータの中を電流が流れている必要がないという利点がある。これとは対照的に、先行技術の安全スイッチは防護扉が開いているときは持続的に電流が流れる必要があるように設計されている。手動で起動されるパルス発生器を用いることで、防護扉は一旦解除されれば、意図的に開けなければならないが、そのために印加される力はそれほど強くなくてもよいという利点をさらに有している。意図的に手動で起動した後で多数のドアを開ける場合、制御装置により解除される時ほどドアは迅速に開かない為、広い領域をカバーし、複数の防護扉を有するシステムの場合において、利点は特に顕著である。その結果、防護扉がいたずらに急に開き、あらためて手動で閉じなければならなくなるのを防ぐ。
【００１７】
さらなる改良において、ドア部は第５位置と第６位置との間で移動できる動作要素を有し、係止要素を第２ばねに逆らって第４位置まで移動させるために、アクチュエータは動作要素を第５位置に移動させる。
この改良では、フレーム側アクチュエータの動きをドア部へ伝達する動作要素は、ドア部の一部である。この改良では、係止要素がアクチュエータとは切り離して形成できることからコンパクトな設計を可能にする。
【００１８】
さらなる改良において、動作要素は、アクチベータの移動方向とほぼ平行な移動軸に沿って移動させることができる。
この改良では、極めて効率的な力の伝達を可能にし、その結果として少ないエネルギー消費量で係止要素を解除することができる。さらに、係止要素の解除には関係なく、取り付け公差を最大限にすることができる。
【００１９】
さらなる改良において、動作要素はアクチベータ内に配置される。
この改良では、結果として特にコンパクトかつ効率的な新規な安全スイッチを実現する。
さらなる改良において、新規な安全スイッチは、第６位置にある動作要素にプレストレスを与えるための第３ばねを備えている。
【００２０】
この改良は、やはりいかなる電気エネルギーも供給されずに、動作要素が常に所定の位置にあることを確実なものにする。この結果、この改良は簡素かつ信頼できる新規な安全スイッチの設計に寄与する。
さらなる改良において、ドア部は、ハンドルが把持される延長位置と格納位置との間を移動できるハンドルを有している。ハンドルは、アクチベータが第２位置にあるとき、ハンドルが格納位置にあるようにアクチベータに連結されている。
【００２１】
この改良には、防護扉が一旦解除されれば、極めて簡易な方法で防護扉を開閉することができるという利点がある。さらに、格納式のハンドルは防護扉が安全に閉鎖されていることを表す視認表示器としても働き、防護扉の乱暴な取り扱いがしにくくなる。
さらなる改良において、新規な安全スイッチは、非常停止押しボタンおよび／または確認押しボタンを備える。
【００２２】
新規な安全スイッチにおける非常停止押しボタンおよび／または確認押しボタンの組み込みは取り付けをさらに容易にするのに寄与する。非常停止押しボタンは、危険な状態にある監視下の機械あるいはシステムを、手動で迅速に安全な状態にする目的にかなう。新規な安全スイッチにおけるこのような押しボタンの組み込みは、防護係止機能によって、安全スイッチそのものは機械あるいはシステムを緊急停止させるものではないので、特に有利である。確認押しボタンの組み込みは、手動で防護扉の閉鎖を確認することを可能にし、機械あるいはシステムを再び作動させるのに好都合な方法として用いることができる。
【００２３】
上述した特性および以下に説明する特徴は、それぞれ挙げられた組合せだけでなく他の組合せや単体でも、本発明の範囲を逸脱することなく用いられることは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明の典型的実施例は図面に図示され、以下においてさらに詳細に説明される。
図１において、新規な安全スイッチを有する装置は、全体を参照符号１０で表している。装置１０はこの場合、作業領域が防護扉１４によって確保されるロボット１２を含んでいる。本発明による安全スイッチ１６は、防護扉１４上に配置される。安全スイッチ１６は、可動防護扉１４に固定されるドア部１７およびその防護扉と対になる扉部分２０に載置されるフレーム部１８を含んでいる。図示された実施例において、防護扉と対になる扉部分２０は、防護扉１４用の固定止め具である。他の実施例において、防護扉と対になる扉部分２０は、２区画型防護扉の第２ドアであっても良い。
【００２５】
フレーム部１８は、２本の配線２２、２４を介して安全スイッチ装置２６に接続されている。安全スイッチ装置２６は、例えば本発明の出願者により販売されているＰＮＯＺ(R)シリーズの安全スイッチ装置である。これらの安全スイッチ装置は、例えば安全スイッチ１６等の信号装置の出力信号を評価し、安全スイッチに関する機能として電気的負荷をシャットダウンするように設計されている多重チャンネル冗長安全スイッチ装置である。電気的負荷とはこの場合、ロボット１２である。それによって安全スイッチ装置２６は、メーク接点が電源３２とロボット１２との接続間に配置される２つの接触器２８、３０を駆動させる。安全スイッチ装置２６に代わるものとして、安全スイッチ１６は、本発明の出願者により商標名ＰＳＳ(R)で販売されているプログラム可能な安全コントローラにも接続することができる。
