JP2009236676A - Speed detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、モータの回転速度などを検出する速度検出装置に関し、更に詳しくは、各種機械と作業者とが共存する生産現場や各種のプラント設備などにおいて、各種機械を駆動するモータなどの回転速度を検出するのに好適な速度検出装置に関する。 The present invention relates to a speed detection device that detects a rotational speed of a motor, and more specifically, a rotational speed of a motor that drives various machines in a production site where various machines and workers coexist or various plant facilities. The present invention relates to a speed detection device suitable for detecting
従来、工作機械や産業用ロボットなどの各種機械と作業者とが共存する生産現場などにおける安全を確保するために、種々の安全システムが提案されており、例えば、工作機械や産業用ロボットなどの各種機械の駆動源となるモータの停止を監視し、停止が確認されたときに、前記各種機械の作業領域の出入口のドアを開くことできるようにするシステムが提案されており(例えば、特許文献1参照)、このようなシステムでは、モータの回転速度を検出し、モータが停止したことを検知する必要がある。 Conventionally, various safety systems have been proposed to ensure safety in production sites where workers and machines such as machine tools and industrial robots coexist, such as machine tools and industrial robots. There has been proposed a system that monitors the stop of a motor that is a drive source of various machines, and can open the door of the entrance / exit of the work area of the various machines when the stop is confirmed (for example, Patent Documents) 1), in such a system, it is necessary to detect that the motor has stopped by detecting the rotational speed of the motor.
また、産業用ロボットに近づいて位置教示等のティーチングを行うような場合にも、その駆動源であるモータの回転速度を検出し、産業用ロボットが低速で動作していることを監視する必要がある。 Also, even when teaching teaching such as position teaching when approaching an industrial robot, it is necessary to detect the rotational speed of the motor that is the drive source and to monitor that the industrial robot is operating at low speed. is there.
かかるモータの回転速度を検出する装置として、例えば、歯車やドクなどの凹凸状の外周面を有する回転体を、モータに連動する回転軸に取り付け、この回転体の外周面の凹凸をセンサで検出して、回転パルスとして監視する装置があるが、センサに故障が発生した場合には、回転体の回転状態を検出できなくなる。 As a device for detecting the rotational speed of such a motor, for example, a rotating body having an uneven outer peripheral surface such as a gear or a doc is attached to a rotating shaft interlocking with the motor, and the unevenness of the outer peripheral surface of this rotating body is detected by a sensor. Thus, there is a device that monitors as a rotation pulse. However, when a failure occurs in the sensor, the rotation state of the rotating body cannot be detected.
センサの故障を監視するため、センサを複数取り付け、センサへの電圧供給源を定期的に遮断し、センサの出力信号の電位差を検出するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。
特許文献2の監視装置は、ドアやカバー等の保護用の覆いの開閉位置を監視するものであって、回転速度を検出するものではなく、また、上述のような安全システムでは、センサの故障に限らず、各種の異常を検知することが望まれる。
The monitoring device of
本発明は、上述のような点に鑑みてなされたものであって、回転速度を検出するとともに、各種の異常を検知できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to detect a rotational speed and detect various abnormalities.
(1)本発明の速度検出装置は、回転体の回転をそれぞれ検出する少なくとも二つのセンサからの検出パルスに基づいて、回転速度を検出する速度検出装置であって、前記両センサからの検出パルスの周波数を比較して、異常診断を行うものである。 (1) The speed detection device of the present invention is a speed detection device that detects a rotation speed based on detection pulses from at least two sensors that respectively detect rotation of a rotating body, and the detection pulses from the two sensors. The frequency is compared, and abnormality diagnosis is performed.
本発明の速度検出装置によると、回転体の回転速度を検出できるとともに、両センサからの検出パルスの周波数を比較することによって、異常の有無を診断することができる。 According to the speed detection device of the present invention, the rotational speed of the rotating body can be detected, and the presence or absence of an abnormality can be diagnosed by comparing the frequency of detection pulses from both sensors.
