CN114730161A - 安全开关和开关系统 - Google Patents

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伊藤耕嗣
森智弘
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Abstract

提供一种安全开关，所述安全开关能够在考虑到由其它安全开关检测到存在或不存在异常的情况下改善存在或不存在异常的显示精度。安全开关(200)包括被配置成检测存在或不存在异常的检测单元、被配置成输出指示存在或不存在异常的检测结果的异常检测信号的输出单元、被配置成输入显示控制信号的输入单元、以及被配置成基于显示控制信号来执行显示的显示单元。

Description

安全开关和开关系统
技术领域
本公开涉及安全开关和开关系统。
背景技术
在现有技术中，已知安全开关被附接至机床或机器工具的前门、围绕工业机器人的安全栅的门部分等，并检测门的打开和关闭。在这种安全开关中，附接至门(可移动侧)的专用致动器通过关闭门而被插入到安全开关主体中，并且切换主体中的触点以传输信号。作为安全开关中的一种安全开关，已知一种包括壳体的安全开关，壳体包括无线电路系统和多个显示灯，无线电路系统向设置在致动器中的无线标签供电并接收从无线标签传输的信号(参见专利文献1)。安全开关根据致动器的打开和关闭状态来打开和关闭大显示灯，并且根据输出信号切换装置(OSSD)信号等来打开和关闭小显示灯。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP-A-2019-139877
发明内容
本发明所要解决的技术问题
现有技术中的安全开关在由安全开关检测到发生异常的显示方面具有改进空间。
本公开提供能够在考虑到由另一个安全开关检测到存在或不存异常的情况下改善存在或不存在异常的显示精度的安全开关和开关系统。
解决问题的技术手段
本公开的一方面是一种安全开关，所述安全开关包括被配置成检测存在或不存在异常的检测单元、被配置成输出指示存在或不存在异常的检测结果的异常检测信号的输出单元、被配置成输入显示控制信号的输入单元、以及被配置成基于显示控制信号来执行显示的显示单兀。
本公开的一方面是一种开关系统，所述开关系统包括多个安全开关，所述多个安全开关中的每一个安全开关都是安全开关，其中，所述多个安全开关包括包含第一安全开关和第二安全开关的所述多个安全开关，所述第二安全开关的所述输出单元将由所述第二安全开关的所述检测单元检测到的存在或不存在异常的检测结果输出至所述第一安全开关，并且所述第一安全开关包括控制单元，所述控制单元被配置成基于由所述第二安全开关输出的存在或不存在异常的检测结果来将所述显示控制信号输出至所述第二安全开关。
本公开的一方面是一种开关系统，所述开关系统包括多个安全开关，所述多个安全开关中的每一个安全开关包括：检测单元，所述检测单元被配置成检测存在或不存在异常；以及输出单元，所述输出单元被配置成输出指示存在或不存在异常的检测结果的异常检测信号，所述多个安全开关被串联连接，所述多个安全开关包括设置在最后一级处的第一安全开关和设置在除了最后一级之外的位置处的第二安全开关，所述第一安全开关的所述输出单元被配置成通过双工信号线来输出所述异常检测信号，并且所述第二安全开关的所述输出单元被配置成通过单个信号线来输出所述异常检测信号。
本发明的有益效果
根据本公开，可以在考虑到由其它开关检测到存在或不存在异常的情况下改善存在或不存在异常的显示精度。
附图说明
图1是示出装有门的设备的构造示例的示图。
图2是示出门的构造示例的透视图。
图3是示出安全开关的构造示例的框图。
图4是示出连接至安全开关的输入/输出单元的信号线中的每一个信号线的示例的示图。
图5是示出由安全开关中的单个光源得到的显示模式的示例的示图。
图6是示出多个安全开关与安全PLC之间的连接关系的第一示例的示图。
图7是示出多个安全开关与安全PLC之间的连接关系的第二示例的示图。
图8是示出多个安全开关与安全PLC之间的连接关系的第三示例的示图。
图9是示出与多个安全开关与安全PLC之间的连接关系的第三示例相对应的显示控制信号的第一传输装置示例的示图。
图10是示出与多个安全开关与安全PLC之间的连接关系的第三示例相对应的显示控制信号的第二传输装置示例的示图。
图11是示出多个安全开关的第一显示示例的示图。
图12是示出多个安全开关的第二显示示例的示图。
图13是示出基于比较示例中的多个安全开关中的异常检测信号得到的显示的示图。
图14是示出基于根据实施例的多个安全开关中的显示控制信号得到的显示示例的示图。
图15是示出基于比较示例中的多个安全开关中的异常检测信号的输出的示图。
图16是示出基于根据实施例的多个安全开关中的异常检测信号的输出示例的示图。
具体实施方式
在下文中，将酌情参考附图详细描述实施例。然而，可能省略不必要的详细描述。例如，众所周知的事物或大致相同配置的重复描述可能被省略。这避免了在以下说明书中的不必要的冗余并且便于本领域技术人员的理解。随附的示图和以下描述是为了使本领域技术人员充分理解本公开而提供的，并且不旨在限制权利要求的范围内所描述的主题。
(实施例的内容的介绍)
专利文献1的安全开关可以与其它安全开关级联。在所述级联中，多个安全开关被串联连接。安全开关中的每一个接收前一级(上游侧)的安全开关的检测信号作为OSSD信号。前一级的安全开关的检测信号是指示当在安全开关中的至少一个安全开关中直至前一级中检测到异常(例如，检测到门的打开状态)时存在异常的检测信号，并且是指示当在所有安全开关中直至前一级中检测到无异常时不存在异常的检测信号。因此，安全开关的具有异常的后一级处的安全开关可以识别，并且显示在其它安全开关中存在异常。相反，安全开关的具有异常的前一级中的安全开关不能识别，并且显示后一级的其它安全开关中存在异常。因此，在现有技术的安全开关中，在其它安全开关中存在或不存在异常的显示精度可能被降低。
在下文中，描述能够在考虑到由其它安全开关检测到存在或不存异常的情况下改善存在或不存在异常的显示精度的安全开关和开关系统。
