JP4088085B2 - 多光軸光電センサシステム - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、人体侵入防止のためのライトカーテンを形成する多光軸光電センサシステムに関し、より詳しくは、PNP出力とNPN出力とを使い分けることのできる多光軸光電センサシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
プレス機械等の工作機械の安全性を確保するためのシステムとして多光軸光電センサが多用されている。多光軸光電センサは、数多くの投光素子を一列に配置した投光器と、この投光素子からの光ビームを受ける数多くの受光素子を一列に配置した受光器とを含み、これら投光器と受光器とで危険区域を仕切るライトカーテンを形成し、このライトカーテンに遮光物が侵入すると、プレス機械を強制的に作動停止する信号を出力する。
【0003】
多光軸光電センサは、その出力の形式により2種類に分類することができる。すなわち、多光軸光電センサは、PNP出力を行うPNP出力タイプと、NPN出力を行うNPN出力タイプとが存在している。
【0004】
世界的に見ると、国際規格IEC60204の要求事項を満足させるために、多光軸光電センサに供給される電源のうち0V側をフレームグランドに接続した場合にPNP出力タイプが使用されることが多く、これによれば出力ケーブルの被覆が損傷し、機械の一部、つまりフレームグランド電位の金属部分と多光軸光電センサの出力線とがショートした場合でも、フェールセーフ側に故障して、機械の動作を止めることができる。
【0005】
一方、日本では、ISO12100等の機械安全関連の規格が普及される前に製造された工作機械等が未だ多く、このような工作機械の多くは、一般の光電スイッチ等と同じように多光軸光電センサに関してもNPN出力タイプを前提としているのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、多光軸光電センサは、その出力の形式として、PNP出力タイプとNPN出力タイプとが混在しており、例えば、ユーザが両方の出力タイプを使用している場合には、2種類の多光軸光電センサを在庫として用意しておく必要がある。
【0007】
また、多光軸光電センサのメーカにとっては、PNP出力タイプとNPN出力タイプとを別々に製造販売しなければならない。
【0008】
そこで、本発明の目的は、選択的にNPN出力又はPNP出力に使い分けることができる多光軸光電センサシステムを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明の一つの観点によれば、
数多くの投光素子を備えた投光器と、該投光器からの光ビームを受ける数多くの受光素子を備えた受光器とを有し、これら投光器と受光器とでライトカーテンを形成し、該ライトカーテンに遮光物が侵入したときに遮光信号を出力する多光軸光電センサシステムにおいて、
前記投光器及び/又は前記受光器及び/又はこれらを制御するコントローラに、出力制御回路に接続されたNPN出力回路及びPNP出力回路が内蔵され、また、前記投光器及び/又は前記受光器及び/又はこれらを制御するコントローラは、+電位入力端子と、−電位入力端子と、前記NPN出力回路に接続されたNPN出力端子と、前記PNP出力回路に接続されたPNP出力端子とを有するアダプタ装着部を有し、
該アダプタ装着部には、NPN出力用アダプタとPNP出力用アダプタが選択的に接続可能であり、
前記NPN出力用アダプタは、前記アダプタ装着部の+電位入力端子に接続可能な、アースに接続されるための+電位出力端子と、前記−電位入力端子に接続可能な−電位出力端子と、前記NPN出力端子に接続可能なNPN入力端子と、シールド線でシールドされたNPN入出力ケーブルとを備え、
前記PNP出力用アダプタは、前記アダプタ装着部の+電位入力端子に接続可能な+電位出力端子と、前記−電位入力端子に接続可能な、アースに接続されるための−電位出力端子と、前記PNP出力端子に接続可能なPNP入力端子と、シールド線でシールドされたPNP入出力ケーブルとを備え、
前記NPN出力用アダプタの+電位出力端子が前記NPN入出力ケーブルのシールド線に接続され、
前記PNP出力用アダプタの−電位出力端子が前記PNP入出力ケーブルのシールド線に接続され、
