JP2002195899A

JP2002195899A - 障害防止装置

Info

Publication number: JP2002195899A
Application number: JP2000398157A
Authority: JP
Inventors: Shiro Kikuchi; 史朗菊池; Toshiyuki Masuda; 俊之増田
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Oki Comtec Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd; Oki Comtec Ltd
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】接続線にかかった負荷の程度を検知し、異常
と判断した場合には異常検出信号を発生して、接続線の
断線或いは周辺部品の破損といった障害が発生するのを
防止する。また、可動部の動作を停止させる。【解決手段】障害防止装置10は、検出部15及び異常検
出信号出力部22(24)具えている。検出部としては、圧電
素子18を使用している。基板32上に、一方の面18aが接
着された圧電素子、圧電素子の他方の面18bと接着され
たコネクタ36、異常検出信号出力部、制御主要部34が設
けら、コネクタの面36bにはケーブル16が接続されてい
る。異常検出信号出力部は、圧電素子にかかる負荷に応
じて生じた電圧を増幅する増幅器、及び、増幅された電
圧と電圧所定値とを比較して、増幅された電圧の値の方
が大きい場合には異常検出信号を出力する比較器とを有
している。出力された異常検出信号は、ケーブルを伝達
して可動部14に伝わり、可動部の動作が停止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、接続線にかかる
負荷によって発生する障害を防止するための障害防止装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、メカトロニクス分野において、所
定の動作を行う可動部を制御するために、一般的に、フ
レキシブルプリントケーブル（以後、ケーブルと略称す
ることがある。）等の接続線を用いて、この可動部から
配線を行って可動部の動作を制御するための本体である
制御部と接続させている。この可動部としては、ＭＤＦ
装置を構成するロボットなど、種々のものがある。

【０００３】この可動部、制御部及びケーブルを含む装
置においては、可動部が所定の動作を行うことにより、
固定されている制御部及び可動部間の距離が変化するこ
とがある。しかしながら、このような状況であっても、
可動部と制御部との電気的接続が途切れないようにする
ため、一般的には、この接続にフレキシブルプリントケ
ーブルを用いている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
構成においては、可動部が所定の動作をすると、それに
伴ってケーブルも移動したり、ケーブルのたわみの程度
が変化する。従って、ケーブルの長さ以上に可動部が制
御部から離れたり、ケーブルが周辺部品等の障害物に接
触することによって、ケーブルに負荷がかかることがあ
る。

【０００５】これに対して、上述した従来技術の可動
部、制御部及びケーブルを含む装置においては、このケ
ーブルへの負荷の程度を検知して異常と判断することに
より、可動部の動作を停止させたり、警告信号を発する
などの手段を講じていない。従って、ケーブルへの負荷
が過度になって異常事態が発生しても、何等対策を打つ
ことが出来ず、その結果、ケーブルが断線したり、或い
は、周辺部品が破損するなどの様々な障害が発生してい
た。

【０００６】従って、このケーブル等の接続線にかかっ
た負荷の程度を検出し、負荷の程度が大きい場合には異
常検出信号を発生することにより、上述した障害が発生
するのを防止することが出来る構成が望まれていた。

【０００７】また、好ましくは、異常検出信号により、
可動部の動作を停止させる構成が望まれていた。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の問題点を解決する
ため、この発明の障害防止装置は、第１装置と、第２装
置と、この第１装置及び第２装置間で、互いに信号のや
りとりが出来るように、両者間に接続された、非固定式
の接続線とを具えるシステムに使用されて、この接続線
にかかる負荷によって発生する障害を防止する装置であ
る。

【０００９】この障害防止装置は、前述の負荷の大きさ
を検出する検出部と、前述の負荷の大きさの値が所定値
以上のとき、異常検出信号を出力する異常検出信号出力
部とを具える。

【００１０】このような構成にすることにより、予め、
所定値を、周辺部品の破損や接続線の断線等の障害が発
生する可能性がある負荷の大きさの、設計に応じた下限
値に設定しておけば、この所定値以上の負荷になると異
常検出信号が出力される。従って、この異常検出信号に
よって、異常事態と認識することが出来る。その結果、
上述の障害の発生を予め防止することが出来る。

【００１１】なお、接続線、第１装置及び第２装置の構
成により、上述の障害が発生する可能性がある負荷の大
きさの下限値が変化するので、この所定値は、この障害
防止装置が適用されるシステムに応じて変更できる構成
であることが好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
実施の形態につき説明する。なお、図中、各構成成分の
大きさ、形状および配置関係は、この発明が理解できる
程度に概略的に示してあるにすぎず、また、以下に説明
する数値的条件は単なる例示にすぎない。

【００１３】まず、この発明の障害防止装置及びこの装
置が使用されるシステムの概略について、図１を参照し
て説明する。図１は、この発明の障害防止装置の構成の
概略を示すブロック図である。

【００１４】この障害防止装置１０は、第１装置１２及
び第２装置１４間に接続された接続線１６とを具えるシ
ステム１３に使用される。第１装置１２及び第２装置１
４は、接続線１６によって、互いに信号のやりとりが出
来るようになっている。そして、この接続線１６が非固
定式であるときには、外的要因などにより接続線１６に
負荷Ｆがかかることがある。

