電期間訪問(wèn))。因此，放電控制器508可以包括允許用戶設(shè)置柱塞的默認(rèn)位置(伸出或者縮進(jìn))的配置設(shè)置。
[0041]在后續(xù)操作期間，放電控制器508可以經(jīng)由電力監(jiān)視輸入510來(lái)監(jiān)視供電線路116的狀態(tài)，以確定供電線路116何時(shí)從電力ON狀態(tài)(電力導(dǎo)通狀態(tài))轉(zhuǎn)移至電力OFF狀態(tài)(電力關(guān)斷狀態(tài))。響應(yīng)于供電線路116已經(jīng)轉(zhuǎn)移至電力OFF狀態(tài)——指示安全系統(tǒng)電源已丟失——的確定，放電控制器508可以將柱塞310的當(dāng)前位置與由配置設(shè)置指示的期望默認(rèn)位置進(jìn)行比較。如果柱塞310的當(dāng)前位置與所配置的默認(rèn)位置相匹配，則無(wú)需進(jìn)一步動(dòng)作(例如，不使電容器組502放電)?？商孢x地，如果柱塞310的當(dāng)前位置與所配置的默認(rèn)位置不匹配(例如，柱塞310伸出，而所配置的默認(rèn)位置為縮進(jìn)位置)，則放電控制器508將極性控制部件506設(shè)置成與柱塞的縮進(jìn)相關(guān)聯(lián)的極性，并且指令放電開(kāi)關(guān)504使電容器組502向螺線管放電，從而使柱塞310縮進(jìn)。
[0042]在上述示例中，可以使用布置在安全鎖殼體302內(nèi)部或者安裝在該殼體外部的位置檢測(cè)傳感器(例如接近傳感器等)來(lái)確定柱塞310的當(dāng)前位置。圖6示出了包括內(nèi)部位置檢測(cè)傳感器的安全鎖600的橫截面圖。在該示例中，傳感器602A檢測(cè)柱塞310何時(shí)處于縮進(jìn)(解鎖)位置，并且向電力管理模塊304發(fā)送適當(dāng)?shù)奈恢脵z測(cè)信號(hào)，電力管理模塊304將該信號(hào)作為傳感器和控制輸入512之一傳遞至放電控制器508。類似地，傳感器602B檢測(cè)柱塞310何時(shí)處于伸出(鎖定)位置，并且向電力管理模塊304發(fā)送適當(dāng)?shù)奈恢脵z測(cè)信號(hào)，如圖7所示。
[0043]在一些實(shí)施例中，位置傳感器602A和602B還可以用于通過(guò)使電容器組502的在螺線管致動(dòng)期間的放電時(shí)間最小化來(lái)進(jìn)一步提高安全鎖的能量效率。在這一點(diǎn)上，放電控制器508可以利用由位置傳感器602A和602B提供的位置信息來(lái)限制電容器組放電脈沖的持續(xù)時(shí)間，使得脈沖持續(xù)時(shí)間通常對(duì)應(yīng)于柱塞的移動(dòng)時(shí)間(例如，將柱塞310從第一位置完全致動(dòng)到第二位置所需要的最小脈沖持續(xù)時(shí)間)。
[0044]例如，當(dāng)電力管理模塊304(例如經(jīng)由圖5的傳感器和控制輸入512)接收到將安全鎖從解鎖狀態(tài)轉(zhuǎn)移至鎖定狀態(tài)的命令時(shí)，放電控制器508將相應(yīng)地設(shè)置極性控制組件506并且指示放電開(kāi)關(guān)504閉合，從而啟動(dòng)使電容器組502向螺線管放電，如先前示例中所述。來(lái)自電容器組502的能量脈沖使得螺線管306產(chǎn)生磁場(chǎng),該磁場(chǎng)將充分的伸出力施加于柱塞310以逃脫永磁體308A的磁鎖存，并且開(kāi)始向伸出位置運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞310達(dá)到完全伸出位置(如圖7中所示)時(shí)，傳感器602A檢測(cè)出柱塞310已經(jīng)達(dá)到完全伸出狀態(tài)，并且將確認(rèn)柱塞已經(jīng)完全致動(dòng)到伸出位置的信號(hào)發(fā)送至放電控制器508。響應(yīng)于來(lái)自傳感器602A的信號(hào)，放電控制器508指示放電開(kāi)關(guān)504斷開(kāi)，從而使電容器組502與螺線管306隔離并且結(jié)束放電。即使當(dāng)來(lái)自電容器組502的電力已經(jīng)被移除時(shí)，永磁體308B也會(huì)將柱塞310鎖存在伸出位置。因此，將放電的持續(xù)時(shí)間限制成通常與柱塞310的移動(dòng)時(shí)間相匹配并且不超過(guò)將柱塞完全行進(jìn)至期望位置所需要的持續(xù)時(shí)間。