(实施例)
图1是示出根据实施例的装有门的设备10的构造示例的示图。装有门的设备10包括一个或更多个门100和一个或更多个安全开关200。门100可以宽泛地包括涉及诸如开口和大门之类的门的那些门，并且可以包括窗户。装有门的设备10(例如制造设备以及例如制造设备主体)被容纳在装有门的设备10内侧。另外，开关系统5通过包括多个安全开关200而被形成。
图2是示出门100的构造示例的透视图。每个门100包括固定框架111、可移动框架112和门主体113。
固定框架111可以是覆盖装有门的设备10的外周边的构件的一部分。固定框架111是例如铝制框架，并且可以是由其它材料构成的框架。固定框架111不具有半透明部。
可移动框架112能够相对于固定框架111移动。结果，门100可以被打开和关闭。可移动框架112是例如铝制框架，并且可以是由其它材料构成的框架。可移动框架112不具有半透明部。
在门主体113中，门主体113的周边被可移动框架112环绕。门主体113由例如透光性构件构成。透光性构件可以由例如透明塑料或玻璃构成，并且同样适用于透光性构件的以下描述。
应该注意的是，打开和关闭门100的方法可以包括铰接门方法、滑动门方法、折叠门方法、波纹管方法、双开门方法、鸥形翼方法等。
安全开关200起到检测门100的打开和关闭的门传感器的作用。安全开关200可以检测其上附接有安全开关200的门100(自身的门)的打开和关闭，并且还可以检测除了其上附接有安全开关200的门之外的门100(其它门)的打开和关闭。安全开关200可以具有互锁功能、外部装置监测(EDM)功能等。
安全开关200包括传感器主体210和致动器250。传感器主体210被设置在固定框架111上，位于装有门的设备10内侧。致动器250被设置在可移动框架112上，位于装有门的设备10内侧。因此，当从确认者(其从装有门的设备10外侧确认)观察时，安全开关200位于固定框架111和可移动框架112的后表面侧。确认者可以确认安全开关200通过门主体113(作为透光性构件)的显示。
多个安全开关200可以通过任何连接方法彼此连接。例如，多个安全开关200可以被串联连接和级联连接。在这种情况下，可以分级地描述串联连接的级或阶(位置)。例如，串联连接的第一安全开关200可以是第一级的安全开关200，并且串联连接的最后一个安全开关200可以是最后一级的安全开关200。最后一级的安全开关200被连接至安全可编程逻辑控制器(PLC)。
图3是示出安全开关200的构造示例的框图。安全开关200包括传感器主体210和致动器250。传感器主体210包括处理器211、线圈212、光源213和输入/输出单元219。致动器250包括无线射频识别(RFID)标签280。
处理器211与被包括在传感器主体210中的存储器协作来执行各种功能。处理器211可以包括微处理机(MPU)/中央处理单元(CPU)/数字处理器(DSP)等。处理器211控制传感器主体210的总体操作。
处理器211基于传感器主体210的线圈212与致动器250的RFID标签280彼此接近的状态来检测自身的门是关闭的(关闭状态)还是打开的(打开状态)。稍后将描述自身的门的打开状态和关闭状态的检测的细节。
线圈212经由输入/输出单元219接收来自外侧的功率，并通过无线电功率传输装置将功率传输至外部装置(例如，致动器250)。无线电功率传输装置可以是电磁感应系统或磁场共振系统。在接收来自外部装置的预定信号时，线圈212通知处理器211接收到预定信号。外部装置是例如致动器250，并且更具体地是致动器250的RFID标签280。线圈212通过接收来自致动器250的预定信号来检测关闭状态(不存在异常的示例)，并且通过未接收到所述预定信号来检测打开状态(存在异常的示例)。
光源213的数目可以是一个或更多个。光源213在处理器211的控制下发射(显示)光。光源213可以基于通过安全开关200(自身的开关)得到的门100(自身的门)存在或不存在异常的检测结果来显示。光源213可以基于通过不同于安全开关200的另一个安全开关200(另一个开关)得到的另一个门100(另一个门)存在或不存在异常的检测结果来执行显示。门100存在或不存在异常可以包括门100的打开状态和关闭状态。由安全开关200检测到存在或不存在异常的检测结果也被简称为“检测结果”。光源213可以基于通过自身的开关得到的检测结果和通过所述自身的开关得到的检测结果中的至少一个，以各种显示模式来显示。显示模式可以是显示颜色、显示图案(例如，发光、闪烁和熄灭)、光强度等。
光源213可以通过传感器主体210的面向致动器250的光投射端口将光投射至致动器250。致动器250可以接收所投射的光，通过透光性构件引导来自传感器主体210的光，并发射(输出)可见光。另外，光源213可以将光直接发射(输出)到安全开关200外，而不将光投射至致动器250。在任何情况下，可以通过由透光性构件构成的门主体113从装有门的设备10外侧确认安全开关200发射的光就足够了。
输入/输出单元219用外部装置(例如，另一个开关或安全PLC)执行数据、信息和信号的输入和输出。各种信号线被连接至输入/输出单元219。输入/输出单元219经由信号线输入和输出(输入和输出中的至少一种)信号，诸如电源信号、异常检测信号和显示控制信号。输入/输出单元219可以包括各种信号线。
电源信号包括供给至被包括在安全开关200中的各种电气部件的功率或电力。异常检测信号指示在连接至所述自身的开关的前一级的另一个开关中存在或不存在异常的检测结果。异常检测信号指示例如其上设置有连接至所述自身的开关的前一级的另一个开关的另一个门的打开状态和关闭状态的检测结果。显示控制信号是用于通过光源213控制显示的信号。显示控制信号是基于通过前一级中的其它开关、自身的开关、以及后一级的其它开关得到的存在或不存在异常的检测结果。显示控制信号是基于例如其上设置有安全开关200中的每一个安全开关的门100中的每一个门的打开状态和关闭状态的检测结果来确定的。
