CN116783359A - 用于访问工业机器或车间的手柄致动器装置及相关组件 - Google Patents

Abstract

一种用于访问工业机器或车间的屏障或保护板的手柄致动器装置，其中出入口(A)包括可移动部分(M)和固定框架(T)，接收式或发送式的固定装置(2)固定到固定框架(T)，固定装置(2)连接到所述机器或车间，手柄致动器装置(1)包括：外壳(3)，其具有用于固定到出入口(A)的可移动部分(M)的设备并设置有手柄部分(4)，手柄部分适于由用户抓握以移动出入口(A)的可移动部分(M)；致动器(5)，其与外壳(3)相关联并设置有第一发送或接收元件(6)，第一发送或接收元件(6)适于在出入口(A)关闭时与放置在出入口(A)的固定框架(T)上的固定的接收或发送装置(2)相互作用，以启用/禁用要监视的机器或车间的一个或多个操作，其中，外壳(3)包括壳体(7)，壳体(7)被成形为根据至少两种配置容纳致动器(5)，其中第一元件(6)适于根据至少两个不同的位置被定向并且面向壳体(7)的两个不同面(8、9)。

Description

用于访问工业机器或车间的手柄致动器装置及相关组件

技术领域

本发明在工业用电气装置领域中得到应用，并且具体地以具有手柄致动器装置为其目的，该手柄致动器装置被设计成用于屏障或保护板，用于防护对机器或工业车间的访问。本发明还涉及一种设置有上述用于访问控制的手柄致动器装置的致动器组件。

背景技术

众所周知，进入工业机器或车间需要通过提供防止操作员主动或意外进入操作周界的手段来进行持续监视。

为此，诸如屏障、周界和保护板的出入口通常设置有一个或多个安全装置，该安全装置连接至机器或车间的电源电路以及可能的辅助服务电路，以便仅在机器或车间或其危险部件被阻塞后才允许在周界内部进行访问，从而持续指示机器或车间的运行状态以及可能影响车间的任何部分的任何异常情况。

这些装置的安全等级必须高，如果操作员在机器或车间仍在运行的情况下进入周界，则会发生较高的风险。

一种已知类型的访问控制设备是安全手柄，即那些允许打开和关闭出入口从而在打开出入口或出入口简单解锁时允许车间停机或仅部分停机的装置。

在US2005/108945中公开了一种安全手柄的示例，其中，手柄包括磁性传感器装置，该磁性传感器装置检测出入口的打开以控制操作电源电路的随后打开和系统的随后关停。

在DE102009039591中公开了用于控制出入口的安全手柄的另一示例，其中，该手柄与适于与致动器设备相关联，该致动器设备被设计为与致动器装置相互作用，该致动器装置与出入口的固定部分相关联。

此外，同一申请人的WO2019229717公开了另一种类型的手柄，其中主体由固定支架形成，固定支架适于固定到出入口的可移动部分的框架，并且主体或外壳也具有手柄的功能，依次固定在支架上。

支架还有一个用于固定致动器的座，该致动器配有RFID(射频识别)标签，适合与合适的控制设备相互作用，通常是放置在开关中的天线或应用于框架固定部分的传感器，以发出出入口已关闭的信号并启用受保护的机器或车间的启动。

致动器元件由一个块组成，该块在其中容纳RFID标签，并配备一个定心和保持元件，该元件适用于在固定设备插入固定设备中存在的合适槽中后与存在于固定设备中的锁定/解锁机构协作，根据这种安全装置的典型操作模式。

反过来，支架设计用于根据两个不同的方向容纳执行器，具体取决于入口是铰链开口、右侧或左侧类型还是滑动开口类型。

上述解决方案特别适用于需要一定安全级别的区域，以便在机器或车间的运行阶段或在无法保证被防护周界内的安全条件的所有情况下阻止访问。

此外，该解决方案特别强健，因此需要适合其固定的空间和结构，典型的需要特定安全级别的出入口。

同时，需要更轻松的解决方案，这些解决方案也适用于固定空间较小的出入口，并且无需在出入口关闭的同时阻塞出入口。

在这些情况下，提供使用与手柄相关联的致动器系统的常见解决方案，无论它们是机电系统还是RFID标签/天线或类似的电子系统，通常都受限于致动器装置的定向可能性，因此有必要根据手柄的最终方向设计不同的模型。