(2)本発明の速度検出装置の一つの実施形態では、前記両検出パルスの周波数が一致しなかったときに、異常と判定するとともに、その周波数の不一致が、低周波数側または高周波数側のいずれの側で生じたかに応じて、前記異常を区分するようにしてもよい。 (2) In one embodiment of the speed detection device of the present invention, when the frequencies of the two detection pulses do not coincide with each other, it is determined that there is an abnormality, and the frequency mismatch is detected on the low frequency side or the high frequency side. You may make it classify | categorize the said abnormality according to which side has arisen.
二つのセンサは、同一の回転体の回転を検出するので、正常であれば、両センサの検出パルスの周波数は一致することになり、検出パルスの周波数が一致しなかったときは、異常と判定することができる。 Since the two sensors detect the rotation of the same rotating body, the frequency of the detection pulse of both sensors will match if it is normal, and if the frequency of the detection pulse does not match, it will be determined as abnormal can do.
また、両センサの内の一方のセンサに、例えば、設置不良や配線ミスなどの設置時に異常があったような場合には、低周波数側で両センサの検出パルスに不一致が生じる一方、稼動中に、例えば、センサの検出性能以上の回転体の高速回転が生じて、センサの応答が追従できなかったり、センサに故障が生じたような場合には、高周波数側で両センサの検出パルスに不一致が生じる。 Also, if one of the two sensors has an abnormality during installation, for example, installation failure or wiring mistake, the detection pulses of both sensors will not match on the low frequency side. In addition, for example, when the rotating body of a rotating body that exceeds the detection performance of the sensor occurs and the response of the sensor cannot be followed or the sensor fails, the detection pulses of both sensors are used on the high frequency side. A discrepancy occurs.
低周波数側と高周波数側との境界は、予め設定してもよいし、ユーザが、アプリケーションなどに応じて任意に設定できるようにしてもよい。 The boundary between the low frequency side and the high frequency side may be set in advance, or may be arbitrarily set by the user according to the application.
この境界は、上述のように、センサ等の設置時の異常に起因する検出パルスの周波数の不一致と、設置後の稼動中の異常に起因する検出パルスの周波数の不一致とを区分できるように設定するのが好ましい。また、この境界を、例えば、ユーザが、安全な低速の回転速度である考える周波数としてもよい。 As described above, this boundary is set so that the frequency mismatch of detection pulses due to abnormalities at the time of installation of sensors, etc. can be distinguished from the frequency mismatch of detection pulses due to abnormalities during operation after installation. It is preferable to do this. Further, this boundary may be, for example, a frequency that the user considers a safe low-speed rotation speed.
この実施形態によると、異常を判定できるとともに、例えば、センサの設置不良や配線ミスなどの低周波数側で生じる異常であるか、例えば、高速回転によってセンサの応答が追従できないといった高周波数側で生じる異常であるかを区分できることになる。 According to this embodiment, an abnormality can be determined and, for example, an abnormality that occurs on the low frequency side, such as a sensor installation failure or a wiring mistake, or occurs on the high frequency side, for example, the response of the sensor cannot be followed by high-speed rotation. It is possible to classify whether it is abnormal.
(3)上記(2)の実施形態では、異常と判定されたときに、その異常を前記区分に応じて通報する通報手段を備えるようにしてもよい。 (3) In the embodiment of the above (2), when it is determined that there is an abnormality, a reporting means for reporting the abnormality according to the classification may be provided.
この実施形態によると、異常が生じたときには、低周波数側で生じた異常であるのか、高周波数側で生じた異常であるのかが通報されることになり、ユーザは、例えば、センサの設置不良や配線ミスなどの低周波数側で生じる異常であるか、例えば、高速回転によってセンサの応答が追従できないといった高周波数側で生じる異常であるかを把握できることになり、異常を容易に特定することができる。 According to this embodiment, when an abnormality occurs, it is notified whether the abnormality occurs on the low frequency side or the abnormality that occurs on the high frequency side. It is possible to determine whether the abnormality occurs on the low frequency side, such as a wiring error, or on the high frequency side, for example, the sensor response cannot be followed by high-speed rotation, and the abnormality can be easily identified. it can.
