CN102884264B - 具有用于安全门的防护锁定装置的联锁装置 - Google Patents

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Abstract

联锁装置，其具有用于安全门的防护锁定装置、用于固定在可移动的安全门（18）上的门部件（28）和用于固定在门配合件（16）上的框部件（26），其中框部件（26）具有容纳部（66），并且门部件（28）具有操作器（48），操作器能够被输送给容纳部（66），其中框部件（26）还具有闭锁件（68），闭锁件能够在释放位置和卡锁位置之间移位，其中在所述释放位置上能够选择性地释放所述操作器（48），并且在所述卡锁位置上所述操作器（48）能够选择性地相对于所述容纳部（66）固定。操作器（48）通过有弹性的补偿元件（40）容纳在门部件（28）上。

Description

具有用于安全门的防护锁定装置的联锁装置
技术领域
本发明涉及一种联锁装置，其具有：用于安全门的防护锁定装置；用于固定在可移动的安全门上的门部件和用于固定在门配合件上的框部件，其中，框部件具有容纳部，并且门部件具有操作器，所述操作器能够导入容纳部，其中，框部件还具有闭锁件，所述闭锁件能够在释放位置和卡锁位置之间移位，其中在所述释放位置中操作器能够选择性地释放，在所述卡锁位置中操作器能够选择性地相对于容纳部固定。
背景技术
从WO 95/06323 A1中已知这类联锁装置。
原则上可能的是，借助于已知的联锁装置确保防止未经许可地接近在工作时发出危险的机器和设备。只有当联锁装置提交“关门”信号时，才允许这样的机器启动。此外，通常只有当机器不再造成危险时，才再次允许到机器的权限。这通过所谓的防护锁定装置实现，也就是说，当存在机器的停工信号或类似的信号时，才释放联锁装置。
开始所述的联锁装置通过能够在框部件中纵向移动的冲杆实现防护锁定装置，所述冲杆构造为用于将棘轮在限定的状态下固定。安全门的联锁能够通过具有钥匙的形式的操作器起作用，所述操作器固定在门部件上，并且插入框部件上的容纳部中。在此，操作器转动棘轮，使得冲杆能够通过弹簧的力锁止到棘轮的凹陷部中。以这种方式能够防止从容纳部中取出钥匙。为了在机器停工状态后以控制的方式释放钥匙，冲杆构造为电磁铁的衔铁部件，以至于在电磁铁通电的情况下，冲杆通过衔铁行程从止动位置转换到释放位置中。从现在开始，能够从壳体中取出钥匙。在所述已知的联锁装置中，棘轮设置在第一壳体部件中，所述第一壳体部件能够在不同的位置上与第二壳体部件组合，其中，冲杆位于第二壳体部件中。由此，门部件和框部件能够在不同的装配位置上彼此相对使用。
然而，已知的联锁装置要求非常小的装配公差。门部件和框部件必须精确地彼此对齐，从而使钥匙能够接合到框部件的容纳部中。小的装配公差由于操作器必须安全地保持在容纳部中而产生。另一方面，联锁装置的操作例如通过将代替操作器的、绝缘的金属螺栓插入而起反作用。因此，这样的联锁装置的操作器通常是复杂地成形的部件，所述部件与精确地相匹配的棘轮共同作用。用于操作器的容纳部通常也非常狭窄。这引起小的装配公差。
小的装配公差使装配变得更困难。当安全门由于其重量而下沉时，随着时间推移装配能够产生问题。因此，从DE 10 2005 057 108 A1中已知一种具有门部件和框部件的联锁装置，所述联锁装置可实现更大的装配公差。门部件具有操作器，所述操作器能够接合到在框部件上的相对大的袋状部中。用于锁住操作器的闭锁件设置在门部件上。然而，所述已知的联锁装置不提供门部件和框部件的相对彼此的不同的装配位置，并且因此使用起来较不灵活。
发明内容
在这种背景下，本发明的目的是，提供一种开始所述类型的联锁装置，所述联锁装置在简单的和尽可能坚固的结构和简单的可装配性的情况下，能够确保安全的联锁，并且能够灵活地使用。此外，联锁装置能够提供大的装配公差。联锁装置优选也应实现在上面说明的意义上的防护锁定装置。
在开始所述类型的联锁装置中，所述目的如下实现，即，操作器通过有弹性的补偿元件容纳在门部件上。
根据本发明，即能够借助于有弹性的补偿元件补偿或消除在安全门和门配合件之间的公差，特别是构件错位或构件移位，以至于即使在由于老化或构件偏差而引起磨损、错位时，也能够实现简单的装配和安全的运行。
有弹性的补偿元件能够具有明显的变形能力，以至于一方面，在首次装配时能够补偿公差，并且另一方面，也对在经过例如放置过程或取决于温度波动的量纲波动的时间后所产生的偏差进行补偿。
要补充说明的是，与传统的结构类型的联锁装置相比，当在安全门和门配合件之间进行移位时，门部件和框部件的负载能够降低，因为现在，所述偏差通过补偿元件的限定的偏转“补偿”，因此，其余的部件不再由于所述偏差而在卡锁位置中以彼此“张紧”的方式对齐。
在本申请的意义上易于理解的是，尽管术语“安全门”也能够包括盖板、盖、罩以及特别是还能够包括推门和转门，通常即确保到机器或设备的可接近性的元件，但是在所述机器或设备运行时，所述元件应安全且以控制的方式闭合。
在本发明的优选的扩展方案中，有弹性的补偿元件由合成材料，优选由弹性体和/或橡胶材料构造。
有弹性的补偿元件能够以这种方式特别简单地，即以几乎任意3D的结构制成。在这种情况下，通过扩展方案能够轻易地影响有弹性的补偿元件的变形特性，尤其可实现的是，导致可选的线性的、递增的或递减的力-位移特性曲线，此外所述特性曲线也能够是与方向相关的。
有弹性的补偿元件能够有利地具有材料接合的铰链，以至于变形能力不仅局限于合成材料本身的变形，而是此外能够通过杠杆比或方向相关的刚性实现各向异性的变形能力。
