本发明涉及一种用于控制机器或机组(anlage)的控制机构(steuervorrichtung)，该控制机构具有第一控制装置(steuereinrichtung)和第二控制装置，第一控制装置被非安全技术地构成并且被配置用于操控机器或机组的至少一个非安全相关功能；第二控制装置被安全技术地构成并且被配置用于操控机器或机组的至少一个安全相关功能，其中第二控制装置与至少一个配属于第二控制装置的输入器件(eingabemittel)安全技术地连接，该输入器件被构造用于手动致动以触发安全相关功能。
背景技术：
1、专利文献de102015206571b3描述了一种机器人手持操作装置，其具有安全基础控制装置、移动终端和保持件，该保持件被构造为将移动终端紧固在安全基础控制装置上，其中保持件具有至少一个适配装置，该适配装置被构造为将移动终端与安全基础控制装置机械连接，其中安全基础控制装置具有第一手持操作装置部分和至少一个相对于第一手持操作装置部分可调节的第二手持操作装置部分，其中这些手持操作装置部分被可调节地相互耦接为，使得这些手持操作装置部分以基础布置的方式形成轮廓减小的机器人手持操作装置，并且在轮廓扩大的接纳布置中，机器人手持操作装置被构造用于通过适配装置接纳移动终端，在该接纳布置中第二手持操作装置部分被设置为从基础布置起被调节离开第一手持操作装置部分。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种用于操控机器或机组的控制机构，通过该控制机构扩展了用于操控机器或机组的操作特性。
2、本发明的目的通过一种用于操控机器或机组的控制机构来实现，该控制机构包括：
3、-第一控制装置，其被非安全技术地构造并且被配置用于操控机器或机组的至少一个非安全相关功能，
4、-第二控制装置，其被安全技术地构造并且被配置用于操控机器或机组的至少一个安全相关功能，其中第二控制装置与至少一个配属于第二控制装置的输入器件安全技术地连接，该输入器件被构造为手动致动以触发安全相关功能，其特征在于：
5、-监测装置，其被构造和配置为监测第二控制装置的功能状态，使得该监测装置在第二控制装置的激活功能状态下(通过该激活功能状态使机器或机组转入安全状态)，将至少一个配属于第二控制装置的输入器件与第一控制装置连接，使得只要第二控制装置处于其激活功能状态，就能够通过手动致动输入器件来触发机器或机组的非安全相关功能，其中在激活功能状态下，输入器件不作为合适的安全开关器件连接到机器或机组。
6、在一种具体的实施方式中，第二控制装置可以包括至少一个第二输入器件作为输入器件，其中第一控制装置包括至少一个第一输入器件。替代地或附加地，第二控制装置可以连接一紧急停止开关。相应地，至少一个第二开关器件可以是紧急停止开关。但是，替代地或作为紧急停止开关的补充，第二开关器件也可以例如是与第二控制装置分开布置的监测装置或传感器件，例如安全激光扫描器。
7、对于每个输入器件或开关器件，特别是第二输入器件，可以例如通过发光器件，例如黄色或红色led，空间上靠近地或直接在相应的输入器件上显示：与第一控制装置或第二控制装置连接的输入器件是否以相应的连接方式处于其有效的操作状态，处于其非有效的操作状态，和/或以安全运行方式、即安全技术地与第二控制装置连接，或者以非安全运行方式、即安全技术地与第一控制装置连接。
8、因此，在一种具体实施方式中，本发明的目的特别是通过一种用于控制机器或机组的控制机构来实现，该控制机构包括：
9、-第一控制装置，其被非安全技术地构造并且被配置用于操控机器或机组的至少一个非安全相关功能，其中第一控制装置连接至少一个第一输入器件，该第一输入器件被构造为手动致动以触发非安全相关功能，
10、-第二控制装置，其被安全技术地构造并且被配置用于操控机器或机组的至少一个安全相关功能，其中第二控制装置与至少一个第二输入器件安全技术地连接，该第二输入器件被构造为手动致动以触发安全相关功能，其中该至少一个第二输入器件包括至少一个紧急停止开关，其特征在于：
11、-监测装置，其被构造和配置为监测紧急停止开关的功能状态，使得该监测装置在紧急停止开关的激活功能状态下(通过该激活功能状态使机器或机组转入安全状态)，将至少一个第二输入器件与第一控制装置连接，使得只要紧急停止开关处于其非有效的操作状态，就能够通过手动致动该第二输入器件来触发机器或机组的非安全相关功能，其中在激活功能状态下，其不作为合适的安全开关器件连接到机器或机组。