(4)本発明の速度検出装置の一つの実施形態では、前記両センサへの電源供給ラインの電流値に基づいて、異常を検知する検知手段、および、前記検出パルスの周波数と許容速度に対応する閾値とを比較して異常を検知する検知手段の少なくともいずれか一方の検知手段を備えるようにしてもよい。 (4) In one embodiment of the speed detection device of the present invention, detection means for detecting an abnormality based on the current value of the power supply line to both sensors, and the frequency and allowable speed of the detection pulse are supported. It is also possible to provide at least one of detecting means for detecting an abnormality by comparing with a threshold value to be detected.
この実施形態によると、両センサへの電源供給ラインの電流値に基づいて、電源ラインの断線やセンサの未接続といった異常を検知することができ、また、検出パルスの周波数と許容速度に対応する閾値との比較によって、オーバースピードといった異常を検知することができる。 According to this embodiment, an abnormality such as disconnection of the power supply line or disconnection of the sensor can be detected based on the current value of the power supply line to both sensors, and it corresponds to the frequency of the detection pulse and the allowable speed. An abnormality such as overspeed can be detected by comparison with the threshold value.
(5)本発明の速度検出装置の他の実施形態では、前記回転体の外周面には、円周方向に沿って凹凸が形成されるとともに、前記凹部の円周方向に沿う長さが、前記凸部の円周方向に沿う長さよりも短く形成され、前記両センサは、凹部において出力をオフ、凸部において出力をオンするものであり、かつ、前記回転体が停止しているときには前記両センサの少なくとも一方のセンサの出力がオンするように前記回転体の外周側にそれぞれ設置されるものであり、前記回転体が停止して、前記両センサの出力がオンの状態において、一方のセンサへの電源供給を遮断したときの該一方のセンサの出力に基づいて、異常を検知する検知手段、および、前記回転体が停止しているときの前記両センサの出力に基づいて、異常を検知する検知手段の少なくともいずれか一方の検知手段を備えるようにしてもよい。 (5) In another embodiment of the speed detection device of the present invention, the outer circumferential surface of the rotating body is formed with irregularities along the circumferential direction, and the length along the circumferential direction of the concave portion is It is formed shorter than the length along the circumferential direction of the convex part, and both the sensors turn off the output in the concave part, turn on the output in the convex part, and when the rotating body is stopped, At least one of the two sensors is installed on the outer peripheral side of the rotating body so that the output is turned on. When the rotating body is stopped and the outputs of the two sensors are on, Based on the output of the one sensor when the power supply to the sensor is interrupted, the detection means for detecting the abnormality, and based on the outputs of the two sensors when the rotating body is stopped, the abnormality is detected. Of detection means to detect It may be provided with one of the detecting means or even without.
この実施形態によると、両センサの出力がオンの状態において、一方のセンサへの電源供給を遮断したときの該一方のセンサの出力に基づいて、両センサ間の短絡を検知することができ、また、回転体が停止しているときの前記両センサの出力が共にオフしているときには、センサの脱落やセンサの出力線の断線といった異常を検知することができる。 According to this embodiment, in a state where the outputs of both sensors are on, a short circuit between the two sensors can be detected based on the output of the one sensor when the power supply to one of the sensors is shut off. Further, when both the outputs of the sensors when the rotating body is stopped are turned off, it is possible to detect an abnormality such as sensor dropout or disconnection of the output line of the sensor.
(6)上記(4)または(5)の実施形態では、前記検知手段のいずれかで検知された異常を通報する通報手段を備えるようにしてもよい。 (6) In the embodiment of the above (4) or (5), a reporting unit for reporting an abnormality detected by any of the detection units may be provided.
この実施形態によると、検知手段によって検知される各種の異常を通報するので、ユーザが、異常を特定するのが容易になる。 According to this embodiment, since various abnormalities detected by the detecting means are reported, it becomes easy for the user to specify the abnormalities.
(7)本発明の他の実施形態では、前記回転体は、モータの回転に連動して回転するものであり、前記検出パルスに基づいて検出される回転速度が、閾値以下になったときに、安全速度検知出力を与えるものである。 (7) In another embodiment of the present invention, the rotating body rotates in conjunction with the rotation of the motor, and when the rotation speed detected based on the detection pulse becomes a threshold value or less. Gives a safe speed detection output.
