JP3735549B2 - Switching device and portable operation device using the same - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、NO接点のNO信号と、NC接点のNC信号とを独立的に同時に出力するスイッチング装置に関し、特に、機械的NC接点から出力されるNC信号を、NO信号に電気的に反転させて出力する手段を備えたスイッチング装置に関する。
【0002】
また、本発明は、工場等に設置された製造装置や検査装置などの外部装置に接続され、外部装置に関する状況情報を表示し、外部装置を操作するための入力情報を受け、これを前記外部装置に伝達する携帯型操作装置において、上記のスイッチング装置を備えた携帯型操作装置に関する。
【0003】
【従来の技術】
一般に、工場等に設置された製造装置や検査装置などの装置(以下、外部装置と記す)としては多種多様なものが存在し、通常、各外部装置ごとに配管、バルブ、コンベアなどの関連する設備や、それらの設置状況は異なる。そのため、各外部装置に関する状況情報の確認と、それに対応した適切な操作とが必要となり、携帯型操作装置はこれらの繁雑な作業を円滑に処理するために使用されている。
【0004】
ここで携帯型操作装置とは、外部装置に接続され、外部装置に関する状況情報を表示する表示手段と、外部装置を操作するための入力情報を受け、その入力情報を外部装置に伝達する入力伝達手段とを備えた、外部装置を操作するための装置をいい、ティーチングユニットとも呼ばれている。そして、このような携帯型操作装置の入力伝達手段には、通常、緊急時に外部装置を非常停止させるための、ボタンやレバーなどの非常停止用のスイッチング装置が装備されている。
【0005】
スイッチング装置にはNO信号を出力するNO接点と、NC信号を出力するNC接点とがあるが、非常停止用のスイッチング装置には、緊急時に回路を絶つために通常NC接点が採用されている。
【0006】
スイッチング機構としては電気的に制御するものも存在するが、電気的な誤動作による不安定性を解消してスイッチング動作の確実性を高めるために、非常停止用のスイッチング装置には、機械的にNC信号を出力する機械的NC接点を備えたスイッチング機構が広く採用されている。
【0007】
また、非常停止に関する安全規格である欧州規格EN418において、非常停止用のスイッチング装置には、2つの機械的NC接点を有するスイッチング装置が要求されている。上記安全規格に適合させ、2つの機械的NC接点がそれぞれ独立した2つのNC信号を出力するように設計すると、仮に、一方の機械的NC接点が故障により開放されないことがあっても、他方の機械的NC接点が開放されて安全に非常停止が遂行されるからである。
【0008】
さらに、近年、上記のように緊急時に回路を絶って外部装置を非常停止させるだけでなく、非常停止信号の有無を判断することに対する需要が、製造ラインの制御システムを構築する上で高まってきている。これにより、例えば、通常動作時においても非常停止用のスイッチング装置の状態をモニタすることも可能となる。
【0009】
このように非常停止信号の有無を判断することを可能にするためには、非常停止用のスイッチング装置のNC接点と同時に動作する、少なくとも1つのNO接点を設ける必要がある。このようなスイッチング装置に関連する従来技術として、例えば、特開平8−11084号公報には、1つのNC接点と1つのNO接点とを有し、機械的に動作する2接点(1NC/1NO)のスイッチング装置を採用した非常停止装置が開示されている。このように、同時に動作する1つのNO接点を設けた上で、さらに、上記の安全規格に適合させると、2つのNC接点と1つのNO接点とを有し、機械的に動作する3接点(2NC/1NO)のスイッチング装置が必要となる。
【0010】
図4は、従来技術に係る3接点(2NC/1NO)のスイッチング装置の構成を示した概略図である。図4に示したように、従来技術に係る3接点(2NC/1NO)のスイッチング装置では、それぞれ独立した2つのNC信号を出力する2つの機械的NC接点40と、さらに独立した1つのNO信号を出力する1つの機械的NO接点41とを備えている。
【0011】
それぞれ独立した3つの接点は、これらを絶縁して結合する絶縁性結合部42を有して、機械的に連動する。すなわち、絶縁性結合部42が図示した機械的入力方向(黒矢印方向)に変位したときに、機械的NC接点40はオープンし、機械的NO接点41はクローズとなる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の構造では、機械的NC接点40がオープンし、機械的NO接点41がクローズする間に、いずれの接点もクローズしていない状態が存在するので、機械的NC接点40と機械的NO接点41とが、厳密な意味で同時に動作することは不可能である。そして、何らかの不具合で絶縁性結合部42の変位に支障が生じた場合には、両接点間の整合性を保つことができず、外部装置等を制御する上で支障を生じる場合がある。
【0013】
さらに、上記のスイッチング装置では、機械的NC接点40と機械的NO接点41とが混在するために構造が複雑となる。そのため、単純に3つの機械的NC接点を有する3接点(3NC)のスイッチング装置や、3つの機械的NO接点を有する3接点(3NO)のスイッチング装置を製造する場合に比べて製造コストが高くつくだけでなく、汎用性が低いにもかかわらず、専用の製造ラインが必要となる。
【0014】
本発明は、機械的連動性が良好で、NC信号とNO信号との間の整合性を容易に保つことができ、また製造コストを低く抑えることが可能となるスイッチング装置を提供することを目的としている。
【0015】