【００１５】この発明においては、障害防止装置１０
は、負荷Ｆの大きさを検出する検出部１５と、負荷Ｆの
大きさの値が所定値以上のとき、異常検出信号を出力す
る異常検出信号出力部１７とを具えている。負荷Ｆの大
きさを検出部１５において検出するには、図１の点線に
おいて示したように、障害防止装置１０とシステム１３
とが何らかの構造により、物理的或いは作用・機能的に
相互関係を有している必要がある。障害防止装置１０が
このような構成を有しているので、負荷Ｆの大きさの値
が所定値以上になったとき、異常検出信号出力部１７か
ら異常検出信号が出力されるので、接続線１６に負荷Ｆ
がかかることによって発生する障害を防止することがで
きる。

【００１６】なお、上述の異常検出信号出力部１７を、
以下に述べる各実施の形態においては、異常検出信号出
力部２２，２４，４０，４６，４８，５０として示して
いるが、これらはすべて対応しており、各実施の形態に
おいて具体的構成が異なっているために、符号を変えて
示してある。従って、上述の異常検出信号出力部１７と
同様の機能を有する。

【００１７】次に、第１の実施の形態の障害防止装置の
構成について、図２及び図３を参照して説明する。図２
は、第１の実施の形態の障害防止装置の構成及び動作を
示すブロック図であり、図３は第１の実施の形態の障害
防止装置の構成例を示す概略図である。なお、図３は断
面図ではないが、一部の構成については分かりやすくす
るために、斜線を付して示してある。

【００１８】図２（Ａ）に示すように、障害防止装置１
０は、検出部１５及び異常検出信号出力部２２を具えて
いる。そして、検出部１５は、圧電素子１８をもって構
成してあり、異常検出信号出力部２２は、増幅器２６及
び比較器２８を具えている。圧電素子１８は、接続線１
６にかかる負荷によって圧力を受けることにより電圧を
生じる素子である。すなわち、圧力情報を電圧情報に変
換する素子である。この圧電素子１８については後に詳
述する。増幅器２６は、圧電素子１８において発生する
電圧ｖが微少であるために、この電圧ｖを増幅するため
の素子である。比較器２８は、予め設定された電圧の所
定値すなわち電圧所定値Ｃ_Sと、増幅器２６において増
幅された電圧ｖの値（以後、増幅電圧値Ｖと称する。）
とを比較して、増幅電圧値Ｖが電圧所定値Ｃ_S以上のと
きに異常検出信号を出力する素子である。これらの増幅
器２６及び比較器２８としては、それぞれ電子回路にお
いて通常用いられる回路を用いれば良い。なお、この電
圧所定値Ｃ_Sは、基準電圧値としての所定値であり、従
って、設計に応じた任意好適な値を設定すれば良い。

【００１９】なお、上述したような図２（Ａ）に示した
構成のときには、比較器２８から出力される異常検出信
号はアナログ信号となる。これに対して図２（Ｂ）に示
すように、さらに、異常検出信号出力部２４は、異常検
出信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するため
のＡ／Ｄ変換器３０を具えていても良い。

【００２０】次に、障害防止装置１０を使用するシステ
ム１３について説明する。

【００２１】接続線１６としては、フレキシブルプリン
トケーブル（以後、ケーブル１６と略称することがあ
る。）を用いている。フレキシブルプリントケーブル
は、二つの装置を電気的に接続可能な非固定式のケーブ
ルであって、自在に曲がり具合を変化させることが出来
るケーブルである。

【００２２】この実施の形態においては、第１装置１２
を、第２装置１４を制御する制御部としており、第２装
置１４を、第１装置１２の制御により所定の処理を行う
被制御部としている。

【００２３】そして、被制御部である第２装置１４は、
所定の動作を行う可動部、例えばロボットなどの、コン
ピュータ或いは人為的な命令に従って所定の動作をする
部位としてある。以後、第２装置１４のことを可動部１
４とも称する。そして、第１装置１２は、上述の命令を
可動部１４に与えることによって、可動部１４の動作を
制御する。以後、第１装置１２のことを制御部１２とも
称する。

【００２４】制御部１２及び制御部１４は、この命令の
やりとりをするために電気的に接続する必要があり、こ
のため、フレキシブルプリントケーブル１６によって接
続されている。このケーブル１６によって、可動部１４
を制御するための制御信号が伝達される。このフレキシ
ブルプリントケーブル１６は変形自在である。従って、
ケーブル１６の長さを制御部１２と可動部１４との間の
距離より長くすることによって、可動部１４が制御部１
２に対して相対的に移動して可動部１４と制御部１２と
の間の距離が変化しても、通常互いに引っ張り合う負荷
がかからない構造になっている。

【００２５】次に、障害防止装置１０の具体的構造、及
び、システム１３との位置関係について、図３を参照し
て説明する。

【００２６】この実施の形態においては、障害防止装置
は第１装置すなわち制御部側に設けられている。図３に
おいては、制御部のうち主要部である制御主要部３４
が、基板３２上に設けられている。

【００２７】そして、基板３２上に順次に、検出部１５
を構成する圧電素子１８と、コネクタ３６とが設けられ
ている。コネクタ３６は、制御部及び障害防止装置と、
ケーブル１６とを、構造的及び電気的に接続するための
部材であり、その形状は任意とする。