12、所述用于控制机器或机组的控制机构可以被组合在单个的控制设备中。替代地，该控制机构可以被构造为分布在多个设备或控制壳体上。该控制机构可以特别是由多个控制装置组成，这些控制装置连接成一公共控制系统。多个控制装置的连接可以特别是意味着不同的控制单元通过电连接而耦接，使得一控制装置可以与任一个另外的控制装置通信，特别是发送和/或接收、尤其是交换数据和/或信号。该控制机构还可以包括本地控制单元，该本地控制单元可以被布置为位置固定的并且还包括可携带的控制单元，该可携带的控制单元是便携式的或可移动的，并且可以特别是由人员从一个地点带到另一个地点。根据特殊的实施方式，单个的逻辑控制组件能够可选地构造在本地控制单元中或便携式控制单元中。在此，不同的控制单元可以有线或无线地相互通信，特别是通过无线电连接。
13、以安全技术构造的第二控制装置是与安全相关的控制系统，其满足各自的相应安全标准。相应的安全标准可以特别是iso 13849-1和iec 62061-1。此外，在包括有机器人的专门机器和机组中，也可以使用iso 10218-1。当功能关键组件是冗余地甚或是多样化地存在时，第二控制装置特别以安全技术地构造。该以安全技术构造的第二控制装置被特别配置用于查询紧急停止开关、操作类型选择开关和/或至少一个确认键的至少一个开关状态，该至少一个确认键可以分别是第二输入器件之一。
14、紧急停止开关是电气紧急停止设备或紧急停止装置或紧急停止开关的重要开关元件。紧急停止开关通常包括手动致动的电气开关，该电气开关用于：在由人操作时，在危险情况下，能够将配属于紧急停止开关的机器或机组置于安全状态。为此，紧急停止开关被连接到电气控制机构、即第二控制单元，该电气控制机构检测紧急停止设备的开关状态，并根据该开关状态触发紧急停止功能，该紧急停止功能使机器或机组进入安全状态。根据机器或机组的类型和工作模式，可以触发不同的紧急停止功能。
15、电驱动器的安全功能例如在en/iec 61800-5-2中定义，包括多种类型的安全操作停止，例如特别是sto(安全转矩关闭)、ss1(安全停止1)和ss2(安全停止2)。
16、机器的安全保持功能(sicherheitshaltfunktionen)通常例如在en/iec 60204-1中定义，在那里例如称为停止类别0、停止类别1和停止类别2。
17、因此，通过电气紧急停止开关，可以触发例如根据en/iec 61800-5-2或en/iec60204-1的机器或机组的紧急停止功能。为此，相关的机器或相关的机组可以具有安全控制机构，或者与这样的安全控制机构连接，该安全控制机构又与相应的电气紧急停止设备连接。
18、满足相应安全要求的机器的一个具体示例是工业机器人，其根据din en iso10218-1必须配备符合en/iec 60204-1和din en iso 13850的紧急停止装置。
19、确认键通常是三级开关，其可以具有三个不同的开关位置。在中间开关位置，确认键的开关触点电性闭合，这对应于确认键的以下开关状态：在该开关状态下，机器或机组可以投入运行中或处于运行中。中间开关位置是不稳定的开关位置，即，只有在人例如用手或至少一个手指按压确认键时，确认键才具有该开关位置。相反，如果放开确认键，则确认键自动切换到其释放开关位置，电开关触点在该释放开关位置上断开。在断开开关状态下，机器或机组立即自动转入安全状态。在确认键的第三开关位置，其操作元件被按住(durchgedrückt)，即，确认键随后处于其被按住的开关位置。这意味着，确认键在其被按下的开关位置上是以比在其中间开关位置上致动确认键所需的力更大的力来致动。该第三开关位置确保了在危险情况下，此时机器或机组的操作员处于惊慌中并且没有放开确认键，而是由于人的反射性行为而仍然比机器或机组投入使用所需更有力地按压确认键，当确认键应该保持在其中间开关位置时，该开关位置确实是不稳定的开关位置。就此而言，确认键可以根据iec 60947-5来实现。确认键的设计应符合安全技术的有效规范。
20、操作类型选择开关可以例如是多级旋钮(drehknebel)和/或钥匙开关，其可以选择性地移动到多个开关位置中的一个，其中操作类型选择开关的每个单独的开关位置对应于一预设的、特定的安全相关功能。例如，对于机器人，通过操作类型选择开关，可以在自动操作、第一点击操作和第二点击操作之间切换。这种操作类型选择开关的设计应符合安全技术的有效规范。
