JP6806527B2 - 防爆ロボットシステム - Google Patents
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Description
尚、このような防爆仕様は、例えば非特許文献1に記載の国際整合防爆指針2008Exのような規格として策定され、防爆電気機器の検定機関である公益社団法人産業安全技術協会によって防爆型式検定(防爆認証)が実施されている。
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態は、防爆型式検定の要求を満足しつつ、防爆ケーシング内に収容された電気機器又はメインコントローラの少なくとも一方と、防爆ケーシング外に設置された少なくとも一つの外部機器との間で電気信号を簡単に伝達することにより優れた拡張性を有する防爆ロボットを提供することを目的とする。
第1の防爆ケーシングと、
前記第1の防爆ケーシングの内部に収容された第1の電気部品と、
前記第1の防爆ケーシングの内部に収容され、前記第1の電気部品を制御するメインコントローラと、
前記第1の防爆ケーシングの外部に設置された少なくとも一つの外部機器と、
前記第1の防爆ケーシングの内部に収容され、前記第1の電気部品又は前記メインコントローラの少なくとも一方と前記外部機器との間で電気信号を伝達可能な伝達部と、
を備える。
前記外部機器は、前記防爆ロボットの運動制御に関連しないセンサである。
上記(2)の構成によれば、第1の防爆ケーシングの内部に収容された伝達部が、第1の防爆ケーシングの内部に収容された第1の電気部品又はメインコントローラの少なくとも一方と、第1の防爆ケーシングの外部に設置された、防爆ロボットの運動制御に関連しないセンサとの間で電気信号を伝達可能とする。これにより、第1の防爆ケーシングの内部に収容された第1の電気部品又はメインコントローラの少なくとも一方と、第1の防爆ケーシングの外部に設置された、防爆ロボットの運動制御に関連しないセンサとの間で、電気信号を簡単に伝達することができる。その結果、防爆ロボットに対して、運動制御に関連しないセンサ(特に機能的拡張を目的とするセンサ)を伝達部を介して接続することで、防爆ロボットの機能的拡張を容易に行える。また仮に何らかの要因によって伝達部を介した外部機器との間の伝達が不能な状態に陥った場合であっても、外部機器は防爆ロボットの運動制御に関連しないセンサに過ぎないため、防爆ロボットの運用への支障を最小限に抑えることができる。
前記外部機器は、
前記第1の防爆ケーシングの外側に固定された第2の防爆ケーシングと、
前記第2の防爆ケーシングの内部に収容され、前記伝達部を介して前記第1の電気部品との間で非接触給電が可能な第2の電気部品と、を備える。
上記(3)の構成によれば、第2の防爆ケーシングの内部に収容された第2の電気部品は、伝達部を介して第1の電気部品との間で非接触給電される。そのため、外部機器が外部から供給される電力によって作動する、いわゆる受動機器である場合においても、非接触給電によって防爆型式認定を満足しながら電力供給が可能となるため、防爆ロボットに接続することで機能拡張を行うことができる。
前記外部機器は、
前記第1の防爆ケーシングの外側に固定された非防爆ケーシングと、
前記非防爆ケーシングの内部に収容され、前記伝達部を介して前記第1の電気部品に対して機械的に接続された第2の電気部品と、
を備え、
前記伝達部は、前記メインコントローラによって前記第1の電気部品と前記第2の電気部品との間の電気的接続状態を断接可能に構成されている。
上記(4)の構成によれば、非防爆ケーシングの内部に収容された第2の電気部品は、伝達部を介して第1の防爆ケーシングの内部に収容された第1の電気部品に対して機械的に接続される。この機械的な接続箇所の電気的接続状態は、断接可能に構成されている。当該接続箇所が電気的に十分安全に接続された場合には、伝達部を介して外部機器を防爆ロボットの一部として機能させることができる。一方、当該接続箇所が電気的に十分安全に切断された場合には、伝達部を介して外部機器が防爆ロボットから電気的に隔離されることが可能となる。このようにして、防爆ロボットの機械的構成をそのままに、状況に応じて防爆ロボットに対する外部機器の電気的接続状態を変更することができる。
前記メインコントローラに接続された周辺環境検知センサをさらに備え、
前記メインコントローラは、前記周辺環境検知センサによって検知された周辺環境情報に基づいて前記外部機器を前記第1の電気部品から電気的に隔離されるように、前記電気的接続状態を遮断する。
上記(5)の構成によれば、メインコントローラは、周辺環境検知センサによって検知された周辺環境情報に基づいて外部機器を第1の電気部品から電気的に隔離されるように、電気的接続状態を十分安全に遮断する。このとき、外部機器は防爆ロボットに対して電気的には切断されているものの機械的には接続された状態にある。そのため、外部機器が防爆型式認定に合格していない場合であっても、例えば防爆ロボットの周辺環境が爆発性雰囲気になったことを検知した際に、外部機器の電気的接続状態を十分安全に遮断することで、防爆ロボット本体側の防爆性能を確保しつつ、運用を継続できる(このとき防爆ロボットには、電気的に遮断された外部機器が機械的に接続されているだけなので、外部機器による防爆ロボット本体の防爆性能に影響を与えない)。このように周辺環境に応じて外部機器の電気的接続状態を十分安全に遮断することで、防爆型式認定を受けていない比較的安価なデバイスを外部機器として用いても、防爆ロボットを機能的に拡張することができる(尚、防爆型式認定を受けていない外部機器は、爆発性雰囲気中では電気的に十分安全に遮断されるという制約の範囲内で運用されることとなる)。