また、本発明は、上記のスイッチング装置を用いることにより、緊急時に回路を絶って外部装置を非常停止させるだけでなく、非常停止信号の有無を判断することができ、通常動作時においても非常停止用のスイッチング装置の状態をモニタすることが可能になるなど、製造ラインの制御システムを強化することができる携帯型操作装置を提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るスイッチング装置(1)は、機械的に連動して動作し、互いに独立して常時閉(NC : normally closed)接点(以下、NC接点と記す)のスイッチング信号(以下、NC信号と記す)を出力する、少なくともつの機械的常時閉接点(以下、機械的NC接点と記す)を有するスイッチング機構と、前記機械的NC接点のうち少なくとも1つの機械的NC接点(以下、選定機械的NC接点と記す)に接続され、該選定機械的NC接点から出力されるNC信号を、常時開(NO : normally open)接点(以下、NO接点と記す)のスイッチング信号(以下、NO信号と記す)に反転させて出力するスイッチング信号反転手段とを備え、該スイッチング信号反転手段が、電気的に絶縁された手段により構成されていることを特徴としている。
【0017】
上記スイッチング装置(1)によれば、接点の機械的連動性を良好にし、NC信号とNO信号との間の整合性を容易に保つことができ、製造コストを低く抑えることが可能となる。また、3つのNC接点のうち、2つのNC接点を非常停止用に使用することができるため、仮に、一方の機械的NC接点が故障により開放されないことがあっても、他方の機械的NC接点が開放されてより安全に非常停止を遂行することができる。また、前記スイッチング信号反転手段が、NC信号をNO信号に反転させて出力するため、例えば、緊急の時に、警報機のような緊急事態を告知する装置に当該NO信号を送信することができる。さらに、前記スイッチング信号反転手段が、電気的に絶縁された手段により構成されているため、電流が非常停止スイッチ側に流れ込むのを避けることができる。
【0018】
また、本発明に係るスイッチング装置()は、上記スイッチング装置(1)において、前記スイッチング信号反転手段が、入力端および出力端を備え、前記選定機械的NC接点の前記他端に接続された前記入力端から、該入力端における電位(以下、入力電位と記す)を受け、前記出力端に前記入力電位を反転させた電位(以下、反転出力電位と記す)を出力する反転部と、該反転部の前記出力端に接続された一端における前記反転出力電位と、他端における電位との間の電位差により、発光状態を変化させる発光手段、および、該発光手段と電気的に絶縁され、該発光手段の発光状態を感知して信号を出力する受光手段を備えた光信号伝達部と、前記信号を受け、該信号に基づく前記NO信号を出力する出力部とを含んで構成されていることを特徴としている。
上記スイッチング装置()によれば、安価なスイッチング信号反転手段を実現することができる。
【0019】
また、本発明に係るスイッチング装置()は、上記スイッチング装置()において、前記受光手段が光トランジスタを、前記出力部がトランジスタをそれぞれ含み、前記光トランジスタのエミッタが前記トランジスタのベースに接続され、前記光トランジスタのコレクタが前記トランジスタのコレクタに接続されたダーリントン接続がなされていることを特徴としている。
上記スイッチング装置()によれば、電流増幅率が増加し、良好なスイッチング特性を実現することができる。
【0020】
また、本発明に係るスイッチング装置()は、上記スイッチング装置(1)〜()のいずれかのスイッチング装置において、前記スイッチング装置が、非常停止用のスイッチング装置として用いられていることを特徴としている。
上記スイッチング装置()によれば、緊急時に回路を絶って外部装置を非常停止させるだけでなく、非常停止信号の出力の有無を判断することができ、通常動作時においても非常停止用のスイッチング装置の状態をモニタすることが可能となる。
【0021】
また、本発明に係る携帯型操作装置(1)は、外部装置に接続され、外部装置に関する状況情報を表示する表示手段と、外部装置を操作するための入力情報を受け、入力情報を外部装置に伝達する入力伝達手段とを備えた携帯型操作装置において、入力伝達手段が、上記スイッチング装置(1)〜()のいずれかのスイッチング装置を備えていることを特徴としている。
上記携帯型操作装置(1)によれば、携帯型操作装置の大きさをほとんど変えることなく、コストを低く抑えつつ、非常停止用のスイッチング装置の状態をモニタすることが可能となり、製造ラインの制御システムを強化することができる。
【0022】
本発明において、機械的NC接点とは、物理的な変位をもって機械的に動作するNC接点をいい、スイッチング機構とは、これらの機械的NC接点の集合体をいう。
また、電位固定部とは、回路に電位を与えるための部位をいい、電源に接続される部分や接地される部分をいう。また、回路の接続において、本発明の作用を妨げない範囲において各種電気抵抗やコンデンサなどを補うことは可能である。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【0024】
図1は、実施の形態に係る3接点を備えたスイッチング装置の構成を示した概略図である。図1に示したように、本発明の実施の形態に係る3接点のスイッチング装置は、機械的に連動して動作し、互いに独立してNC信号を出力する、3つの機械的NC接点40を備えたスイッチング機構13と、3つの機械的NC接点40のうち1つの機械的NC接点(以下、選定機械的NC接点と記す)10に接続され、選定機械的NC接点10から出力されるNC信号を、NO信号に反転させて出力するスイッチング信号反転手段11とを備えている。選定機械的NC接点10と、スイッチング信号反転手段11とで構成される接点(以下、変換接点と記す)12は、NO接点として動作する。
【0025】
実施の形態に係る3接点のスイッチング装置によれば、機械的NC接点40と選定機械的NC接点10とがともに機械的に連動し、機械的NC接点40と変換接点12との間の整合性を容易に保つことができる。そのため、実施の形態に係るスイッチング装置は、非常停止用のスイッチング装置として用いられても信頼性を十分確保することができる。なお、NC接点の数と、NO接点の数はそれぞれ1つ以上であればよく、用途に応じて様々に変更可能である。