或者，这些解决方案必须配备多个致动器，这些致动器适合根据手柄实际占据的位置选择性地接合放置在固定装置上的接收元件，例如开关或传感器。

发明内容

本发明的目的是通过实现一种手柄致动器装置来克服上述缺点，该手柄致动器装置适于被应用于工业机器或车间的监控的屏障或保护板，其特征在于特别高的效率和较低的成本。

一个特定的目的是提供一种适于被应用于屏障或保护板的手柄致动器装置，该手柄致动器装置可根据可用空间和开关装置的位置根据不同的定向被应用于出入口的框架，开关装置被设计为在出入口关闭时与该手柄致动器装置板进行交互。

又一个目的是提供一种适用于屏障或保护板的手柄致动器装置，其不需要根据在其固定中选择的定向而改变结构，但为此提供一些简单的重新配置操作就足够了。

又一目的是提供一种适用于屏障或保护板的手柄致动器装置，其可通过单个致动器元件根据不同的固定定向进行操作。

又一目的在于提供一种结构简单、紧凑的适用于屏障或保护板的手柄致动器装置。

这些目的以及在下文中将变得更加明显的其他目的通过手柄致动器装置实现，手柄致动器装置适于与工业机器或车间的屏障或保护板的出入口相关联，其中出入口包括可移动部分和固定框架，连接到机器或车间的固定的接收或发送装置固定到固定框架上，根据独立权利要求，致动器装置包括外壳，该外壳具有用于固定到出入口的可移动部分的设备并设置手柄部，手柄部适于由用户抓握以用于移动出入口的可移动部分，至少一个致动器与外壳相关联并设置有第一发送或接收元件，该第一发送或接收元件适于在关闭出入口时与放置在出入口的固定框架上的接收或发送装置相互作用以启用/禁用要监视的一个或多个机器或车间的操作。

根据本发明的一个特殊特征，外壳具有至少一个壳体，其形状根据至少两种配置被成形为容纳所述至少一个致动器，在这两种配置中所述第一元件根据至少两个不同位置被定向并且被选择性地面向所述壳体的至少两个不同面。

以此方式，第一发送或接收元件(例如RFID标签或天线)的位置可根据外壳的定向(一旦被固定到通道的可移动部分)，和/或存在于出入口框架上的固定装置的定向修改，以便即使在更小的空间中也能固定手柄装置，而不会失去与固定装置相互作用的能力。

根据从属权利要求获得本发明的有利实施方式。

附图说明

根据本发明的手柄致动器装置和包括它的致动器组件的一些优选但非排他性实施方式的详细描述，本发明的进一步的特征和优点将变得更加明显，通过非限制性示例的方式示出借助附图示出，其中：

图1是第一实施方式的应用于铰链开启出入口的组件的立体图，其中出入口是开启的；

图2是图1的组件的透视图，其中出入口是关闭的；

图3是图1的组件的透视图，该组件处于第二组装配置并且应用于具有滑动开口的出入口，其中出入口是打开的；

图4是第二实施方式的致动器装置的分解透视图；

图5是处于第一操作配置的图1的致动器装置的前剖视图；

图6是处于第二操作配置的图1的致动器装置的前剖视图；

图7是第三实施方式的致动器装置的分解透视图；

图8是根据第一操作配置的与检测器装置相关联的图7的致动器装置的分解透视图；

图9是在第二操作配置中与检测器装置相关联的图7的致动器装置的分解透视图；

图10是处于第一操作配置的图7的致动器装置的变体的前剖视图；

图11是处于第二操作配置的图9的致动器装置的前剖视图；

图12是根据又一实施方式的检测器装置的分解透视图。

具体实施方式

参考附图，示出了手柄致动器装置的一些优选但非排他性实施方式，该手柄致动器装置被设计成应用在为保护机器或工业车间而放置的周界或安全屏障的出入口处。

特别地，以已知的方式，可以通过适当的电子或机电安全装置适当地提供访问，这些安全装置被设计成在打开或甚至刚刚解锁时中断机器或车间或其一部分的操作，或者发出被发生以允许操作员干预的解锁或打开的信号，该信号发送根据已知的方法，因此在下文中没有更详细地描述。