【００２８】また、圧電素子１８としては、圧電効果を
示す材料であれば使用可能であり、例えば水晶等の誘電
体や、ペロブスカイト等の強誘電体などを使用すればよ
い。この実施の形態では、圧電素子１８は平板状とし、
圧電素子１８のどちらか一方の主表面を第１主表面１８
ａとし他方の主表面を第２主表面１８ｂとすると、第１
主表面１８ａと基板３２の一方の主表面とが接着され、
かつ、第２主表面１８ｂとコネクタ３６のいずれか一つ
の面３６ａとが接着されている。これらの接着は、任意
好適な手段により行えば良く、例えば、通常の接着剤を
用いれば良い。また、コネクタ３６の面３６ａと隣り合
ういずれか一つの面３６ｂと、ケーブル１６とが、接続
されている。この面３６ｂの法線方向のうち、面３６ｂ
がケーブル１６によって引っ張られる方向をＸ方向とす
る。

【００２９】圧電素子１８の面のうち、法線方向がＸ方
向になっている対向する二つの面１８ｃ及び１８ｄに
は、それぞれ電極３８ｃ及び３８ｄが形成されている。
この二つの電極３８ｃ及び３８ｄは、例えば、圧電素子
１８の面１８ａと基板３２とを接着させる前に、圧電素
子１８の面１８ｃ及び１８ｄ上に好適な手段により形成
し、その後、上述したように、圧電素子１８の面１８ａ
と基板３２とを接着させれば良い。

【００３０】また、基板３２上には、異常検出信号出力
部２２（２４）が設けられている。そして、異常検出信
号出力部２２（２４）の増幅器２６の入力端子と電極３
８ｃ及び３８ｄとが、ワイヤ３７及び３９により接続さ
れている。

【００３１】さらに、図２（Ａ）に示す構成の場合に
は、異常検出信号出力部２２内において、増幅器２６の
出力端子と比較器２８の入力端子とが接続されている。
また、比較器２８の出力端子と、コネクタ３６の面３６
ｂと対向する面３６ｃとが、ワイヤ４０により接続され
ている。また、コネクタ３６内においては、面３６ｂに
接続されているケーブル１６と、面３６ｃに接続されて
いるワイヤ４０とが、電気的に接続される構造になって
いる。

【００３２】図２（Ｂ）に示す構成の場合には、異常検
出信号出力部２４内において、増幅器２６の出力端子と
比較器２８の入力端子とが接続されていると共に、比較
器２８の出力端子とＡ／Ｄ変換器３０の入力端子とが接
続されている。そして、Ａ／Ｄ変換器３０の出力端子と
コネクタ３６の面３６ｂと対向する面３６ｃとが、ワイ
ヤ４０により接続されている。

【００３３】また、制御主要部３４は、可動部１４を制
御してこの可動部１４に所定動作をさせるための命令で
ある制御信号を発生する構成を有している。このため、
例えば、制御主要部３４は、その内部メモリ（図示せ
ず）には制御信号を発生させるためのプログラムが記憶
されていて、かつ、外部からこの制御主要部３４に制御
信号を入力できる構成を有していればよい。この制御主
要部３４とコネクタ３６の面３６ｃとはワイヤ４２によ
って接続されており、従って、制御主要部３４とケーブ
ル１６とは、電気的に接続されている。そして、ケーブ
ル１６は、制御信号と異常検出信号との双方を伝達させ
ることが出来る構成になっている。

【００３４】なお、この実施の形態においては、異常検
出信号は、可動部１４の動作を停止させるための停止信
号Ｓとしている。従って、可動部１４は、異常検出信号
出力部２２（２４）からこの停止信号Ｓを受けたときに
は、動作を停止する構成になっている。

【００３５】次に、この実施の形態の障害防止装置の動
作について、図４を参照して説明する。図４は、第１の
実施の形態の障害防止装置の動作を示す図である。な
お、この図は断面図ではないが、一部の構成については
分かりやすくするために、斜線を付して示してある。

【００３６】図４においては、可動部１４が、制御部
（制御主要部３４）により制御されて動作しているとき
に、ケーブル１６に負荷Ｆがかかっている状態を示して
いる。この負荷Ｆがかかる状況としては、例えば、可動
部１４の動作中に、周辺部品４３等にケーブル１６が接
触したり、引っかかる場合がある。また、可動部１４と
制御主要部３４との間の距離が、ケーブル１６の長さよ
り大きくなる場合もある。このようなケーブル１６に負
荷Ｆがかかる状況においては、ケーブル１６により制御
主要部３４が引っ張られる方向、すなわち図４における
Ｘ方向に力が加わる。この制御主要部３４をＸ方向に引
っ張る力の大きさを、上述におけるケーブル１６にかか
る負荷Ｆの大きさと定義する。このとき、ケーブル１６
はコネクタ３６の面３６ｂに接続されているので、コネ
クタ３６がＸ方向に引っ張られる。このような状況で
は、この負荷Ｆの大きさがある程度以上になると、ケー
ブル１６が断線する、或いは、ケーブル１６に引っかか
っている周辺部品４３等が破損されてしまうといった様
々な障害が起こる可能性がある。