21、另外的第二输入器件不仅可以是手动致动的手动按钮或手动开关，而且必要时也可以是脚垫、门位置传感器或激光扫描仪，例如用于入侵保护，例如在液压机上，它们各自以安全技术监测机器或机组上的各个特定状态。
22、以非安全技术构造的第一控制装置代表一种通用控制系统，其仅根据通用技术规则设计，并且尤其是不满足各个相关安全标准的要求。相关安全标准可以特别是iso13849-1和iec 62061-1。对于包括机器人的特定机器和设备，还可以使用iso 10218-1。当功能关键组件是冗余地甚或是多样化地存在时，第二控制装置特别是被非安全技术地构造。
23、通过使控制机构特别是具有监测装置，监测装置被构造和配置为如下地监测紧急停止开关的功能状态：即，监测装置在紧急停止开关的激活功能状态下(通过该激活功能状态使机器或机组转入安全状态)，将至少一个第二输入器件与第一控制装置连接，使得只要第二控制装置、特别是紧急停止开关处于非有效的操作状态(在该非有效的操作状态下，输入器件不是作为合适的安全开关器件连接到机器或机组)，就能够通过手动致动第二输入器件来触发机器或机组的非安全相关功能，提供一种用于控制机器或机组的控制机构，通过该控制机构来扩展用于操控机器或机组的操作特性。
24、监测装置可以是第二控制装置的一部分，或者是与第二控制装置和/或第一控制装置分开的控制单元。
25、无论紧急停止开关是否已经连接到第二控制装置，紧急停止开关均在其紧急停止操作部件的未致动的第一操作位置上具有表征紧急停止开关的未激活功能状态的第一开关状态，并且在其紧急停止操作部件的已致动的第二操作位置上具有表征紧急停止开关的激活功能状态的第二开关状态。紧急停止开关可以例如具有电开关触点，该电开关触点例如在第一开关状态断开，使得紧急停止开关中断电路；并且在第二开关状态闭合，使得紧急停止开关接通电路。
26、紧急停止开关的有效的操作状态的特征特别在于：当紧急停止操作部件被致动时，亦即当紧急停止开关的激活功能状态启动时，对应于该紧急停止开关的机器或机组执行所期望的或所要求的操作保持或紧急停止，必要时通过第二控制装置来操控。
27、然而，如果在紧急停止开关的有效的操作状态下已经触发了紧急停止，即，紧急停止开关处于激活功能状态，则机器或机组是处于安全状态，即，在紧急停止开关没有再次处于其未激活功能状态的情况下，机器或机组不能再通过简单的输入而投入运行。然而，如果紧急停止开关已经处于激活功能状态并且机器或机组处于安全状态，则可能存在的另外的第二开关器件(还有紧急停止开关本身)不再处于实际预期的用途。因此，根据本发明的技术方案，该第二开关器件可以用于其它目的。这种第二用途并且就此而言是新的用途可以特别是不必以安全技术实现的用途。就此而言在机器或机组的安全停止中已经失去其先前的安全功能的第二开关器件现在可以根据本发明用于控制其它的功能，特别是不以安全技术实现的功能，这些功能可以提前被预定义和/或被编程或被选择。这在下文中将以确认键为例来清楚地描述。然而，在上下文中所描述的技术方案在其功能内容上也能够以类似的方式应用于其他的第二输入器件。
28、由于在激活紧急停止开关时，所对应的机器或机组处于安全状态，即处于紧急停止状态，因此不再提供iec 60947-5意义上的确认键的原始功能。如果机器操作员，例如机器人的程序员，现在想要对机器人程序进行更改，例如当对机器人的被错误编程的行进运动已经进行了编程时，则程序员可能想要编辑机器人程序的命令行中的文本。为此，他通常希望在机器人程序的行之间进行转换，以便激活某个程序行并对其进行编辑，即文本性地更改该程序行。例如，现在可以将第一控制装置配置为，通过手动按压确认键，使机器人程序的行中的光标跳转到高一级的程序行中。这对于确认键来说是新的功能，该功能不是安全相关功能，亦即不必以安全技术设计。这种新功能可以控制技术地预先确定，即作为程序输入。替代地，新功能可以例如由用户或由程序员自己赋予(belegt)或者从预设的多个可选功能中选出。此外，例如可以将第一控制装置附加地配置为，通过手动按住(durchdrücken)确认键，使机器人程序的行中的光标跳转到低一级的程序行。这对于确认键来说是附加的第二个新功能，该功能不是安全相关功能，亦即不必以安全技术设计。