一般而言，根据本发明的致动器装置，总体上用1表示，将被设计成固定到出入口A的可移动部分M，以便在关闭出入口本身时与固定到出入口A的固定框架T的固定装置2相互作用。固定装置2可以连接到机器或车间的一个或多个电源和/或服务电路，使得可移动致动器装置1和固定接收装置2之间的相互作用改变机器或车间的一个或多个操作。

图1和图2示出了由可移动致动器装置1和固定接收装置2形成的组件的第一配置模式，其中该组件与具有铰链闭合的出入口A相关联，分别在打开和关闭状态下示出，并且其中可移动致动器装置1固定在水平位置。

图3示出了致动器装置1的不同定位，其在竖直位置固定到出入口A的可移动部分M。

另一方面，图4更详细地显示了手柄致动器装置1的另一实施方式，在其更一般的构造中，手柄致动器装置包括外壳3，外壳3设有用于将出入口A固定到可移动部分M的设备和手柄部分4，手柄部分4适于由用户抓住以移动出入口A的可移动部分M。

外壳3还与致动器5相关联，致动器5设有第一发送元件6，第一发送元件6适于在出入口A关闭时与接收装置2相互作用以启用/禁用待保护的机器或车间的一个或多个操作。

特别地，外壳3设置有壳体7，壳体7的形状针对第一发送元件6的定向根据至少两种不同配置设置以容纳致动器5，并且其中第一元件6选择性地面向壳体7的两个不同面8、9。

优选地，致动器5将根据三个不同的方向插入到壳体7中，其中第一发送元件6选择性地面向壳体7的三个不同面8、9、10。

根据外壳3的水平或竖直固定方向以及接收装置2在固定框架T上的位置来调整发送元件6的位置，以便使可移动致动器装置1和固定接收装置2之间的相互作用处于如下情况，即当出入口A关闭时，第一者相对于第二者从左侧或从右侧或从上到下，或反之亦然，无论定义组件的两个装置的定向是水平或垂直或是如何。

优选但非排他地，第一发送元件6将是遥控类型的并且将配备RFID(射频识别)标签，该标签被设计成与第二接收元件(特别是天线，未示出)通信，第二接收元件放置在固定接收设备2中以发出出入口A已关闭的信号。

有利地，RFID标签6将被编码，使得它可以被接收元件唯一地识别并且防止使用与致动器装置1连接的致动器之外的致动器，以避免不安全地打开入口A的风险。

然而，应当理解，发送元件6也可以是另一种类型，例如具有机电作用，例如键致动器，或者借助于磁性或电磁、光学或其他类型的传感器，因此元件接收器的类型将适应发送元件的性质。