【００３７】上述したように、圧電素子１８の面１８ａ
は基板３２に接着され、圧電素子１８の面１８ｂはコネ
クタ３６の面３６ａに接着されており、及び、基板３２
は固定されている。従って、コネクタ３６がＸ方向に引
っ張られると、圧電素子１８の面１８ｂにはＸ方向に圧
力がかかる。また、面１８ａにはＸ方向と反対方向に圧
力がかかる。従って、図４に示すように、圧電素子１８
は変形し、その内部にひずみが生じる。このとき、ワイ
ヤ３７，３９，４０及び４２の一端はコネクタ３６及び
圧電素子１８に接続されているので、ワイヤ３７，３
９，４０及び４２もＸ方向に引っ張られるが、この引っ
張りに対してワイヤ３７，３９，４０及び４２の長さに
余裕を持たせるように設計しておけば、ワイヤ３７，３
９，４０及び４２に負荷がかかったり、断線する恐れは
ない。

【００３８】圧電素子１８に上述のような圧力が加わる
ことにより、圧電素子１８内のＸ方向には電圧ｖが生ず
る。つまり、圧力測定部の上述した二つの電極３８ｃ及
び３８ｄ間に電圧ｖが生ずる。この電圧は微少であるの
で、増幅器２６によりこの電圧ｖを増幅した結果、増幅
された電圧Ｖは、圧電素子１８において発生した電圧値
ｖよりも大きな値である増幅電圧値Ｖを有する。

【００３９】この増幅電圧値Ｖは、比較器２８に出力さ
れる。ここで、上述のケーブル１６にかかる負荷Ｆの大
きさと、増幅電圧値Ｖとは異なるが、密接に関連してし
ており、しかも比例関係を有していると考えられる。従
って、この増幅電圧値Ｖを負荷Ｆの大きさに相当する量
と考えることが出来る。そして、上述した様々な障害が
発生する可能性がある負荷Ｆの大きさの下限値を負荷Ｆ
の所定値とし、この大きさの負荷Ｆがケーブル１６にか
かったときの増幅電圧値Ｖを電圧所定値Ｃ_Sとするのが
良い。つまり、電圧所定値Ｃ_Sは、基準電圧値としての
設定値である。この負荷Ｆの所定値及び電圧所定値Ｃ_S
は、制御部１２、可動部１４及びケーブル１６の構成に
より変化する。

【００４０】そして、比較器２８に、電圧所定値Ｃ_Sを
設定しておく。次に、比較器２８において、この電圧所
定値Ｃ_Sと、増幅電圧値Ｖとを比較する。このとき、増
幅電圧値Ｖが電圧所定値Ｃ_S以上であるときに、停止信
号Ｓである異常検出信号を出力する。

【００４１】図２（Ａ）の構成の場合には、この比較器
２８から出力された停止信号Ｓは、順次にワイヤ４０、
コネクタ３６及びケーブル１６を経由して可動部１４に
伝達され、その結果、可動部１４の動作が停止される。

【００４２】これに対して、図２（Ｂ）の構成の場合に
は、この比較器２８から出力された停止信号ＳはＡ／Ｄ
変換器３０に入力され、デジタル信号Ｓ’に変換され
る。その後、図２（Ａ）の構成の場合と同様に、このデ
ジタル信号に変換された停止信号Ｓ’は、順次にワイヤ
４０、コネクタ３６及びケーブル１６を経由して可動部
１４に伝達され、その結果、可動部１４の動作が停止さ
れる。

【００４３】なお、制御主要部３４から出力された所定
動作を行わせるための制御信号も、順次に、ワイヤ４
２、コネクタ３６及びケーブル１６を経由して可動部１
４に伝達される。

【００４４】上述の動作説明から明らかなように、負荷
Ｆの大きさが所定値以上となった結果、停止信号Ｓであ
る異常検出信号が出力されると、可動部１４の動作が自
動的に停止する。従って、人為的に操作して可動部１４
の動作を停止させる必要がなくなり、確実に可動部１４
の動作を停止させることができる。しかも、負荷Ｆの大
きさが所定値に達すると電気信号の流れにより早急に可
動部１４の動作を停止させることが出来るので、負荷Ｆ
の大きさが所定値に達した後、さらに負荷Ｆの大きさが
増加するのを防ぐことが出来る。その結果、上述の障害
の発生をさらに好適に防止することが出来る。

【００４５】次に、第２の実施の形態の障害防止装置に
ついて図５及び図６を参照して説明する。図５は、第２
の実施の形態の障害防止装置の構成及び動作を示すブロ
ック図であり、図６は、第２の実施の形態の障害防止装
置の構成例を示す概略図である。第１の実施の形態にお
いては、異常検出信号を可動部１４の動作を停止させる
ための停止信号Ｓとしていたが、第２の実施の形態にお
いては、可動部１４の動作を制御部１２を通して制御す
る人に対して、異常事態が発生していることを認知させ
る警告信号Ａとしている。この警告信号Ａとしては、人
間の五感に対して作用を及ぼす信号が好ましい。従っ
て、例えば通常のブザーのような聴覚的に認識可能な信
号であったり、発光して視覚的に認識可能な信号とすれ
ばよい。