以这种方式例如能够通过将有弹性的补偿元件设计为在所述方向上特别柔性的方法特别简单地补偿在联锁装置的区域中的安全门和门配合件之间的高度错位。相反，在其他偏差方面，例如在安全门和门配合件之间的侧向错位，特别是当安全门可朝向门配合件的方向枢转并且因此侧向错位基本上能够通过枢转运动补偿时，有弹性的补偿元件才能够在需要时设计为明显更刚性的。
适合的合成材料，特别是弹性体提供良好的耐腐蚀性，并且能够构造为相对于介质和环境影响具有足够的抵抗力，以至于联锁装置能够在磨损和修理耗费小的情况下运行。
在有弹性的补偿元件、操作器和门部件之间的适合的连接方法一方面能够是传统的装配过程，例如夹紧或拧紧。此外，在合成材料的情况下，能够有利地应用其他方法，特别是粘贴、嵌接、压力注塑包封或适合的组合。此外，弹性体的补偿元件适用于硫化，因此所述补偿元件能够直接且安全地与金属部件连接。
在本文中要补充说明的是，在其他扩展方案中，补偿元件能够由其他有弹性的原料制成，对此尤其适用金属原料，所述金属原料虽然具有高的刚性，但是也具有突出的弹性。因此，有弹性的补偿元件例如能够具有金属弹簧或铰链，以便能够获得适合的应力-应变特性。换言之，在有弹性的补偿元件由金属制成的情况下，尽管具有高的刚性，仍能够通过适合的结构上的措施造成变形能力，所述变形能力允许消除和补偿在安全门和门配合件之间的偏差。
有弹性的补偿元件优选具有加强衬层，所述加强衬层进一步优选由合成纤维制成。
在此，纤维复合材料能够具有有序的或无序的组织，所述组织能够由线材、玻璃纤维、芳纶纤维、碳纤维等等组成。借助于这类加强衬层能够明显地提高有弹性的补偿元件的强度、特别是抗裂强度，同时仍然能够基本上保留弹性特性。替选地或附加地，能够为有弹性的补偿元件在操作器和门部件之间设有防断安全装置，所述防断安全装置同样能够由前述材料制成。借助于防断安全装置，即使在有弹性的补偿元件故障时也能够维持安全的状态、即关闭状态。
根据本发明的一个扩展方案，有弹性的补偿元件具有多个腹板（特别是至少三个），所述腹板围绕（优选中央的）容纳区域设置。腹板优选在其背离容纳区域的端部上具有销，所述销有利地是圆柱形的。
以这种方式能够对补偿元件的弹性特性产生有利的影响。在腹板的端部上的销可实现简单的和抗扭的装配，例如在具有三角的、四角的或多角的轮廓的安装架中。所述扩展方案的补偿元件能够具有星形的或十字形的俯视图，在深度方向上能够挤压出所述俯视图。因此，有弹性的补偿元件相对于挤压方向在径向上通过腹板的变形能够是特别柔性的，但是相对于基本上作用在挤压方向上的侧向负载具有提高的刚性。
在有利的扩展方案中，操作器具有里面设置有销的操作器框架，并且门部件具有上面安置有容纳区域的容纳轮廓部。
由于所述措施，有弹性的补偿元件能够有利地作为材料接合的转动铰链，更普遍地作为材料接合的万向节工作。只要允许补偿元件的弹性，那么例如容纳在容纳区域的中心的门部件能够相对于大致能够包围有弹性的补偿元件的操作器框架移位，以便补偿在安全门和门配合件之间的公差。
此外，由于操作器框架的和门部件的结构，能够以特别简单的方式实现对有弹性的补偿元件的止挡，以至于能够避免有弹性的补偿元件的过度负载和变形。联锁装置的可靠性能够得以进一步提高。
还优选的是，至少在操作器或在框部件的容纳部上设有导入斜面。
导入斜面能够用于将操作器强制地输送到容纳部上，以至于不必特别地构造操作器的用于补偿公差的、独有的支座，其中操作器通过有弹性的补偿元件柔性地容纳。导入斜面的例如是漏斗形的结构允许确定最大的待补偿的偏差，即例如错位，其中操作器在安全门关闭时能够自动地到达容纳部中。在这种情况下优选的是，能够补偿至少±5mm的错位，更优选的是，能够补偿至少±10mm的错位。
易于理解的是，鉴于高度错位或侧向错位或者但是也鉴于在门部件和框部件之间的倾斜位置，导入斜面能够允许方向相关的不同的偏差。
根据本发明的另一扩展方案，闭锁件具有至少一个闭锁配合面，并且操作器具有至少一个闭锁面，所述闭锁配合面和闭锁面构造为用于将操作器相对于容纳部形状接合地固定在卡锁位置上。
形状接合的位置固定装置能够吸收特别大的力，并且例如与力接合的固定装置相比，在冲击负载峰值或突发负载峰值的情况下不会简单地下降或“滑落”。在此易于理解的是，力接合部件同样能够叠加在形状接合的位置固定装置上。借助于形状接合的固定装置，尤其能够用简单的机构特别容易地检测和监控。
在本发明的优选的扩展方案中，操作器具有凹进部，所述凹进部确定为用于闭锁件移位的自由空间，优选的是，凹进部连同在操作器上的至少一个闭锁面一起构造为M形槽。
由于所述措施，尤其能够确保操作器的或闭锁件的自由度，即使例如通过削屑造成联锁装置的污染和弄脏。有利的是，闭锁件可移位，以选择性地固定或释放操作器。所述运动相对于操作器进行。现在，如果已固定的设备，例如切削加工中心在运行后成为可接近的，那么产生下述可能性，即，例如通过削屑造成的可能的污染能够阻碍闭锁件的相对于操作器的相对运动。现在，根据本发明，在操作器上设有附加的凹进部，其尤其在闭锁件能够相对于操作器枢转的情况下，即使当削屑位于控制器和闭锁件之间的区域中时，也可实现移位到释放位置上，闭锁件在移位时移入所述区域中。因此，在可枢转的闭锁件的情况下，能够在操作器上产生大致M形的槽，其中一个区域具有至少一个闭锁面，并且另一区域能够容纳通过闭锁件挤出的削屑等。
根据本发明的一个扩展方案，设有执行器，优选电磁铁，所述电磁铁与闭锁件耦联，以实现所述闭锁件的移位。
因此，闭锁件能够特别简单地，即通过将电磁铁通电来移位。电磁铁优选实施为提升磁铁，其他结构形式是可设想的。此外，能够使用其他种类的执行器，例如电动机、特别是直线电动机，但是或者也能够使用压阻式或磁阻式执行器。在特殊的环境条件下，同样能够使用具有压缩空气缸或液压缸的执行器。
在本发明的优选的扩展方案中设有安全弹簧，所述安全弹簧与闭锁件耦合，并且使闭锁件沿朝向卡锁位置的方向运动。