以相同的方式，也可以提供变体，其中致动器装置1包括接收类型的第一元件，而固定装置2上存在的第二元件将是发送类型的。

从图中可以看出，致动器5包括棱柱形支承块11，其适合于紧贴地装配在壳体7中，以完全容纳在外壳3中并且随着其围绕其中心轴线X的旋转而移动到不同方位之一。

支承块11包括用于固定第一发送元件6的座12，第一发送元件6适于随着支承块11绕其中心轴线X的旋转而选择性地进入面向壳体7的面8、9、10中的一个的位置。

第一元件6可以以固定或可拆卸的方式插入支承块11的座12中。

第一发送元件6在座12中的任何稳定定位可以通过胶粘、互锁或借助于不同的机械固定装置来获得。

例如，图5的截面图示出了先前实施方式的变体，从中可以看出，块11根据第一定向布置，例如以将第一发送元件6布置在面向壳体7的外侧面8的位置。

在图6中，块11改为相对于之前的配置旋转90°，以将第一发送元件6布置在面向壳体7的下表面9的位置。

此外，相对于第一配置在相反方向上的90°旋转可使第一发送元件6进入面向壳体7的上表面10的第三位置。

根据未示出的变体，块11可设置有两个或更多个座，其中第一发送元件6可选择性地定位以改变其在壳体7内的定向而无需旋转块11。

根据又一未示出的变体，块11可以设置有两个或更多个第一元件6，第一元件6以固定或可移除的方式插入块11的对应座中。

根据附图，壳体7和块11的配置使得块11一旦插入壳体7内就不可能旋转，因此块11的定向以及因此第一发送元件6的位置必须在将块11插入壳体7之前被限定。

然而，将能够提供一种配置，以允许块11即使在已经被插入到壳体7中之后也能调整块11的定向。

块11在壳体7内的稳定固定将通过螺钉固定装置13或类似物实现，螺钉固定装置13或类似物将插入块11的适当轴向通道14中，轴向通道与存在于壳体7中的固定孔(图中不可见)对齐。

未示出的变型可以是致动器5不包括块11。在这种情况下，致动器可仅由发送或接收类型的第一元件6限定，其可插入直接在壳体7内部获得的合适座中。此外，可以提供两个或更多个发送或接收类型的第一元件6，它们可以同时插入壳体7中获得的相应座内，以根据装置致动器1采取的定向选择性地与接收设备2相互作用。

不论致动器5的配置如何，外壳3的固定可以通过将其直接拧到出入口A的可移动部分M上来实现。这种固定方法将特别适用于不需要在打开时对组件施加过大应力的轻型掩体。

根据到目前为止所描述的前两个变体，紧固设备包括板15，板15具有轴向螺纹孔16并且适于插入存在于块11中的适当的轴向槽17中以限定用于拧紧第一固定螺钉的座。

方便地，块11将包括一对十字交叉槽17、18以选择性地容纳穿孔板15，无论块11在壳体7中的定向如何，如在相同的图5和6中可见。

在板15的相对侧，外壳3到出入口A的可移动部分M的固定可以通过提供螺纹元件例如螺母19来实现，该螺纹元件将限定用于拧紧第二固定螺钉的另一座。

在图7至9中示出了另一变体，其提供固定设备，该固定设备还设置有固定支架20。

支架20具有中心杆21，中心杆21设有孔或槽22以供螺钉或其他机械紧固件通过并适于固定至外壳3。

支架20具有两个折叠成L形的横向侧臂23、24，它们将通过插入外壳3本身的横向通道的另外的紧固件固定到外壳3的侧壁。

这些侧面通道可通过被设计成关闭相应通道并防止从外部接近紧固元件的防篡改盖25来关闭。

这样，将不可能在不留下这种动作的痕迹的情况下从支架20移除外壳3，因此将不可能在不留下痕迹的情况下接触到支架20的紧固设备。

此外，将避免可能产生的危险情况，即：使致动器5与出入口A分离且使其靠近接收装置2，一旦致动器5被识别，接收装置2将检测出入口A的状态是关闭，即使后者可能被打开。

两个臂中的一个，特别是较长的臂23，也将被插入块11内，使得支架20至少部分地限定外壳3的锚固设备和块11的紧固设备。

特别地，同样在这种情况下，块11将具有至少一个轴向槽17，横向臂23将装配在其中。

方便地，块11将包括一对十字交叉槽17、18以根据块11在壳体7内的定向选择性地容纳臂23，如图10和11中可见。

支架20的另一个横向臂24可以替代地装配到设置在外壳3中的相应横向槽26中。

手柄致动器装置1可以实施为具有进一步的功能，例如集成在外壳3内。

例如，外壳3可以在其中容纳或者在任何情况下关联一个或多个控制和/或信号装置，该控制和/或信号发生装置辅助系统的操作，这些装置可以通过提供用于电气和/或电子连接的合适设备连接到机器或车间的电路。

举例来说，可以观察到外壳2的前手柄部分4具有前罩27，前罩27可以是固定的或可拆卸的。

罩27可用于根据用户的需要定制手柄致动器装置1，例如通过报告特定的书写或符号或通过改变颜色。

罩27可以以可拆卸或固定的方式固定到前手柄部分4。

在一个特定的变体中，手柄部分4将是内部中空的以插入上述辅助控制和/或信号发生装置，这些辅助控制和/或信号发生装置通过放置在外壳3内的电气和/或电子连接(例如例如印刷电路板(PCB)28)而连接到机器或车间的电路。

