JP2014137800A - 機械操作盤 - Google Patents
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Abstract
【課題】安全規格に対応していない機械を安全規格に対応させるために新たにＩ／Ｏユニットやスイッチを用意することなく、かつ、機械操作盤の操作性を変更しない、機械操作盤を提供すること。
【解決手段】機械操作盤４０上のキースイッチ４２の接点を２接点化して、独立した２つの通信回路４４，４６を機械操作盤４０に持たせる。２接点のキースイッチ４２からの信号を独立した２つの通信回路４４，４６で受信し、独立した２つの通信回路４４，４６から安全関連信号を転送できるバス３０で数値制御装置１０に送信し、数値制御装置１０で受信した信号を比較し、安全機能が損なわないことを監視することで、安全規格に対応できる。
【選択図】図１
【解決手段】機械操作盤４０上のキースイッチ４２の接点を２接点化して、独立した２つの通信回路４４，４６を機械操作盤４０に持たせる。２接点のキースイッチ４２からの信号を独立した２つの通信回路４４，４６で受信し、独立した２つの通信回路４４，４６から安全関連信号を転送できるバス３０で数値制御装置１０に送信し、数値制御装置１０で受信した信号を比較し、安全機能が損なわないことを監視することで、安全規格に対応できる。
【選択図】図１
Description
本発明は機械操作盤に関し、特に、安全規格に対応した機械操作盤に関する。
図３は従来の機械操作盤を説明する図である。図３に示されるように、数値制御装置１０とバス１８で接続される従来の機械操作盤１２は、複数の１接点のキースイッチ１４と１つの通信回路１６しか持たないため、キースイッチ１４の信号の２系統化が困難である。安全規格に対応するためには、機械操作盤１２に設けられスイッチのうち、まず、ＪＯＧボタン等のＨｏｌｄ ｔｏ Ｒｕｎに関係する信号を２系統化する必要がある。
図４のように、機械操作盤上の１接点のキースイッチから、２接点のスイッチ（Ｈｏｌｄ ｔｏ Ｒｕｎ）２８に置き換え、スイッチ２８からの信号を別々のＩ／Ｏユニット２０，２４の通信回路２２，２６に入力することでキースイッチの信号を２系統化する。さらにＩ／Ｏユニット２０，２４の通信回路２２，２６から安全関連信号を伝送可能なバス３０で数値制御装置１０に信号を送信し、数値制御装置１０で受信した信号を比較し、安全機能が損なわないことを監視することにより、安全規格に対応できる。
また、図５のように、２接点のイネーブルスイッチ３２を用意して、イネーブルスイッチ３２からの信号を別々のＩ／Ｏユニット２０，２４の通信回路２２，２６に入力することで、イネーブルスイッチ３２の信号を２系統化し、その２系統化されたイネーブルスイッチ３２と機械操作盤１２のキースイッチ１４を組合せて使用することで、安全規格に対応することも可能である。（例：イネーブルスイッチ３２が押された状態のみ、機械操作盤１２上のキースイッチ１４の信号を有効にする。）
安全関連信号にはＨｏｌｄ ｔｏ Ｒｕｎに関係する入力信号以外に、外部の非常停止等の入力信号や動力遮断等のための出力信号が含まれる。非常停止等の入力信号を安全規格に対応するためには、前記図４と同様の方法で行う。動力遮断等の出力信号を安全規格に対応するためには、図６のように、数値制御装置１０から安全関連信号を伝送可能なバス３０で信号を、別々のＩ／Ｏユニット２０，２４の通信回路２２，２６に送信し、Ｉ／Ｏユニット２０，２４の通信回路２２，２６から２系統で信号を動力遮断手段３４に出力する必要がある。
安全関連信号にはＨｏｌｄ ｔｏ Ｒｕｎに関係する入力信号以外に、外部の非常停止等の入力信号や動力遮断等のための出力信号が含まれる。非常停止等の入力信号を安全規格に対応するためには、前記図４と同様の方法で行う。動力遮断等の出力信号を安全規格に対応するためには、図６のように、数値制御装置１０から安全関連信号を伝送可能なバス３０で信号を、別々のＩ／Ｏユニット２０，２４の通信回路２２，２６に送信し、Ｉ／Ｏユニット２０，２４の通信回路２２，２６から２系統で信号を動力遮断手段３４に出力する必要がある。