【0026】
また、実施の形態に係るスイッチング装置によれば、機械的NC接点40と機械的NO接点41とを混在させる必要がなく、機械的NC接点のみを複数有するように製造された、安価なスイッチング機構13を用いることで、スイッチング信号反転手段11のコストを加えても、製造コストを低く抑えることが可能となる。
【0027】
図2は、図1に示した変換接点12の好ましい実施の形態をより具体的に示した回路図である。上述のように、変換接点12は、選定機械的NC接点10と、スイッチング信号反転手段11とを含んで構成されている。
【0028】
図2に示したように、スイッチング信号反転手段11は、選定機械的NC接点10の一端に接続され、第1の電位を与える第1の電位固定部21と、第2の電位固定部22と、反転部20と、光信号伝達部24と、第3の電位固定部23と、出力部25とを備えている。反転部20としてはインバータを用いるのがよく、光信号伝達部24としてはフォトカプラを用いるとよい。
【0029】
ここで、第1の電位固定部21は、選定機械的NC接点10の一端に接続され、第1の電位を与え、第2の電位固定部22は、電気抵抗を介して、選定機械的NC接点10の他端に接続され、第2の電位を与える。ここでは、第1の電位として接地されたLレベルの電位を想定し、第2の電位としてHレベルの電位を想定する。Hレベルとしては、約5Vの電位を与えるとよい。
【0030】
反転部20は、入力端および出力端を有し、選定機械的NC接点10の他端に接続された入力端から、入力端における電位(以下、入力電位と記す)を受け、出力端に入力電位を反転させた電位(以下、反転出力電位と記す)を出力すればよく、通常の反転部回路で実現される。
【0031】
光信号伝達部としてのフォトカプラ24は、互いに電気的に絶縁された、発光素子26および受光素子27を有する。反転部20の出力端に接続された発光素子26の一端における電位、すなわち反転出力電位と、発光素子26の他端における電位との間の電位差により、発光素子26はその発光状態を変化させる。そして、受光素子27は、その発光状態を感知して信号を出力する。結果として、フォトカプラ24は、受光素子27からの信号を出力する。
【0032】
第3の電位固定部23は、発光素子26の他端に接続され、第3の電位を与える。ここでは、第3の電位としてHレベルの電位を想定している。なお、発光素子26は発光ダイオード等で、受光素子27は光トランジスタやフォトダイオード等でそれぞれ実現される。
【0033】
このようにして、反転部20の出力端と、第3の電位との間の電位差により、発光素子26の動作を制御することができ、受光素子27は、その発光状態を感知して信号を出力することが可能となる。そして、出力部25がその信号を受け、それに基づくNO信号を出力するようになっている。
【0034】
通常時には、選定機械的NC接点10はクローズされているので、入力電位はLレベルとなり、反転出力電位はHレベルとなる。このとき発光素子26の両端は共にHレベルとなり、発光素子26は全く発光しない、または受光素子27が信号と認識する程度には発光しない。したがって、受光素子27が正常に光活性されることはなく、その両端は分断されているので、出力部25はオープン状態を表す信号を出力する。
【0035】
一方、緊急時には、選定機械的NC接点10はオープンされるので、入力電位はHレベルとなり、反転出力電位はLレベルとなる。このとき発光素子26の両端に電位差が生じ、発光素子26は発光し、受光素子27は正常に光活性されるので、出力部25はクローズ状態を表す信号を出力する。
【0036】
以上のようにして、出力部25は、通常時にオープン状態を表す信号を出力し、緊急時にクローズ状態を表す信号を出力することになり、これはNO信号を出力することを意味し、変換接点12は、NO接点の役割を果たす。なお、出力部25がNO信号を出力する際に、信号を増幅することが望ましい。
【0037】
図2では、受光手段が光トランジスタを、前記出力部がトランジスタをそれぞれ含む場合の回路の一例を示している。このとき、光トランジスタのエミッタがトランジスタのベースと接続され、光トランジスタのコレクタがトランジスタのコレクタと接続された、ダーリントン接続がなされていることが望ましく、これにより電流増幅率が増加し、良好なスイッチング特性が実現される。なお、光トランジスタとトランジスタとの間のコンデンサは、ノイズを除去し、また立ち上がり、立ち下がり特性を良化するために設置されている。
【0038】
図3は、本発明の実施の形態に係る3接点(2NC/1NO)のスイッチング装置を用いた携帯型操作装置が使用される環境を概念的に示した図である。図3に示したように、携帯型操作装置30は、外部装置34に接続され、外部装置34に関する状況情報100を表示する表示手段31と、外部装置34を操作するための入力情報110を受け、入力情報110を外部装置34に伝達する入力伝達手段32とを備えている。そして、入力伝達手段32に、上記のスイッチング装置33が装備されている。以下、スイッチング装置33が非常停止用のスイッチング装置として用いられる場合について説明する。
【0039】
外部装置34は、その外部装置34の製造工程等における処理を行う処理部35と、非常時に作動する非常時作動部36とに大別される。そして、スイッチング装置33は、それぞれ独立した2つのNC信号130を処理部35に出力し、さらに独立した1つのNO信号140を非常時作動部36に出力する。
【0040】
これにより、非常時作動部36は、通常時にはNO信号140によりオープンされて停止しているのに対し、緊急時にはクローズして作動して関連設備37に関連情報120を送信することが可能となる。なお、関連設備37としては、警報機等の緊急事態を告知する装置や、搬送装置等の外部装置34と連動する他の外部装置、ガスバルブ遮断装置等の外部装置34停止時における安全を確保するための装置などが挙げられる。