【００２６】
新規な安全スイッチ１６の好適な実施例を、以下に説明する。同一符号は上記と同一要素を表している。
図２に示すように、新規な安全スイッチ１６のドア部１７は（図５で図示される）第１位置と（図２から図４で図示される）第２位置との間で移動できるアクチベータ４０を含んでいる。この場合、アクチベータはＬ字形であり、長い突起部分４２および短い突起部分４４を有する。ばね４６はアクチベータ４０が第１位置にあるようにプレストレスを与え（第１）、短い突起部分４４に対して作用する。第２位置において（図２）、長い突起部分４２の自由端４８はドア部１７を越えて横方向に突出し、フレーム部１８に形成される切り欠き部５０に係合できる。切り欠き部５０はこの好適な実施例において実質的に矩形であり、その正味の内部寸法（ここでは図示せず）はアクチベータ４０の自由端４８の外形寸法より全方向に約５ｍｍ大きい。
【００２７】
参照符号５２は、アクチベータ４０をばね４６が与えるプレストレス力に逆らって第２位置に係止する係止要素を表している。この場合、係止要素５２は軸５４のまわりを回動するトグルレバーの形である。トグルレバー５２は互いにほぼ直角に突出する２つの自由端５６、５８を有している。図２に示す作動位置において、トグルレバー５２の自由端５６はアクチベータ４０の上部長手方向側に形成される開口部６０に係合している。この結果、アクチベータ４０はばね４６が与えるプレストレスに逆らって第２位置に保持される。第２ばね６２はトグルレバー５２が図２に示す係止位置にあるようにプレストレスを与える、自由端５８に作用する。さらに自由端５８は、手動輪６６を介して４５°まで回転させることができる（図４）四角い回転スピンドル６４上に載置される（図３および図４）。４５°まで回転された位置において、回転スピンドル６４は、ばね６２のプレストレス力に逆らってトグルレバー５２を上方に移動させ、結果として自由端５６がアクチベータ４０を解除する。手動輪６６（概略的にのみ示す）は任意であって、防護係止が起動された場合に手動で防護扉１４を開けられるよう（非常解錠）、防護扉１４の内部から利用可能である。手動輪６６は好ましくは防護扉１４の外部から利用できないように配置される。さらに回転スピンドル６４は、外部からでも緊急解除が可能なようにするため、防護扉１４の外部から利用できてもよい。この場合、回転スピンドルは封緘を破った後にのみ開けることができるカバー（ここでは図示せず）の後方に配置すると好都合である。
【００２８】
参照符号６８はドア部１７の筐体７０内に格納して配置されるハンドルを表している。ハンドル６８は、ボルト７２によりアクチベータ４０に接続されている。この設計により、ハンドル６８がアクチベータ４０の移動を追従することができる。図２に示す作動位置において、ハンドル６８はドア部１７の筐体７０内に面一に格納される（図２）。アクチベータ４０が第１の、押し戻された位置にある場合、ハンドル６８は筐体７０から押し出される（図５）。この位置で、ハンドル６８は防護扉１４を閉め、次にばね４６のプレストレス力に逆らってアクチベータ４０を第２位置に移動させるために握ることができる。この場合、外部に突き出ているハンドル６８（図５）はアクチベータ４０が第１位置に位置している、すなわち、防護扉１４は係止されていないことを示している。
【００２９】
参照符号７６はフレーム部１８内の切り欠き部５０領域に配置されるセンサとアクチュエータ回路を表している。センサ／アクチュエータ回路７６は一方でアクチベータ４０の自由端４８の前側に配置されるトランスポンダ７８を読み取るよう設計されている。この場合、トランスポンダ７８は、アクチベータ４０の自由端４８が切り欠き部５０内に十分な距離で突出した場合にのみセンサ／アクチュエータ回路７６で読み取られるように、アクチベータ４０の前側に配置される。アクチベータ４０は、係止要素５２によりこの位置に係止される。さらに、センサ／アクチュエータ回路７６は、切り欠き部５０領域に配置されているプランジャ８０（図４）を矢印８２の方向に前進させるように設計されている。プランジャ８０の機能は、図３および図４を参照して以下に説明する。
【００３０】
最後に、非常停止押しボタンは参照符号８４で概略的に図示され、確認押しボタンは参照符号８６で概略的に図示されている。非常停止押しボタン８４は、手動でロボット１２の非常停止を作動させるという目的にかなっている。このために、非常停止押しボタン８４は、安全スイッチ装置２６によりそれ自身公知な方法で監視される。確認押しボタン８６は、アクチベータ４０が前進したということを含めて防護扉１４が閉じられたことを確認するという目的にかなっている。確認押しボタン８６の出力信号は、安全スイッチ装置に関する機能として、ロボット１２を再起動するために安全スイッチ装置２６へ入力してもよい。
【００３１】
