[發明專利]包括改進的安全開關的設備

有效

• 申請號: 201611013598.3
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106935420B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 安德魯·L·昌;伯特·薩切爾斯基;史蒂文·羅伯特·坦博;阿爾溫德·阿南塔納拉亞南;詹姆斯·愛德華·道谷爾;托德·布巴
• 申請（專利權）人: 羅克韋爾自動化技術公司
• 主分類號: H01H3/02
• 分類號: H01H3/02;G05B19/042
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李春暉;李德山

本公開內容涉及一種包括線纜牽引開關的設備。線纜牽引開關包括多叉分枝線纜牽引傳感器以及耦合至多叉分枝線纜牽引傳感器的至少一個處理器，其中，多叉分枝線纜牽引傳感器被配置成提供包括多個值中的至少一個的讀數，該讀數對應于牽引線纜上的拉力或牽引線纜的第一端的線性位移。處理器被配置成：確定多個值的變化率(ROC)，并且確定多個值是否超過上牽引閾值；如果多個值的ROC小于ROC閾值，則以固定時間間隔周期性地調整上牽引閾值；如果多個值的ROC小于ROC閾值，則以固定時間間隔周期性地調整下松弛閾值；以及基于所確定的多個值的ROC或者多個值是否超過上牽引閾值來確定線纜牽引事件的發生。

技術領域

本公開內容大體上涉及用于安全開關的方法和系統，更具體地涉及實現線纜牽引安全開關組件的新的方法和裝置。

背景技術

緊急停止設備是一種用于幫助確保在機器中和在機器周圍工作的人員的安全工作條件的設備。這樣的機器可以存在于例如工廠環境、制造環境、農業環境、鑄造環境、倉庫環境或其他工業環境中。通常，機器(例如，工業壓力機、壓模機、銑床、鑄模機、機器人技術、傳送帶等)可以包括會對在機器周圍工作的人員有危險的移動部件或其他危害物。如果發生需要保持工人安全的危險情況，則可以啟用緊急停止設備以立刻停止特定機器的操作。通過在工人可以快速達到的范圍內提供一個或更多個緊急停止設備，可以避免或減輕傷害。

一種常用的緊急停止設備是線纜牽引開關(也稱為抓線開關、安全繩開關或其他類似名稱)。線纜牽引開關耦合至相對缺乏彈性的線纜(例如，鋼纜)的一端或兩端。當被合適地安裝時，牽引線纜在線纜牽引開關上施加張力。在如此配置的情況下，長距離(例如，100米或更多)的牽引線纜可以提供在機器周圍或者沿傳送帶容易激活的幾乎連續的緊急停止功能。(例如由牽拉牽引線纜的工人)施加在牽引線纜上的任何顯著偏移或力可以觸發線纜牽引開關以使與其連接的機器或設備緊急停止。

現有的線纜牽引開關利用具有二元開/關或打開/閉合狀態的機械接觸塊。這些現有的線纜牽引開關表現得像速動開關，在速動開關中開和關狀態之間的轉變幾乎與工人牽拉牽引線纜同時發生。當工人牽拉牽引線纜時，牽引線纜的一部分偏移，這導致耦合至線纜牽引開關的牽引線纜的端部線性位移。當線纜牽引開關處的線性偏移超過閾值時，接觸塊(例如，以快速動作)被激活并且實現緊急停止。另外，許多線纜牽引開關在牽引線纜進入松弛狀況(例如，開關上的牽引線纜未施加足夠的張力)或者切斷狀況(cut condition)(在線纜上無張力并且在開關處也沒有張力)的情況下通過實現緊急停止來防止牽引線纜出故障。為了實現上述情形，現有的牽引開關可以具有第二機械接觸塊，其中該第二機械接觸塊在連接至牽引線纜的線纜端部的線性位移通過當線纜進入松弛或切斷狀況時在線纜牽引開關內施加拉簧動作而被減小時被激活；或者現有的牽引開關利用不穩定系統，其中在該不穩定系統中過大或過小的張力使得機構啟用接觸塊。

接觸塊和機構的激活點的線性物理位置決定線纜牽引開關的操作閾值。這些閾值不容易被改變，并且因此需要在操作期間仔細調整牽引線纜的張力并且需要在牽引線纜設施的使用壽命期間反復檢查和調整(例如，由于線纜被拉長而造成松弛，或者由于溫度在特定應用環境下改變)。現有線纜牽引開關利用了在線纜牽引開關的可移動部分(例如，連接至牽引線纜的軸)上的標記，該標記因而與線纜牽引開關主體上的標記相比較以確定是否調整牽引線纜的長度使得通過線纜牽引開關將合適的張力施加在牽引線纜上。通常，利用一個或更多個螺絲扣或利用線纜張力調整系統來調整牽引線纜的張力。雖然適合于至少一些目的，但是這樣的方法并不一定能滿足所有應用環境和/或所有用戶的全部需要。例如，安裝或調整牽引線纜上的張力的技術員可能不得不調整與線纜牽引開關相隔一定距離(例如，25米或更多)的元件，在該情況下技術員(例如，如果單獨工作則)不得不在調整位置與線纜牽引開關之間來回走動以合適地調整張力。

此外，由于接觸塊的激活點的位置決定了線纜牽引開關的操作的閾值，因此可能不得不經常調整牽引線纜上的張力以應對熱膨脹或收縮。多個閾值常常是十分接近的，以使得能夠容易地檢測線纜上的牽引力，從而產生較安全的環境。然而，接近的閾值在牽引線纜由于熱變化而膨脹或收縮的情況下可能產生錯誤觸發的情況。