【0041】
上述したように、実施の形態に係るスイッチング装置によれば、NC接点とNO接点との間の機械的連動性を良好にし、NC信号とNO信号との間の整合性を容易に保つことができ、また製造コストを低く抑えることが可能となる優れた効果を奏する。
【0042】
また、本発明の実施の形態に係るスイッチング装置を用いた携帯型操作装置によれば、携帯型操作装置の大きさをほとんど変えることなく、コストを低く抑えつつ、安全規格に適合した非常停止用のスイッチング装置の状態をモニタすることが可能となり、製造ラインの制御システムを強化すること可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態に係る3接点を備えたスイッチング装置の構成を示した概略図である。
【図2】 図1に示した変換接点の好ましい実施の形態をより具体的に示した回路図である。
【図3】 本発明の実施の形態に係る3接点(2NC/1NO)のスイッチング装置を用いた携帯型操作装置が使用される環境を概念的に示した図である。
【図4】 従来技術に係る3接点(2NC/1NO)のスイッチング装置の構成を示した概略図である。
【符号の説明】
10 選定機械的NC接点
11 スイッチング信号反転手段
12 変換接点
13 スイッチング機構
40 機械的NC接点
42 絶縁性結合部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a switching device that outputs a NO signal of an NO contact and an NC signal of an NC contact simultaneously and in particular, and electrically inverts an NC signal output from a mechanical NC contact to a NO signal. It is related with the switching apparatus provided with the means to output.
[0002]
In addition, the present invention is connected to an external device such as a manufacturing device or an inspection device installed in a factory or the like, displays status information regarding the external device, receives input information for operating the external device, The present invention relates to a portable operating device that includes the above-described switching device.
[0003]
[Prior art]
In general, there are a wide variety of devices such as manufacturing devices and inspection devices (hereinafter referred to as external devices) installed in factories and the like, and usually there are pipes, valves, conveyors, etc. related to each external device. Equipment and installation conditions are different. For this reason, it is necessary to check the status information regarding each external device and perform an appropriate operation corresponding to the confirmation, and the portable operation device is used for smoothly processing these complicated operations.
[0004]
Here, the portable operation device is connected to an external device, and displays means for displaying status information about the external device, and input transmission for receiving input information for operating the external device and transmitting the input information to the external device. Means for operating an external device, and is also called a teaching unit. The input transmission means of such a portable operation device is usually equipped with an emergency stop switching device such as a button or a lever for emergency stop of the external device in an emergency.