[0045]在一些實(shí)施例中，包括電容器組502的電容器的尺寸可以足夠大，使得將電樞從第一位置充分行進(jìn)至第二位置所需要的放電時(shí)間不使得電容器組502完全放電。通過(guò)以此方式定電容器組502的尺寸，供電線路116不被要求對(duì)電容器組502從完全放電狀態(tài)進(jìn)行再充電。相反，電容器組502在螺線管致動(dòng)完成之后保持部分充電，因此供電線路116能夠?qū)﹄娙萜鹘M502從已經(jīng)部分充電狀態(tài)進(jìn)行再充電。這可以進(jìn)一步減少在安全鎖致動(dòng)期間對(duì)系統(tǒng)電源的影響，以及減少在致動(dòng)之后對(duì)電容器組502再充電所需要的時(shí)間。
[0046]雖然在圖6和圖7中所描繪的示例示出了使用位置傳感器來(lái)控制電容器組502的放電持續(xù)時(shí)間，但是一些實(shí)施例可以使用其他技術(shù)來(lái)減少放電時(shí)間。例如，圖8示出了使用放電定時(shí)器804來(lái)調(diào)節(jié)放電時(shí)間的示例電力管理模塊802。電容器組502、極性控制部件506、放電開(kāi)關(guān)504和放電控制器508通常如在先前示例中所述的那樣進(jìn)行操作。在本示例中，當(dāng)放電控制器508指示放電開(kāi)關(guān)504使電容器組502向螺線管放電時(shí)，啟動(dòng)與放電開(kāi)關(guān)504相關(guān)聯(lián)的放電定時(shí)器804。放電開(kāi)關(guān)504被配置成維持電容器組502與螺線管306之間的電連接直到放電定時(shí)器804的期滿為止，這發(fā)生在放電定時(shí)器804在定時(shí)器啟動(dòng)后已經(jīng)計(jì)時(shí)了預(yù)定持續(xù)時(shí)間之后。當(dāng)放電定時(shí)器804期滿時(shí)，放電開(kāi)關(guān)504返回至斷開(kāi)狀態(tài)，從而使電容器組502與螺線管隔離并且結(jié)束放電。
[0047]放電定時(shí)器804的持續(xù)時(shí)間可以被設(shè)置成通常對(duì)應(yīng)于柱塞的從其行程的一端行進(jìn)至行程的另一端的持續(xù)時(shí)間，從而防止在柱塞已經(jīng)達(dá)到其行程的端點(diǎn)之后的不必要的能量釋放。類似于在圖6和圖7中所描繪的示例，電容器組502的容量可以被設(shè)置成使得預(yù)定放電時(shí)間不將電容器組502完全放電，從而使得在螺線管306的致動(dòng)之后對(duì)電容器組502從部分充電狀態(tài)進(jìn)行再充電。
[0048]如以上所指出的，電力管理模塊304中的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例可以被配置成:根據(jù)適合于將安全鎖柱塞通過(guò)其行程從第一端位置致動(dòng)到第二端位置的特定設(shè)計(jì)的放電曲線以既可靠又節(jié)能的方式使能量脈沖放電。在這一點(diǎn)上，電容器組502可以被設(shè)計(jì)成釋放其存儲(chǔ)的能量，并且以使螺線管306產(chǎn)生具有隨著時(shí)間的推移的力分布的磁場(chǎng)的方式在螺線管上生成電流，所述力分布實(shí)質(zhì)上與在柱塞負(fù)載條件下將柱塞310通過(guò)其運(yùn)動(dòng)軌跡從一端位置移動(dòng)至另一端位置的所需要的力相匹配。電容器組502的設(shè)計(jì)可以基于確定必須施加于柱塞310的力作為柱塞的位置的函數(shù)，以保證從第一端位置(例如縮進(jìn)位置)致動(dòng)到第二端位置(例如伸出位置)。
[0049]例如，在柱塞負(fù)載條件下將柱塞310從縮進(jìn)位置致動(dòng)到伸出位置的期間，必須將初始力施加于柱塞，以克服在靜止時(shí)抵抗柱塞的運(yùn)動(dòng)的靜摩擦力以及永久鎖存磁體的磁鎖存力。一旦柱塞開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，隨著柱塞行進(jìn)到永久鎖存磁體的場(chǎng)以外，在中間行程期間阻礙柱塞的力減小，并且柱塞的動(dòng)量克服了柱塞感到的摩擦力。當(dāng)柱塞接近伸出位置時(shí)，將柱塞鎖存在伸出位置的永磁體的磁力開(kāi)始施加于柱塞上，從而將柱塞朝向完全伸出位置牽引。因此，可以朝向行程的端點(diǎn)減小必須施加于柱塞的致動(dòng)力，這是因?yàn)橛谰面i存磁體的吸引開(kāi)始將柱塞牽引至其最終位置。