この実施形態によると、モータの回転速度が閾値以下の低速になったときの安全速度検知出力に基づいて、例えば、ユーザは、モータによって駆動される工作機械の動作が低速となってその近辺での作業が可能になったことを知ることができる。 According to this embodiment, based on the safe speed detection output when the rotation speed of the motor becomes lower than the threshold value, for example, the user operates the machine tool driven by the motor at a low speed in the vicinity. It is possible to know that the work has become possible.
(8)本発明の更に他の実施形態では、前記安全速度検知出力が、前記モータによって駆動される機械が設置された作業領域内へ出入りするためのドアに設けられた電磁ロック式のドアスイッチへのロック解除信号である。 (8) In still another embodiment of the present invention, the safety speed detection output is an electromagnetic lock type door switch provided on a door for entering and exiting a work area where a machine driven by the motor is installed. Is an unlock signal.
この実施形態では、モータの回転速度が閾値以下になってモータの停止が検知されると、安全であるとして、ドアスイッチへのロック解除信号が出力されてロックが解除され、作業者が、モータによって駆動される機械が設置された作業領域内へ入ることが可能となる。 In this embodiment, when the motor rotation speed falls below the threshold value and the motor stop is detected, it is assumed that the motor is safe, and the lock release signal is output to the door switch to release the lock. It is possible to enter the work area where the machine driven by is installed.
本発明の他の実施形態として、通常運転モードとメンテナンスモードとのモード切替えを可能とし、通常運転モードでは、上記のようにモータの停止を検知したときに、ロック解除信号を出力する一方、メンテナンスモードでは、モータの回転が低速になったことを検知したときに、ロック解除信号を出力してドアスイッチのロックを解除し、低速状態の時のみ作業者が作業領域内に入ってメンテナンス作業を行えるようにしてもよい。このメンテナンス作業時には、イネーブルスイッチを併用するのが好ましい。 As another embodiment of the present invention, it is possible to switch between a normal operation mode and a maintenance mode. In the normal operation mode, when a motor stop is detected as described above, a lock release signal is output, while maintenance is performed. In mode, when it detects that the rotation of the motor has become low speed, it outputs a lock release signal to unlock the door switch, and the worker enters the work area and performs maintenance work only at low speed. You may be able to do it. It is preferable to use an enable switch together during this maintenance work.
本発明によれば、回転体の回転速度を検出できるとともに、両センサからの検出パルスの周波数の比較結果に基づいて、異常の有無を診断することができる。 According to the present invention, the rotational speed of the rotating body can be detected, and the presence or absence of abnormality can be diagnosed based on the comparison result of the frequency of the detection pulse from both sensors.
以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施形態に係る速度検出装置としての速度検知ユニットを備える安全システムの概略構成図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a safety system including a speed detection unit as a speed detection device according to an embodiment of the present invention.