【００４６】なお、第２の実施の形態においては、第１
の実施の形態の構成と異なる部分についてのみ説明す
る。

【００４７】図５（Ａ）の構成の場合には、異常検出信
号出力部４０は、増幅器２６と比較器２８と電気−光変
換器４１又は電気−音変換器４４とを具えている。増幅
器２６及び比較器２８については、第１の実施の形態と
同様の構成を有していれば良い。電気−光変換器４１
は、電気信号を光信号に変換する素子又はこの素子を含
む回路であり、この素子としては例えば通常用いられて
いる発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子などを用
いれば良い。また、電気−音変換器４４は、電気信号を
音信号に変換する素子又はこの素子を含む回路であり、
例えば通常用いられているブザーなどを用いれば良い。
そして、第１の実施の形態の構成と同様に、増幅器２６
の出力端子と比較器２８の入力端子とが接続されている
と共に、増幅器２６の入力端子と電極３８ｃ及び３８ｄ
とが、ワイヤ３７及び３９によって接続されている。そ
して、比較器２８の出力端子と電気−光変換器４１又は
電気−音変換器４４の入力端子とが接続されている。

【００４８】これに対し、図５（Ｂ）に示すように、図
５（Ａ）の構成にさらにＡ／Ｄ変換器３０を具えていて
も良い。この場合には、比較器２８の出力端子とＡ／Ｄ
変換器３０の入力端子とが接続されていると共に、Ａ／
Ｄ変換器３０の出力端子と電気−光変換器４１又は電気
−音変換器４４の入力端子とが接続されている。

【００４９】次に、第２の実施の形態の動作について説
明する。

【００５０】異常検出信号出力部４０又は４６に設定す
る電圧所定値は、第１の実施の形態における電圧所定値
とは異なっていても良い。すなわち、制御する人に警告
を与えて、その後の制御は人に任せる構成であるので、
状況に応じて、所定値を変化させる必要がある。通常、
第１の実施の形態の電圧所定値Ｃ_S（停止信号所定値と
称する。）と比較して、第２の実施の形態の電圧所定値
Ｃ_A（警告信号所定値と称する。）の方を小さくするの
が好ましい。

【００５１】そして、比較器２８において、増幅圧力値
Ｖが電圧所定値Ｃ_A以上になると、比較器２８から異常
検出予備信号Ｐが出力される。このとき、異常検出予備
信号Ｐはアナログ信号となっている。その後、図５
（Ａ）の構成の場合には、異常検出予備信号Ｐが電気−
光変換器４１又は電気−音変換器４４に入力されること
によって、警告信号Ａである異常検出信号が出力され
る。また、図５（Ｂ）の構成の場合には、異常検出予備
信号Ｐは一旦Ａ／Ｄ変換器３０に入力されて、デジタル
信号Ｐ’に変換される。そして、デジタル信号である異
常検出予備信号Ｐ’が電気−光変換器４１又は電気−音
変換器４４に入力されることによって、警告信号Ａであ
る異常検出信号が出力される。従って、それぞれアナロ
グ信号又はデジタル信号の警告信号Ｐ又はＰ’である異
常検出信号によって、異常が発生したこと、つまり負荷
Ｆの大きさの値が所定値以上になったことを人間に認知
させることが出来る。その結果、場合によっては、人為
的に例えば制御主要部３４に命令を入力することにより
可動部１４の動作を停止させることが出来る。つまり、
上述の障害の発生を防止することが出来る。

【００５２】次に、第３の実施の形態の障害防止装置に
ついて、図７及び図８を参照して説明する。図７（Ａ）
は、第３の実施の形態の障害防止装置の構成及び動作を
示すブロック図であり、図８は、第３の実施の形態の障
害防止装置の構成例を示す概略図である。

【００５３】なお、第３の実施の形態においては、第２
の実施の形態の構成と異なる部分についてのみ説明す
る。

【００５４】第３の実施の形態は、第１の実施の形態と
第２の実施の形態を組み合わせた構成となっている。す
なわち、第３の実施の形態においては、異常検出信号
を、第１の実施の形態で述べた可動部１４の動作を停止
させるための停止信号Ｓ、及び、第２の実施の形態で述
べた可動部１４の動作を制御部１２を通して制御する人
に対して、異常が発生していることを認知させる警告信
号Ａの両方を含む信号としている。

【００５５】図７（Ａ）に示した構成の場合には、第２
の実施の形態の図５（Ａ）に示した構成とは、異常検出
信号出力部４８の比較器５２の構成と、比較器５２の出
力端子との接続以外は同様の構成及び接続を有してい
る。

【００５６】また、図７（Ｂ）に示した構成の場合に
は、図７（Ａ）の構成に加えて、異常検出信号出力部５
０がさらにＡ／Ｄ変換器３０を有しており、第２の実施
の形態の図５（Ｂ）に示した構成とは、異常検出信号出
力部５０の比較器５２の構成と、比較器５２の出力端子
との接続以外は同様の構成及び接続を有している。