RFID标签280被布置在当门100处于关闭状态时RFID标签280可以与传感器主体210的线圈212通信的范围内。RFID标签280被设置在例如当门100处于关闭状态时面向传感器主体210的面向表面侧上。RFID标签280传输预定信号。RFID标签280是例如无源标签并且通过接收来自外侧(例如，传感器主体210)的功率供应来操作。例如，RFID标签280经由线圈212接收来自传感器主体210的功率供应，并且将预定信号传输至传感器主体210。应该注意的是，所述预定信号至少可以包括用于识别RFID标签280的信息。
这里，将描述用于检测门100的打开和关闭的特定方法。
当致动器250相对于传感器主体210被设置在预定位置时，传感器主体210检测致动器250。具体地，当致动器250的RFID标签280位于可以进行从传感器主体210的线圈212的无线电功率传输的范围内时，传感器主体210向致动器250供应功率，并且致动器250向传感器主体210传输预定信号。当检测到线圈212接收来自致动器250的预定信号时，线圈212检测致动器250并且通知处理器211。当接收到这个通知时，处理器211识别致动器250。
当传感器主体210检测到致动器250时，处理器211确定其上设置有致动器250的可移动框架112面向其上设置有呈预定状态的传感器主体210的固定框架111，并且门100处于关闭状态。当传感器主体210未检测到致动器250时，确定其上设置有致动器250的可移动框架112未面向其上设置有呈预定状态的传感器主体210的固定框架111，并且门100处于打开状态。
接下来，将描述制造设备。
作为装有门的设备10的制造设备是制造各种产品(例如，电气、机械和化学物质)的设备。制造设备或产品不受限制，并且是例如将考虑处理的制造设备或产品。制造设备可以根据安全开关200的状态来操作。例如，当由安全开关200检测到所有门100的关闭状态时，所述制造设备可以是可操作的，并且当由安全开关200检测到至少一个门100的打开状态时，所述制造设备可以是不可操作的。因此，装有门的设备10可以将所述制造设备或产品保持在安全状态。
可以由安全PLC来执行根据安全开关200的状态允许或禁止所述制造设备的操作。安全PLC被连接在安全开关200与所述制造设备主体之间。安全PLC可以获取来自安全开关200中的至少一个安全开关的异常检测信号并给予所述异常检测信号来确定允许或禁止所述制造设备的操作。例如，当由安全开关200检测到所有门100的关闭状态时安全PLC的处理器可以允许所述制造设备的操作，并且当由安全开关200检测到门100中的至少一个门的打开状态时可以禁止所述制造设备的操作。
虽然未特别示出，但是安全PLC包括处理器、输入/输出单元等。处理器与被包括在安全PLC中的存储器协作来实现各种功能。处理器可以包括MPU、CPU、DSP等。处理器控制安全PLC的总体操作。输入/输出单元用外部装置(例如，安全开关200或制造设备)执行数据、信息和信号的输入和输出。各种信号线被连接至输入/输出单元。输入/输出单元(输入和输出中的至少一种)经由信号线输入和输出信号，诸如电源信号、异常检测信号、显示控制信号、以及用于控制制造设备的控制信号。应该注意的是，安全PLC可以被包括在开关系统5中。
应该注意的是，在图1中，设置多个门100以围绕所述制造设备，装有门的设备10在平面图中被形成为矩形形状，并且本公开不限于此。例如，多个门100可以被布置在一个方向上。在这种情况下，多个门100可以沿平行于门主体113的表面的方向被线性地布置，或可以沿垂直于门100的所述表面的方向被线性地布置。当门100垂直于门100的所述表面被布置时，假定大量门100被布置在当从确认者观察时的深度方向上，并且可能难以确认布置在背侧上的安全开关200的显示。
接下来，将描述安全开关200的分类。
多个安全开关200被设置并且被分类成主开关200M和从开关200S。主开关200M被设置在多个安全开关200当中的最后一级处，并且被设置为紧接在安全PLC 400之前。从开关200S是多个安全开关200当中的除了主开关200M之外的安全开关，并且是与另一个安全开关200相邻而不是与安全PLC相邻的安全开关。
图4是示出连接至安全开关200的输入/输出单元219的信号线中的每一个信号线的示例的示图。图4示出其中主开关200M与从开关200S彼此连接的示例。
电源信号线(+V和0V)、OSSD信号线(OSSD1和OSSD2)、检查信号线(CHECK_IN和CHECK_OUT)等被连接至主开关200M的输入/输出单元219。电源信号线传输电源信号。OSSD信号线将异常检测信号从主开关200M传输至安全PLC 400。OSSD1和OSSD2传输相同的信号。也就是说，OSSD信号线是重复的。检查信号线从所述从开关200S传输异常检测信号和显示控制信号中的至少一个，并且将异常检测信号和显示控制信号中的至少一个传输至从开关200S。CHECK_IN是输入信号线，并且CHECK_OUT是输出信号线。
电源信号线(+V和0V)、检查信号线(CHECK_IN和CHECK_OUT)等被连接至从开关200S的输入/输出单元219。电源信号线传输电源信号。检查信号线将异常检测信号和显示控制信号中的至少一个传输至另一从开关200S或主开关200M。CHECK_IN是输入信号线，并且CHECK_OUT是输出信号线。
如上文描述的，主开关200M和从开关200S在通过其传输异常检测信号的信号线的数目方面不同。具体地，主开关200M通过重复的信号线(OSSD1和OSSD2)输出异常检测信号。从开关200S经由单个信号线(CHECK_OUT)输出异常检测信号。
应该注意的是，主开关200M的主电路和从开关200S的主电路包括例如处理器211。显示控制信号和异常检测信号可以通过在实体上不同的信号线而被传输。也就是说，多个检查信号线可以被提供用于输入和输出中的每一个。另外，信号线中的每一个的颜色不限于图4的示例。
接下来，将描述显示控制信号的产生。