この安全システムは、三相交流の電源1と、該電源1に接続されて図示しない工作機械を駆動する三相のモータ2と、該モータ2の回転速度を検出して、回転速度が閾値以下になったときには、モータ2が停止したと判定し、安全速度検知信号としてのロック解除信号を出力する速度検出装置としての速度検知ユニット3と、モータ2および前記工作機械が配置された作業領域の出入口のドアに設置されて、速度検知ユニット3からのロック解除信号が与えられる電磁ロック式のドアスイッチ4とを備えている。
This safety system detects a rotational speed of a three-phase
速度検知ユニット3は、ドアスイッチ4の出力に基づいて、ドアが閉止されていることを条件に、図示しない起動停止スイッチの操作に応じて、モータ2への電源の投入遮断を行うための二重化されたマグネットコンタクタ5,6の接点のオンオフを制御する。
Based on the output of the
モータ2および工作機械が設置された作業領域は、安全柵等で囲まれて区画されており、この安全柵には、作業領域への出入り口となる上述のドアが設置され、このドアに、電磁ロック式のドアスイッチ4が取付けられている。このドアスイッチ4は、例えば、スイッチ本体が、ドアの固定枠側に取り付けられ、スイッチ本体の開口部に挿抜される操作キーが、ドアの可動部側に取り付けられ、ドアを閉止して、操作キーがスイッチ本体の開口部に挿入されると、機械的にロックがかかり、ドアの開放を禁止する。また、速度検知ユニット3から安全速度検知信号であるロック解除信号がドアスイッチ4に与えられると、ソレノイドが動作することにより、ロックが解除されてドアの開放が可能となって、作業者の作業領域への進入が許可される。
The work area where the
このドアスイッチ4は、速度検知ユニット3に対して、ドアが閉止されている状態では、工作機械の駆動を許容する安全側の安全出力を与える一方、ドア4が開放されている状態では、工作機械の駆動を禁止する危険側の安全出力を与える。
The
この実施形態の速度検知ユニット3は、マイコンを搭載しており、ドアスイッチ4からの安全入力に基づいて、プログラムに従って、マグネットコンタクタ5,6の接点のオンオフを制御するものであり、ドアスイッチ4からの安全入力が、安全側であることを条件に、図示しない起動スイッチの操作に応じて、マグネットコンタクタ5,6の接点をオンしてモータ2に電源を供給する一方、ドアスイッチ4からの安全入力が、危険側であるときには、マグネットコンタクタ5,6の接点をオフしてモータ2への電源を遮断する。
The
この実施の形態の速度検知ユニット3は、モータ2の回転軸7に取り付けられた回転体8の回転を検出する第1,第2の近接センサ9,10からの検出パルスに基づいて、モータ2の回転速度を検出するとともに、後述のように速度検出における異常の診断を行うものである。
The
回転体8は、図2に示すように、その外周面に、凹凸が円周方向に沿って形成されている。この凹凸は、凹部8aの円周方向に沿う長さが、凸部8bの円周方向に沿う長さよりも短く形成されている。
As shown in FIG. 2, the
各近接センサ9,10は、回転体8の外周側にそれぞれ設置され、回転体8の凸部8bが対向するときには、オン(ハイレベル)の出力を与える一方、回転体の凹部8aが対向するときには、オフ(ローレベル)の出力を与える。
The
このように凸部8bでオン、凹部8aでオフの出力が得られるのであれば、近接センサ9,10が、回転体8の外周側に設置されれば充分であり、回転体8に対する近接センサ9,10の向きや傾きなどの制約はない。
In this way, if the
また、各近接センサ9,10は、回転体8が停止しているときには両近接センサ9,10の少なくとも一方の近接センサの出力がオンするように設置されている。すなわち、正常な状態において、回転体8が停止しているときには、両近接センサ9,10の少なくともいずれか一方の出力は、オンとなり、両近接センサ9,10の出力が、共にオフとなることはない。
The
正常な状態において、モータ2に連動する回転体8が低速で回転すると、第1,第2の近接センサ9,10からは、図3(a),(b)に示される低周波数の検出パルスが出力され、回転体8が高速で回転すると、第1,第2の近接センサ9,10からは、図4(a),(b)に示される高周波数の検出パルスが出力される。
When the
図5は、速度検知ユニット3の要部のブロック図であり、図1に対応する部分には、同一の参照符号を付す。この実施の形態の速度検知ユニット3は、ドアスイッチ4の入力が与えられるドアスイッチ入力部11と、第1,第2の近接センサ9,10の出力が与えられる回転検知入力部12と、ドアスイッチ入力部11からの入力に基づいて、ドアが閉止されたことを条件に、プログラムに従って、マグネットコンタクタ5,6の接点をオンするための安全瞬時出力を、安全瞬時出力部13,14を介してそれぞれ出力する一方、回転検知入力部12からの検出パルスに基づいて、後述のように異常診断を行うとともに、モータ2の回転速度が閾値以下なったときには、モータ2が停止したと判定して、安全速度検知出力部15を介してドアスイッチ4に対して安全速度検知信号としてロック解除信号を出力する制御部16とを備えている。
FIG. 5 is a block diagram of the main part of the
制御部16は、図6に示すように、第1,第2のCPU17,18を備えており、各CPU17,18には、第1,第2の近接センサ9,10の出力が、信号入力端子20,21および上述の回転検知入力部12を介してそれぞれ与えられ、各CPU17,18で同じ処理を実行して二重化している。なお、19は各センサ9,10に対して、電源出力端子22,23を介して電源を供給する電源出力部である。
As shown in FIG. 6, the
図7は、この実施の形態の動作説明に供するフローチャートである。 FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of this embodiment.