该附加的第二个新功能可以控制技术地预先确定，即作为程序输入。替代地，该附加的第二个新功能可以例如由用户或程序员自己赋予或者从预设的多个可选功能中选出。替代的功能可以例如是用于确认输入的指令，该指令在通用计算机技术领域中被称为“select(选择)”或“return(返回)”或“eingabe(输入)”。程序行之间的跳转可以在通用计算机技术领域中可以理解为指令“next”。因此，除了程序行之间跳转的具体示例之外，本领域技术人员还知道大量可应用于本技术中的其它编程技术功能，因此只要紧急停止开关继续处于其非有效的操作状态，即机器或机组不在运行中，就可以为第二输入器件分配非安全相关功能。
29、然而，一般来说，可以利用被新赋予的第二输入器件实现对多个对象的任意搜索，随后在面向对象编程的框架下选择某个对象。在此，对象在其编程技术表达中可以可选地是虚拟对象(例如列表的元素)，或者是真实的对象(例如机器)，特别是对应于机器人。
30、另一示例是一种案例设计，其中，在包括多个机器、特别是机器人的机组内部，由人员操控便携式手持操作装置，该手持操作装置可以选择性地配属于特定的机器或特定的机器人。如果目前与手持操作装置安全控制技术连接的机器或机器人通过激活便携式手持操作装置的紧急停止开关而进入安全状态，则可以使用便携式手持操作装置的第二输入器件中的一个，例如其确认键，通过在其上的手动输入将该便携式手持操作装置转换到设备的另一个机器或另一个机器人，即，控制技术地触发它，使得该便携式手持操作装置在一个机器或一个机器人紧急停止之后与另一个机器或另一个机器人控制技术地连接。在此，例如通过重复按压(不是按住)确认键，可以依次从一个机器跳转到下一个机器，或者从一个机器人跳转到下一个机器人。如果被跳转的机器或被跳转的机器人应该与手持操作装置控制技术地连接，则可以例如通过按住(而不仅仅是按压)同一个确认键而准确地选择或激活该机器或该机器人，即，手持操作装置实际上与该机器或该机器人控制技术地连接。
31、在完成重新部署的第二输入器件的功能的动作之后，监测装置可以将该重新部署的功能再从第二输入器件移除或去除，使得相关第二输入器件再恢复到其原始的安全导向的功能。
32、因此，当相关的输入器件或相关的手持操作装置仅具有少量不同的输入器件时，根据本发明的将安全导向的第二输入器件的功能重新部署成通用的、特别是非安全导向的输入器件可以是特别适宜的，特别是在开头提及的机器人手持操作装置的情况下，例如在专利文献de102015206571b3中所描述的那样。
33、监测装置可以被配置为，当第二控制装置、特别是紧急停止开关处于其激活功能状态时，向第一控制装置发送信号，其中第一控制装置基于从监测装置所获得的信号为至少一个第二输入器件分配预定的功能，使得在手动致动至少一个第二输入器件时实现所分配的功能。
34、就此而言，在第二控制装置、特别是紧急停止开关的激活功能状态下，即在机器或机组的停止状态下，监测装置将为目前被分配了某一安全相关功能的第二输入器件分配另一种功能，更确切地说特别是分配非安全相关功能。可以规定：仅为一个第二输入器件分配非安全相关功能，即分配新的功能。然而也可以规定：为两个或多个第二输入器件分别分配一非安全相关功能，即分配新的功能。为此，可以设定一个或多个非安全相关功能类型，从中可以或者手动地选择，从而以程序控制的方式自动激活预先选择的非安全相关功能类型，或者自动激活固定存储的非安全相关功能类型。就此而言，这些非安全相关功能类型可以包括大规模的、任意的控制指令或者多个能够被第一控制装置演绎、即识别和执行的控制指令。
35、非安全相关功能类型可以例如是或者包括编程技术指令。这可以例如是编程技术的“next”指令类型的跳转指令或者是编程技术的“select”指令、“enter”指令或“execute”指令类型的执行指令。在“next”指令的框架下，可以例如通过跳转指令从手持操作装置的图形操作界面的第一菜单转换到另外的第二菜单。在跳转指令的框架下，也可以在手持操作装置的图形操作界面的菜单内部从一个菜单项转换到另一个菜单项。在“enter”指令或“execute”指令的框架下，所选择的菜单项可以例如被激活以例如用于其执行。这可以例如通过本发明意义上的另外的第二输入器件来实现。
36、第一控制装置可以被编程技术地配置为，为至少一个第二输入器件分配来自多个不同可选功能集合中的某个功能。这种可配置的分配可以通过自动选择所期望的功能或将其初始化来进行，该功能被提前手动或程序控制地选择或设定或配置。