主开关200M通过获取异常检测信号来获取另一个开关(从开关)的检测结果。主开关200M的处理器211还获取自身的开关的检测结果。主开关200M的处理器211基于另一个开关的检测结果和所述自身的开关的检测结果来产生显示控制信号。在这种情况下，当另一个开关的检测结果和所述自身的开关的检测结果全部指示关闭状态时，处理器211产生包括关闭信息的显示控制信号。另外，当另一个开关的检测结果和所述自身的开关的检测结果中的至少一个指示打开状态时，处理器211产生包括打开信息的显示控制信号。主开关200M的输入/输出单元219将所产生的显示控制信号直接地或间接地输出至从开关200S中的每一个。
代替主开关200M，安全PLC可以产生显示控制信号。在这种情况下，安全PLC的处理器通过安全PLC的输入/输出单元将所产生的显示控制信号直接地或间接地输出至安全开关200中的每一个。
接下来，将描述基于安全开关200的显示控制信号的显示示例。
从开关200S中的每一个的输入/输出单元219接收来自主开关200M的显示控制信号。替代性地，安全开关200(主开关200M和从开关200S)中的每一个的输入/输出单元219接收来自安全PLC的显示控制信号。
光源213可以基于自身的开关的显示控制信号和检测结果中的至少一个来显示。在这种情况下，光源213的显示模式可以依赖于基于所述自身的开关的显示控制信号和检测结果中的至少一个得到的显示中的光源213的数目而不同。
首先，将描述其中设置有多个光源213的情况。这里，例示出光源213包括两个光源——第一光源213A和第二光源213B。
光源213可以分别执行基于所述自身的开关的检测结果的显示和基于显示控制信号的显示。例如，第一光源213A执行基于所述自身的开关的检测结果的显示，并且第二光源213B执行基于显示控制信号的显示。
当所述自身的开关的检测结果指示所述自身的门的关闭状态时，第一光源213A可以以显示模式DM1(例如，发绿光)显示。另外，当所述自身的开关的检测结果指示所述自身的门的打开状态时，第一光源213A可以以显示模式DM2(例如，发红光)显示。
当显示控制信号包括关闭信息时，第二光源213B可以执行呈显示模式DM1(例如，发绿光)的显示。另外，当显示控制信号包括打开信息时，第二光源213B可以以显示模式DM2(例如，发红光)显示。
首先，将描述其中设置有一个光源213的情况。
光源213同时执行基于自身的开关的检测结果的显示和基于显示控制信号的显示。因此，优选的是，光源213以与其中存在多个光源213的情况相比显示模式更多的变化来执行显示。
图5是示出通过单个光源213得到的显示模式的示例的示图。在由单个光源213得到的显示模式中，可以应用图5中示出的两个表格T1和T2中的任一表格。
例如，当显示控制信号包括关闭信息并且所述自身的开关检测关闭状态时，光源213可以以显示模式DM1(例如，发绿光)显示。当所述自身的开关处于打开状态时，显示控制信号是打开信息。因此，不存在这样的图案：在所述图案中，显示控制信号包括关闭信息并且所述自身的开关检测打开状态。
当显示控制信号包括打开信息时，光源213可以以显示模式DM3(例如，发黄光)来显示光，而不管所述自身的开关检测关闭状态还是打开状态。替代性地，当显示控制信号包括打开信息时，光源213可以在所述自身的开关检测关闭状态时以显示模式DM4(例如，绿色闪烁)来显示，并且可以在所述自身的开关检测打开状态时以显示模式DM2(例如，发红光)来显示。
当显示控制信号包括打开信息时，安全开关200以显示模式DM3来显示光，由此显示模式DM3的显示的确认者可以识别安全开关200中的任一安全开关检测打开状态，虽然所述自身的门的打开状态和关闭状态是未知的，并且可以采取措施，诸如关闭另一个门。应该注意的是，所述自身的门的打开状态和关闭状态可以被直接地确认。
当显示控制信号包括打开信息时，安全开关200以显示模式DM4来显示光，由此显示模式DM4的显示的确认者可以识别所述自身的门处于关闭状态并且安全开关200中的任一安全开关检测打开状态，并且可以采取措施，诸如关闭另一个门。
当显示控制信号包括打开信息时，安全开关200以显示模式DM2来显示光，由此显示模式DM2的显示的确认者可以识别所述自身的开关检测打开状态，虽然另一个门的打开状态和关闭状态是未知的。在显示模式DM2的情况下，确认者可以通过确认在关闭所述自身的门之后所述自身的开关的显示模式来确认另一个门是否也是打开的。
接下来，将描述多个安全开关200与安全PLC 400之间的连接关系。
图6是示出多个安全开关200与安全PLC 400之间的连接关系的第一示例的示图。图7是示出多个安全开关200与安全PLC 400之间的连接关系的第二示例的示图。图8是示出多个安全开关200与安全PLC 400之间的连接关系的第三示例的示图。
在图6中安全开关200中的每一个安全开关被连接至安全PLC400。在图6的情况下，显示控制信号由安全PLC 400产生。由于安全开关200中的每一个安全开关都是被定位成紧接在安全PLC 400之前的安全开关，所以安全开关200是主开关200M。
在图6中，安全开关200中的每一个安全开关的输入/输出单元219输出安全PLC400的异常检测信号。安全PLC 400的输入/输出单元获取来自安全开关200中的每一个安全开关的获取。安全PLC 400的处理器基于来自安全开关200中的每一个安全开关的异常检测信号来产生显示控制信号。安全PLC 400的输入/输出单元将显示控制信号输出至安全开关200中的每一个安全开关。安全开关200中的每一个安全开关的输入/输出单元219获取来自安全PLC 400的显示控制信号。
根据图6中示出的连接关系，显示控制信号快速地到达安全开关200中的每一个安全开关，并且安全开关200中的每一个安全开关的显示的实时性能被改善。
在图7中，安全开关200和安全PLC 400以环形形状且被直接地连接(即，以回路形状连接)。在这种情况下，显示控制信号由安全PLC 400产生。应该注意的是，在图7中，最后一级的安全开关200是主开关200M，并且其它安全开关200是从开关200S。
