JP2002018714A

JP2002018714A - 研削盤の安全装置

Info

Publication number: JP2002018714A
Application number: JP2000196932A
Authority: JP
Inventors: Teruo Nishi; 輝夫西
Original assignee: Fuji Heavy Industries Ltd
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2000-06-29
Filing date: 2000-06-29
Publication date: 2002-01-22
Anticipated expiration: 2020-06-29
Also published as: JP4159232B2

Abstract

(57)【要約】【課題】研削砥石の回転が停止している時のみ開閉扉を
開放することができる研削盤の安全装置を得る。【解決手段】開閉扉１６を有するケース１２内で研削砥
石１０が回転駆動される研削盤１の安全装置は、開閉扉
１６を施錠する施錠手段２０及び研削砥石１０の回転を
検出する回転検出手段２６、２８を備え、研削砥石回転
停止状態検出時においてのみ施錠手段２０の解錠操作を
有効とする。これにより、研削砥石１０が回転状態であ
るときの解錠操作を無効として開閉扉１６の開放を防止
し、研削砥石１０が停止状態であるときのみ解錠操作を
有効として開閉扉１６の開放を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研削盤の安全装置
に関し、特に開閉扉を有するケース内で研削砥石が回転
駆動される研削盤の安全装置に関する。

【０００２】

【従来技術】従来より、ケース内で研削砥石が回転駆動
されワークを研削する研削盤がある。研削盤は、電源供
給によって研削砥石を回転駆動し、電源供給停止により
回転停止させるモータを備えている。また、ケースに
は、メンテナンス作業用或いはワーク供給用等の開口部
が開口形成され、その開口部を開閉する開閉扉が設けら
れている。開閉扉は、研削中は開口部を閉塞し、メンテ
ナンス作業やワークの入れ替え等を行う場合に開放され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、研削砥
石は、所定の重量を有し高速回転駆動されるため、回転
停止操作によりモータへの電源供給が停止された後も慣
性力によりしばらくの間惰性回転を継続する。従って、
回転停止操作後、研削砥石の惰性回転時に作業員が誤っ
て開閉扉を開放することが懸念される。

【０００４】従って、かかる点に鑑みなされた本発明の
目的は、研削砥石が回転停止している時のみ開閉扉を開
放することができる研削盤の安全装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１に記載の発明による研削盤の安全装置は、開閉扉を
有するケース内で研削砥石が回転駆動される研削盤の安
全装置において、開閉扉を施錠する施錠手段及び研削砥
石の回転を検出する回転検出手段を備え、研削砥石回転
停止状態検出時においてのみ施錠手段の解錠操作を有効
とすることを特徴とする。

【０００６】請求項１の発明によれば、研削砥石が回転
停止状態であるときのみ施錠手段の解錠操作が有効とさ
れることから、回転状態であるときは施錠手段の解錠操
作を行っても解錠されず、開閉扉の開放が防止される。
従って、作業員は、研削砥石が回転停止状態であるとき
のみ開閉扉を開放することができ、開口部からのメンテ
ナンス作業やワーク交換などを行うことができる。従っ
て、簡易な構成によって容易に作業員の安全を確保する
ことができる。

【０００７】請求項２に記載の発明による研削盤の安全
装置は、開閉扉を有するケース内で研削砥石が回転駆動
される研削盤の安全装置において、研削砥石の回転に同
期して異なる信号を繰り返し出力する回転検出手段と、
開閉扉を施錠する施錠手段と、研削盤停止操作から予め
設定された第１設定時間経過後に回転検出手段からの同
一信号状態が予め設定された第２設定時間継続した際に
施錠手段の解錠操作を有効とする施錠制御手段と、を備
えたことを特徴とする。

【０００８】請求項２の発明によれば、研削盤停止操作
から予め設定された第１設定時間経過後に回転検出手段
からの同一信号状態が予め設定された第２設定時間継続
した際に施錠手段の解錠操作が有効とされることから、
研削砥石の回転が確実に停止した後においてのみ開閉扉
を開放することができ、開口部からメンテナンス作業や
ワーク交換などを行う作業者の安全をより確実に確保す
ることができる。尚、第１設定時間とは、回転停止操作
から研削砥石の回転が停止したとみなし得る時間であ
り、予めシミュレーションや実験等により決定される。

