用于机器安全的非接触式接近开关的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机器安全领域，以及具体来说涉及用于机器安全的非接触式接近开关。
【背景技术】
[0002]当操作电气和机械机器时，重要的是确保使事故风险为最小。在许多应用中，关于两个不同部件是否处于彼此附近的信息具有重要性。例如，在许多应用中，重要的是了解到机器的盖子或门是否已经开启，或者机器部件是否处于正确位置。其中危险机器被定位的区域能够通过墙壁或者通过栅栏来围住，以及关于该区域是否被人进入的信息对于确定操作该机器是否安全可具有重要性。
[0003]接近开关通常用作位置检测器，其能够检测一个部件是否处于另一个部件附近。接近开关是一种装置，其包括两个部件，并且其检测两个部件相互接近的时间。非接触式接近开关是一种接近开关，其中两个部件无需相互接触以检测两个部件的接近。非接触式接近开关的示例是无线电操作接近开关，其中第一部件发送作为查询信号的无线电信号，其在接近第一部件时由第二部件来检测。第二部件则发送作为响应信号的无线电信号，其由第一部件来检测。因此能够检验两个部件的接近。第二部件有时称作致动部件。
[0004]本发明涉及改进的接近开关，机器安全系统的操作通过其将会是更有效的。
【发明内容】
[0005]本发明所涉及的问题是如何改进包括接近开关的机器安全系统的操作的效率。
[0006]—个实施例提供一种具有第一部件和第二部件的非接触式接近开关，其中第一部件布置成连接到复位电路，其包括指示灯和具有复位按钮的复位开关。第一部件和第二部件无需进行物理接触以便检测接近，并且通常没有在物理上彼此连接。第一部件包括用于机器安全的复位机构。复位机构包括信号发生器和信号检测器。信号发生器布置成依据要求复位的指示而生成信号，以便接通所述指示灯。信号检测器布置成检测所连接复位开关的状态与按压复位按钮的状态对应的时间。
[0007]通过提供包括复位机构的非接触式接近，非接触式接近开关能够以有效的方式配备有专用复位按钮。因此，当非接触式接近开关已经断开时，操作非接触式接近开关的人员能够直接在已经闭合非接触式接近开关之后快速执行复位操作。由此能够节省时间和工作量。
[0008]非接触式接近开关常常包括:壳体，其收容复位机构；以及接收器，用于接收来自第二部件的响应信号。
[0009]非接触式接近开关的第一部件通常包括第一 I/O接口，其布置成连接到所述复位电路。在一个实施例中，复位机构布置成依据没有检测到来自第二部件的响应信号而:改变来自信号发生器的输出，使得所述第一 I/O接口的输出处的信号发生变化；检测来自第二部件的再出现响应信号；以及检测复位操作，该检测包括在信号检测器中检测I/O接口的输入处的信号已经改变成与复位按钮被按压对应的信号。
[0010]在其中第一部件包括布置成连接到所述复位电路的第一 I/O接口的一个实施例中；以及第一 I/o接口的输出和输入共享公共物理连接点。信号发生器的输出和信号检测器的输入连接到所述公共连接点。由此实现非接触式接近开关上的I/o接口所需的空间减小。
[0011]在其中第一部件包括布置成连接到所述复位电路的第一 I/O接口的一个实施例中，所述复位机构布置成依据没有检测到来自第二部件的响应信号而在第一 I/o接口的输出处生成调制信号。
[0012]通过提供作为复位状态输出信号的调制信号，所连接复位电路的按下状态能够更易于与复位按钮没有被按压时的复位状态加以区分，因为能够分析信号的动态而不是信号的幅值(或者作为其补充)。调制复位状态输出也可能是有益的，以便降低I/o端子301处的错误信号被检测为复位操作的风险。
[0013]在一个实施例中，非接触式接近开关包括信号发生器，其布置成响应复位机构检测到再出现响应信号和所检测复位操作而在第二 I/o接口处生成CLOSED信号。通常，这个信号发生器布置成只有当输入信号和响应信号均被接收时，才生成CLOSED信号，响应信号在预计时被接收或者稍后接收，所接收响应信号之后跟随所检测复位操作时。由此实现仅当接近开关以及该接近开关与其连接的任何其他接近开关闭合时，才将生成CLOSED信号。这个信号发生器和布置成生成信号以便开/关所连接复位电路的指示灯的信号发生器在需要时可实现为相同的物理发生器。
[0014]在一个实现中，复位机构至少部分通过至少一个处理器来实现。
[0015]在以下详细描述和所附权利要求书中陈述本发明的其他方面。
【附图说明】
[0016]图1是具有第一和第二部件的现有技术非接触式接近开关的图示。