尤其是当在不通电的、即例如磁铁不通电的情况下也应保持关闭状态时，安全弹簧可实现联锁的自动固定。此外，自动联锁能够在输送或导入操作器时实现，在这种情况下，首先克服安全弹簧的力通过操作器挤压所述闭锁件，以便紧接着在卡锁位置上借助于至少一个闭锁面通过安全弹簧的力锁止到闭锁件的至少一个闭锁配合面中。以这种方式，在简单的构造中也能够要求联锁装置的特别安全的、即自动联锁的运行。
要补充说明的是，在需要时，联锁装置也能够运行为，使得系统是不通电地开放的。在这种情况下，联锁能够通过将执行器持续不断地通电来实现。然后，当例如在待包围的机器或设备出错或故障的情况下联锁装置的迅速打开显得比无条件的防护锁定更重要时，所述运行方式能够是适合的。
安全弹簧能够支承在框部件的壳体上，并且直接作用到闭锁件上，但是或者也通过耦联件与所述安全弹簧连接。
根据本发明的另一扩展方案，闭锁件可纵向移动地容纳在框部件上。
因此，闭锁件本身能够构成为执行器的部件，例如构成为磁铁衔铁的部件。因此，磁铁的行程立即和直接导致闭锁件的移位。在制造联锁装置时能够降低构件耗费和制造耗费。
可设想的是，闭锁件通过杠杆或耦联传动装置间接地与执行器耦合，以便必要时能够在闭锁件移位时引起力转换和位移转换。
在本发明的有利的扩展方案中，操作器具有锥形面，并且在框部件上设置有与所述锥形面相应的、具有锥形配合面的支座，并且闭锁件构造为用于将操作器的位置固定，优选形状接合地固定在支座中。
通过所述措施可实现，使操作器能够从输送面的任意方向输送到容纳部上，因为现在实现了锥形的、通常旋转对称的支座，所述支座的轴线能够构造为垂直于输送面的。因此，能够借助于联锁装置的仅一个扩展方案实现不同的输送位置或安装位置，以至于能够降低变形方案的多样性和装配耗费。
换言之，锥形面和锥形配合面建立操作器在框部件上的罐形支座。操作器的输送能够相对于所述支座的旋转轴线在径向上进行，以至于在越过锥形配合面的壁时，有弹性的补偿元件可实现操作器的偏转。
在这种情况下，闭锁件同样能够沿支座的旋转轴线的方向径向地移位，以便与操作器的至少一个闭锁面选择性地共同作用，以用于所述操作器的固定或释放。
在此，操作器例如能够从三个彼此分别错开90°的侧输送给支座，而闭锁件能够从第四个侧上作用到操作器上，以用于固定所述操作器。
根据本发明的另一扩展方案，闭锁件可取下地容纳，优选形状接合地容纳在能够围绕轴线枢转的带动轴上。
因此，闭锁件能够围绕轴线枢转，以用于固定或释放所述操作器。以这种方式，操作器也能够实现使将操作器从不同的方向输送到容纳部上。为此，闭锁件仅相应于输送方向在带动轴上转动，以至于将闭锁件的通过执行器的操作或安全弹簧的复位力所获得的枢转运动以位置准确的方式分配给操作器。
特别优选的是，闭锁件形状接合地容纳在带动轴上。形状接合能够通过适合的轮廓提供，其中，轮廓的分度确定闭锁件在带动轴上的不同的可能的位置。因此，在四边形轮廓中能够得到四个不同的、分别错开90°的位置。因此，在装配耗费和改装耗费很少的情况下，可实现联锁装置与不同的运行条件或安装条件的匹配。除了闭锁件，容纳部也能够相应于操作器的导入方向移位，以至于借助于导入斜面确定输送方向，其中操作器可输送到所述容纳部中。替选地，容纳部能够具有用于多个输送方向的导入斜面，以至于不需要对其进行改装。
在本发明的优选扩展方案中，在执行器和带动轴之间设置有优选构造为推动摇杆的耦联传动装置。
通过耦联传动装置能够实现力或位移转换、翻转运动以及将平移运动转换为旋转运动或者相反地进行。
因此，能够使用特别简单的、可靠的和低成本的执行器，即使闭锁件不一起进行线性运动。
推动摇杆特别适于将磁铁衔铁的平移运动转换为闭锁件的旋转运动、更确切地说枢转运动。
在一个特别有利的、与有弹性的补偿元件无关地也示出发明的扩展方案中，在框部件上设有操作检测器，所述操作检测器构造为用于识别，是否装配有闭锁件。
有利地，能够是一种光学的操作检测器，例如是光电栅栏，借助于所述光电栅栏检测在框部件上的闭锁件的存在。但是原则上，操作检测器也能够借助电感的、电容的、磁性的或其他传感器实现，所述传感器可靠地检测在框部件上的闭锁件的存在。优选的是，联锁装置提供输出信号，当不存在闭锁件时，所述输出信号表现为断开信号和/或反之在已检测到存在闭锁件时，表现为释放信号。通过所述扩展方案，能够有效地停止例如用于绕开联锁装置的拆卸闭锁件的操作。
特别有利地，是耦联传动装置的部件的耦联件和/或闭锁件本身能够具有指示器，操作检测器对所述指示器做出响应。例如能够是连接板或凹部，所述连接板或凹部能够选择性地中断或释放光电栅栏的光路。在卡锁位置中，例如闭锁件的止挡能够抵靠在容纳部的止挡配合面上，其中，安全弹簧还在朝向止挡的方向上作用到闭锁件上。如果现在将闭锁件取出，那么安全弹簧能够导致继续移位，例如带动轴枢转超出所述止动位置。由此导致在正确装配的闭锁件中不能实现的状态。现在，在所述状态下，能够通过操作检测器的指示器做出响应，以便生成输出信号，借助于所述输出信号能够阻止待包围的机器或设备的运行，以保护操作者。
根据本发明的另一扩展方案，在操作器上容纳有应答器，并且在框部件上容纳有位置检测器，所述应答器和位置检测器共同作用，使得在联锁时能够生成释放信号，其中在所述联锁时操作器固定在框部件上，并且闭锁件位于卡锁位置上。
这类应答器例如能够是能够从框部件中读取的RFID（射频识别）单元。
以这种方式，即只有当操作器确实输送到容纳部中时，能够特别安全地识别联锁。
应答器优选以无线的方式由位置检测器供能，以至于明显简化了联锁装置的结构，因为不必将供电导线输送给门部件。
在RFID单元中能够以加密的方式进行位置识别，以至于使例如借助于另一RFID芯片的操作变得更困难。