[0005]
The switching device has an NO contact that outputs an NO signal and an NC contact that outputs an NC signal. However, an emergency contact switching device usually employs an NC contact to cut off the circuit in an emergency.
[0006]
Some switching mechanisms are electrically controlled, but in order to eliminate the instability due to electrical malfunction and increase the reliability of the switching operation, the emergency stop switching device is mechanically connected to the NC signal. A switching mechanism having a mechanical NC contact for outputting is widely used.
[0007]
In addition, in European standard EN418 which is a safety standard related to emergency stop, a switching device having two mechanical NC contacts is required for a switching device for emergency stop. If the design conforms to the safety standard and two mechanical NC contacts output two independent NC signals, even if one mechanical NC contact may not be opened due to a failure, the other This is because the mechanical NC contact is opened and the emergency stop is performed safely.
[0008]
Furthermore, in recent years, the demand for judging whether or not there is an emergency stop signal as well as the emergency stop of the external device by cutting off the circuit in an emergency as described above has been increased in constructing the control system of the production line. Yes. As a result, for example, the state of the emergency stop switching device can be monitored even during normal operation.
[0009]
In order to make it possible to determine the presence or absence of an emergency stop signal, it is necessary to provide at least one NO contact that operates simultaneously with the NC contact of the emergency stop switching device. As a conventional technique related to such a switching device, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-11084 discloses two contact points (1NC / 1NO) that have one NC contact and one NO contact and operate mechanically. An emergency stop device employing the above switching device is disclosed. As described above, when one NO contact that operates simultaneously is provided, and further conforms to the safety standard, three contact points that have two NC contacts and one NO contact and operate mechanically ( 2NC / 1NO) switching device is required.
[0010]
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of a switching device with three contacts (2NC / 1NO) according to the prior art. As shown in FIG. 4, in the switching device with three contacts (2NC / 1NO) according to the prior art, two mechanical NC contacts 40 that output two independent NC signals, and one independent NO signal And a single mechanical NO contact 41 for outputting.
[0011]
The three independent contacts each have an insulative coupling portion 42 that insulates and couples them, and is mechanically interlocked. That is, when the insulative coupling portion 42 is displaced in the illustrated mechanical input direction (black arrow direction), the mechanical NC contact 40 is opened and the mechanical NO contact 41 is closed.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above structure, there is a state in which none of the contacts are closed while the mechanical NC contact 40 is open and the mechanical NO contact 41 is closed. It is impossible for the contacts 41 to operate simultaneously in a strict sense. If there is a problem in the displacement of the insulative coupling portion 42 due to some problem, the consistency between the two contacts cannot be maintained, and there may be a problem in controlling the external device or the like.
[0013]
Further, in the above switching device, the mechanical NC contact 40 and the mechanical NO contact 41 are mixed, so that the structure becomes complicated. Therefore, the manufacturing cost is higher than the case of manufacturing a three-contact (3NC) switching device having three mechanical NC contacts or a three-contact (3NO) switching device having three mechanical NO contacts. Not only is the versatility low, but a dedicated production line is required.
[0014]
An object of the present invention is to provide a switching device that has good mechanical interlocking, can easily maintain the consistency between the NC signal and the NO signal, and can keep the manufacturing cost low. It is said.
[0015]
In addition, by using the above-described switching device, the present invention not only cuts off the circuit in the event of an emergency, but also makes it possible to determine the presence or absence of an emergency stop signal as well as to make an emergency stop even during normal operation. It is an object of the present invention to provide a portable operating device that can strengthen the control system of a production line, such as being able to monitor the state of a switching device for use.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a switching device (1) according to the present invention operates mechanically in conjunction with each other and is normally closed (NC: normally closed) contact independent of each other. A switching mechanism having at least three mechanical normally closed contacts (hereinafter referred to as mechanical NC contacts) for outputting a switching signal (hereinafter referred to as NC signals); and at least one mechanical of the mechanical NC contacts. Switching of NC signal that is connected to NC contact (hereinafter referred to as selected mechanical NC contact) and output from the selected mechanical NC contact is normally open (hereinafter referred to as NO contact). signal (hereinafter, referred to as NO signal) and a switching signal inverting means for by inverting output, that the switching signal inverting means is constituted by electrically insulated means It is characterized.
[0017]
According to the switching device (1), the mechanical interlocking of the contacts can be improved, the consistency between the NC signal and the NO signal can be easily maintained, and the manufacturing cost can be kept low. Moreover, since two NC contacts can be used for emergency stop among three NC contacts, even if one mechanical NC contact may not be opened due to a failure, the other mechanical NC contact Is opened and the emergency stop can be performed more safely. Further, since the switching signal inverting means inverts the NC signal to the NO signal and outputs it, the NO signal can be transmitted to a device for notifying an emergency such as an alarm in an emergency, for example. Furthermore, since the switching signal inverting means is constituted by means that is electrically insulated, it is possible to avoid current flowing into the emergency stop switch side.