これらNPN出力用アダプタとPNP出力用アダプタとを選択的に前記アダプタ装着部に接続することにより、前記多光軸光電センサシステムを選択的にNPN出力とPNP出力とに使い分けることができることを特徴とする多光軸光電センサシステムを提供することにより達成される。
【0010】
上記目的は、本発明の他の観点によれば、
数多くの投光素子を備えた投光器と、該投光器からの光ビームを受ける数多くの受光素子を備えた受光器とを有し、これら投光器と受光器とでライトカーテンを形成し、該ライトカーテンに遮光物が侵入したときに遮光信号を出力する多光軸光電センサシステムにおいて、
前記投光器及び/又は前記受光器及び/又はこれらを制御するコントローラに、その出力を制御する出力制御回路が内蔵されると共に、前記投光器及び/又は前記受光器及び/又はこれらを制御するコントローラは、+電位入力端子と、−電位入力端子と、前記出力制御回路に接続された出力端子とを有するアダプタ装着部を有し、
該アダプタ装着部には、NPN出力用アダプタとPNP出力用アダプタが選択的に接続可能であり、
前記NPN出力用アダプタは、これに内蔵されたNPN出力回路を有すると共に、該NPN出力回路に接続された出力信号入力端子と、前記アダプタ装着部の+電位入力端子に接続可能な、アースに接続されるための+電位出力端子と、前記−電位入力端子に接続可能な−電位出力端子とを有し、
前記PNP出力用アダプタは、これに内蔵されたPNP出力回路を有すると共に、該PNP出力回路に接続された出力信号入力端子と、前記アダプタ装着部の+電位入力端子に接続可能な+電位出力端子と、前記−電位入力端子に接続可能な、アースに接続されるための−電位出力端子とを有し、
前記NPN出力用アダプタの+電位出力端子が前記NPN入出力ケーブルのシールド線に接続され、
前記PNP出力用アダプタの−電位出力端子が前記PNP入出力ケーブルのシールド線に接続され、
これらNPN出力用アダプタとPNP出力用アダプタとを選択的に前記アダプタ装着部に接続することにより、前記多光軸光電センサシステムを選択的にNPN出力とPNP出力とに使い分けることができることを特徴とする多光軸光電センサシステムを提供することにより達成される。
【0011】
すなわち、本発明によれば、多光軸光電センサ本体の共用化を図ることができる一方、ユーザがNPN出力用アダプタ又はPNP出力用アダプタを選択することにより、多光軸光電センサシステムをNPN又はPNPに使い分けることができる。したがって、ユーザが、従来のように多光軸光電センサを出力タイプ毎にストックする必要はない。また、ユーザが選択的にNPN出力用アダプタ又はPNP出力用アダプタを装着することで、NPN出力とPNP出力との切り替えができるだけでなく、 NPN 出力では+電位出力端子が NPN 入出力ケーブルのシールド線に接続してあり、また、 PNP 出力では−電位出力端子が PNP 入出力ケーブルのシールド線に接続してあるため、グランド電位の切り替えが自動的に行われ、出力線とシールド線が地絡したとしても出力が変化するのを防止でき、フェールセーフが可能となる。
【0012】
【実施例】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【0013】
第1実施例(図1、図2)
図1、図2は、第1実施例の多光軸光電センサシステムに関するものであり、図1はNPN出力タイプとして使用する場合の多光軸光電センサシステムを示し、図2はPNP出力タイプとして使用する場合の多光軸光電センサシステムを示す。
【0014】
図1、図2において、多光軸光電センサシステム1は、多光軸光電センサの投光器と受光器とを含み、場合によっては、投受光器を一元的に制御するコントローラを含む。
【0015】
既知のように、投光器と受光器とは多光軸の光ビームによってライトカーテンを形成し、このライトカーテンに例えば人体の一部が侵入して遮光されると、遮光信号を出力してプレス装置などの危険源の装置の作動を強制的に停止する。この遮光信号を出力する出力回路は投光器及び/又は受光器或いはコントローラに組み込まれている。
【0016】
図1、図2に示す参照符号2は、遮光信号を出力する投光器及び/又は受光器或いはコントローラを示し、以下の説明では、説明の都合上、これらをライトカーテン本体と呼ぶことにする。ライトカーテン本体2には、出力制御回路3が内蔵され、この出力制御回路3からプレス装置などの危険源に対して信号が出力される。