【００５７】この実施の形態における比較器５２は、停
止信号所定値Ｃ_S及び警告信号所定値Ｃ_Aの両方を設定で
きる構成となっている。また、比較器５２においては、
増幅電圧値Ｖと、停止信号所定値Ｃ_S及び警告信号所定
値Ｃ_Aの両方を比較できる構成になっている。また比較
器５２は、増幅電圧値Ｖと停止信号所定値Ｃ_Sとを比較
した結果に基づいて停止信号Ｓを出力する部分と、増幅
電圧値Ｖと警告信号所定値Ｃ_Aとを比較した結果に基づ
いて警告信号Ａを出力する部分とを有している。そし
て、停止信号Ｓを出力する部分は第１の実施の形態と同
様に、警告信号Ａを出力する部分は第２の実施の形態と
同様の構成になっている。そして、図７（Ａ）及び図７
（Ｂ）の両方の構成共に、比較器５２の停止信号Ｓを出
力する部分と、コネクタ３６の面３６ｂと対向する面３
６ｃとが、ワイヤ４０により接続されている。さらに、
図７（Ａ）の構成においては、比較器５２の警告信号Ａ
を出力する部分と、電気−光変換器４１又は電気−音変
換器４４の入力端子とが接続されている。図７（Ｂ）の
構成においては、比較器５２の警告信号Ａを出力する部
分と、Ａ／Ｄ変換器３０の入力端子とが接続されてい
る。

【００５８】次に、第３の実施の形態の動作について説
明する。

【００５９】異常検出信号出力部４８又は５０の比較器
５２に、停止信号所定値Ｃ_Sと警告信号所定値Ｃ_Aとの両
方を外部から入力する。第２の実施の形態と同様に、通
常、停止信号所定値Ｃ_Sと比較して、警告信号所定値Ｃ_A
の方を小さくするのが好ましい。

【００６０】比較器５２において、増幅電圧値Ｖが警告
信号所定値Ｃ_A以上になったと判断すると、第２の実施
の形態と同様に、比較器５２からアナログ信号である異
常検出予備信号Ｐが出力される。その後、図７（Ａ）に
示した構成の場合には、異常検出予備信号Ｐは、電気−
光変換器４１又は電気−音変換器４４に入力され、この
変換器から警告信号Ａである異常検出信号が出力され
る。また、図７（Ｂ）に示した構成の場合には、異常検
出予備信号Ｐは、一旦Ａ／Ｄ変換器３０に入力されて、
デジタル信号Ｐ’に変換される。そして、デジタル信号
である異常検出予備信号Ｐ’が電気−光変換器４１又は
電気−音変換器４４に入力されることによって、この変
換器から警告信号Ａである異常検出信号が出力される。

【００６１】また、比較器５２において、増幅電圧値Ｖ
が停止信号所定値Ｃ_S以上になったと判断すると、第２
の実施の形態と同様に、比較器５２から停止信号Ｓであ
る異常検出信号が出力される。その後、図７（Ａ）の構
成の場合には、この比較器５２から出力された停止信号
Ｓは、順次にワイヤ４０、コネクタ３６及びケーブル１
６を経由して可動部１４に伝達され、その結果、可動部
１４の動作が停止される。これに対して、図７（Ｂ）の
構成の場合には、この比較器５２から出力された停止信
号ＳはＡ／Ｄ変換器３０に入力され、デジタル信号Ｓ’
に変換される。その後、図７（Ａ）の構成の場合と同様
に、このデジタル信号である停止信号Ｓ’は、順次にワ
イヤ４０、コネクタ３６及びケーブル１６を経由して可
動部１４に伝達され、その結果、可動部１４の動作が停
止される。

【００６２】従って、ケーブル１６にかかる負荷Ｆがあ
る程度大きくなると、異常検出信号出力部４８又は５０
から出力された警告信号Ａによって、制御する人は異常
が発生したことを認知することが出来、場合によって
は、制御主要部３４に命令を送ることで可動部１４の動
作を停止させることが出来る。さらに、負荷Ｆがさらに
大きくなって異常が発生する可能性がさらに大きくなる
と、異常検出信号出力部４８又は５０から出力された停
止信号Ｓによって、可動部１４の動作を自動的に停止さ
せることが出来る。

【００６３】つまり、警告信号Ａと停止信号Ｓの二段階
により、異常が発生するのを防止することが出来る。従
って、上述の問題点が発生するのをさらに好適に防止す
ることが出来る。

【００６４】なお、上述の第１〜第３の実施の形態にお
いては、この二つの電極３８ｃ及び３８ｄは、圧電素子
１８の面１８ｃ及び１８ｄに設けている構成としたが、
Ｘ方向における位置が異なるように設けていれば、圧電
素子１８の任意の面内に設ける構成としても良い。

【００６５】また、制御主要部３４及び異常検出信号出
力部が基板３２上に設けられている構成としたが、基板
３２外に設けられている構成であっても良い。

【００６６】また、第１または第３の実施の形態におい
ては、停止信号Ｓである異常検出信号を、制御部１２か
ら可動部１４に直接伝達する構成であった。しかしなが
ら、例えば、停止信号Ｓを一旦制御部１２の制御主要部
３４に出力する構成としても良い。この場合、制御主要
部３４は停止信号Ｓを受けると、制御信号として可動部
１４を停止させるための命令を可動部１４に伝達する構
成にすれば良い。このような構成にするためには、図示
しないが、例えば、第１の実施の形態のように比較器２
８とコネクタ３６とをワイヤ４０で接続する代わりに、
図２（Ａ）の構成の場合には、比較器２８と制御主要部
３４とを電気的に接続すれば良く、図２（Ｂ）の構成の
場合には、Ａ／Ｄ変換器３０と制御主要部３４とを電気
的に接続すれば良い。

