JP2019061737A - 検出装置及び工作機械 - Google Patents
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Abstract
Description
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1における工作機械1の要部構成を示すブロック図である。工作機械1は、機械スイッチ10及び検出装置11を備える。機械スイッチ10の両端は、検出装置11に接続している。
パルス信号出力部40は、第1パルス信号を出力することによって、切替えスイッチ22及び半導体スイッチ20をオンに切替えると共に、切替えスイッチ22及び半導体スイッチ20をオフに切替える。
なお、フォトトランジスタ31がオンである場合におけるフォトトランジスタ31のコレクタ及びエミッタ間の抵抗値はゼロΩであるとみなしている。
積分回路25は、フォトカプラ21が出力した第2パルス信号を積分し、積分した信号をAND回路26の他方の入力端に出力する。
第2パルス信号の電圧が電圧Vsである場合、除去回路24では、電流が抵抗50及びキャパシタ51の順に流れ、キャパシタ51は蓄電する。キャパシタ51が蓄電している場合、キャパシタ51の両端間の電圧は、時間の経過と共に上昇する。第2パルス信号の電圧がゼロVである場合、除去回路24では、キャパシタ51は放電する。これにより、電流は、キャパシタ51の一端から抵抗50,R3の順に流れる。キャパシタ51が放電している場合、キャパシタ51の両端間の電圧は、時間の経過と共に低下する。キャパシタ51は、両端間の電圧をAND回路26の一方の入力端に出力する。抵抗50の抵抗値は、抵抗R3の抵抗値よりも十分に大きい。このため、キャパシタ51が放電している場合における抵抗R3の両端間の電圧は略ゼロVである。キャパシタ51の両端間の電圧について、最大値は電圧Vsであり、最小値はゼロVである。
第1閾値及び第2閾値夫々は一定である。ハイレベル電圧は第1電圧に相当する。ローレベル電圧は第2電圧に相当する。AND回路26は第2出力部として機能する。
結果信号出力部43は、検出部42の検出結果を示す結果信号を、工作機械1が有する図示しない装置に出力する。検出部42が機械スイッチ10のオンを検出している場合、結果信号は機械スイッチ10のオンを示す。検出部42が機械スイッチ10のオフを検出している場合、結果信号は機械スイッチ10のオフを示す。前述したように、工作機械1は、例えば、結果信号が示す内容に応じて、作動又は動作の停止を行う。
なお、第1パルス信号、第2パルス信号、除去回路24の出力信号、積分回路25の出力信号及びAND回路26の出力信号の伝播時間はゼロ秒であるとみなしている。
半導体スイッチ20がオフからオンに切替わる場合に半導体スイッチ20でチャタリングが発生することはない。
また、除去回路24は、前述したように、フォトカプラ21の第2パルス信号から外乱雑音を除去し、AND回路26は、外乱雑音を除去した第2パルス信号の電圧と、積分回路25が積分した信号の電圧とに基づく電圧を出力する。このため、検出部42は、外乱雑音によって、誤った検出を行う可能性は低い。
図4は、実施の形態2における工作機械1の要部構成を示すブロック図である。
以下では、実施の形態2について、実施の形態1と異なる点を説明する。後述する構成を除く他の構成は、実施の形態1と共通している。このため、実施の形態1と共通する構成部には実施の形態1と同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
フォトカプラ21が出力する第2パルス信号に外乱雑音が重畳しにくい場合、検出装置11は除去回路24を有する必要はない。
なお、第1パルス信号、第2パルス信号、積分回路25の出力信号及びAND回路26の出力信号の伝播時間については、考慮していない。
実施の形態2における工作機械1及び検出装置11は、実施の形態1における工作機械1及び検出装置11が奏する効果において、除去回路24を有することによって得られる効果を除く他の効果を同様に奏する。
また、切替えスイッチ22は、スイッチとして機能すればよいので、NPN型のバイポーラトランジスタに限定されず、Nチャネル型のFET、IGBT又はリレー接点等であってもよい。
また、積分回路25は、フォトカプラ21が出力した第2パルス信号を積分する回路であればよいので、抵抗60及びキャパシタ61を有する回路に限定されない。
10 機械スイッチ
11 検出装置
20 半導体スイッチ
21 フォトカプラ(第1出力部)
23 検出回路
24 除去回路
25 積分回路
26 AND回路(第2出力部)
40 パルス信号出力部(切替え部)
42 検出部
60 抵抗
61 キャパシタ
Claims (5)
- 機械スイッチがオンである場合に電圧が変動するパルス信号を出力する第1出力部と、
該第1出力部が出力したパルス信号を積分する積分回路と、
該第1出力部が出力したパルス信号の電圧が第1閾値以上であり、かつ、前記積分回路が積分した信号の電圧が第2閾値以上である場合に第1電圧を出力し、他の場合に、該第1電圧とは異なる第2電圧を出力する第2出力部と、
該第2出力部が出力した電圧に係る信号の波形が所定の波形である場合に前記機械スイッチのオンを検出する検出部と
を備える検出装置。 - 前記第1出力部が出力したパルス信号に重畳している雑音を除去する除去回路を備え、
前記第2出力部は、該除去回路が前記雑音を除去したパルス信号の電圧が第1閾値以上であり、かつ、前記積分回路が積分した信号の電圧が第2閾値以上である場合に第1電圧を出力し、他の場合に、該第1電圧とは異なる第2電圧を出力する
請求項1に記載の検出装置。 - 前記機械スイッチに直列に接続している半導体スイッチと、
該半導体スイッチのオン及びオフへの切替えを交互に繰り返す切替え部と
を備え、
前記第1出力部は、前記機械スイッチ及び半導体スイッチを介して電流が流れているか否かに応じて電圧が異なるパルス信号を出力する
請求項1又は請求項2に記載の検出装置。 - 前記積分回路は、抵抗及びキャパシタを有し、
前記切替え部が行う切替えについて、前記半導体スイッチがオフであるオフ期間は一定であり、
前記積分回路の時定数は前記オフ期間よりも長い
請求項3に記載の検出装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1つに記載の検出装置と、
前記機械スイッチと
を備える工作機械。
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