存在的可能性是，将用于读取RFID单元的位置检测器设置在容纳部上，以至于已经能够识别操作器的输送。替选地，位置检测器能够设置在闭锁件上，以便除了操作器的输送，也能够安全地检测联锁，即操作器通过闭锁件的固定。
更优选的是，应答器具有通过至少一个导线耦联并且彼此间隔开的天线以及信号单元，优选的是，将天线设置到操作器的在联锁时朝向闭锁件的区域中，并且将信号单元设置在操作器的与上述区域隔开的、朝向门部件的区域中。
以这种方式还能够更好地识别操作器的损坏或故障，因为在所述扩展方案中，应答器几乎在操作器的整个长度上延伸，在损坏时，能够将至少一个导线或天线切断，从而改变线圈天线的电感。因此，也能够在另外的完好的信号单元中安全地识别故障，因为应答器完全不再发送或者以变化的频率发送。
在本发明的符合目的的扩展方案中设有解锁开关，所述解锁开关与闭锁件耦联，以便使所述闭锁件选择性地沿朝向释放位置的方向运动。
由此能够导致紧急解锁，以便在系统故障时能够打开联锁装置，所述紧急解锁优选以机械方式构成。解锁开关首先设置在围栏的内侧上，以便使不经意地闯入的操作者在每种情况下都能够离开围栏。
在本发明的优选的扩展方案中设有控制单元，所述控制单元构造为，通过接口接收、处理和发送信号，其中接口具有至少一个端口，所述端口具有第一单向模式，其中端口构造为，仅发送信号或者仅接收信号，并且所述端口具有可选择性地激活的第二模式，其中端口根据双向端口的类型构造为用于发送和接收信号。
因此，多个联锁装置必要时与其他安全装置一起接通，其中控制装置通过电缆线路连接。在这种情况下，电缆线路能够简单地以少的导线构成，因为在第二模式中，多个联锁装置能够串联连接。
换言之，联锁装置能够在第二模式中通过主线控制。在这种情况下易于理解的是，在联锁装置中能够设有内部总线，以至于在可选择性地激活的总线模式中，能够通过输入端接收、必要时处理连接在上游的联锁装置，并且能够通过输出端将与通过联锁装置本身产生的信号一起转发给设置在下游的联锁装置，并且最终转发给控制装置。
以这种方式能够实现安全装置，其中控制装置通过总线与联锁装置和至少另一联锁装置或至少一个安全装置环形地或线形地联接。因此，特别是能够避免例如在离散的信号导线中可能需要的星形的电缆线路。这类安全装置能够以小的耗费安装、改变或扩展，其中在现有的电缆线路中仅要求最小程度的接合。
易于理解的是，本发明的前面提及的和下面还将阐述的特征不仅能够以分别说明的组合，而且也能够以其他组合或独自应用，而不脱离本发明的范围。
附图说明
从多个优选的实施例的下述说明中参考附图得到本发明的其他特征和优点。附图中示出：
图1示出具有带有根据本发明的联锁装置的安全设备的设备的立体示意图；
图2示出在分解状态下的根据本发明的门部件的立体视图；
图3示出根据图2的门部件的侧视图；
图4示出根据本发明的联锁装置的断开的示意图；
图5示出根据图4的视图的细节视图；
图6示出根据本发明的联锁装置的框部件壳体的断开的剖视图；
图7示出根据本发明的、具有解锁开关的联锁装置的立体视图；
图8示出根据本发明的、具有门部件的不同的可能的构造的联锁装置的前视图；
图9示出根据图8的联锁装置的侧视图；
图10示出框部件壳体的立体视图，其中取出闭锁件；
图11示出根据图10的框部件壳体的剖开的前视图；
图12示出替选的、根据本发明的联锁装置的框部件的断开的立体视图；
图13示出门部件的立体视图，所述门部件能够被输送给根据图12的框部件；
图14示出根据本发明的、具有根据图12的框部件和根据图13的门部件的联锁装置的立体视图；以及
图15示出具有两个根据本发明的联锁装置的安全设备的简化的示意图。
具体实施方式
在图1中示出具有根据本发明的联锁装置22的安全设备，并且在总体上以10标出。安全设备10用于机器人12的安全运行。为了所述目的设有围栏14（在此仅断开地示出），所述围栏在通常情况下能够完全地包围机器人12。
易于理解的是，这类安全设备也能够用于工具机、加工中心、铸造机、运输装置或搬运装置、通常来说这种其运行对于疏忽的人可能具有潜在危险的设备的围栏。在本文中特别涉及的是：例如在压制时的高的闭合力、例如在转动中心的高的旋转速度和例如在搬运机器人的情况下的宽阔的、很难检测的运动轨。此外，围栏14能够用于保护操作者或其他人员不受到例如噪音、振动或待包围的设备的有害物质的排放。
为了维修目的，为了供料，为了修理或由于其他动机而需要的是，由围栏14包围的区域构造为能够到达。为了所述目的，除了固定的部件例如门配合件，围栏14还具有能够进行枢转以便打开围栏14的安全门18，如也通过以20标出的箭头表明。
毫无问题地可见，安全门18也能够是滑动门、折叠门、剪切式栅栏、盖板或其他能够使由围栏14包围的腔变得可接近的元件。
要注意的是，当在此是机器人12的待包围的设备停工时，和例如在工具机轴空转的情况下完全达到静止状态时，才能够打开安全门18。相反，只有当安全地闭合安全门18时，才开始运转，即接通机器人12。
这类功能也称为防护锁定。因此，在围栏14上设置有具有防护锁定装置的联锁装置22，其中框部件26设置在门配合件16上，并且门部件28设置在安全门18上。
安全设备10示例地具有两个联锁装置22，其中之一仅象征性地示出。此外，设有另一安全装置24，在这种情况下，所述安全装置能够是例如用于监控机器人12的运行参数的测量传感器。安全装置24能够构造为用于检测或监控例如机器人12的最终位置、绝对速度或相对速度、所承受的负载或运行时间。
联锁装置22和安全装置24通过又仅极度简化地示出的连接导线30与控制装置36连接，所述控制装置还通过安全导线32与安全开关34连接，所述安全开关构造为用于释放机器人12的运行。这特别是只有当联锁装置22安全地关闭时才进行。