【0017】
ライトカーテン本体2は、また、出力制御回路3に接続されたPNP出力回路4及びNPN出力回路5とを含み、ライトカーテン本体2のコネクタ部分であるアダプタ装着部6には、PNP出力とNPN出力の両方が出力されている。すなわち、アダプタ装着部6には、+電位入力端子9(実施形態においては+24V用入力端子)、−電位入力端子10(実施形態においては0V用入力端子)、PNP出力回路4に接続されたPNP出力端子11、NPN出力回路5に接続されたNPN出力端子12の実質的に4種類の端子が設けられている。
【0018】
なお、+電位入力端子9及び−電位入力端子10は夫々2つずつ設けられているが、これは、一方側が故障した場合のバックアップのためである。
【0019】
多光軸光電センサシステム1には、アダプタ装着部6に対して着脱可能な2種類の選択アダプタ7(図1)、8(図2)が用意されており、この選択アダプタ7、8を選択的にアダプタ装着部6に装着することにより、PNP出力を行うPNP出力タイプと、NPN出力を行うNPN出力タイプとに使い分けることができる。
【0020】
図1に示す第1の選択アダプタ7は、NPN出力端子12から出力信号を受け取ってケーブル16を介してプレス装置などの危険源に対して信号を出力するNPN出力用アダプタである。NPN出力用アダプタ7は、NPN入力端子13、+電位用出力端子14(実施形態においては+24V用出力端子)、−電位用出力端子15(実施形態においては+0V用出力端子)を有し、NPN出力用アダプタ7をライトカーテン本体2に接続すると、NPN入力端子13がNPN出力端子12に連結され、+電位用出力端子14が+電位入力端子9に連結され、−電位用出力端子15が−電位入力端子10に連結される。
【0021】
NPN出力用アダプタ7から延びる入出力ケーブル16は、耐ノズル性に優れたシールド線で構成され、図1から分かるように、この入出力ケーブル16は、アダプタ7のNPN入力端子13に接続された出力線17と、アダプタ7の+電位用出力端子14に接続された+電位線18、アダプタの−電位用出力端子15に接続された−電位線19とを含んでおり、ライトカーテン本体2からの出力信号を出力する出力ケーブルとしての機能と、ライトカーテン本体2に電源を供給する入力ケーブルとしての機能とを有する。入出力ケーブル16はNPN出力用アダプタ7と一体であってもよく、これをコネクタを用いて離脱可能に接続したものであってもよい。
【0022】
すなわち、入出力ケーブル16は、その電位線18、19が電源ユニット20に接続され、出力線17が図外のプレス装置などの危険源に接続される。
【0023】
この実施例におけるNPN出力用アダプタ7にあっては、従来から日本で多用されているNPN出力タイプを中心に構成したシステムをIEC60204の要求事項に適合させるために、ライトカーテン本体2に供給される電源電圧のうち、+電位18側がフレームグランドに接続されて入出力ケーブル16をシールドするようにしてある。すなわち、NPN出力用アダプタ7の+電位用出力端子14が入出力ケーブル16のシールドに接続されている。
【0024】
これにより、万が一、入出力ケーブル16が破損し、出力線17がフレームグランド電位に接触しても、フェールセーフ方向に制御することができる。
【0025】
図2に示す第2の選択アダプタ8は、PNP出力端子11から出力信号を受け取ってケーブル16を介してプレス装置などの危険源に対して信号を出力するPNP出力用アダプタである。PNP出力用アダプタ8は、上述した+電位用出力端子14、−電位用出力端子15の他に、PNP出力端子21を有し、PNP出力用アダプタ8をライトカーテン本体2に接続すると、+電位用出力端子14が+電位入力端子9に連結され、−電位用出力端子15が−電位入力端子10に連結されると共に、PNP入力端子11がPNP出力端子21に連結される。
【0026】
このPNP出力用アダプタ8に連結されたケーブル16は、先に説明したシールド線で構成されており、ケーブル16の+電位線18によってアダプタ8の+電位用出力端子14及び−電位用出力端子15が電源ユニット(−側)20に接続され、出力線17によって、アダプタ8のPNP入力端子21が、図外のプレス装置などの制御対象に接続される。入出力ケーブル16はPNP出力用アダプタ8と一体であってもよく、これをコネクタを用いて離脱可能に接続するようにしてもよい。