数値制御装置での信号の比較及び監視については特許文献１に開示されている。安全関連信号を伝送できるバスについては非特許文献１に開示されている。下記を参照。イネーブルスイッチを使用して安全規格に対応する方法については非特許文献２に開示されている。
オートメーション用安全バスシステム 発行：ＮＰＯ安全工学研究所 Ｄｒ．Ｄ・ライネルト、Ｄｒ．Ｍ・シェーファー編 翻訳・監修：田中紘一
安全規格ＥＮ１２４１７
安全規格に対応していない機械を安全規格に対応させるためには、別途２系統化のための、Ｉ／Ｏユニット及びスイッチを用意することが必要となる問題がある。またイネーブルスイッチとキースイッチを組合せて使用する場合、機械操作盤の操作性が変更となってしまう問題がある。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、安全規格に対応していない機械を安全規格に対応させるために新たにＩ／Ｏユニットやスイッチを用意することなく、かつ、機械操作盤の操作性を変更しない、機械操作盤を提供することである。
そこで、本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑み、安全規格に対応していない機械を安全規格に対応させるために新たにＩ／Ｏユニットやスイッチを用意することなく、かつ、機械操作盤の操作性を変更しない、機械操作盤を提供することである。
本願の請求項１に係る発明は、工作機械を制御する数値制御装置に接続され、前記機械を操作するための機械操作盤において、前記機械操作盤上に設けられたキースイッチと、前記キースイッチを押下することによりＯＮとなる第１および第２の接点と、前記第１の接点と接続され、前記キースイッチの信号を受信する第１の通信回路と、前記第２の接点と接続され、前記キースイッチの信号を受信する第２の通信回路と、前記第１の通信回路と前記第２の通信回路とを接続し、前記第２の通信回路の信号を前記第１の通信回路に伝送する伝送路と、前記第１の通信回路から数値制御装置へ前記第１の通信回路および第２の通信回路の信号を伝送する伝送路、とを有することを特徴とする機械操作盤である。
請求項２に係る発明は、２系統化された外部からの信号を入力することが可能な第１の入力回路および第２の入力回路を有し、前記第１の入力回路を前記第１の通信回路に、前記第２の入力回路を前記第２の通信回路に接続したことを特徴とする請求項１に記載の機械操作盤である。
請求項３に係る発明は、前記第１の通信回路と接続された第１の出力回路と、前記第２の通信回路に接続された第２の出力回路を有し、前記数値制御装置から受信した信号を前記第１の通信回路を経由して第１の出力回路から外部出力すると共に第２の通信回路を経由して第２の出力回路から外部出力することを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の機械操作盤である。
請求項２に係る発明は、２系統化された外部からの信号を入力することが可能な第１の入力回路および第２の入力回路を有し、前記第１の入力回路を前記第１の通信回路に、前記第２の入力回路を前記第２の通信回路に接続したことを特徴とする請求項１に記載の機械操作盤である。
請求項３に係る発明は、前記第１の通信回路と接続された第１の出力回路と、前記第２の通信回路に接続された第２の出力回路を有し、前記数値制御装置から受信した信号を前記第１の通信回路を経由して第１の出力回路から外部出力すると共に第２の通信回路を経由して第２の出力回路から外部出力することを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の機械操作盤である。