在图7中，从开关200S中的每一个从开关的输入/输出单元219将异常检测信号输出至后一级的另一个相邻开关。主开关200M的输入/输出单元219将异常检测信号输出至安全PLC 400。安全PLC 400的输入/输出单元获取来自主开关200M的异常检测信号。安全PLC400的处理器基于所获取的异常检测信号来产生显示控制信号。
安全PLC 400的输入/输出单元将显示控制信号输出至第一级的从开关200S。第一级的从开关200S的输入/输出单元219获取来自安全PLC 400的显示控制信号并且将显示控制信号输出至后一级的另一个相邻开关(从开关200S或主开关200M)。从开关200S中的除了第一级的从开关之外的每一个从开关的输入/输出单元219获取来自相邻从开关200S的显示控制信号，并且将显示控制信号输出至后一级的另一个相邻从开关(从开关200S或主开关200M)。
根据图7中示出的连接关系，安全PLC 400不需要分别执行异常检测信号和显示控制信号与所有安全开关200的通信。具体地，异常检测信号可以从主开关200M获取，并且显示控制信号可以被输出至第一级的从开关200S。因此，可以在安全PLC 400指示显示控制时降低安全PLC 400上的负载或负荷。
在图8中，安全开关200以环形形状且被直接地连接(即，以回路形状连接)。然后，最后一级的安全开关200(即，主开关200M)被连接至安全PLC 400。在这种情况下，显示控制信号由主开关200M产生。
在图8中，从开关200S中的每一个从开关的输入/输出单元219将异常检测信号输出至后一级的另一个相邻开关。主开关200M的输入/输出单元219将异常检测信号输出至安全PLC 400。安全PLC 400的输入/输出单元获取来自主开关200M的异常检测信号。主开关200M的处理器211基于所获取的异常检测信号来产生显示控制信号。主开关200M的输入/输出单元219将显示控制信号直接地或间接地输出至从开关200S中的每一个从开关。
根据图8中示出的连接关系，主开关200M不需要分别执行异常检测信号与所有从开关200S的通信。具体地，从设置在前一级的相邻从开关200S获取异常检测信号就足够了。
图9是示出与多个安全开关200和图8中示出的安全PLC 400之间的连接关系的第三示例相对应的显示控制信号的第一传输装置示例的示图。在图9中，异常检测信号以与图8中相同的方式传输。也就是说，异常检测信号沿一个方向被传输至后一级的另一个开关或安全PLC 400。
同时，显示控制信号从作为产生源的主开关200M被传输至第一级的从开关200S，然后被顺序地传输至后一级的另一个相邻开关。也就是说，第一级的从开关200S的输入/输出单元219获取来自主开关200M的显示控制信号并且将显示控制信号输出至后一级的另一个相邻开关(从开关200S或主开关200M)。从开关200S中的除了第一级的从开关之外的每一个从开关的输入/输出单元219获取来自前一级的相邻从开关200S的显示控制信号并且将显示控制信号输出至后一级的另一个相邻从开关(从开关200S或主开关200M)。因此，显示控制信号的传输路径是如图9中示出的回路路径。
根据图9中示出的显示控制信号的传输装置，显示控制信号被输出至第一级的从开关200S就足够了。因此，可以在主开关200M指示显示控制时降低主开关200M上的负载或负荷。
图10是示出与多个安全开关200和图8中示出的安全PLC 400之间的连接关系的第三示例相对应的显示控制信号的第一传输装置示例的示图。在图10中，异常检测信号以与图8中相同的方式传输。也就是说，异常检测信号沿一个方向被传输至后一级的另一个开关或安全PLC 400。
同时，显示控制信号从作为产生源的主开关200M被直接地传输至从开关200S中的每一个从开关。也就是说，主开关200M的输入/输出单元219将显示控制信号输出至从开关200S中的每一个从开关。从开关200S中的每一个从开关的输入/输出单元219获取来自主开关200M的显示控制信号。因此，显示控制信号的传输路径不是回路路径。
根据图10中示出的连接关系，显示控制信号快速地到达从开关200S中的每一个从开关，并且从开关200S中的每一个从开关的显示的实时性质被改善。
接下来，将描述设置在多个门100上的多个安全开关200的显示示例。
图11是示出多个安全开关200的第一显示示例的示图。在图11中，类似于图1，多个门100围绕制造设备主体。多个门100包括门100A、100B、100C、100D、100E、以及100F。
例如，当门100D处于打开状态时，设置在门100D上的安全开关200D以显示模式DM2(例如，发红光)显示光。在除了门100D之外的门100A、100B、100C、100E和100F中，所述自身的门处于关闭状态，并且作为其它门之一的门100D处于打开状态。因此，除了所述显示之外的安全开关200A、200B、200C、200E和200F基于显示控制信号以显示模式DM4(例如，绿色闪烁)显示。
因此，即使当确认者U1不能直接地确认设置在门100D上的安全开关200D的显示时，确认者U1也可以通过确认可以被确认的设置在门100A上的安全开关200A或可以被确认的设置在门100B上的安全开关200B来识别门100中的任一门处于打开状态。因此，确认者U1可以通过去不能被直接地确认的门100的位置并确认例如安全开关200D的显示来理解门100D处于打开状态。因此，确认者U1可以采取措施(诸如关闭门100D)并且例如可以安全地操作所述制造设备。
图12是示出多个安全开关200的第二显示示例的示图。在图12中，多个门100被线性地布置。多个门100包括门100A、100B、100C和100D。这里，假定多个门100在沿从确认者观察时的深度方向被布置。
例如，当门100C处于打开状态时，设置在门100C上的安全开关200C以显示模式DM2(例如，发红光)显示光。在除了门100C之外的门100A、100B和100D中，所述自身的门处于关闭状态，并且作为其它门之一的门100C处于打开状态。因此，除了安全开关200C之外的安全开关200A、200B和200D基于显示控制信号以显示模式DM4(例如，绿色闪烁)显示。