第1,第2の近接センサ9,10の入力に基づいて、回転検知入力の判定処理を実行する(ステップn1)。この処理では、先ず、入力のレベルを読み込み(ステップn2)、各近接センサ9,10からの検出パルスの周波数を演算し(ステップn3)、周波数が一致したか否かを判定して(ステップn4)、異常診断を行う。ステップn4において、周波数が一致しているときには、正常であるとして後述の出力判定処理に移行する(ステップn5)。
Based on the inputs of the first and
正常な状態においては、上述の図3および図4に示されるように、低速回転時および高速回転時のいずれの時にも、第1,第2の近接センサ9,10からの検出パルスの周波数が一致する。
In the normal state, as shown in FIG. 3 and FIG. 4 described above, the frequency of the detection pulse from the first and
出力判定処理では、図8に示すように、モータ2の回転速度が閾値以下であるか否かを判断し(ステップn5−1)、閾値以下であるときには、モータ2が停止したと判定して、安全速度検知信号であるロック解除信号をオンし(ステップn5−2)、閾値以下でないときには、安全検知信号をオフして終了する(ステップn5−3)。
In the output determination process, as shown in FIG. 8, it is determined whether or not the rotation speed of the
再び、図7を参照して、ステップn4において、周波数が一致していない場合には、異常であるとして、その周波数の不一致が生じた周波数帯が、高周波数側であるか、低周波数側であるかを判断し(ステップn6)、低周波数側であるときには、低周波数側の異常であるとして、図9(a)に示すように、例えば、速度検知ユニット3に設けられている図示しない表示灯の1回点滅を行って、低周波数側の異常が生じたことを通報する。また、周波数の不一致が生じた周波数帯が、高周波数側であるときには、高周波数側の異常であるとして、図9(b)に示すように、例えば、表示灯の2回点滅を行って、高周波数側の異常が生じたことを通報する。
Referring to FIG. 7 again, in step n4, if the frequencies do not match, it is determined that there is an abnormality, and the frequency band in which the frequency mismatch occurs is on the high frequency side or on the low frequency side. If it is on the low frequency side, it is determined that there is an abnormality on the low frequency side, and as shown in FIG. 9A, for example, a display (not shown) provided in the
ここで、低周波数側および高周波数側の異常について説明する。 Here, the abnormality on the low frequency side and the high frequency side will be described.
例えば、設置時に一方の近接センサの出力が、停止検知ユニット3に接続されていなかったり、あるいは、一方の近接センサが設置不良を起こしていたりすると、試運転開始時に、例えば、図10に示すように、低周波数側で両近接センサからの検出パルスの周波数が一致しないこととなる。
For example, if the output of one proximity sensor is not connected to the
したがって、検出パルスの周波数の不一致が生じた周波数帯が、低周波数側であるときには、配線ミスなどの設置時の異常であることが分かる。 Therefore, when the frequency band in which the frequency mismatch of the detection pulses occurs is on the low frequency side, it can be seen that there is an abnormality in installation such as a wiring mistake.
また例えば、稼働中に近接センサが故障したり、過剰なノイズにより近接センサが誤動作したり、モータの暴走により近接センサの検出性能以上の回転が発生し、近接センサの応答が追いつかなくなったりすると、近接センサからの検出パルスが正常にオンオフの状態を示さなくなるので、例えば、図11に示すように、高周波数側で両近接センサからの検出パルスの周波数が一致しないことになる。 Also, for example, if the proximity sensor fails during operation, the proximity sensor malfunctions due to excessive noise, or the rotation of the proximity sensor exceeds the detection performance of the proximity sensor due to motor runaway, the proximity sensor response can not catch up, Since the detection pulses from the proximity sensors do not normally indicate an on / off state, for example, as shown in FIG. 11, the frequencies of the detection pulses from both proximity sensors do not match on the high frequency side.