防护锁定例如能够如下地进行，即，在机器人12断开后，等待限定的停转时间，并且在所述停转时间后才可实现联锁的打开。替选地，联锁装置22的释放能够通过下述信号实现，所述信号表示例如通过安全装置24来控制机器人12的实际的静止状态。以这种方式能够根据需要而缩短停转时间，虽然还安全地阻止了联锁装置22的提前释放。
为了更详细地说明联网的安全设备10和联锁装置22与中央控制装置36的共同作用，在此参照图15的下述实施方案。
已证实的是，用于围栏的安全门的联锁装置应具有对于结构偏差和围栏移位的一定的公差，特别是相对于在安全门相对于门配合件对齐时的偏差的一定的公差，以便能够确保尽可能无故障的运行和在不具有单独的定向过程或调节过程的情况下简单的装配。
因此可预想的是，在现有技术中已知的联锁装置即使在错位的情况下，例如在取决于放置过程的高度错位的情况下，也能够闭合和联锁，但是这能够导致联锁装置的构件的张紧，并且因此一方面增加磨损，另一方面导致停工和故障，以至于不再能够确保安全的、无故障的运行。在这种情况下考虑的是，机器和设备的围栏的安全门无论如何能够具有相当大的尺寸和重量，例如毫无问题地具有大于100kg、大于200kg或甚至还更大的质量。因此，例如在这样重的安全门突然关闭时，巨大的冲击负载作用到联锁装置上。因此，已知的联锁装置具有坚固的、刚性的并且相对大的构件，这对于具有防护锁定装置的实际上的联锁是不必要的，因为，因此基本上只能防止通过操纵人员或维修人员进行的操作。因此，已知的联锁装置能够以高的耗费高成本地制造，装配过程和调节过程能够是非常耗费的。
相反，根据本发明提出，设置有弹性的补偿元件，所述有弹性的补偿元件构造为用于消除在安全门和门配合件之间的公差，但是此外，也在已联锁的状态下造成在安全门和门配合件之间的一定程度的解锁，从而将所涉及的构件的负载保持在界限内。
图2示出根据本发明的门部件28，所述门部件例如能够与根据图1的框部件形成联锁装置22。
门部件28具有门部件壳体38（在此两件式地构造），有弹性的补偿元件40设置在所述门部件壳体上。补偿元件40具有多个腹板41，所述腹板围绕容纳区域42设置。根据图2，基本上也能够得到十字形，其他扩展方案，例如具有三个或多个腹板41的星形形状也是可设想的。腹板41具有凹部44，所述凹部是缩小的横截面的区域，因此补偿元件40的可变形性得以提高。
在所述补偿元件的背离容纳区域42的端部上，销46设置在腹板41上，所述销确定补偿元件40在操作器框架51中的优选位置。
补偿元件40通过容纳区域42容纳在门部件壳体上，并且通过销46容纳在操作器48上。操作器48包括操作器顶端50和操作器框架51，所述操作器框架当前构造为几乎矩形的、特别是正方形的框架，补偿元件40的销46能够抵靠在所述框架的角部中。
门部件壳体38具有容纳轮廓部52，有弹性的补偿元件40通过容纳区域42容纳在所述容纳轮廓部处。
门部件28通过门部件壳体38容纳在安全门18上，这例如能够通过拧紧在固定孔39上实现，其中，为了提高操作安全性能够覆盖拧紧点，但是或者，能够在螺丝头上设有特殊轮廓，以至于螺旋连接不能借助于商用标准的工具松开。
在关闭安全门18时，即将操作器48输送到框部件26时，能够通过有弹性的补偿元件40来补偿在门部件28和框部件26之间的偏差和公差。只有当在联锁装置22的已关闭的状态下还存在安全门18和门配合件16之间的错位时，才能够进行所述补偿。通过有弹性的补偿元件40的可变形性，即使在这类偏差的情况下也避免了框部件26或门部件28的过度负载。
补偿元件40本身通过操作器框架51和门部件壳体38在已装配的状态下被充分地保护（也参见图9），以至于尽管补偿元件40有高的弹性，即可能设计成特别软，仍能够避免对补偿元件40的外部损坏。
借助于图2、3和9可见，有弹性的补偿元件40特别是允许操作器48相对于门部件壳体38的移位，所述移位相应于操作器48在平行于图3中的观察平面的平面上的相对于门部件壳体38的运动。所述移位一方面能够是例如围绕容纳轮廓部52的转动，同样地，直线移位、错位、或组合的运动是可设想的，最终通过现有的在框部件26和门部件28之间的位置偏差获得。
为了补偿移位，腹板41能够限定地变形，例如弯曲、延长或压扁。在门部件壳体38上设置有变形止挡54，所述变形止挡确定弹性的补偿元件40的最大变形，并且从而能够避免通过延伸过度而造成的损坏。与凹部44相关联地，例如当凹部44在相对小的偏转的情况下导致补偿元件40的高的变形程度时，在有弹性的补偿元件40中能够获得渐进的特性，然而变形止挡54构造为用于在大的偏转的情况下在一定程度上加固所述补偿元件40。
与图9相关联地可见，明显能够更严格地限定相应于例如操作器48的相对于门部件壳体38的旋转振动的偏转，因为操作器48在这种情况下能够非常快地形成在门部件壳体38上的侧面抵靠。
参考图3、4和5，阐述根据本发明的联锁装置22的闭锁和释放。
操作器48能够借助于操作器顶端50导入框部件26的容纳部66中。在操作器48上设有导入止挡56，所述导入止挡阻止操作器过深地伸入容纳部66中。
此外，在操作器48上构造有闭锁面58、60以及凹进部62。当前，闭锁面58、60连同凹进部62一起总体上形成操作器48的大致M形的截面。
此外，除了容纳部66，框部件26具有闭锁件68以及位置检测器69。根据在图4中的扩展方案，闭锁件68设置在容纳部66上，所述容纳部容纳在框部件壳体70上。
图4示出相应于卡锁位置的位置。操作器48输送到容纳部66中，并且通过闭锁件68固定在所述容纳部上。在所述状态下，安全门18不能打开。机器人12能够开始运转。
与此相反，图5示出朝向容纳部66的方向输送的操作器48。
为了使输送更简单，在操作器48上构造有导入斜面72以及在容纳部66上构造有导入斜面74，以至于仅在移位的情况下，构造根据本发明的联锁装置22，以用于所述移位的补偿，操作器48安全地“找到”其通向容纳部66的路径。