因此，即使当确认者U1不能直接地确认设置在门100A和100B的后表面侧上的门100C上的安全开关200C的显示时，确认者U1也可以通过确认可以被确认的设置在门100A上的安全开关200A来识别门100中的任一门处于打开状态。因此，确认者U1可以通过去不能被直接地确认的门100的位置并确认例如安全开关200C的显示来理解门100C处于打开状态。因此，确认者U1可以采取措施(诸如关闭门100C)并且例如可以安全地操作所述制造设备。
然后，将以比较示例与本实施例之间的比较的方式来描述由所述安全开关中的每一个安全开关得到的显示。应该注意的是，所述比较示例的安全开关的部件中的每一个部件用增加至附图标记末端的“X”示出。
图13是示出基于比较示例中的多个安全开关200X中的异常检测信号得到的显示的示图。在所述比较示例中，安全开关200X中的每一个安全开关将异常检测信号输出至后一级的其它开关，而不是输出显示控制信号。光源213X包括第一光源213X1和第二光源213X2。在安全开关200X中的每一个安全开关中，第一光源213X1基于所述自身的开关的检测结果来显示光。第二光源213X2基于指示其它开关直至前一级的检测结果的异常检测信号来显示光。
在图13中，安全开关200X1、安全开关200X2、安全开关200X3和安全PLC 400X从前一级开始按此顺序串联连接。在图13中，其上设置有安全开关200X2的门100X2处于打开状态。因此，前一级的安全开关200X2和安全开关200X1获取包括关闭信息的异常检测信号。安全开关200X2的后一级的安全开关200X3获取包括打开信息的异常检测信号。安全开关200X3将包括打开信息的异常检测信号输出至安全PLC 400X。
因此，在安全开关200X1中，第一光源213X1以显示模式DM1(例如，发绿光)显示光，并且第二光源213X2以显示模式DM1显示光。在安全开关200X2中，第一光源213X1以显示模式DM2(例如，发红光)显示光，并且第二光源213X2以显示模式DM1显示光。在安全开关200X3中，第一光源213X1以显示模式DM1显示光，并且第二光源213X2以显示模式DM2显示光。
因此，在所述比较示例中的安全开关200X1中，即使第一光源213X1和第二光源213X2被确认，也不可能确定其它安全开关200X是否检测到异常，即，其它门100X是否打开。
图14是示出基于根据实施例的多个安全开关200中的显示控制信号得到的显示示例的示图。在本实施例中，安全开关200中的每一个安全开关将异常检测信号输出至后一级的另一个开关，并且还输出显示控制信号。光源213包括第一光源213A和第二光源213B。在安全开关200中的每一个安全开关中，第一光源213A基于所述自身的开关的检测结果来显示光。第二光源213B基于指示所有其它开关的检测结果的显示控制信号来显示光。
在图14中，从开关200S1、从开关200S2、主开关200M和安全PLC 400从前一级开始按此顺序串联连接。在图14中，仅其上设置有从开关200S2的门100B处于打开状态。因此，前一级的从开关200S2和从开关200S1获取包括关闭信息的异常检测信号。从开关200S2的后一级的主开关200M获取包括打开信息的异常检测信号。主开关200M将包括打开信息的异常检测信号输出至安全PLC 400。主开关200M或安全PLC 400产生包括打开信息的显示控制信号。所产生的显示控制信号被按此顺序传输至例如从开关200S1、从开关200S2和主开关200M。
因此，在从开关200S1中，第一光源213A以显示模式DM1显示光，并且第二光源213B以显示模式DM2显示光。在从开关200S2中，第一光源213A以显示模式DM2显示光，并且第二光源213B以显示模式DM2显示光。在主开关200M中，第一光源213A以显示模式DM1显示光，并且第二光源213B以显示模式DM2显示光。
如上文描述的，根据本实施例的安全开关200，类似于所述比较示例，可以识别和显示在具有异常的安全开关200的后一级的另一个开关中存在异常。另外，安全开关200可以通过基于甚至在具有异常的安全开关的前一级中的显示控制信号执行显示来识别和显示后一级的另一个开关中存在异常。因此，安全开关200可以掌握其它开关的检测结果，而不管其它开关的布置顺序如何，并且可以在考虑到由另一个安全开关检测到存在或不存在异常的情况下改善存在或不存在异常的显示精度。
例如，存在这种情况：其中，装有门的设备10是大型的并且确认者不能通过目测直接地确认门100或安全开关200。在这种情况下，非常有利的是可以通过以视觉方式可识别的安全开关200得到的显示来掌握另一个安全开关的情况或状态。通过根据本实施例的安全开关200，安全开关200中的每一个安全开关的状态可以以高精度来掌握，并且例如，所述制造设备主体可以被适当地且安全地操作。
接下来，将以比较示例与本实施例之间的比较的方式描述安全开关200X中的每一个安全开关的安全输出。应该注意的是，所述比较示例的安全开关的部件中的每一个部件用增加至附图标记末端的“X”示出。
图15是示出基于所述比较示例中的多个安全开关200X中的异常检测信号的输出的示图。
在图15中，安全开关200X1、安全开关200X2、安全开关200X3和安全PLC 400X从前一级开始按此顺序串联连接。安全开关200X1、200X2和200X3中的每一个安全开关的输入/输出单元219X通过重复的信号线(OSSD1和OSSD2)将异常检测信号输出至安全PLC 400X的后一级的安全开关200X。
这样，所述比较示例中的安全开关200X通过所有安全开关200X中的重复的信号线来输出异常检测信号。因此，安全开关200X的配置全部相同。
图16是示出根据本实施例的多个安全开关200中的异常检测信号的输出示例的示图。应该注意的是，在图16中，显示控制信号的输出被省略。
在图16中，从开关200S1、从开关200S2、、主开关200M和安全PLC 400从前一级开始按此顺序串联连接。从开关200S1和200S2中对每个从开关通过单个信号线(CHECK_OUT)将异常检测信号输出至后一级的安全开关200(从开关200S2和主开关200M)。相反，主开关200M通过重复的信号线(OSSD1和OSSD2)将异常检测信号至后一级的安全PLC 400。