【０００９】請求項３に記載の発明による研削盤の安全
装置は、回転検出手段が、研削砥石の回転に同期してＯ
Ｎ・ＯＦＦを繰り返し出力し、施錠制御手段が、研削盤
の停止操作から予め設定された第１設定時間経過後に回
転検出手段からのＯＮ及びＯＦＦのいずれか一方の状態
が予め設定された第２設定時間継続した際に解錠操作を
有効とすることを特徴とする。

【００１０】請求項３の発明は、請求項２の発明を具体
的に示したものであり、研削盤停止操作から第１設定時
間経過後に回転検出手段からＯＮ及びＯＦＦのいずれか
一方の状態が第２設定時間継続した際に解錠操作が有効
とされることから、回転検出手段からのＯＮ・ＯＦＦに
基づいて監視することによって研削砥石の回転状態が容
易に検知でき、簡単な構成及び制御処理によって研削砥
石の回転停止判断を容易に行うことができる。

【００１１】請求項４に記載の発明による研削盤の安全
装置は、回転検出手段が、研削砥石と連動して回転する
突起部と、非回転部材に固設され突起部の接近及び離反
によってＯＮ・ＯＦＦの切換えを行う近接センサである
ことを特徴とする。

【００１２】請求項４の発明によれば、近接センサ及び
突起部によって回転検出手段が形成されることから、既
存の近接センサを活用することによって低コストで提供
することができる。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項２ないし請
求項４記載の発明において、前記施錠制御手段は、砥石
完全停止状態が検出され、且つ解錠要求があったときの
み、施錠手段に解錠信号を出力し、前記施錠手段は、常
時ロッド突出式のアクチュエータから構成され、施錠制
御手段から解錠信号が出力されたときのみ、ロッドを引
込み開閉扉を開放可能とすることを特徴とする。

【００１４】請求項５記載の発明によれば、砥石完全停
止状態が検出され、且つ解錠要求があったときのみ、施
錠制御手段から解錠信号が施錠手段としてのアクチュエ
ータに出力される。そして、アクチュエータは常時ロッ
ド突出式であり、施錠制御手段から解錠信号が出力され
たときのみ、ロッドを引込み開閉扉を開放可能とするの
で、研削運転中や、研削中に停電した場合など、作業者
が開閉扉を開放しようとしても、アクチュエータのロッ
ド突出により開閉扉が施錠され、研削砥石が惰性回転し
ている場合には確実に開閉扉の開放を防止することがで
き、的確に作業者の安全を確保し得る。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図に基づいて説明する。図１は、本実施の形態におけ
る研削盤１の正面図であり、図中で符号３は、研削盤１
の制御を行う制御盤である。研削盤１は、図示していな
い床面上に設置固定される基台４上に、２台のモータ５
を有している。

【００１６】モータ５は、互いの回転軸心が略水平でか
つ同軸心上に対向配置されており、各モータ５にはアタ
ッチメント７を介して円盤形状の研削砥石１０がそれぞ
れ結合されている。アタッチメント７は、研削砥石１０
の中心部に一端が固定され、他端がモータ５の回転軸
（図示せず）に軸方向に沿って移動可能に取り付けられ
ている。また、アタッチメント７には、アクチュエータ
（図示せず）が連結されており、アクチュエータの操作
により研削砥石１０を回転状態で互いに接近若しくは離
反させる矢印Ｘ方向に移動させることができる。

【００１７】基台４上には、対向配置された２機のモー
タ５の間の位置で研削砥石１０の周囲を覆うようにケー
ス１２が設けられている。ケース１２は、下面が開放さ
れた箱形状をなし、上面１４には研削砥石１０の交換等
のメンテナンスをするための開口部１５が開口形成さ
れ、開閉扉１６によって閉塞されている。

【００１８】開閉扉１６は、一側辺がケース１２の上面
１４に軸支されており、他側辺側に開閉ハンドル１７と
安全プラグ１８が設けられている。安全プラグ１８は、
開閉扉１６の閉塞によってケース１２側に設けられたソ
ケット（図示せず）に保持させることができる一方、開
閉扉１６の開放によって必ずソケットから取り外され、
その取り外しによって研削盤の主電源を遮断する構造を
有している。