[0050]利用識(shí)別的所需要的力分布，電容器組502可以被設(shè)計(jì)成:根據(jù)適當(dāng)控制的放電曲線(能量脈沖的電流作為時(shí)間的函數(shù))使其能量脈沖放電，該放電曲線在螺線管306中感應(yīng)產(chǎn)生具有基本上與移動(dòng)柱塞通過(guò)其行程所需要的力相匹配的力分布的磁場(chǎng)，從而保證柱塞的可靠致動(dòng)而與可靠運(yùn)行所需要的能量相比不耗費(fèi)更多的能量。在一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例中，這可以通過(guò)如下設(shè)計(jì)電容器組的RC電路來(lái)實(shí)現(xiàn):使得所得到的放電曲線的斜率基本上對(duì)應(yīng)于在相關(guān)聯(lián)的柱塞負(fù)載條件下將柱塞從第一位置致動(dòng)到第二位置所需要的力分布。
[0051]圖9至圖12示出了根據(jù)所要求保護(hù)的主題的方法。雖然為了使說(shuō)明更簡(jiǎn)單，本文中所示的方法被示出并描述為一系列動(dòng)作，但是應(yīng)當(dāng)理解并認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明并不受動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐恍﹦?dòng)作可以根據(jù)該動(dòng)作以不同的順序發(fā)生和/或同時(shí)與來(lái)自本文中示出并描述的其他動(dòng)作一起發(fā)生。例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解并了解到，方法可替代地表示為例如在狀態(tài)圖中的一系列相互關(guān)聯(lián)的狀態(tài)或事件。此外，并非需要所有示出的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法。另外，一個(gè)或更多個(gè)交互圖可以表示當(dāng)不同的實(shí)體制定所述方法中的不同部分時(shí)的根據(jù)本公開(kāi)內(nèi)容的方法論或方法。
[0052]圖9示出了用于使用電力管理模塊來(lái)致動(dòng)螺線管驅(qū)動(dòng)安全鎖的示例方法900。最初，在902處，向設(shè)置在雙穩(wěn)態(tài)螺線管驅(qū)動(dòng)安全鎖中的電容器組充電。在某些情況下，可以從工業(yè)安全系統(tǒng)的供電線路向電容器組充電。在904處，接收用于轉(zhuǎn)移安全鎖的鎖定機(jī)構(gòu)(例如電樞或柱塞)的命令。例如，所述命令可以指示鎖定機(jī)構(gòu)從縮進(jìn)(解鎖)位置轉(zhuǎn)移至伸出(鎖定)位置。在906處，電容器組響應(yīng)于在步驟904處接收到的命令而放電，從而使得電脈沖被輸送至安全鎖的螺線管。電脈沖使得安全鎖的螺線管驅(qū)動(dòng)的鎖定機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移至期望位置(伸出的或縮進(jìn)的)。在908處，使用供電線路上的電力對(duì)電容器組進(jìn)行再充電。
[0053]圖10示出了用于響應(yīng)于斷電而強(qiáng)制處于雙穩(wěn)態(tài)螺線管驅(qū)動(dòng)安全鎖的期望默認(rèn)位置的示例方法1000。最初，在1002處，檢測(cè)向雙穩(wěn)態(tài)螺線管驅(qū)動(dòng)安全鎖的電源管理模塊提供電力的供電線路上的電力的丟失。在1004處，進(jìn)行關(guān)于安全鎖的柱塞是否在規(guī)定默認(rèn)位置的確定。例如，安全鎖可以被配置成使得在斷電的情況下柱塞將被放置在縮進(jìn)(解鎖)位置。如果確定柱塞處于規(guī)定默認(rèn)位置(在步驟1006處為是)，則不采取進(jìn)一步的動(dòng)作并且該方法結(jié)束?？商鎿Q地，如果確定柱塞不處于規(guī)定默認(rèn)位置(在步驟1006處為否)，則指示電力管理模塊的電容器組使電脈沖向安全鎖的螺線管放電，其中所述電脈沖被設(shè)置成將柱塞驅(qū)動(dòng)到默認(rèn)位置的極性。
[0054]圖11示出了用于使用位置指示來(lái)控制用于致動(dòng)雙穩(wěn)態(tài)螺線管驅(qū)動(dòng)安全鎖的鎖定機(jī)構(gòu)的能量的量的示例方法1100。最初，在1102處，(例如使用來(lái)