【００６７】また、第１〜第３の実施の形態において
は、第１装置である制御部１２が、障害防止装置を有し
ている構成としたが、これにとらわれず、第２装置であ
る可動部１４が障害防止装置を有している構成であって
も良い。この場合には、異常検出信号はケーブル１６を
経由する必要がなく、そのまま第２装置である可動部１
４内において、異常検出信号が伝達し、動作を停止或い
は警告することが出来る。または、第１装置である制御
部１２及び第２装置である可動部１４の両方が障害防止
装置を有している構成であっても良い。

【００６８】また、障害防止装置は第１装置１２側また
は第２装置１４側に設けられる構成としたが、これにと
らわれず、第１装置１２及び第２装置１４から離れた位
置に設けられた構成であっても良い。しかしながら、接
続線１６によって第１装置または第２装置にかかる負荷
Ｆを測定する必要がある。従って、例えば、このような
障害防止装置としては、接続線１６と直接に接続された
構成であって、例えば接続線１６にかかっている張力を
検知するような構成であっても良い。

【００６９】また、第２装置１４を被制御部とし、さら
には可動部としたが、これにとらわれず、可動な構造と
しなくても良い。つまり、第２装置１４の被制御部が物
理的な動作としての処理を行わなくても良い。この場合
として、例えば、第２装置１４の被制御部を、第１装置
１２の制御部の命令によって、演算処理するような計算
機である構成などが考えられる。この場合には、第２装
置１４の被制御部が自発的には移動しないので、第１装
置１２及び第２装置１４を接続するケーブル１６に負荷
がかかる可能性は低いが、何らかの外的要因によってケ
ーブル１６に負荷がかかった場合には、上述のような障
害を防止することが出来る。

【００７０】さらには、第１装置１２を制御部とし、第
２装置１４を被制御部とする必要はなく、第１装置１２
及び第２装置１４は、互いに制御・被制御の関係でなく
ても良い。つまり、単に物理的に第１装置１２及び第２
装置１４がケーブル１６のような接続線によって接続さ
れているだけの構成であっても良い。

【００７１】また、接続線１６を伝達する異常検出信号
及び制御信号は電気信号である構成であったので、接続
線１６としてはフレキシブルプリントケーブルを用いる
構成であった。しかしながら、例えば、接続線１６が光
ファイバなどの光を伝達する構成であっても良い。この
場合には、異常検出信号を光信号とすれば良い。

【００７２】また、圧電素子１８にかかる圧力は、面１
８ａと面１８ｂをそれぞれの面の伸長方向であってそれ
ぞれ互いに反対方向に引っ張る力によって生じた剪断力
であった。しかしながら、面１８ａと面１８ｂをそれぞ
れの面の法線方向であってそれぞれ互いに反対方向に引
っ張る力によって生じた引っ張り応力であっても良い。
この場合には、例えば、コネクタ３６の表面のうち、こ
の実施の形態のように圧電素子１８と接着されている表
面を３６ａとすると、面３６ａと対向する面にケーブル
１６を接続する構成にすればよい。

【００７３】また、増幅電圧値Ｖと電圧所定値Ｃ_S又は
Ｃ_Aとを比較する構成であったが、予め、圧電素子１８
にかかる負荷Ｆによる圧力値を換算し、この圧力値と圧
力所定値とを比較する構成であっても良い。このような
構成にするためには、圧電素子１８にかかる上述の圧力
と増幅電圧値Ｖとの関係が予め入力されていれば、この
関係を元にして、増幅電圧値Ｖから圧力値を算定するこ
とができる。また、比較器には、電圧所定値ではなく、
圧力所定値を設定する必要がある。

【００７４】また、検出部１５として圧電素子１８を用
いたが、これにとらわれず、他の構成であっても良い。
但し、ケーブル１６にかかる負荷Ｆの大きさを検出する
ことが出来る構成であることが望ましい。この場合にお
いて、検出部１５により負荷Ｆの大きさを直接検出でき
るときには、異常検出信号出力部に記憶させる所定値と
しては、上述の障害が発生する恐れがあるときの負荷Ｆ
の大きさの下限値を入力しておけばよい。

【００７５】

【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の接続線の障害発生防止構造によれば、第１装置
と、第２装置と、第１装置及び第２装置間で、互いに信
号のやりとりが出来るように、両者間に接続された、非
固定式の接続線とを具えるシステムに使用され、接続線
にかかる負荷によって発生する障害を防止する接続線の
障害防止構造において、負荷の大きさを検出する検出部
と、負荷の大きさの値が所定値以上のとき、異常検出信
号を出力する異常検出信号出力部とを具えている。