図３に示すように、好適な実施例において、アクチベータ４０の第１突起部分４２には空洞が設計されている。スライド８８の形状をした動作要素は、空洞突起部分４２の内部に配置されている。スライド８８は、第３ばね９０を介してアクチベータ４０の自由端４８に対してプレストレスを与えられている。スライド８８は、アクチベータ４０の自由端４８から見て外方に向く側にベベル９２を有しており、トグルレバー５２を図４に示す上昇位置に引き上げるためトグルレバー５２の自由端５６を持ち上げるよう設計されている。したがってスライド８８は、手動輪６６および回転スピンドル６４のそれぞれによる緊急解除に代わるものとして、アクチベータ４０のラッチを解除することによって動作要素として働く。
【００３２】
したがって、新規な安全スイッチ１６が機能する方法は、以下の通りである。閉じられてラッチされた状態において、アクチベータ４０の自由端４８は、フレーム部１８内の切り欠き部５０内に係合する。スライド８８は、ばね９０を介して自由端４８に対してプレストレスを与えられる。トグルレバー５２の端部５６は、アクチベータ４０の開口部６０に突出し、その結果ばね４６のプレストレス力に逆らってアクチベータ４０を係止する。この状態では、防護扉１４はラッチされ、係止されている。トグルレバー５２は、意図的な解除作動によってのみ解除できる防護係止機能を提供する。防護扉の閉じられた状態は、トランスポンダ７８によりセンサ／アクチュエータ回路７６で検知され、安全スイッチ装置２６に信号を送る。安全スイッチ装置２６は、防護扉１４が閉じられたため、接触器２８、３０のメーク接点を閉じることによりロボット１２の作動を可能にする。
【００３３】
人がこれからロボット１２の作業領域に入ろうとする場合、ロボット１２はまず安全な作動位置にする、例えばシャットダウンされるなどの必要がある。安全な作動位置は、センサ（ここでは図示せず）により検知される。これに代えて、ロボット１２がシャットダウンされることにより作動する時間計測要素を設けてもよい。時間計測要素（ここでは図示せず）によって決められた期間が一旦経過すれば、ロボット１２は安全な静止位置をとる。そして防護扉を開けるためには、まずアクチベータを解錠する必要がある。解錠は安全スイッチ装置２６が解除信号をセンサ／アクチュエータ回路７６に伝送することにより行われる。センサ／アクチュエータ回路７６はただちにプランジャ８０を矢印８２の方向に起動させる（図４）。プランジャ８０が前進した結果、スライド８８も（ばね９０に逆らって）同様に矢印８２の方向に前進する。ベベル９２により、トグルレバー５２は、ばね６２の力に逆らって持ち上げられる。これでばね４６は、アクチベータ４０がその移動軸に沿って（矢印８２の方向に）押し戻されるよう固定する。さらに、アクチベータ４０が後退した結果、ハンドル６８は延びる。これで防護扉１４を開けることができる（図５）。
【００３４】
望ましくない方法で防護扉１４が急に開くのを防ぐために、安全スイッチ装置２６からの解除信号が存在する。解除信号は安全スイッチ装置２６から押しボタン９４を介して伝えられ、実際に防護扉１４を解除するためには手動で起動する必要がある（図１）。防護扉１４のラッチを外すためには短いエネルギーパルスだけでよいため、特に有利な方法においては、押しボタン９４はパルス発生器の形であってもよく、説明した方法でスライド８８がトグルレバー５２を持ち上げるまでプランジャ８０を前進させるためにはエネルギーパルスで十分である。ドア部１７の純然たる機械設計によって、防護扉１４のラッチを外すために定電流は必要としない。
【００３５】
防護扉を閉じるには、延びたハンドル６８を用いて防護扉１４を引っ張ってもよい。ハンドル６８が押し込まれた結果、アクチベータ４０は切り欠き部５０内に再び前進する。トグルレバー５２の自由端５６が開口部６０に係合すればすぐに、アクチベータ４０は再び係止される。そして防護扉の閉じられた状態がトランスポンダ７８によって検知され、安全スイッチ装置２６に信号が送られる。
【００３６】
例えばＬＥＤ等の光学インジケータが参照符号９６で概略的に図示され、光学インジケータは格納式のハンドル６８に加えて、あるいはハンドルに代わるものとしてアクチベータ４０の位置を信号で伝える。図５で示す位置において、光学インジケータ９６は例えば緑であるが、図２の係止位置においては赤である。
引張ばねと比較して圧縮ばねがより高い機能信頼性を提供することから有利であるとして、示されている実施例において、全てのばね４６、６２、９０は圧縮ばねとして設計されている。圧縮ばねは亀裂が入ったばねであっても一定のばね張力を維持することができるのに対して、引張ばねは亀裂が入ったばねであれば必ず機能しなくなる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による安全スイッチを有する装置の概略図を示す。
【図２】図１に示す安全スイッチの典型的実施例を一部断面概略図で示す。
【図３】図２に示す安全スイッチをさらに詳細に示す。
【図４】図３に示す安全スイッチの防護係止が開けられた時の状態を示す。
【図５】図３に示す安全スイッチの防護係止が開いている状態を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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