【００１９】ケース１２の上部には、開閉扉１６を施錠
する電磁ソレノイド等のアクチュエータからなるシリン
ダロック（施錠手段）２０が設けられている。シリンダ
ロック２０は、常時ロッド突出式であり、ケース１２に
固定されるシリンダ本体２１と、シリンダ本体２１に内
設されたスプリング（図示せず）の付勢力により突出
し、後述の処理により砥石完全停止状態が検出され、且
つロック解除ボタン３５のＯＮによる解錠要求により制
御盤３の制御部４０から制御信号（解錠信号；ＯＮ）が
出力されたときのみ、シリンダ本体２１内の図示しない
電磁コイルが通電されてコイルの励磁力により引込むロ
ッド２２とを有している。ロッド２２は、閉塞された開
閉扉１６の上部に突出することにより、開閉扉１６を施
錠しその開放を阻止する。

【００２０】尚、ケース１２の背面（図示せず）には、
対向する研削砥石１０の間に被研削対象物であるワーク
Ｗを挿入するための開口穴（図示せず）が設けられてい
る。本実施の形態において研削されるワークＷは、自動
車のブレーキディスクであり、図中に示すように、両デ
ィスク面Ｗａ、ｗｂが各研削砥石１０にそれぞれ接面し
挟持される姿勢に保持される。

【００２１】図２は、回転検出手段の説明図であり、図
２（ａ）は図１のＡ矢視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）
のＢ−Ｂ線断面図である。図中で符号２５は、プーリで
あり、プーリ２５は、モータ５を介して研削砥石１０と
反対側に設けられており、内側面の中心部がモータ５の
回転軸６に結合され、外側面の周縁部に突起部２６を有
している。

【００２２】プーリ２５の周囲には、図１に示すよう
に、プーリ２５を覆う非回転部材であるプーリカバー２
７が設けられている。プーリカバー２７は、下端が基台
４上に固定されており、上部には突起部２６の通過位置
に対向して近接センサ２８が設けられている。近接セン
サ２８は、制御部４０に電気的に接続されており、プー
リ２５の回転に連動して移動する突起部２６の接近によ
りＯＮ信号を出力し、離反によりＯＦＦ信号を出力す
る。

【００２３】制御盤３は、盤内にシーケンス回路によっ
て構成された研削盤１の運転制御を行う制御部４０を有
しており、制御部４０はシリンダロック２０の施錠と解
錠とを制御する施錠制御手段としての機能も備える。ま
た、制御盤３の盤面には研削操作用の回転開始ボタン３
１、回転停止ボタン３２、非常停止ボタン３３の他に、
シリンダロック２０を施錠操作するロック操作ボタン３
４、解錠操作するロック解除ボタン３５、ロック操作ボ
タン３４とロック解除ボタン３５の操作が有効な状態で
あるか否かを表示する操作有効ランプ３６が設けられて
いる。

【００２４】図３は、制御部４０の入出力を説明するブ
ロック図である。制御部４０は、内部機構として監視タ
イマ４１と回転停止判断処理手段４２を有しており、入
力側には安全プラグ１８、近接センサ２８、回転開始ボ
タン３１、回転停止ボタン３２、非常停止ボタン３３、
ロック操作ボタン３４、ロック解除ボタン３５が接続さ
れ、出力側にはモータ５、アタッチメント７に連結する
アクチュエータ、シリンダロック２０、操作有効ランプ
３６が接続されている。

【００２５】制御部４０は、近接センサ２８や各種操作
ボタンから入力される信号に基づいて、モータ５への電
源供給、アクチュエータ８及びシリンダロック２０の操
作、操作有効ランプ３６の点灯等の各種制御処理を行
う。

【００２６】上記構成を有する研削盤２の研削砥石１０
を交換するメンテナンス作業は、図４に示すフローにし
たがって行われる。

【００２７】まず、研削運転状態で回転停止ボタン３２
が操作されると（ステップＳ１）、制御部４０に回転停
止指令が入力され、モータ５への電源供給が停止され、
同時に回転停止判断処理手段４２により後述する回転停
止判断処理が行われる。

【００２８】この判断処理により、研削砥石１０の回転
が停止していないと判断された場合は、制御盤３の操作
有効ランプ３６は消灯したままで、ロック操作ボタン３
４及びロック解除ボタン３５の操作は無効である状態が
維持され、これらの操作ボタンを操作しても全てキャン
セルされる。従って、開閉扉１６は、シリンダロック２
０によって施錠状態が維持され、開放することができな
い。

【００２９】一方、研削砥石１０の回転が完全停止した
と判断されると、ロック操作ボタン３４及びロック解除
ボタン３５の操作が有効な状態とされ、盤面の操作有効
ランプ３６が点灯する。操作有効ランプ３６の点灯確認
後（ステップＳ２）、ロック解除ボタン３５を操作する
と（ステップＳ３）、制御部４０からシリンダロック２
０に対して制御信号が送られ、ロッド２２が引込み開閉
扉１６が解錠される。そして、安全プラグ１８の取り外
しと共に開閉扉１６を開放し（ステップＳ４）、研削砥
石１０を交換する（ステップＳ５）。