这样，根据本实施例的开关系统5，在从开关200S(它是多个安全开关200当中的除了最后一级的安全开关之外的安全开关)中，通过其传输异常检测信号的信号线是单个，并且在主开关200M(它是多个安全开关200当中的最后一级的安全开关)中，通过其传输异常检测信号的信号线是重复的。因此，从开关200S可以将开关的配置简化为在安全输出中具有较少故障的安全开关。另外，主开关200M可以保持安全输出性能，而不需要将开关的配置简化为在安全输出中具有高重要程度的安全开关。
虽然上文参考附图描述了各个实施例，但是不用说，本发明不限于此。本领域技术人员将明白的是，可以在权利要求的范围内构思各种改变和变型，并且还应理解，各种改变和变型属于本发明的技术范围。另外，在上文描述的实施例中的各自的部件可以在不脱离本发明的范围的范围内被可选地组合。
在上文描述的实施例中，装有门的设备10通过门100来围绕所述制造设备，但是本公开不限于此。例如，可以设置贮物柜或锁柜(例如，配送贮物柜)来代替所述制造设备。另外，门100可以仅围绕预定空间。也就是说，装有门的设备10可以仅隔开所述空间。
在上文的实施例中，安全开关200检测门100的打开状态和关闭状态作为存在或不存在异常的检测，并且本公开不限于此。可以检测门100的除了打开状态和关闭状态之外的异常。
在上文描述的实施例中，安全开关200被设置在门100的背侧上，但是本公开不限制于此，并且安全开关200可以被设置在门100的前侧上。另外，虽然门主体113由例如透光性构件构成，但是门主体113可以由不透光性构件构成。
处理器可以以上文中描述的实施例自由地且实体地配置。当使用可编程处理器时，处理内容可以通过改变程序来改变，并且因此在设计处理器时的自由度可以被增加。处理器可以由一个半导体芯片来配置，或可以在实体上由多个半导体芯片来配置。当处理器由多个半导体芯片来配置时，在上文中描述的实施例中的控制可以分别由不同的半导体芯片来实现。在这种情况下，可以认为一个处理器由多个半导体芯片来配置。处理器可以由半导体芯片和具有不同函数的构件(诸如电容)来配置。一个半导体芯片可以被配置成实现处理器的功能和另一功能。多个处理器可以由一个处理器来实现。
如上文描述的，在实施例中，安全开关200包括检测存在或不存在异常的检测单元、输出指示存在或不存在异常的检测结果的异常检测信号的输出单元(例如，输入/输出单元219)、输入显示控制信号的输入单元(例如，输入/输出单元219)、以及基于显示控制信号来执行显示的显示单元(例如，光源213)。
因此，安全开关200将基于其它开关的一部分的存在或不存在异常的检测结果的异常检测信号与显示控制信号处理为不同的信号，并且因此可以基于显示控制信号来执行显示控制，而与异常检测信号无关。因此，即使当在多个安全开关200串联连接中安全开关200被设置在检测到异常(检测到不存在异常)的安全开关200之前的级处时，安全开关200也可以通过获取显示控制信号来执行显示，而不管检测到异常的安全开关200的布置顺序如何。因此，安全开关200可以在考虑到由其它开关检测到存在或不存在异常的情况下改善存在或不存在异常的显示精度。
显示控制信号可以基于通过安全开关200和另一个安全开关200(另一个开关)中的每一个而得到的存在或不存在异常的检测结果。
因此，安全开关200可以通过获取显示控制信号来可靠地显示异常出现在安全开关200中的至少一个安全开关中。
显示单元可以基于显示控制信号以及由检测单元检测到的存在或不存在异常的检测结果来执行显示。
因此，安全开关200可以在考虑到显示控制信号和所述自身的开关存在或不存在异常的检测结果的情况下执行显示。应该注意的是，这种显示可以通过基于显示控制信号的显示和基于所述自身的开关存在或不存在异常的检测结果的显示、由分立的显示单元来执行，或可以以由一个显示单元考虑到基于显示控制信号的显示和基于所述自身的开关存在或不存在异常的检测结果的显示两者的信息的显示模式来执行。
在显示控制信号指示由安全开关200和另一个安全开关200中的至少一个检测到异常的情况下，显示单元可以以与显示控制信号指示安全开关200和另一个安全开关200均未检测到异常的情况下的显示模式不同的显示模式来执行显示。
因此，安全开关200可以实现安全开关中的每一个安全开关中的检测到异常的安全开关的一目了然的确认，并且显示的确认者可以快速响应于异常。确认者可以通过确认可见安全开关200的显示的显示模式来识别例如设置在不可见位置的安全开关200存在或不存在异常的检测结果。
显示单元可以在检测单元检测到异常的情况下显示指示检测单元检测到异常的信息。
因此，安全开关200可以明确地显示所述自身的开关的检测结果。在这种情况下，安全开关200可以以与基于显示控制信号的显示不同的显示模式来显示所述自身的开关的检测结果。
安全开关200可以被设置在门100上。检测单元可以检测门100的打开状态和关闭状态。
因此，安全开关200可以基于其上设置有所述自身的开关或另一个开关的自身的门或另一个门的打开状态和关闭状态来执行显示。
另外，根据上文描述的实施例的开关系统5包括上文描述的多个安全开关200。多个安全开关200包括主开关200M(第一安全开关的示例)和从开关200S(第二安全开关的示例)。从开关200S的输出单元将从开关200S的检测单元检测到的存在或不存在异常的检测结果输出至主开关200M。主开关200M包括控制单元(例如，处理器211)，控制单元基于主开关200M的检测单元检测到存在或不存在异常的检测结果以及由从开关200S输出的存在或不存在异常的检测结果，将显示控制信号输出至从开关200S。
因此，在开关系统5中，多个安全开关200当中的主开关200M可以汇总由安全开关200得到的存在或不存在异常的检测结果，并且可以在考虑到安全开关200的检测结果的情况下产生和输出显示控制信号。因此，主开关200M可以基于由所述自身的开关和另一个开关中的每一个而得到的存在或不存在异常的检测结果来输出显示控制信号，显示控制信号不同于基于其它开关的一部分的存在或不存在异常的检测结果得到的异常检测信号。因此，预定的安全开关200可以在考虑到由其它开关检测到存在或不存在异常的情况下改善存在或不存在异常的显示精度。