特に、近接センサが故障したり、高速回転によって、近接センサの応答が全く追いつかなくなる危険側(状態)において、両近接センサの出力が、共にオン(ハイレベル)の状態に固定されることになり、回転体が停止して両近接センサの出力が共にオンしている状態、すなわち、安全側(状態)であるモータの停止状態と区別できないことになる。この実施形態では、両近接センサの出力が、共にオンの状態に固定される前に、高周波数側での周波数の不一致から異常を検知することで、前記のような本来危険側(状態)である状態を、安全側(状態)と誤認する恐れを排除したものである。 In particular, on the danger side (state) where the proximity sensor fails or the response of the proximity sensor cannot catch up at all due to high-speed rotation, the outputs of both proximity sensors are both fixed to the on (high level) state. Thus, it cannot be distinguished from the state where the rotating body is stopped and the outputs of both proximity sensors are both on, that is, the stopped state of the motor on the safe side (state). In this embodiment, before the outputs of both proximity sensors are fixed to the ON state, an abnormality is detected from the frequency mismatch on the high frequency side, so that the above-mentioned inherently dangerous side (state) can be used. This eliminates the possibility of misidentifying a certain state as a safe side (state).
このように検出パルスの周波数の不一致が生じた周波数帯が、高周波数側であるときには、近接センサの応答の異常などの設置後の異常であることが分かる。 As described above, when the frequency band in which the frequency mismatch of the detection pulses occurs is on the high frequency side, it can be understood that there is an abnormality after installation such as an abnormality in the response of the proximity sensor.
以上のように周波数の不一致が、低周波数側または高周波数側のいずれの側で生じたかによって、速度検知ユニット側の設置・配線ミスなのか、あるいは、稼働後の近接センサの寿命や近接センサ周辺の外部環境の影響などの近接センサ側の異常なのかが区別できることになり、その区別に応じた通報を行うので、ユーザは、異常の原因の特定が容易となる。 As described above, depending on whether the frequency mismatch occurred on the low frequency side or the high frequency side, it may be an installation / wiring mistake on the speed detection unit side, or the life of the proximity sensor after operation or the proximity sensor periphery Thus, it is possible to distinguish whether there is an abnormality on the proximity sensor side such as the influence of the external environment, and since a report is made according to the distinction, the user can easily identify the cause of the abnormality.
(その他の実施形態)
上述の実施の形態では、異常を、低周波数側の異常と高周波数側との異常に区分して通報するようにしたけれども、本発明の他の実施の形態として、上述の制御部16に、各種の異常をそれぞれ検知する次のような検知手段としての機能を追加してもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the abnormality is classified and reported as an abnormality on the low frequency side and an abnormality on the high frequency side. However, as another embodiment of the present invention, You may add the function as a following detection means which detects various abnormalities, respectively.
第1,第2の近接センサ9,10間の短絡故障を検知する検知手段を設けてもよい。この検知手段は、回転体8の回転が停止し、図12(a),(b)に示すように、第1,第2の近接センサ9,10の出力が共にオンしている状態で、一方の近接センサ、例えば、第1の近接センサ9に対する電源の供給を、図12(c)に示すように遮断したときに、図12(a)の実線で示すように、第1の近接センサ9の出力がオフしたときには、正常と判定し、図12(a)の破線で示すように、第1の近接センサ9の出力がオンのままであるときには、第1,第2の近接センサ9,10間の短絡故障であると判定するものである。
You may provide the detection means which detects the short circuit failure between the 1st,
また、第1,第2の近接センサ9,10と速度検知ユニット3との間の接続の異常を検知する検知手段を設けてもよい。この検知手段は、図13に示すように、電源出力部19から近接センサ、例えば、第1の近接センサ9への電源供給ラインに、ダイオードD、抵抗Rおよび電流監視回路24を設け、第1の近接センサ9への一定値以上の電流が流れることを監視し、一定値以上の電流が流れていないときには、第1の近接センサ9の24Vの電源入力線あるいはグランド線の断線、あるいは、速度検知ユニット3への第1の近接センサ9の未接続といった異常を検知することができる。
Moreover, you may provide the detection means which detects the abnormality of the connection between the 1st,
また、近接センサの設置不良などの異常を検知する検知手段を設けてもよい。この検知手段は、回転体8の回転が停止した状態では、上述の図2に示すように、両近接センサ9,10の少なくともいずれか一方の出力は、オンとなり、両近接センサ9,10の出力が、共にオフとなることはない。したがって、回転体8の回転が停止した状態で、両近接センサ9,10の出力が、共にオフになっていないことを監視し、共にオフになっているときには、一方の近接センサが脱落しているといった設置不良、あるいは、近接センサの出力線が断線しているといった異常を検知することができる。
Moreover, you may provide the detection means which detects abnormality, such as the installation defect of a proximity sensor. In the state where the rotation of the
更に、検出できる周波数帯の上限を設けてオーバースピードを監視し、かかる上限に達するモータの回転を暴走として検知するようにしてもよい。 Furthermore, an upper limit of a frequency band that can be detected may be provided to monitor overspeed, and the rotation of the motor that reaches the upper limit may be detected as a runaway.