【0027】
PNP出力用アダプタ8にあっても、国際規格IEC60204の要求事項を満足させるのに、−電位用出力端子15側つまり0V側をシールドに接続するのが好ましい。
【0028】
NPN出力用アダプタ7とPNP出力用アダプタ8とを直ちに識別することができるように、アダプタ7、8に識別可能な外観を与えるのがよい。最も簡便な方法としては、2つの別の出力タイプのアダプタ7、8に別の色を与えるのがよい。具体的には、NPN出力用アダプタ7に灰色を与え、PNP出力用アダプタ8に黒色を与えるようにすればよい。勿論、2つの別の出力タイプのアダプタ7、8を識別するための手段として、「PNP」、「NPN」等の文字、記号等を付すようにしてもよい。
【0029】
上記の第1実施例の多光軸光電センサシステム1によれば、単一構造のライトカーテン本体2を用意し、2種類のアダプタ7、8を用意することで、ユーザの選択により、多光軸光電センサシステム1をNPN出力として又はPNP出力として用いることができ、ユーザが補修又は置換用として在庫する負担を軽減することができる。また、多光軸光電センサシステム1の製造メーカにとって、ライトカーテン本体2が単一構造でよいため、これを2種類作るのに比べて製造ロットの数を多くすることができることから、コストダウンが可能になる。
【0030】
第2実施例(図3、図4)
図3、図4は、第2実施例の多光軸光電センサシステムに関するものであり、図3はNPN出力タイプとして使用する場合の多光軸光電センサシステムを示し、図4はPNP出力タイプとして使用する場合の多光軸光電センサシステムを示す。
【0031】
この第2実施例の説明において、上述した第1実施例と同一の構成要素には同一の参照符号を付すことにより、その説明を省略し、以下に、この第2実施例の特徴部分を説明する。
【0032】
この第2実施例の多光軸光電センサシステム30においては、図3に示すように、ライトカーテン本体31内に、出力の論理に関係なく、検出エリアの光軸の入光状態或いは遮光状態に応じた出力を制御する出力制御回路3が内蔵されているが、上述した第1実施例のようにNPN出力回路5及びPNP出力回路4は存在していない。
【0033】
すなわち、この第2実施例の多光軸光電センサシステム30にあっては、ライトカーテン本体31の出力端子として、出力制御回路3に接続された出力端子32が設けられているだけで、第1実施例のようにNPN出力回路5(NPN出力端子12)及びPNP出力回路4(PNP出力端子11)が設けられていない。
【0034】
第2実施例にあっては、NPN出力回路5がNPN出力用アダプタ33に内蔵され(図3)、PNP出力回路4がPNP出力用アダプタ34に内蔵されている(図4)。
【0035】
すなわち、NPN出力用アダプタ33は、NPN出力回路5と、このNPN出力回路5に接続された出力信号入力端子35を有し、この出力信号入力端子35は、ライトカーテン本体31の出力端子32に連結される。
【0036】
PNP出力用アダプタ34は、PNP出力回路4と、このPNP出力回路4に接続された出力信号入力端子36を有し、この出力信号入力端子36は、ライトカーテン本体31の出力端子32に連結される。
【0037】
したがって、この第2実施例の多光軸光電センサシステム30にあっても、ユーザが、いずれかのアダプタ33(34)を選択することにより、NPN出力タイプ又はPNP出力タイプに変化させることができる。
【0038】
この第2実施例に含まれるNPN出力用アダプタ33とPNP出力用アダプタ34とを容易に識別できるようにするために、別の色で着色する等、第1実施例で説明した手段を付すようにするのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の多光軸光電センサシステムであって、アダプタを選択することによりNPN出力タイプとなることを説明するための図である。
【図2】第1実施例の多光軸光電センサシステムであって、アダプタを選択することによりPNP出力タイプとなることを説明するための図である。
【図3】第2実施例の多光軸光電センサシステムであって、アダプタを選択することによりNPN出力タイプとなることを説明するための図である。