多个安全开关200可以以环形形状且以串联方式连接。
因此，多个安全开关200可以被回路连接或环状连接。因此，主开关200M不需要与从开关200S中的每一个从开关通信。例如，信号可以被输出至第一级的从开关200S以及从最后一级的从开关200S输入。因此，主开关200M的输入/输出的负荷可以被降低。
主开关200M的输出单元可以通过重复的信号线来输出异常检测信号。从开关200S的输出单元可以通过单个信号线来输出异常检测信号。
因此，开关系统5可以通过主开关200M来保持安全输出的性能，同时简化从开关200S的配置。
根据上文描述的实施例的开关系统5包括多个安全开关200。多个安全开关200中的每一个安全开关可以包括检测存在或不存在异常的检测单元、以及输出指示存在或不存在异常的检测结果的异常检测信号的输出单元。多个安全开关200被串联连接并且包括设置在最后一级处的主开关200M(第一安全开关的示例)和设置在除了最后一级之外的位置处的从开关200S(第二安全开关的示例)。主开关200M的输出单元通过重复的信号线来输出异常检测信号。从开关200S的输出单元通过单个信号线来输出异常检测信号。
因此，开关系统5可以通过主开关200M来保持安全输出的性能，同时简化从开关200S的配置。因此，可以满足安全性能同时降低整个系统的成本。另外，即使当获取来自主开关200M的异常检测信号的控制装置(例如，安全PLC400)根据异常检测信号来控制预定制造设备的操作时，也可以通过以高可靠性地通知异常检测信号来防止安全性降低。
虽然已经参考特定实施例详细描述了本公开，但是本领域技术人员将明白的是，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下进行各种改变和变型。
本公开是基于2020年1月24日递交的日本专利申请(专利申请号：2020-010408)，并且所述日本专利申请的内容通过引用并入本文中。
工业实用性
本公开用于安全开关、开关系统等，其能够在考虑到由其它安全开关检测到存在或不存在异常的情况下改善存在或不存在异常的显示精度。
附图标记列表
5 开关系统
10 装有门的设备
100 门
111 固定框架
112 可移动框架
113 门主体
200 安全开关
200M 主开关
200S 从开关
210 传感器主体
211 处理器
212 线圈
213 光源
219 输入/输出单元
250 致动器
280 RFID标签
400 安全PLC。

Claims (10)

1.一种安全开关，包括：
检测单元，所述检测单元被配置成检测存在或不存在异常；
输出单元，所述输出单元被配置成输出指示存在或不存在异常的检测结果的异常检测信号；
输入单元，所述输入单元被配置成输入显示控制信号；以及
显示单元，所述显示单元被配置成基于所述显示控制信号来执行显示。
2.根据权利要求1所述的安全开关，
其中，所述显示控制信号基于通过所述安全开关和另一个安全开关中的每一个而得到的存在或不存在异常的检测结果。
3.根据权利要求1或2所述的安全开关，
其中，所述显示单元基于所述显示控制信号以及由所述检测单元检测到的存在或不存在异常的检测结果来执行显示。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的安全开关，
其中，在所述显示控制信号指示由所述安全开关和所述另一个安全开关中的至少一个检测到异常的情况下，所述显示单元以与所述显示控制信号指示所述安全开关和所述另一个安全开关均未检测到异常的情况下的显示模式不同的显示模式来执行显示。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的安全开关，
其中，所述显示单元在所述检测单元检测到异常的情况下显示指示所述检测单元检测到异常的信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的安全开关，
其中，所述安全开关被设置在门上，并且
其中，所述检测单元被配置成检测所述门的打开和关闭状态。
7.一种开关系统，包括：
多个安全开关，所述多个安全开关中的每一个安全开关都是根据权利要求1至6中任一项所述的安全开关，
其中，所述多个安全开关包括第一安全开关和第二安全开关，
其中，所述第二安全开关的所述输出单元将由所述第二安全开关的所述检测单元检测到的存在或不存在异常的检测结果输出至所述第一安全开关，并且
其中，所述第一安全开关包括控制单元，所述控制单元被配置成基于由所述第一安全开关的所述检测单元检测到的存在或不存在异常的检测结果、以及由所述第二安全开关输出的存在或不存在异常的检测结果，将所述显示控制信号输出至所述第二安全开关。
8.根据权利要求7所述的开关系统，
其中，所述多个安全开关以环形形状且以串联的方式连接。
9.根据权利要求7或8所述的开关系统，
其中，所述第一安全开关的所述输出单元被配置成通过双工信号线来输出所述异常检测信号，并且
其中，所述第二安全开关的所述输出单元被配置成通过单个信号线来输出所述异常检测信号。
10.一种开关系统，包括：
多个安全开关，
其中，所述多个安全开关中的每一个安全开关包括：
检测单元，所述检测单元被配置成检测存在或不存在异常；以及
输出单元，所述输出单元被配置成输出指示存在或不存在异常的检测结果的异常检测信号，
其中，所述多个安全开关被串联连接，所述多个安全开关包括设置在最后一级处的第一安全开关和设置在除了最后一级之外的位置处的第二安全开关，
其中，所述第一安全开关的所述输出单元被配置成通过双工信号线来输出所述异常检测信号，并且
其中，所述第二安全开关的所述输出单元被配置成通过单个信号线来输出所述异常检测信号。
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