本発明により、安全規格に対応していない機械を安全規格に対応させるために新たにＩ／Ｏユニットやスイッチを用意することなく、かつ、機械操作盤の操作性を変更しない、機械操作盤を提供できる。
以下、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態を説明する図である。本発明の実施形態１では、工作機械を制御する数値制御装置１０に接続され、機械を操作するための機械操作盤４０は、機械操作盤４０上に設けられた１つ以上のキースイッチ４２を備えている。各キースイッチ４２は、押下することによりＯＮとなる第１および第２の接点を有するスイッチである。機械操作盤４０は、さらに、前記第１の接点と接続され、押下されたキースイッチ４２の信号を受信する第１の通信回路（通信回路４４）と、前記第２の接点と接続され、押下されたキースイッチ４２の信号を受信する第２の通信回路（通信回路４６）と、第１の通信回路（通信回路４４）と第２の通信回路（通信回路４６）とを接続し、第２の通信回路（通信回路４６）の信号を第１の通信回路（通信回路４４）に伝送する伝送路（安全関連信号を伝送可能なバス４８）と、第１の通信回路（通信回路４４）から機械を制御する数値制御装置１０へ、第１の通信回路（通信回路４４）および第２の通信回路（通信回路４６）の信号を伝送する伝送路（安全関連信号を伝送可能なバス３０）を備えている。なお、安全関連信号を伝送可能なバス４８は機械操作盤４０内のプリント基板の配線として構成される。また、安全関連信号を伝送可能なバス３０は機械操作盤４０と数値制御装置１０間をケーブルによって接続する。また、第１の通信回路（通信回路４４）と第２の通信回路（通信回路４６）を１つのパッケージで構成してもよい。
図１は本発明の第１の実施形態を説明する図である。本発明の実施形態１では、工作機械を制御する数値制御装置１０に接続され、機械を操作するための機械操作盤４０は、機械操作盤４０上に設けられた１つ以上のキースイッチ４２を備えている。各キースイッチ４２は、押下することによりＯＮとなる第１および第２の接点を有するスイッチである。機械操作盤４０は、さらに、前記第１の接点と接続され、押下されたキースイッチ４２の信号を受信する第１の通信回路（通信回路４４）と、前記第２の接点と接続され、押下されたキースイッチ４２の信号を受信する第２の通信回路（通信回路４６）と、第１の通信回路（通信回路４４）と第２の通信回路（通信回路４６）とを接続し、第２の通信回路（通信回路４６）の信号を第１の通信回路（通信回路４４）に伝送する伝送路（安全関連信号を伝送可能なバス４８）と、第１の通信回路（通信回路４４）から機械を制御する数値制御装置１０へ、第１の通信回路（通信回路４４）および第２の通信回路（通信回路４６）の信号を伝送する伝送路（安全関連信号を伝送可能なバス３０）を備えている。なお、安全関連信号を伝送可能なバス４８は機械操作盤４０内のプリント基板の配線として構成される。また、安全関連信号を伝送可能なバス３０は機械操作盤４０と数値制御装置１０間をケーブルによって接続する。また、第１の通信回路（通信回路４４）と第２の通信回路（通信回路４６）を１つのパッケージで構成してもよい。
図１のように、機械操作盤４０上のキースイッチ４２の接点を２接点化して、独立した２つの通信回路４４，４６を機械操作盤４０に持たせる。２接点のキースイッチ４２からの信号を独立した２つの通信回路４４，４６で受信し、独立した２つの通信回路４４，４６から安全関連信号を伝送可能なバス３０で数値制御装置１０に送信し、数値制御装置１０で受信した信号を比較し、安全機能が損なわないことを監視することで、安全規格に対応できる。そのため、従来技術（図４，図５）では必要とされたＩ／Ｏユニット及びスイッチが不要となる。また機械操作盤４０上のキースイッチ４２が２系統化されているため、従来の機械操作盤と同等の操作性を保つことができる。