【００７６】従って、予め、所定値を、異常が発生する
可能性がある負荷の大きさの値に設定しておけば、この
所定値以上の負荷になると異常検出信号が出力されるの
で、周辺部品の破損や接続線の断線といった障害の発生
を予め防止することが出来る。

【００７７】また、異常検出信号を、可動部の動作を停
止させるための信号である構成にすることにより、負荷
の大きさが所定値以上になると、可動部の動作が自動的
に停止するので、確実に可動部の動作を停止させること
が出来ると共に、負荷の大きさは可動部が停止する直前
の負荷より大きくはならない。従って、上述の障害が発
生するのをさらに好適に防止することが出来る。

【００７８】また、検出部が圧電素子を含む構造にする
ことにより、接続線にかかる負荷が圧電素子に伝わる
と、圧電素子に圧力がかかり、この圧力の大きさに依存
した電圧を生ずる。従って、異常検出信号出力部におい
て、この電圧の値から接続線にかかる負荷の大きさを検
出することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の障害防止装置の構成の概略を示すブ
ロック図である。

【図２】第１の実施の形態の障害防止装置の構成及び動
作を示すブロック図である。

【図３】第１の実施の形態の障害防止装置の構成例を示
す概略図である。

【図４】第１の実施の形態の障害防止装置の動作を示す
図である。

【図５】第２の実施の形態の障害防止装置の構成及び動
作を示すブロック図であり

【図６】第２の実施の形態の障害防止装置の構成例を示
す概略図である。

【図７】第３の実施の形態の障害防止装置の構成及び動
作を示すブロック図であり

【図８】第３の実施の形態の障害防止装置の構成例を示
す概略図である。

【符号の説明】

１０：障害防止装置１２：第１装置（制御部）１３：システム１４：第２装置（可動部）１５：検出部１６：接続線（ケーブル）１７，２２，２４，４０，４６，４８，５０：異常検出
信号出力部１８：圧電素子２６：増幅器２８、５２：比較器３０：Ａ／Ｄ変換器３２：基板３４：制御主要部３６：コネクタ３７，３９，４０，４２：ワイヤ３８ｃ，３８ｄ：電極４１：電気−光変換器４３：周辺部品４４：電気−音変換器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０２Ｇ 11/00 Ｈ０２Ｇ 11/00 Ｂ (72)発明者増田俊之東京都港区芝浦三丁目20番２号株式会社沖コムテック内Ｆターム(参考） 2F051 AA21 AB08 BA07 3F059 AA01 CA02 CA06 CA08 DC04 DD06 FC07 5E021 FB01 FB08 FB13 FC01 FC40 GB20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１装置と、第２装置と、該第１装置及
び該第２装置間で、互いに信号のやりとりが出来るよう
に、両者間に接続された、非固定式の接続線とを具える
システムに使用され、該接続線にかかる負荷によって発
生する障害を防止する障害防止装置において、前記負荷の大きさを検出する検出部と、前記負荷の大きさの値が所定値以上のとき、異常検出信
号を出力する異常検出信号出力部とを具えることを特徴
とする障害防止装置。
【請求項２】請求項１に記載の障害防止装置におい
て、前記第１装置が前記第２装置を制御する制御部であり、
前記第２装置が前記第１装置の制御により所定の処理を
行う被制御部であり、及び、前記第２装置を制御する制御信号は、前記接続線によっ
て伝達されることを特徴とする障害防止装置。
【請求項３】請求項２に記載の障害防止装置におい
て、前記第２装置は所定の動作を行う可動部であることを特
徴とする障害防止装置。
【請求項４】請求項２又は３に記載の障害防止装置に
おいて、前記検出部及び前記異常検出信号出力部は、前記第１装
置側に設けられており、前記異常検出信号は、前記接続
線によって伝達されることを特徴とする障害防止装置。
【請求項５】請求項２〜４のいずれか１項に記載の障
害防止装置において、前記異常検出信号は、前記第２装置の処理を停止させる
ための停止信号であることを特徴とする障害防止装置。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の障
害防止装置において、前記異常検出信号は、異常事態発生を警告するための警
告信号であることを特徴とする障害防止装置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１項に記載の障
害防止装置において、前記検出部は、圧電素子をもって構成してあり、前記異
常検出信号出力部は、該圧電素子において前記負荷に応
答して生ずる電圧を測定して前記異常検出信号を出力す
ることを特徴とする障害防止装置。
【請求項８】請求項７に記載の障害防止装置におい
て、前記異常検出信号出力部は、前記電圧を増幅する増幅器と、該増幅器により増幅された増幅電圧の値と、前記負荷の
大きさの所定値に対応する電圧の所定値とを比較して、
前記増幅電圧の値が前記電圧の所定値以上のときに前記
異常検出信号を出力する比較器とを具えることを特徴と
する障害防止装置。
【請求項９】請求項７又は８に記載の障害防止装置に
おいて、前記圧電素子の対向する一対の主表面のうち、一方の主
表面側にはコネクタが接着されていると共に、他方の主
表面側は固定された状態にあり、前記接続線は、前記コネクタに接続されていることを特
徴とする障害防止装置。
【請求項１０】請求項１〜９のいずれか１項に記載の
障害防止装置において、前記接続線は、フレキシブルプリントケーブルであるこ
とを特徴とする障害防止装置。