在操作器48上设置有应答器76，所述应答器具有天线78和信号单元80，所述信号单元通过导线82连接。位置检测器69（在图5中未示出）构造为用于借助于应答器76的信号来识别操作器48的导入状态。优选的是，应答器76构造为RFID单元。所述信号以无线的方式从天线78传输到位置检测器69。此外，位置检测器69能够构造为用于为应答器供能，这能够通过电磁波实现，在所述电磁波的影响下，天线78的线圈能够感生电压。
替选地，应答器76也能够构造为有源的RFID单元，因此，其具有独有的供能，例如通过电池或单独的馈电线。
根据在图5中的示图，天线78与信号单元80明确地间隔开。以这种方式，能够识别操作器48的例如是断裂的机械损伤，因为在能够穿过操作器48的主要区域的导线82故障的情况下，不再能够实现通过天线78的信号传输，以至于位置检测器不能发出释放信号。
如果操作器48从在图5中的构造开始，继续在朝向容纳部的方向上输送或导入到所述容纳部中（即在图5中向右移动），那么首先，操作器顶端50进入到闭锁件68的导入区域84中，并且导入斜面72接触闭锁件68的闭锁配合面86，闭锁件68在所述闭锁配合面上，如通过箭头93标明地，围绕带动轴90枢转。在继续向前移动时，闭锁件68能够借助于闭锁配合面86和闭锁配合面88锁定到操作器的通过闭锁面58、60形成的凹部中，也参见图4。在所述状态下，联锁装置22被保护。
在联锁状态下与导入区域84一起限定自由空间的凹进部62也能够在例如通过削屑等污染联锁装置22的情况下解锁，从而使安全门18能够打开。也就是说，为了解锁，闭锁件68必须从在图4中示出的位置开始沿朝向释放位置的方向（在图4和5中，即顺时针）枢转，以至于闭锁配合面86、88与闭锁面58、60脱离接合，接着能够将操作器48从框部件26的容纳部66中取出。现在，当凹进部到达导入区域84中时，凹进部62能够防止削屑或其他异物阻碍闭锁件68的所希望的移位。换言之，凹进部62形成这类异物能够被推入的“空隙”，以至于在明显提高安全性的情况下，能够自由活动地保持闭锁件68的足够的枢转角，以便将操作器48在释放位置上解锁。
此外，闭锁件68具有止挡94，所述止挡连同止挡配合面95一起限定闭锁件68的在朝向卡锁位置的方向上的枢转，其中所述止挡配合面95设置在容纳部66上。
与图6、10和11相关联地，能够说明闭锁件68的驱动。
闭锁件68容纳在带动轴90的带动轮廓部92上，所述带动轴能够围绕轴线91枢转。图10示出将闭锁件68连同容纳部66从框部件26中移除的状态。带动轴90的驱动通过执行器96实现，所述执行器在图6和11中简化地示为电磁铁。执行器96具有支架固定的锅状部98以及可移位的衔铁100。
衔铁100构造为用于如通过箭头102标明地实现平移运动，以便驱动耦联传动装置103。根据图6，耦联传动装置103具有耦联件104，如通过箭头106表明地，所述耦联件能够枢转，此外，虽然耦联件108的运动不是纯粹平移的，如通过箭头110表明地，耦联件108基本上是可移动的。耦联件108作用到另一耦联件112上，以便使所述另一耦联件枢转，如通过箭头93所表明地。闭锁件68能够通过带动轴90与耦联件112抗扭地连接。此外，在框部件壳体70上设有安全弹簧114，所述安全弹簧在朝向卡锁位置的方向上加载闭锁件68。安全弹簧114通过另一耦联件116大致在通过箭头118表示的方向上作用到耦联件112上，并且从而作用到闭锁件68上。
这类设计符合惯例，在执行器96不通电的状态下，闭锁件68总是在朝向卡锁位置的方向上运动（根据图5因此在逆时针方向上预紧）。在执行器96通电的状态下，与弹簧预先张紧的方向相反地，所述执行器反向于弹簧预应力地在朝向释放位置的方向上挤压闭锁件68。
为了特殊应用，所述原理反之亦然，获得一个扩展方案，其中闭锁件以不通电的方式朝向释放位置运动，并且只在通电时保持在卡锁位置上。
在框部件壳体70上设置有操作检测器119，所述操作检测器仅象征性地表示为光学传感器，例如表示为光电栅栏。在耦联件112上设有凹陷部113，所述凹陷部构造为用于在耦联件112的确定的枢转位置上释放光电栅栏，因此能够对操作检测器119做出响应。以这种方式能够识别出大致符合在图10中的视图的状态，即，当闭锁件68从框部件26移除时的状态。为了所述目的，在容纳部66上或在闭锁件68上构造有止挡94或止挡配合面95，如前面阐述地，所述止挡配合面限定闭锁件68的在朝向卡锁位置的方向上的枢转，其中提出，在止挡94抵靠在止挡配合面95上时，（与在图5中的视图相反）安全弹簧114将闭锁件68在朝向止挡的方向上进一步预紧。
因此，通过止挡94也限定耦联件112的枢转。现在，如果闭锁件68在必要时连同容纳部66一起从框部件26中被移除，那么省去用于耦联件112的所述位置限定。因为预紧还通过安全弹簧114施加，耦联件112能够在符合图6中的视图的位置上继续枢转，以至于只有在所述状况下，凹陷部113才释放操作检测器119，并且能够发出信号，以便避免待包围的和待固定的机器开始运转。
图7示出框部件26，其配设有解锁开关120。解锁开关120用于联锁装置22的紧急解锁，例如当将操作者被不经意地关进围栏内时。为了所述目的，解锁开关120例如设置在门配合件16上。解锁开关120特别是不能从围栏的外侧操作。
解锁开关120具有旋钮122，所述旋钮机械地、当前通过鲍登索124与框部件耦联。通过鲍登索124，旋钮122的操作例如间接地通过耦联件112在朝向释放位置的方向上造成闭锁件68的枢转，其后能够打开安全门18，以便能够快速离开潜在的危险区域。
借助于图8、9和10能够对根据本发明的联锁装置22的高的应用多样性进行图解说明。