根据未示出的特定变体，将可能插入一个或多个光源，例如一个或多个LED灯，一个或多个光源例如直接放置在PCB 28上，其可以根据机器或车间的状态以不同的方式点亮，以便提供立即证据。

为此，罩27将是至少部分光学透明或半透明的以允许由光源产生的光束通过。

根据又一变体，致动器装置1将设置有命令或信号发生装置29，其适合于连接到要保护的机器或车间的电源和/或服务电路。

命令或信号发生装置29可以是致动按钮，如图所示，其设有第二手动型致动器，第二手动型致动器适于根据取决于命令类型的模态与位于外壳3内并连接到PCB 28的接触单元30相互作用。

作为激活按钮的替代，可以提供不同类型的命令或信号发生装置，例如但不限于选择器、显示器、触摸板、RFID识别传感器或适用于向机器或车间的一个或多个电源和/或服务电路发出命令或发送信号的任何其他电气、电子、机电装置。

可以关联或插入外壳3中的其他设备可以是光和/或声音信号发生装置或传感器或用于识别验证设备的其他接收设备，例如操作员可以用来请求授权进入安全周界的令牌。

罩27与外壳3的固定可以通过连接件31，连接件31通过螺钉类型等、卡扣、过盈等方式实现，理论上没有具体限制。

最后，图12示出了位置传感器的特定实施方式，它定义了固定的接收装置2，它不一定能用在根据本发明的组件内，但会在任何其他类型的应用中找到它的位置，这些应用提供使用位置或存在传感器。

在该配置中，传感器2设有保护壳32，保护壳32具有固定板33，传感器2将插入并固定在固定板33中，并且固定板33将设有适于允许调节传感器2的位置的固定槽36。

上盖34将覆盖板33和传感器2，根据需要至少留出与天线或其他接收或甚至发送元件对应的侧面35不被覆盖，以便不妨碍与RFID标签6的通信，同时隐藏在视线之外并使其不可触及并保护传感器2的电缆出口。

上述和附图中所示的解决方案将特别适用于实现轻型手柄致动器装置，即适用于不需要机械访问阻止的屏障或保护板。

在这种情况下，致动器5将不具有保持锁或适于与固定装置2接合或机械相互作用的其他机构以即使在施加预定最大强度的打开应力之后也保持出入口A关闭。

应当理解，类似或技术上等效的解决方案也可用于具有更坚固结构和/或设置有在引用的WO2019229717中描述的类型的锁定装置的手柄致动器装置。

Claims (14)

1.一种用于访问工业机器或车间的屏障或保护板的手柄致动器装置，其中出入口(A)包括可移动部分(M)和固定框架(T)，接收式或发送式的固定装置(2)固定到所述固定框架(T)，所述固定装置(2)连接到所述机器或车间，所述手柄致动器装置(1)包括：

-外壳(3)，具有用于锚固到所述出入口(A)的可移动部分(M)的设备并设置有手柄部分(4)，所述手柄部分适于由用户抓握以移动所述出入口(A)的可移动部分(M)；

-致动器(5)，与所述外壳(3)相关联并设置有至少一个第一发送或接收元件(6)，所述第一发送或接收元件(6)适于在所述出入口(A)关闭时与放置在所述出入口(A)的固定框架(T)上的固定的接收或发送装置(2)相互作用，以启用/禁用要监视的所述机器或车间的一个或多个操作，

其中，所述外壳(3)包括壳体(7)，壳体(7)被成形为根据至少两种配置容纳所述致动器(5)，其中所述至少一个第一发送或接收元件(6)适于根据至少两个不同的位置被定向并且适于选择性地面向所述壳体(7)的至少两个不同面(8、9)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述致动器(5)适于根据三个不同定向被插入所述壳体(7)中，其中所述第一发送或接收元件(6)适于选择性地面向所述壳体(7)的三个不同面(8、9、10)。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述致动器(5)包括棱柱形支承块(11)，所述棱柱形支承块(11)适于紧贴地装配在所述壳体(7)中以在所述棱柱形支承块(11)围绕其中心轴线(X)旋转之后被带入多个不同定向之一。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述支承块(11)具有用于锚固所述第一发送或接收元件(6)的座(12)并且适于在随着所述支承块(11)围绕所述中心轴线(X)的旋转而选择性地被带入面向所述三个不同面(8、9、10)之一的位置。