[0018]
In the switching device ( 2 ) according to the present invention, in the switching device (1) , the switching signal inversion means includes an input end and an output end, and is connected to the other end of the selected mechanical NC contact. An inverting unit that receives a potential at the input terminal (hereinafter referred to as an input potential) from the input terminal and outputs a potential obtained by inverting the input potential (hereinafter referred to as an inverted output potential) to the output terminal; A light emitting means for changing a light emitting state by a potential difference between the inverted output potential at one end connected to the output end of the inverting unit and a potential at the other end, and electrically insulated from the light emitting means, The optical signal transmission unit includes a light receiving unit that senses the light emission state of the light emitting unit and outputs a signal, and an output unit that receives the signal and outputs the NO signal based on the signal. It is characterized in that.
According to the switching device ( 2 ), an inexpensive switching signal inverting means can be realized.
[0019]
In the switching device ( 3 ) according to the present invention, in the switching device ( 2 ), the light receiving means includes an optical transistor, the output unit includes a transistor, and the emitter of the optical transistor is connected to the base of the transistor. And a Darlington connection in which the collector of the phototransistor is connected to the collector of the transistor.
According to the switching device ( 3 ), the current amplification factor is increased and good switching characteristics can be realized.
[0020]
The switching device ( 4 ) according to the present invention is characterized in that, in any of the switching devices (1) to ( 3 ), the switching device is used as an emergency stop switching device. It is said.
According to the switching device ( 4 ), not only can the external device be stopped in an emergency by stopping the circuit in an emergency, but also the presence or absence of an emergency stop signal can be determined. It becomes possible to monitor the state of the apparatus.
[0021]
The portable operating device (1) according to the present invention is connected to an external device, receives display means for displaying status information related to the external device, and input information for operating the external device, and receives the input information from the external device. In the portable operating device including the input transmission means for transmitting to the input device, the input transmission means includes any one of the switching devices (1) to ( 4 ).
According to the portable operating device (1), it is possible to monitor the state of the switching device for emergency stop while keeping the cost low without changing the size of the portable operating device. The control system can be strengthened.
[0022]
In the present invention, a mechanical NC contact refers to an NC contact that operates mechanically with physical displacement, and a switching mechanism refers to an assembly of these mechanical NC contacts.
The potential fixing portion refers to a portion for applying a potential to the circuit, and refers to a portion connected to a power source or a portion grounded. Further, in the circuit connection, various electric resistances, capacitors and the like can be supplemented as long as the operation of the present invention is not hindered.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a switching device including three contacts according to an embodiment. As shown in FIG. 1, the three-contact switching device according to the embodiment of the present invention includes three mechanical NC contacts 40 that operate mechanically and output NC signals independently of each other. NC signal output from the selected mechanical NC contact 10 connected to the switching mechanism 13 provided and one mechanical NC contact (hereinafter referred to as a selected mechanical NC contact) 10 of the three mechanical NC contacts 40 Switching signal inverting means 11 for inverting the signal to NO signal and outputting it. A contact (hereinafter referred to as a conversion contact) 12 constituted by the selected mechanical NC contact 10 and the switching signal inverting means 11 operates as a NO contact.
[0025]
According to the three-contact switching device according to the embodiment, the mechanical NC contact 40 and the selected mechanical NC contact 10 are mechanically interlocked, and the consistency between the mechanical NC contact 40 and the conversion contact 12 is satisfied. Can be kept easily. Therefore, the switching device according to the embodiment can sufficiently ensure reliability even when used as an emergency stop switching device. It should be noted that the number of NC contacts and the number of NO contacts need only be one or more, and can be variously changed depending on the application.
[0026]
Further, according to the switching device according to the embodiment, it is not necessary to mix the mechanical NC contact 40 and the mechanical NO contact 41, and an inexpensive switching mechanism manufactured to have only a plurality of mechanical NC contacts. By using 13, it is possible to keep the manufacturing cost low even if the cost of the switching signal inverting means 11 is added.
[0027]
FIG. 2 is a circuit diagram more specifically showing a preferred embodiment of the conversion contact 12 shown in FIG. As described above, the conversion contact 12 includes the selected mechanical NC contact 10 and the switching signal inverting means 11.
[0028]
As shown in FIG. 2, the switching signal inverting means 11 is connected to one end of the selected mechanical NC contact 10 and has a first potential fixing portion 21 that applies a first potential, a second potential fixing portion 22, , An inversion unit 20, an optical signal transmission unit 24, a third potential fixing unit 23, and an output unit 25. An inverter is preferably used as the inversion unit 20, and a photocoupler is preferably used as the optical signal transmission unit 24.