【００３０】研削砥石１０の交換後、開閉扉１６を閉じ
（ステップＳ６）、安全プラグ１８をソケットに挿入保
持した後に、ロック操作ボタン３４がＯＮ操作されると
（ステップＳ７）、制御部４０からシリンダロック２０
に対する制御信号の出力が遮断し、シリンダ本体２１に
内設された図示しないスプリングの付勢力によりシリン
ダロック２０のロッド２２が突出し、シリンダロック２
０により開閉扉１６が施錠される。

【００３１】開閉扉１６が施錠された状態で回転開始ボ
タン３１が操作されるとモータ５に電源が供給され、研
削砥石１０が回転される（ステップＳ８）。回転停止判
断処理手段４２により研削砥石１０が回転中と判断され
ると、再び操作有効ランプ３６は消灯され、ロック操作
ボタン３４及びロック解除ボタン３５の操作は全て無効
とされる。

【００３２】次に、回転停止判断処理手段４２によって
行われる判断処理について以下に説明する。図５は、回
転停止判断処理を説明するフローチャートであり、図６
は、近接センサ２８の出力信号を示すタイムチャートで
ある。まず最初に、ステップＳ１１では、回転停止ボタ
ン３２が操作されたか否かが判断され、回転停止ボタン
３２が操作されると（ＹＥＳ）、回転停止ボタン３２を
操作してから研削砥石１０の回転が停止するまでに必要
な時間として予め設定された第１設定時間ｔ₁が経過し
たか否かを判断すべくステップＳ１２に移行する。

【００３３】ステップＳ１２では、制御部４０内に設け
られている監視タイマ４１による計時に基づいて回転停
止ボタン３２の操作後からの経過時間ｔが第１設定時間
ｔ₁（例えば３０秒）を越えた（ｔ₁＜ｔ）か否かが判断
される。そして、経過時間ｔが第１設定時間ｔ₁を経過
するまでは（ＮＯ）は次のステップに移行せず、経過後
（ＹＥＳ）に、研削砥石１０の回転が完全に停止したか
否かを判断すべくステップＳ１３に移行する。

【００３４】ステップＳ１３では、第１設定時間ｔ₁経
過後に近接センサ２８からの出力信号がＯＮ及びＯＦＦ
のいずれか一方の出力状態を第２設定時間ｔ₂（例えば
１０秒）の間、継続されたか否かが判断される。ここ
で、継続されなかったと判断された場合（ＮＯ）、即ち
第２設定時間ｔ₂の間にＯＮとＯＦＦの両方が入力され
た場合は、研削砥石１０が未だ回転していると判断し、
次のステップには移行せずに継続して監視を行う。

【００３５】そして、ＯＮ及びＯＦＦのいずれか一方の
出力状態が第２設定時間ｔ₂の間、継続された場合（Ｙ
ＥＳ）、研削砥石１０の回転は完全に停止したと判断し
てステップＳ１４に移行する。図６（ａ）は、突起部２
６がＯＦＦを出力する位置で回転停止した場合を示し、
図６（ｂ）は、突起部２６がＯＮを出力する位置で回転
停止した場合を示している。

【００３６】ステップＳ１４では、シリンダロック２０
の操作を有効なものとする処理がなされる。ここでは、
ロック操作ボタン３４及びロック解除ボタン３５の操作
が有効とされ、操作有効ランプ３６が点灯される。従っ
て、研削砥石１０の回転が完全に停止している場合の
み、開閉扉１６を解錠して開放することができ、開口部
１５を介してケース１２内のメンテナンス作業等を行う
ことができる。

【００３７】上述した研削盤１によれば、近接センサ２
８により研削砥石１０の回転が監視され、研削砥石１０
が回転している間はシリンダロック２０により開閉扉１
６が施錠されるため、開閉扉１６の不用意な開放が防止
される。

【００３８】従って、モータ５への電源供給が停止さ
れ、研削砥石１０が慣性力により惰性回転を行っている
場合にも、開閉扉１６の開放を防止することができ、ケ
ース１２内のメンテナンス作業を行う作業者の安全を確
実に確保することができる。