【図4】第2実施例の多光軸光電センサシステムであって、アダプタを選択することによりPNP出力タイプとなることを説明するための図である。
【符号の説明】
1、30 多光軸光電センサシステム
2 ライトカーテン本体
3 出力制御回路
4 PNP出力回路
5 NPN出力回路
6 アダプタ装着部
7 NPN出力用アダプタ
8 PNP出力用アダプタ
11 PNP出力端子
12 NPN出力端子
13 NPN入力端子
21 PNP入力端子
22 出力端子
Claims (2)
- 数多くの投光素子を備えた投光器と、該投光器からの光ビームを受ける数多くの受光素子を備えた受光器とを有し、これら投光器と受光器とでライトカーテンを形成し、該ライトカーテンに遮光物が侵入したときに遮光信号を出力する多光軸光電センサシステムにおいて、
前記投光器及び/又は前記受光器及び/又はこれらを制御するコントローラに、出力制御回路に接続されたNPN出力回路及びPNP出力回路が内蔵され、また、前記投光器及び/又は前記受光器及び/又はこれらを制御するコントローラは、+電位入力端子と、−電位入力端子と、前記NPN出力回路に接続されたNPN出力端子と、前記PNP出力回路に接続されたPNP出力端子とを有するアダプタ装着部を有し、
該アダプタ装着部には、NPN出力用アダプタとPNP出力用アダプタが選択的に接続可能であり、
前記NPN出力用アダプタは、前記アダプタ装着部の+電位入力端子に接続可能な、アースに接続されるための+電位出力端子と、前記−電位入力端子に接続可能な−電位出力端子と、前記NPN出力端子に接続可能なNPN入力端子と、シールド線でシールドされたNPN入出力ケーブルとを備え、
前記PNP出力用アダプタは、前記アダプタ装着部の+電位入力端子に接続可能な+電位出力端子と、前記−電位入力端子に接続可能な、アースに接続されるための−電位出力端子と、前記PNP出力端子に接続可能なPNP入力端子と、シールド線でシールドされたPNP入出力ケーブルとを備え、
前記NPN出力用アダプタの+電位出力端子が前記NPN入出力ケーブルのシールド線に接続され、
前記PNP出力用アダプタの−電位出力端子が前記PNP入出力ケーブルのシールド線に接続され、
これらNPN出力用アダプタとPNP出力用アダプタとを選択的に前記アダプタ装着部に接続することにより、前記多光軸光電センサシステムを選択的にNPN出力とPNP出力とに使い分けることができることを特徴とする多光軸光電センサシステム。 - 数多くの投光素子を備えた投光器と、該投光器からの光ビームを受ける数多くの受光素子を備えた受光器とを有し、これら投光器と受光器とでライトカーテンを形成し、該ライトカーテンに遮光物が侵入したときに遮光信号を出力する多光軸光電センサシステムにおいて、
前記投光器及び/又は前記受光器及び/又はこれらを制御するコントローラに、その出力を制御する出力制御回路が内蔵されると共に、前記投光器及び/又は前記受光器及び/又はこれらを制御するコントローラは、+電位入力端子と、−電位入力端子と、前記出力制御回路に接続された出力端子とを有するアダプタ装着部を有し、
該アダプタ装着部には、NPN出力用アダプタとPNP出力用アダプタが選択的に接続可能であり、
前記NPN出力用アダプタは、これに内蔵されたNPN出力回路を有すると共に、該NPN出力回路に接続された出力信号入力端子と、前記アダプタ装着部の+電位入力端子に接続可能な、アースに接続されるための+電位出力端子と、前記−電位入力端子に接続可能な−電位出力端子とを有し、
前記PNP出力用アダプタは、これに内蔵されたPNP出力回路を有すると共に、該PNP出力回路に接続された出力信号入力端子と、前記アダプタ装着部の+電位入力端子に接続可能な+電位出力端子と、前記−電位入力端子に接続可能な、アースに接続されるための−電位出力端子とを有し、
前記NPN出力用アダプタの+電位出力端子が前記NPN入出力ケーブルのシールド線に接続され、
前記PNP出力用アダプタの−電位出力端子が前記PNP入出力ケーブルのシールド線 に接続され、
これらNPN出力用アダプタとPNP出力用アダプタとを選択的に前記アダプタ装着部に接続することにより、前記多光軸光電センサシステムを選択的にNPN出力とPNP出力とに使い分けることができることを特徴とする多光軸光電センサシステム。
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