[0029]
Here, the first potential fixing unit 21 is connected to one end of the selected mechanical NC contact 10 to give a first potential, and the second potential fixing unit 22 is connected to the selected mechanical NC via an electric resistance. Connected to the other end of the contact 10, a second potential is applied. Here, an L level potential grounded is assumed as the first potential, and an H level potential is assumed as the second potential. As the H level, a potential of about 5 V is preferably applied.
[0030]
The inverting unit 20 has an input end and an output end, receives a potential at the input end (hereinafter referred to as an input potential) from the input end connected to the other end of the selected mechanical NC contact 10, and inputs the output to the output end. A potential obtained by inverting the potential (hereinafter referred to as an inverted output potential) may be output, which is realized by a normal inverting circuit.
[0031]
The photocoupler 24 as an optical signal transmission unit includes a light emitting element 26 and a light receiving element 27 that are electrically insulated from each other. The light emitting element 26 changes its light emission state by the potential difference between the potential at one end of the light emitting element 26 connected to the output end of the inverting unit 20, that is, the inverted output potential, and the potential at the other end of the light emitting element 26. The light receiving element 27 senses the light emission state and outputs a signal. As a result, the photocoupler 24 outputs a signal from the light receiving element 27.
[0032]
The third potential fixing unit 23 is connected to the other end of the light emitting element 26 and applies a third potential. Here, an H-level potential is assumed as the third potential. The light emitting element 26 is realized by a light emitting diode or the like, and the light receiving element 27 is realized by an optical transistor, a photodiode or the like.
[0033]
In this way, the operation of the light emitting element 26 can be controlled by the potential difference between the output terminal of the inverting unit 20 and the third potential, and the light receiving element 27 senses the light emission state and outputs a signal. It becomes possible to output. The output unit 25 receives the signal and outputs a NO signal based thereon.
[0034]
Normally, since the selected mechanical NC contact 10 is closed, the input potential becomes L level and the inverted output potential becomes H level. At this time, both ends of the light emitting element 26 are at the H level, and the light emitting element 26 does not emit light at all or does not emit light to the extent that the light receiving element 27 recognizes it as a signal. Therefore, the light receiving element 27 is not normally photoactivated, and both ends thereof are separated, so that the output unit 25 outputs a signal indicating an open state.
[0035]
On the other hand, since the selected mechanical NC contact 10 is opened in an emergency, the input potential becomes H level and the inverted output potential becomes L level. At this time, a potential difference is generated between both ends of the light emitting element 26, the light emitting element 26 emits light, and the light receiving element 27 is normally photoactivated, so that the output unit 25 outputs a signal indicating a closed state.
[0036]
As described above, the output unit 25 outputs a signal indicating the open state at the normal time and outputs a signal indicating the closed state in an emergency, which means that the NO signal is output, and the conversion contact 12 serves as a NO contact. When the output unit 25 outputs a NO signal, it is desirable to amplify the signal.
[0037]
FIG. 2 shows an example of a circuit when the light receiving means includes an optical transistor and the output unit includes a transistor. At this time, it is desirable that a Darlington connection is made in which the emitter of the phototransistor is connected to the base of the transistor and the collector of the phototransistor is connected to the collector of the transistor, thereby increasing the current amplification factor and good switching. Characteristics are realized. A capacitor between the phototransistors is installed to remove noise and improve the rising and falling characteristics.
[0038]
FIG. 3 is a diagram conceptually showing an environment in which a portable operating device using a switching device with three contacts (2NC / 1NO) according to an embodiment of the present invention is used. As shown in FIG. 3, the portable operating device 30 is connected to the external device 34 and receives display means 31 for displaying status information 100 related to the external device 34 and input information 110 for operating the external device 34. And input transmission means 32 for transmitting the input information 110 to the external device 34. The input transmission means 32 is equipped with the switching device 33 described above. Hereinafter, the case where the switching device 33 is used as a switching device for emergency stop will be described.
[0039]
The external device 34 is roughly classified into a processing unit 35 that performs processing in the manufacturing process of the external device 34 and an emergency operation unit 36 that operates in an emergency. Then, the switching device 33 outputs two independent NC signals 130 to the processing unit 35 and further outputs one independent NO signal 140 to the emergency operation unit 36.
[0040]
As a result, the emergency operation unit 36 is normally opened and stopped by the NO signal 140, but is closed and operated in an emergency to transmit the related information 120 to the related equipment 37. . In addition, as related equipment 37, safety is ensured when an external device 34 such as an alarm device, an external device 34 linked with an external device 34 such as a transport device, or a gas valve shut-off device is stopped. For example.
[0041]
As described above, according to the switching device according to the embodiment, the mechanical linkage between the NC contact and the NO contact can be improved, and the consistency between the NC signal and the NO signal can be easily maintained. It is also possible to produce an excellent effect that can reduce the manufacturing cost.