[0017]图2是包含与配备有复位按钮的安全控制器连接的多个现有技术接近开关的机器安全控制系统的图示。
[0018]图3图示按照本发明的接近开关的实施例。
[0019]图4是图示操作接近开关的第一部件的方法的实施例的流程图。
[0020]图5是能够经由单个连接点来操作复位电路的接近开关的第一部件的实施例的图示。
[0021]图6是接近开关的第一部件的实施例的备选图示。
[0022]图7示出机器安全系统的实施例，其中按照本发明的多个非接触式接近开关连接到安全控制器。
【具体实施方式】
[0023]现有技术接近开关100的示例在图1中示出。接近开关100包括第一部件105和第二部件110，其没有在物理上彼此连接。第一部件105具有外部I/O接口 115，经由其能够进行与安全控制器(未示出)和/或其他接近开关100的通信。图1的第一部件105还包括:发射器120，其布置成向第二部件110传送查询信号125 ;以及接收器130，其布置成接收由第二部件110所发送的响应信号135。第二部件110又包括:接收器140，其布置成接收由第一部件105所生成的查询信号125 ;以及发射器150，其布置成响应接收器140接收到查询信号125而传送响应信号135。
[0024]第一部件105布置成在I/O接口 115处例如从安全控制器或者另一个接近开关100来接收输入信号153。输入信号153例如可能是来自另一个接近开关100、指示另一接近开关100闭合的CLOSED信号。第一部件105还布置成在I/O接口 115输出CLOSED信号155。通常，第一部件105布置成只有当接收到提示生成CLOSED信号155的输入信号153并且响应信号135被第二部件110接收时，才输出CLOSED信号155。
[0025]接近开关100的第一部件在使用时固定到待监测装置的第一部件，而接近开关的第二部件固定到待监测装置的第二部件，其中所监测装置的第一部件相对所监测装置的第二部件是活动的。如先前所述，待监测装置例如可能是门、盖子或者活动机器部件。例如，当将要监测门时，第一部件能够固定在门柱上，而第二部件固定在门本身上。
[0026]当接近开关100的第一部件110没有接收来自第二部件110的任何响应信号135时，接近开关100在以下将被说成是处于断开状态。类似地，当第一部件105接收到响应信号135时，接近开关100将被说成是处于闭合状态。
[0027]当监测门或盖子的接近开关处于断开状态时，位于通过使用门或盖子所围住的区域内部的任何机器通常将停止。类似地，当监测机器部件的位置的接近开关检测到机器部件不在适当位置时，机器通常将停止。
[0028]在接近开关已经断开之后，对于不仅了解被监测装置再次处于适当位置、而且还了解人们已经确定重启由接近开关监测的任何机器、例如通过接近开关所监测的门所闭合的区域之内的机器将会是安全的常常具有重要性。在这类情况下，接近开关常常与复位电路相组合。复位电路用于当接近开关在停止之后再次处于闭合状态时检测关于使机器再次投入运行将会是安全的人工指示。复位电路通常包括指示灯和复位开关，其中复位开关配备有复位按钮。复位电路布置成当复位按钮被按压时生成指示，使得复位按钮的按下状态能够与复位按钮的正常(释放)状态加以区分。
[0029]包含复位电路200、安全控制器203和多个接近开关^(^至100 ?的机器安全控制系统20的示例在图2中示出。在图2的设计中，多个接近开关100串联连接到一系列接近开关100中，其中两个端接近开关lOOjP 100 n还连接到安全控制器203。
[0030]复位开关200还连接到安全控制器203。图2的复位电路200仅作为示例给出，以及存在复位电路200的若干其他设计。
[0031]通常连接复位电路200，使得通过改变指示灯215的一个连接点处的电位，能够有选择地将电压应用于指示灯215，使得指示灯215能够接通，以指示需要按压复位按钮210。此外，通常连接复位电路200，使得当复位按钮210被按压时改变复位电路200的连接点处的电位，使得按下状态能够识别为这个连接点处的特定电位。当指示灯关断时，复位电路200被说成是处于正常状态，而当指示灯接通但是复位按钮210被释放时，复位电路200被说成是处于复位状态。当复位按钮210被按压时，复位电路200被说成是处于按下状态。
[0032]在图2的复位电路中，指示灯215的第一端和复位开关205的第一端连接到相同的电压源端子220，其可连接到电压U的电压源(未示出)，其中U可能是任何电位(包括地)。指示灯215的第二端连接到安全控制器203的连接点225 ;而复位开关205的第二端连接到安全控制器203的