如已经实施地，闭锁件68形状接合地设置在带动轴90的带动轮廓部92上。闭锁件68能够在必要时连同容纳部66一起由带动轴90或框部件壳体70中松开，转动，并且紧接着装配在新的位置上。在构造为四边形的带动轮廓部92中得到的变形方案在图8中用28、28’和28”表示，所述变形方案分别示出用于门部件28的输送方向。因此能够借助于仅一个扩展方案，特别是不必更换或替代部件，通过框部件26的简单改造实现联锁装置22与变化繁多的使用条件的匹配。因此，在图8中的门部件28的输送方向例如适用于在左侧上止挡的推门，门部件28”的输送方向适用于在右侧上止挡的推门，并且门部件28’的输送方向适用于设置在上方的卷门。
借助于在图8中以126标明的连接插头，框部件126能够与连接导线30连接。
图11示出替选地构造的耦联传动装置，所述耦联传动装置中间连接在执行器和耦联件之间。在耦联件上设置有凹部128，例如根据图7，解锁开关120的鲍登索124能够接合到凹部中。
图12、13和14示出根据本发明的联锁装置22a的替选的扩展方案。
图12示出框部件26a，所述框部件具有闭锁件68a，所述闭锁件能够以平移的方式移位，以固定操作器48a（参见图13）。此外，在框部件26a上构造有锥形支座130，所述锥形支座具有锥形配合面134，操作器48a能够导入所述锥形配合面中。为此，操作器48a具有适合的锥面133。得到的是用于操作器48a的锅状容纳部。操作器48a通过有弹性的补偿元件40a容纳在门部件28a上。
锥形支座130由于其旋转对称的结构使操作器48a能够从不同的方向输送，如通过在图14中的箭头132、132’、132”标明的。
为了固定操作器48a，在所述操作器上同样构造有闭锁面58a、60a，所述闭锁面设置在凹部131中。在这种情况下要注意的是，由于不同的可能的输送方向132、132’和132”，同样必须确保闭锁面58a、60a对操作器48a的不同位置的可接近性。
图14示出操作器48a沿着输送方向132’导入锥形支座130中，并且通过带有闭锁配合面86a的闭锁件68a相对于闭锁面60a固定。因此防止了操作器48a从锥形支座130松开，以至于确保了联锁装置22a的闭合状态。要补充说明的是，在门部件28a在朝向联锁装置22a的开启位置的方向上，即大致与在图14中的箭头132’相反地负载时，锥形支座130能够承受所述负载中的大部分，并且闭锁件68a仅能够承担所述负载中的小部分，其中所述闭锁件基本上只防止操作器48a从圆锥形的支座130松开。因此，闭锁件68a能够构造为相对小的，而联锁装置22a能够承受大的力。
图15极度简化地示意地示出安全设备10与两个联锁装置22、控制装置36和两个安全开关34的连接。如开始时提到的，安全设备10能够包括其他安全装置。
控制装置36构造为用于通过系统接口148从联锁装置22接收、处理信号，并且与之相关联地通过系统接口150控制安全开关34，以便能够使待保护的机器或设备开始运转或断开。
为了使布线耗费和连接耗费最小化而提出，将多个联锁装置22耦联，并且通过共同的导线与控制装置36连接。在此，导线有利地实施为总线，以至于与离散的电缆线路相比，明显需要更少的导体。
联锁装置22具有控制单元140，所述控制单元通过具有多个端口142的接口141与控制装置36连接，所述端口能够构造为单向的或双向的端口。
端口142a、142b、142c、142e和142f实施为双向的端口，而端口142d、142g和142h构造为单向端口。可识别的是，联锁装置22的端口142的数量大于导体的数量，所述导体通过系统接口148输送给控制装置36。这能够通过应用内部总线146而实现，所述内部总线将在总线模式中的各个端口的信号根据总线类型聚集，并且将所述信号通过控制装置的数量减少的导体提供。
为了耦联或连接多个联锁装置22而提出，将通常只构造为用于发送、但是不接收信号的各个端口142以双向模式运行，以至于除了发送信号，也能够接收来自另一联锁装置22的信号。在此，也能够根据总线的类型来准备设置在上游的联锁装置22的接收信号，并且连同当前的联锁装置22的信号一起根据设置在下游的另一联锁装置22（未示出）的总线的类型来发送。
用于聚集通过联锁装置22产生的信号的、内部总线模式和用于在连接多个联锁装置22时聚集信号的外部总线模式都能够选择性地激活，以至于根据本发明的联锁装置22同样能够自给自足地运行，并且能够分散地布线或控制。
根据在图15中的视图，端口142d不与控制装置36耦联。在这种情况下例如是馈电线，所述馈电线例如为根据图6的执行器96提供电源电压，但是其中，执行器96的控制能够根据控制装置36的控制信号来实现。易于理解的是，所述馈电线同样能够与控制装置36耦联。
在本发明的范围内成功提出了一种联锁装置，其能够在简单的结构的情况下安全地运行，其在运行时的出色之处在于相对于待联锁的构件的结构偏差的大的稳固性和高的公差，并且此外，所述联锁装置设置为多向的，并且能够在低耗费的情况下特别简单地连接或联网。

Claims (21)

1.联锁装置，具有用于安全门的防护锁定装置、用于固定在能够移动的安全门(18)上的门部件(28)和用于固定在门配合件(16)上的框部件(26)，其中，所述框部件(26)具有容纳部(66)，并且所述门部件(28)具有带有容纳轮廓部(52)的门部件壳体(38)和操作器(48)，所述操作器能够被输送给所述容纳部(66)，其中，所述框部件(26)还具有闭锁件(68)，所述闭锁件能够在释放位置和卡锁位置之间移位，其中在所述释放位置上能够选择性地释放所述操作器(48)，并且在所述卡锁位置上所述操作器(48)能够选择性地相对于所述容纳部(66)固定，其中所述操作器(48)通过有弹性的补偿元件(40)容纳在所述门部件(28)上，其特征在于，所述有弹性的补偿元件(40)设置在所述容纳轮廓部(52)上并且允许操作器(48)相对于门部件壳体(38)关于所述容纳轮廓部(52)转动，使得补偿在门部件(28)和所述框部件(26)之间的公差和偏差。