[0042]
Further, according to the portable operating device using the switching device according to the embodiment of the present invention, the emergency operating device conforming to the safety standard can be achieved while keeping the cost low without changing the size of the portable operating device. it becomes possible to monitor the state of the switching device, it is possible to enhance the control system of the production line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a switching device having three contacts according to an embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram more specifically showing a preferred embodiment of the conversion contact shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram conceptually showing an environment in which a portable operation device using a switching device with three contacts (2NC / 1NO) according to an embodiment of the present invention is used.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a switching device with three contacts (2NC / 1NO) according to the prior art.
[Explanation of symbols]
10 Selected mechanical NC contact
11 Switching signal inversion means
12 Conversion contact
13 Switching mechanism
40 Mechanical NC contact
42 Insulating connection

Claims (5)

機械的に連動して動作し、互いに独立して常時閉(NC : normally closed)接点(以下、NC接点と記す)のスイッチング信号(以下、NC信号と記す)を出力する、少なくともつの機械的常時閉接点(以下、機械的NC接点と記す)を有するスイッチング機構と、前記機械的NC接点のうち少なくとも1つの機械的NC接点(以下、選定機械的NC接点と記す)に接続され、該選定機械的NC接点から出力されるNC信号を、常時開(NO : normally open)接点(以下、NO接点と記す)のスイッチング信号(以下、NO信号と記す)に反転させて出力するスイッチング信号反転手段とを備え、該スイッチング信号反転手段が、電気的に絶縁された手段により構成されていることを特徴とするスイッチング装置。Operates mechanically and outputs switching signals (hereinafter referred to as NC signals) of normally closed contacts (hereinafter referred to as NC contacts) independently of each other, at least three mechanical It is connected to a switching mechanism having a normally closed contact (hereinafter referred to as a mechanical NC contact) and at least one mechanical NC contact (hereinafter referred to as a selected mechanical NC contact) among the mechanical NC contacts. Switching signal inversion means for inverting the NC signal output from the mechanical NC contact to a normally open (NO) contact signal (hereinafter referred to as NO contact) switching signal (hereinafter referred to as NO signal) And the switching signal inversion means is constituted by means that is electrically insulated . 前記スイッチング信号反転手段が、入力端および出力端を備え、前記選定機械的NC接点の前記他端に接続された前記入力端から、該入力端における電位(以下、入力電位と記す)を受け、前記出力端に前記入力電位を反転させた電位(以下、反転出力電位と記す)を出力する反転部と、該反転部の前記出力端に接続された一端における前記反転出力電位と、他端における電位との間の電位差により、発光状態を変化させる発光手段、および、該発光手段と電気的に絶縁され、該発光手段の発光状態を感知して信号を出力する受光手段を備えた光信号伝達部と、前記信号を受け、該信号に基づく前記NO信号を出力する出力部とを含んで構成されていることを特徴とする請求項1記載のスイッチング装置。The switching signal inversion means includes an input end and an output end, and receives a potential at the input end (hereinafter referred to as an input potential) from the input end connected to the other end of the selected mechanical NC contact; An inverting unit that outputs a potential obtained by inverting the input potential (hereinafter referred to as an inverted output potential) to the output end, the inverted output potential at one end connected to the output end of the inverting unit, and the other end Optical signal transmission provided with a light emitting means for changing a light emitting state according to a potential difference between the electric potential and a light receiving means which is electrically insulated from the light emitting means and senses the light emitting state of the light emitting means and outputs a signal The switching device according to claim 1 , further comprising: an output unit that receives the signal and outputs the NO signal based on the signal. 前記受光手段が光トランジスタを、前記出力部がトランジスタをそれぞれ含み、前記光トランジスタのエミッタが前記トランジスタのベースに接続され、前記光トランジスタのコレクタが前記トランジスタのコレクタに接続されたダーリントン接続がなされていることを特徴とする請求項記載のスイッチング装置。The light receiving means includes an optical transistor, the output unit includes a transistor, the emitter of the optical transistor is connected to the base of the transistor, and a Darlington connection is made in which the collector of the optical transistor is connected to the collector of the transistor. The switching device according to claim 2, wherein: 前記スイッチング装置が、非常停止用のスイッチング装置として用いられていることを特徴とする請求項1〜のいずれかの項に記載のスイッチング装置。The switching device, the switching device according to any one of claims 1-3, characterized in that is used as a switching device for emergency stop. 外部装置に接続され、該外部装置に関する状況情報を表示する表示手段と、前記外部装置を操作するための入力情報を受け、該入力情報を前記外部装置に伝達する入力伝達手段とを備えた携帯型操作装置において、前記入力伝達手段が、請求項1〜のいずれかの項に記載のスイッチング装置を備えていることを特徴とする携帯型操作装置。A portable device that is connected to an external device and includes display means for displaying status information related to the external device, and input transmission means for receiving input information for operating the external device and transmitting the input information to the external device A portable operation device, wherein the input transmission means includes the switching device according to any one of claims 1 to 4 .
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