5.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述壳体(7)包括两个或更多个座，用于稳定和/或可移除地插入相应的发送或接收类型的第一元件(6)。

6.如前述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，包括用于将所述致动器(5)固定在所述壳体(7)中的设备。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述固定设备包括具有中心杆(21)的支架(20)，所述中心杆适于锚固到所述外壳(3)的后表面以限定锚固设备的至少一部分并具有横向臂(23)，所述横向臂(23)适于插入所述支承块(11)的相应轴向槽(17、18)中，以用于将所述支承块(11)稳定地固定在所述壳体(7)中。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述支承块(11)包括一对轴向槽(17、18)，所述一对轴向槽(17、18)相互交叉，以根据所述支承块(11)的定向将所述横向臂(23)选择性地容纳在所述壳体(7)中。

9.如前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述外壳(3)容纳或关联一个或多个控制和/或信号发生装置，所述控制和/或信号发生装置辅助系统的操作，所述控制和/或信号发生装置适合于连接到所述机器或车间的电路，所述控制和/或信号发生装置选自光和声音信号发生装置、识别装置，所述手柄部分(4)适于设置有前罩(27)，所述前罩(27)至少部分发光并且在内部容纳一个或多个合适的光源以发射信号或通过所述罩(27)可见的光束。

10.一种用于访问工业机器或车间的屏障或保护板的致动器组件，其中出入口(A)包括可移动部分(M)和固定框架(T)，所述组件包括：

-致动器装置，具有可移动手柄(1)，所述可移动手柄具有外壳(3)，所述外壳(3)具有用于固定到所述出入口(A)的可移动部分(M)的设备并提供手柄部分(4)，所述手柄部分适于由用户抓握以用于移动所述出入口(A)的可移动部分(M)，所述外壳(3)容纳设有第一发送或接收元件(6)的致动器(5)；

-接收或发送类型的固定装置(2)，适于被锚固到所述出入口(A)的固定框架(T)并被连接到所述机器或车间，所述固定装置(2)包括第二接收或发送元件，所述第二接收或发送元件适于在所述出入口(A)关闭时与所述第一发送或接收元件(6)相互作用，以启用/禁用待监控的所述机器或车间的一个或多个操作，

其中，所述外壳(3)具有壳体(7)，所述壳体(7)被成形为根据至少两种配置容纳所述致动器(5)，在所述至少两种配置中，所述第一发送或接收元件(6)根据两个不同的位置被定向并且面向所述壳体(7)的两个不同的面(8，9)。

11.如权利要求9所述的组件，其特征在于，所述第一发送或接收元件(6)和所述第二接收或发送元件之间的发送元件是远程操作类型的发送元件，例如RFID(射频识别)标签，以与接收类型的另一个元件例如天线或类似物通信。

12.如权利要求10所述的组件，其特征在于，所述固定装置(2)是从包括开关和位置传感器的组中选择的接收装置，并且设置有第二接收元件，所述第二接收元件适于与所述致动器装置(1)的第一发送元件(6)远程通信。

13.一种存在传感器，适用于根据权利要求10至12中的一项或多项所述的类型的用于访问工业机器或车间的屏障或保护板的致动器组件，所述传感器包括接收装置(2)，所述接收装置设置有接收元件和保护壳(32)，所述保护壳(32)具有固定板(33)，所述固定板(33)具有用于所述接收装置(2)的壳体和盖(34)，所述盖(34)被设计成覆盖所述板(33)和接收装置(2)，以留出与所述接收元件所在位置相对应的至少一个面(35)。

14.如权利要求13所述的存在传感器，其特征在于，所述接收装置(2)具有用于连接电缆或连接器的至少一个输出端，所述盖(34)被设计成覆盖所述至少一个输出端并防止对其接近，以行使防篡改功能。