2.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述有弹性的补偿元件(40)由合成材料制成。
3.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述有弹性的补偿元件(40)由弹性体和/或橡胶材料制成。
4.根据权利要求2所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述有弹性的补偿元件(40)具有多个腹板(41)，所述腹板围绕容纳区域(42)设置。
5.根据权利要求4所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述腹板(41)在其背离所述容纳区域(42)的端部上具有销(46)。
6.根据权利要求5所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述操作器(48)具有操作器框架(51)，所述销(46)设置在所述操作器框架中，并且所述容纳区域(42)安置在所述容纳轮廓部(52)上。
7.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述闭锁件(68)具有至少一个闭锁配合面(86、88)，并且所述操作器(48)具有至少一个闭锁面(58、60)，所述闭锁配合面和所述闭锁面构造为用于将所述操作器(48)在卡锁位置上相对于所述容纳部(66)形状接合地固定。
8.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述操作器(48)具有凹进部(62)，所述凹进部确定用于所述闭锁件(68)的移位的自由空间。
9.根据权利要求8所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述凹进部(62)连同在所述操作器(48)上的至少一个所述闭锁面(58、60)一起构造为M形槽。
10.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，具有执行器(96)，所述执行器与所述闭锁件(68)耦联，以用于所述闭锁件的移位。
11.根据权利要求10所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述执行器为电磁铁。
12.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，具有安全弹簧(114)，所述安全弹簧与所述闭锁件(68)耦联，并且使所述闭锁件(68)在朝向所述卡锁位置的方向上运动。
13.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述操作器(48)具有锥形面(133)，并且在所述框部件(26)上设置有带有锥形配合面(134)的、与所述锥形面相应的支座(130)，并且所述闭锁件(68)构造为用于将所述操作器(48)的位置固定在所述支座(130)中。
14.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述闭锁件(68)以能够取下的方式容纳在能够围绕轴线(91)枢转的带动轴(90)上。
15.根据权利要求14所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述闭锁件(68)形状接合地容纳在能够围绕轴线(91)枢转的带动轴(90)上。
16.根据权利要求10所述的联锁装置(22)，其特征在于，所述闭锁件(68)以能够取下的方式容纳在能够围绕轴线(91)枢转的带动轴(90)上。
17.根据权利要求16所述的联锁装置(22)，其特征在于，耦联传动装置(103)设置在所述执行器(96)和所述带动轴(90)之间，所述耦联传动装置构造为推动摇杆。
18.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，在所述框部件(26)上设有操作检测器(119)，所述操作检测器构造为用于识别，所述闭锁件(68)是否已装配。
19.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，在所述操作器(48)上容纳有应答器(76)，并且在所述框部件(26)上容纳有位置检测器(69)，所述应答器和所述位置检测器共同作用，使得在联锁时能够生成释放信号，其中在联锁时所述操作器(48)固定在所述框部件(26)上，并且所述闭锁件(68)位于所述卡锁位置上。
20.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，具有解锁开关(120)，所述解锁开关与所述闭锁件(68)耦联，以便使所述闭锁件选择性地沿朝向所述释放位置的方向运动。
21.根据权利要求1所述的联锁装置(22)，其特征在于，具有控制单元(140)，所述控制单元构造为用于通过接口(144)接收、处理和发送信号，其中所述接口(141)具有至少一个端口(142)，所述端口具有：第一单向模式，在所述第一单向模式中所述端口(142)构造为，只发送或者只接收信号；以及能够选择性地激活的第二模式，在所述第二模式中所述端口(142)根据双向端口的类型构造为用于发送和接收信号。
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