37、就此而言，将某个非安全相关功能类型分配给某个第二输入器件可以是可配置的。因此，操作装置的用户，例如机器人程序员，可以自己确定在激活紧急停止开关之后所期望的第二输入器件的动作。替代地，在激活紧急停止开关之后第二输入器件的动作可以例如由工厂一方固定地设置，或者根据客户要求在控制机构中实现。
38、因此，至少一个第二输入器件可以被构造在与机器或机组分开的手持操作装置上，该手持操作装置还具有紧急停止开关，该紧急停止开关在其有效的操作状态下控制技术地连接到机器或机组，以便在紧急停止开关呈现其激活功能状态时，使机器或机组在连接状态系下进入到安全状态，其中在紧急停止开关的激活功能状态下，预设的功能被分配或直接分配给至少一个第二输入器件，从而在激活紧急停止开关之后手动致动第二输入器件时，能够通过第一控制装置触发所分配的功能。
39、在紧急停止开关的激活功能状态下，机器或机组立即停车，即停机并防止再次启动，如相关标准所规定的那样。
40、至少一个第二输入器件可以是手持操作装置的确认键。
41、在此，可以将第一控制装置构造和配置为，在第二控制装置、特别是紧急停止开关的激活功能状态下，为至少一个确认键分配预设的第一功能，从而通过简单地按压确认键来触发所分配的第一功能，并且为同一个确认键分配预设的第二功能，该第二功能不同于第一功能，从而在按住确认键时触发所分配的第二功能。
42、如上所述，例如可以将第一控制装置配置为，通过手动按压确认键，使机器人程序的行中的光标或者通过图形、特别是颜色突出显示机器人程序的行所形成的标记跳转到高一级的程序行中。还可以将第一控制装置附加地配置为，通过手动按住确认键，使机器人程序的行中的光标或者标记跳转到低一级的程序行中。这对于确认键而言是附加的第二个新功能，其不是与安全相关的功能，亦即不必安全技术地设计。如果所选择或所标记的程序行需要被可选地执行、编辑或存储，则这可以例如通过按压或按住现有的第二确认键来进行，该第二确认键已经通过第一控制装置被相应地赋予该非安全相关新功能。
43、相应地，手持操作装置可以具有第一确认键和至少一个另外的确认键，并且第一控制装置在此可以被构造和配置为，在第二控制装置、特别是紧急停止开关的激活功能状态下，为第一确认键分配预设的第一功能，从而在简单地按压确认键时触发所分配的第一功能，和/或为同一个确认键分配预设的第二功能，该第二功能不同于第一功能，从而在按住确认键时触发所分配的第二功能；并且第一控制装置被构造和配置为，在第二控制装置、特别是紧急停止开关的激活功能状态下，为另外的确认键分配预设的另外的功能，该另外的功能不同于第一确认键的第一功能和/或第二功能，从而在简单地按压该另外的确认键和/或按住该另外的确认键时触发所分配的另外的功能。
44、替代地或作为对一个或多个确认键重新赋予功能的补充，至少一个第二输入器件可以是手持操作装置的操作类型选择开关，并且第一控制装置在此可以被构造和配置为，在第二控制装置、特别是紧急停止开关的激活功能状态下，为至少一个操作类型选择开关分配预设的功能，从而在手动切换操作类型选择开关时触发所分配的功能。
45、为这种操作类型选择开关示例性分配的新功能可以是这样的：通过操作类型选择开关的开关位置可以确定选择方向。因此，操作类型选择开关的第一开关位置可以分配“向上移动”功能，操作类型选择开关的第二开关位置可以分配“向下移动”功能。这些运动方向预先给定了在例如按压确认键时光标或标记在图形显示器上如何表现，以触发跳转功能，更确切地说是根据操作类型选择开关的开关位置选择性地触发，在光标跳转的框架下根据操作类型选择开关的第一开关位置是向上，或者在光标跳转的框架下根据操作类型选择开关的第二开关位置是向下。
46、至少一个第二输入器件可以在必要时本身也是手持操作装置的紧急停止键，其中第一控制装置在此可以被构造和配置为，在紧急停止开关的激活功能状态下，为紧急停止开关分配预设的功能，从而在致动紧急停止开关时触发所分配的功能。
47、无关于第二输入器件的类型，都可以附加地配置下述的新功能：在每个预设时间单位内多个手动操作的数量触发某个功能。这可以例如在所谓的“双击”框架下实现。
48、正如在示例性实施例中所提及的那样，机器可以是机器人，和/或机组可以包括多个机器人，其中至少一个机器人能够通过手持操作装置来操控。