安全开关的致动器和具有这种致动器的安全开关的制作方法_2

文档序号:9713691阅读:来源:国知局
有至少一个围绕锁定单元延伸的绕组。因此通过致动器的感应器确保了特别好的和可靠的电磁耦合。致动器的以及读取头的感应器,特别是相关联的绕组或线圈,在致动器锁定在安全开关上的状态下可以基本上是同心的或甚至是一致的。例如,读取感应器可以具有圆形轮廓,而且读取感应器的中心基本上与具有扁长形轮廓的致动器的感应器中心重合。
[0019]在一种实施例中,围绕锁定元件延伸的插座元件是由金属材料制成,特别是铁磁性材料制成。特别地,插座元件可以布置在内锁定单元和外读取线圈之间,内锁定单元基本上中心地布置在安全开关的开关元件的开关壳体中。由读取感应器感应的电磁场的一种有利形成是通过插座元件实现的;特别地,与致动器耦合的信号可以在希望的响应范围内改口 ο
[0020]在一种实施例中,安全开关具有开关头,开关头具有用于插入致动器的至少一个开口。读取头被设计为使得读取感应器和致动器的感应器之间的信号交换仅在致动器完全插入读取头内时是可能的。例如,可以防止这样一种情形,其中仅外部地位于开关头上的致动器仍然在读取感应器的响应范围内,并且因此安全开关错误地指示致动器已经插入开关头内。为此,可以单独地或者彼此结合地采取若干措施;例如,形成用于致动器插入读取头内的开口的罩可以由金属材料制成,特别是铁磁性的材料制成。可选地或作为补充,补偿线圈可以布置在读取头中,其减小了由读取感应器产生的电磁场的不期望的旁瓣,或限制了主瓣,因此也将读取感应器的响应范围限制在开关头的范围内。安全开关可以这样实现,通过开关头中的锁定单元的中心布置和/或读取感应器的中心布置,致动器可以从不同的方向插入开关头中,特别是从彼此之间相对90°角的四个方向插入开关头中。
[0021]从从属权利要求和下文的说明书能得到本发明的进一步优点、特征和细节,在说明书中参考附图详细地描述了若干个例子。权利要求书中和说明书中提到的特征在本文中单独地以及它们本身或任何随意组合对于本发明都是重要的。
【附图说明】
[0022]图1示出了具有安全开关的装置的总体布置的示意性俯视图,
[0023]图2示出了根据本发明的安全开关的透视图,
[0024]图3以放大视图示出了图2的开关头和致动器的区域中的一部分,
[0025]图4示出了穿过具有插入的致动器的开关元件的上部的截面视图,
[0026]图5示出了致动器顶部的透视图,
[0027]图6示出了致动器底部的透视图,
[0028]图7示出了具有不活动的锁或挡块的开关元件的上下区域,
[0029]图8不出了相关联的开关路径图,
[0030]图9示出了具有致动器的开关元件的上下区域,该致动器还没有完全插入读取头中,以及
[0031 ]图10不出了相关联的开关路径图。
【具体实施方式】
[0032]图1示出了装置2的总体布置的示意性俯视图,在示例中是机器4的安全装置,其可以包括例如机床或焊接机器人。例如,装置2保护操作人员免于来自工作中的机器4的危险。装置2具有第一部件6,优选是固定的,例如装置2的构架。第一部件6具有开口8,其可以由装置4的第二部件12关闭,例如通过防护门,防护门可以根据双向箭头14相对于第一部件6移动。安全开关10包括开关元件16和致动器1,开关元件16优选布置在固定的第一部件6上,致动器1优选布置在可移动的第二部件12上,安全开关10被连接到装置2。安全开关10被连接到控制机器4的控制单元19。
[0033]图2示出了根据本发明的安全开关10的透视图,其具有开关元件16和致动器1。开关元件16具有开关壳体18,开关机构和开关电子部件被容纳在该壳体18中。在它的上端,基本立方形的开关头20布置在开关壳体18上,开关头20以可释放的方式连接在开关壳体18上,并且在总共四个侧面区域的每一个上具有一个入口 22,用于将致动器1插入开关头20中。锁定元件24布置在开关头20和开关壳体18中,优选为开关头20中位于中心,以便以可控的方式在其纵轴的方向上移动,其将致动器1锁定在开关元件16上,开关元件16如图2所示的位置被引入开关头20中,开关头20延伸出开关壳体18。