図２は本発明の第２，第３の実施形態を説明する図である。機械操作盤４０は、独立した２系統の入力回路５０，５１または２系統の出力回路５２，５３を備え、２系統の入力回路５０，５１または出力回路５２，５３を独立した２つの通信回路４４，４６と接続することで、外部の安全関連信号を機械操作盤４０に接続可能となる。
本発明の実施形態２の機械操作盤４０は、２系統化された外部からの信号を入力することが可能な第１の入力回路５０および第２の入力回路５１を有し、第１の入力回路５０を第１の通信回路４４に、第２の入力回路５１を第２の通信回路４６に接続する。
本発明の実施形態３の機械操作盤４０は、機械操作盤４０において、第１の通信回路４４と接続された第１の出力回路５２と、第２の通信回路４６に接続された第２の出力回路５３を有し、数値制御装置１０から受信した信号を第１の通信回路４４を経由して第１の出力回路５２から外部出力すると共に第２の通信回路４６を経由して第２の出力回路５３から外部出力する。
本発明の実施形態によれば、（１）安全関連信号の２系統化のためのＩ／Ｏユニット及びスイッチを組付けるスペースが不要なため、省スペース化が可能、（２）安全関連信号の２系統化のためのＩ／Ｏユニット及びスイッチが追加不要なため、従来の方法より低価格で安全規格に対応可能、（３）機械操作盤上のキースイッチが２系統化されているため、従来の機械操作盤と同等の操作性を保ったまま、安全規格に対応可能、である。
１０ 数値制御装置
１２ 機械操作盤
１４ キースイッチ
１６，２２，２６ 通信回路
１８ バス
２０，２４ Ｉ／Ｏユニット
２８ スイッチ（Ｈｏｌｄ ｔｏ Ｒｕｎ）
３０ 安全関連信号を伝送可能なバス
３２ イネーブルスイッチ
３４ 動力遮断手段（ＭＣＣ）
４０ 機械操作盤
４２ キースイッチ
４４ 通信回路
４６ 通信回路
４８ 安全関連信号を伝送可能なバス
５０ 入力回路
５１ 入力回路
５２ 出力回路
５３ 出力回路
１２ 機械操作盤
１４ キースイッチ
１６，２２，２６ 通信回路
１８ バス
２０，２４ Ｉ／Ｏユニット
２８ スイッチ（Ｈｏｌｄ ｔｏ Ｒｕｎ）
３０ 安全関連信号を伝送可能なバス
３２ イネーブルスイッチ
３４ 動力遮断手段（ＭＣＣ）
４０ 機械操作盤
４２ キースイッチ
４４ 通信回路
４６ 通信回路
４８ 安全関連信号を伝送可能なバス
５０ 入力回路
５１ 入力回路
５２ 出力回路
５３ 出力回路
Claims (3)
- 工作機械を制御する数値制御装置に接続され、前記機械を操作するための機械操作盤において、
前記機械操作盤上に設けられたキースイッチと、
前記キースイッチを押下することによりＯＮとなる第１および第２の接点と、
前記第１の接点と接続され、前記キースイッチの信号を受信する第１の通信回路と、
前記第２の接点と接続され、前記キースイッチの信号を受信する第２の通信回路と、
前記第１の通信回路と前記第２の通信回路とを接続し、前記第２の通信回路の信号を前記第１の通信回路に伝送する伝送路と、
前記第１の通信回路から数値制御装置へ前記第１の通信回路および第２の通信回路の信号を伝送する伝送路、
とを有することを特徴とする機械操作盤。 - ２系統化された外部からの信号を入力することが可能な第１の入力回路および第２の入力回路を有し、前記第１の入力回路を前記第１の通信回路に、前記第２の入力回路を前記第２の通信回路に接続したことを特徴とする請求項１に記載の機械操作盤。
- 前記第１の通信回路と接続された第１の出力回路と、前記第２の通信回路に接続された第２の出力回路を有し、前記数値制御装置から受信した信号を前記第１の通信回路を経由して第１の出力回路から外部出力すると共に第２の通信回路を経由して第２の出力回路から外部出力することを特徴とする請求項１または２のいずれか１つに記載の機械操作盤。
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| CN103941637B (zh) | 2015-11-18 |
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