以上のような各検知手段を追加し、各検知手段で検知した異常を通報するようにしてもよい。 Each detection means as described above may be added to report an abnormality detected by each detection means.
すなわち、図14のフローチャートに示すように、低周波数側での周波数の不一致、入力間の短絡、センサの電流監視、両入力共にオフ、高周波数側での周波数の不一致、オーバースピードをそれぞれ検知し、対応する表示、例えば、個別的に対応する表示灯を点滅させるようにしてもよい。 That is, as shown in the flowchart of FIG. 14, frequency mismatch on the low frequency side, short circuit between inputs, sensor current monitoring, both inputs off, frequency mismatch on the high frequency side, and overspeed are detected. The corresponding display, for example, the corresponding indicator lamp may be blinked individually.
なお、上述の各実施形態では、近接センサに適用して説明したけれども、本発明は、近接センサに限らず、光電センサ等の他のセンサに適用することができる。 In each of the above-described embodiments, description has been made by applying to a proximity sensor. However, the present invention is not limited to a proximity sensor, and can be applied to other sensors such as a photoelectric sensor.
本発明は、機械と作業者とが共存する生産現場などにおける機械の駆動源の回転速度を検出して安全を確保するのに有用である。 The present invention is useful for ensuring safety by detecting the rotational speed of a drive source of a machine in a production site where the machine and an operator coexist.
1 電源
2 モータ
3 速度検知ユニット(速度検出装置)
4 ドアスイッチ
8 回転体
9,10 第1,第2の近接センサ
1
4
Claims (8)
前記両センサからの検出パルスの周波数を比較して、異常診断を行うことを特徴とする速度検出装置。 A speed detection device that detects a rotation speed based on detection pulses from at least two sensors that respectively detect the rotation of the rotating body,
An abnormality diagnosis is performed by comparing frequencies of detection pulses from the two sensors.
前記回転体が停止して、前記両センサの出力がオンの状態において、一方のセンサへの電源供給を遮断したときの該一方のセンサの出力に基づいて、異常を検知する検知手段、および、前記回転体が停止しているときの前記両センサの出力に基づいて、異常を検知する検知手段の少なくともいずれか一方の検知手段を備える請求項1〜4のいずれか一項に記載の速度検出装置。 On the outer peripheral surface of the rotating body, irregularities are formed along the circumferential direction, and the length along the circumferential direction of the concave portion is formed shorter than the length along the circumferential direction of the convex portion, The two sensors turn off the output at the concave portion and turn on the output at the convex portion, and the rotation so that the output of at least one of the two sensors is turned on when the rotating body is stopped. Are installed on the outer circumference of the body,
Detecting means for detecting an abnormality based on the output of one of the sensors when the rotation of the rotating body is stopped and the outputs of the two sensors are turned on; The speed detection as described in any one of Claims 1-4 provided with at least any one detection means of the detection means which detects abnormality based on the output of both said sensors when the said rotary body has stopped. apparatus.
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