[0034]致动器1具有两个带形片状金属部件26、28,一个布置在另一个的顶部,在它们的端部处,由外壳30限定边界,外壳30优选由塑料制成,它们的端部被转向开关头20。在它们的相对端部,两个片状金属部件26、28形成了具有两个紧固件开口 32、34的紧固件部分80,致动器1可以通过紧固件开口 32、34在装置2的第二部件12上固定在位。
[0035]图3以放大视图示出了图2的在开关头20和致动器1的区域中的截面,它们均以切割截面示出。图4示出了穿过具有致动器1的开关元件16的上部的截面图,致动器1插入开关头20并在那里锁定就位。
[0036]致动器1具有感应器36,在本例中其构成了具有多个绕组的线圈。在图4所示的状态下,感应器36可以以无接触的方式与布置在开关头20中的读取感应器38交换信号。读取线圈38的响应范围40在图3中用虚线示出。当致动器1的感应器36位于响应范围40中时,能够与读取线圈38交换信号,而且安全开关10可以信号指示致动器1已经完全插入开关头20中,因此装置2被关闭。除了感应器36之外,致动器1可以具有例如调谐电容器、应答机芯片或无线电频率识别标签(RF-1D标签)。由于使用金属的乃至铁磁性的材料用于开关头20的罩42或合适屏蔽物,响应范围40被限于仅在开关头20或开关壳体18中延伸的空间区域。
[0037]例如,响应范围40的限制防止了这样的情形,例如其中不正确安装的致动器1仅仅在开关头20顶部上,但是还没有被插入到开关头20中,并可能因此也不被锁定在那里,导致安全开关10的错误信号。此外,排除了一种情形,其中例如,当致动器1还没有或还没有完全插入到开关头20中时,致动器1的应答机已经被检测,并且因此不准确的信号,例如“防护门关闭并且准备好被阻挡”,错误地由安全开关10发出。
[0038]此外,一种情形被可靠地防止,其中安全开关10的电子部件中的缺陷,例如其可能导致读取感应器38的过度敏感,能够导致当不正确地插入开关头20时致动器1的检测。由于感应器36横向于主磁场方向并且在读取感应器38的旁瓣之上插入,因此关闭距离和所谓的“确定的关闭距离(Sar)”在此缺陷情况中同样特别地接近彼此,主要因为例如当存在缺陷相关的磁场放大时,磁场的竖直取向的主瓣被放大,但是由罩42屏蔽。
[0039]致动器1的转向开关头20的第一片状金属部件26的端部通过锁定翼部分44(图3)突出超过第二片状金属部件28,并且具有细长孔46,锁定元件24可以穿过细长孔从而将致动器1锁定在图4所示的位置的开关元件16上。感应器36布置在电路板48上,电路板48就其部件而言同样具有用于锁定元件34穿过的细长孔,该细长孔大于第一片状金属部件26中的细长孔46。片状金属部件26的细长孔46或该区域中的外壳30形成了用于锁定元件24的锁定翼50。
[0040]读取感应器38布置在线圈保持器52上的开关头20中,线圈保持器52具有电路板和卷线筒,其同样可以在围绕锁定元件24的环中延伸,如同读取感应器38—样。插座元件54优选由铁磁材料制成并具有用于引导或保持锁定元件24的套筒状部分,其可以在它的纵向上移动,插座元件54布置在读取感应器38和锁定元件24之间。插入插座元件54的前端中的、特别地具有可弹性形变的环形的刷唇的刮刷元件56与接近其转向致动器1的端部的锁定元件24接触。锁定元件24
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