【００３９】また、運転制御中に操作電源が遮断された
場合、例えば制御盤３の盤面に設けられた非常停止ボタ
ン３３が押された場合、研削運転中に安全プラグ１８が
ソケットから取り外された場合、停電等の場合は、シリ
ンダロック２０による施錠状態が保たれるため、開閉扉
１６の開放を防止することができ、再び操作電源が入力
された場合、回転停止判断処理手段４２により研削砥石
の回転監視が行われる。従って、ケース１２内で研削砥
石１０が惰性回転している場合には開閉扉１６の開放を
防止することができ、作業者の安全を確保することがで
きる。

【００４０】また、回転停止判断処理手段４２では、回
転停止ボタン３２の操作から第１設定時間ｔ₁が経過し
た後に、近接センサ２８からＯＮ信号及びＯＦＦ信号の
いずれか一方の出力状態が第２設定時間ｔ₂の間継続し
た場合に解錠操作が有効なものとされるため、研削砥石
の回転状態を確実に監視することができる。

【００４１】更に既存の研削盤１にシリンダロック２０
や近接センサ２８等の簡単な構成部品を取り付けると共
に、制御盤３内のシーケンス回路を若干改造するのみで
容易に構成することができるため、低コストで提供する
ことができる。

【００４２】尚、上述の実施の形態では、研削砥石１０
の回転を検出する手段として近接センサ２８を用いた
が、これに限定されるものではなく、例えば光電式セン
サ等の他の非接触センサを用いてもよく、また、施錠手
段も本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能
である。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る研削
盤によれば、研削砥石が回転停止状態であるときのみ施
錠手段の解錠操作が有効とされることから、回転状態で
あるときは施錠手段を解錠操作しても解錠されず、開閉
扉の開放を防止することができる。従って、開口部から
のメンテナンス作業やワーク交換などを行う作業員の安
全を、簡易な構成によって容易に確保することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における研削盤の正面図である。

【図２】回転検出手段の説明図である。

【図３】制御部への入出力を説明するブロック図であ
る。

【図４】研削砥石を交換するメンテナンス作業を説明す
るフローチャートである。

【図５】回転停止判断処理を説明するフローチャートで
ある。

【図６】近接センサの出力信号を示すタイムチャートで
ある。

【符号の説明】

１研削盤３制御盤１０研削砥石１２ケース１６開閉扉２０シリンダロック（施錠手段；アクチュエータ）２６突起部（回転検出手段）２８近接センサ（回転検出手段）４０制御部（施錠制御手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】開閉扉を有するケース内で研削砥石が回
転駆動される研削盤の安全装置において、前記開閉扉を施錠する施錠手段及び前記研削砥石の回転
を検出する回転検出手段を備え、研削砥石回転停止状態
検出時においてのみ前記施錠手段の解錠操作を有効とす
ることを特徴とする研削盤の安全装置。
【請求項２】開閉扉を有するケース内で研削砥石が回
転駆動される研削盤の安全装置において、前記研削砥石の回転に同期して異なる信号を繰り返し出
力する回転検出手段と、前記開閉扉を施錠する施錠手段と、研削盤停止操作から予め設定された第１設定時間経過後
に前記回転検出手段からの同一信号状態が予め設定され
た第２設定時間継続した際に前記施錠手段の解錠操作を
有効とする施錠制御手段と、を備えたことを特徴とする研削盤の安全装置。
【請求項３】前記回転検出手段は、前記研削砥石の回
転に同期してＯＮ・ＯＦＦを繰り返し出力し、前記施錠制御手段は、前記研削盤の停止操作から予め設
定された第１設定時間経過後に前記回転検出手段からの
ＯＮ及びＯＦＦのいずれか一方の状態が予め設定された
第２設定時間継続した際に前記解錠操作を有効とするこ
とを特徴とする請求項２に記載の研削盤の安全装置。
【請求項４】前記回転検出手段は、前記研削砥石と連動して回転する突起部と、非回転部材に固設され上記突起部の接近及び離反によっ
てＯＮ・ＯＦＦの切換えを行う近接センサであることを
特徴とする請求項２又は３に記載の研削盤の安全装置。
【請求項５】前記施錠制御手段は、砥石完全停止状態
が検出され、且つ解錠要求があったときのみ、前記施錠
手段に解錠信号を出力し、前記施錠手段は、常時ロッド突出式のアクチュエータか
ら構成され、前記施錠制御手段から解錠信号が出力され
たときのみ、ロッドを引込み前記開閉扉を開放可能とす
ることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の研
削盤の安全装置。