前記外部機器は、前記第1の防爆ケーシングが移動可能なフィールド上に複数設置されている。
上記(6)の構成によれば、外部機器は、第1の爆発ケーシングが移動可能なフィールド上に複数設置されているので、フィールド上の複数位置に設置された外部機器から第1の電気部品又はメインコントローラの少なくとも一方に電気信号が伝達される。したがって、例えば、電気信号に周辺環境情報が含まれる場合に防爆ロボットは複数位置の周辺環境情報を収集することができる。
図1は、本発明の実施形態1に係る防爆ロボット1の構成を概略的に示す構成図である。
図1に示すように、実施形態1に係る防爆ロボット1は、防爆ロボット本体2と、防爆ロボット本体2に増設された外部機器3とを備えている。
尚、走行輪22に代えて、例えばクローラのような他の走行手段が採用されてもよい。
磁界結合による非接触給電がなされる非接触受電装置37は、高周波電流が供給されるピックアップコイル381を有する受電部38を有している。上述した給電部のコイルに高周波電流が供給され、受電部38のピックアップコイル381に電磁誘導による交流起電力が発生する。このようにしてピックアップコイル381に発生した交流起電力は受電部38にて直流電圧に変換され各種電気部品に供給される。
このようにすれば、外部機器3は、防爆ロボット本体2の走行可能なフィールド上に複数設置されているので、フィールド上の複数位置に設置された外部機器3から電気機器又はメインコントローラ23の少なくとも一方に電気信号が伝達される。したがって、例えば、電気信号に周辺環境情報が含まれる場合に防爆ロボット1は複数位置の周辺環境情報を収集することができる。
図2は、本発明の実施形態2に係る防爆ロボット6の構成を概略的に示す構成図である。
図2に示すように、実施形態2に係る防爆ロボット6は、実施形態1に係る防爆ロボット1と同様に、防爆ロボット本体7と、防爆ロボット本体7に増設された外部機器8とを備えている。
尚、走行輪72に代えて、例えばクローラのような他の走行手段が採用されてもよい。
2 防爆ロボット本体
21 防爆ケーシング(第1の防爆ケーシング)
22 走行輪
23 メインコントローラ
24 メイン電源
241 二次電池セル
25 伝達部(第1の伝達部)
26 アンテナ
27 非接触給電装置
28 給電部
281 コイル
3 外部機器
31 防爆ケーシング(第2の防爆ケーシング)
33 サブコントローラ
34 サブ電源
35 伝達部(第2の伝達部)
36 アンテナ
37 非接触受電装置
38 受電部
381 アンテナ
6 防爆ロボット
7 防爆ロボット本体
71 防爆ケーシング(第1の防爆ケーシング)
72 走行輪
73 メインコントローラ
74 メイン電源
741 二次電池セル
75 伝達部(第1の伝達部)
76 信号コネクタ
77 信号線
771 接点
78 電源コネクタ
79 電力線
791 接点
8 外部機器
81 非防爆ケーシング
83 サブコントローラ
84 サブ電源
85 伝達部(第2の伝達部)
87 信号線
89 電力線
9 周辺環境検知センサ
91 ガス検知器
Claims (5)
- 第1の防爆ケーシングと、
前記第1の防爆ケーシングの内部に収容された第1の電気部品と、
前記第1の防爆ケーシングの内部に収容され、前記第1の電気部品を制御するメインコントローラと、
前記第1の防爆ケーシングの内部に収容された伝達部と、
を備える移動可能な走行体である防爆ロボットと、
前記第1の防爆ケーシングとは別体の第2の防爆ケーシングを有し、前記第1の防爆ケーシング上に設置されることにより、前記防爆ロボットを機能的に拡張可能な少なくとも一つの外部機器と、
を備える防爆ロボットシステムであって、
前記伝達部は、前記第1の電気部品又は前記メインコントローラの少なくとも一方と前記外部機器との間で電気信号を伝達可能であり、
前記外部機器は、前記防爆ロボットの運動制御に関連しない機器であり、前記防爆ロボットの外部に関する追加情報を収集するためのセンサである、防爆ロボットシステム。 - 前記外部機器は、
前記第1の防爆ケーシングの外側に固定された第2の防爆ケーシングと、
前記第2の防爆ケーシングの内部に収容され、前記伝達部を介して前記第1の電気部品との間で非接触給電が可能な第2の電気部品と、を備える、請求項1に記載の防爆ロボットシステム。 - 前記外部機器は、
前記第1の防爆ケーシングの外側に固定された非防爆ケーシングと、
前記非防爆ケーシングの内部に収容され、前記伝達部を介して前記第1の電気部品に対して機械的に接続された第2の電気部品と、
を備え、
前記伝達部は、前記メインコントローラによって前記第1の電気部品と前記第2の電気部品との間の電気的接続状態を断接可能に構成されている、請求項1に記載の防爆ロボットシステム。 - 前記メインコントローラに接続された周辺環境検知センサをさらに備え、
前記メインコントローラは、前記周辺環境検知センサによって検知された周辺環境情報に基づいて前記外部機器を前記第1の電気部品から電気的に隔離されるように、前記電気的接続状態を遮断する、請求項3に記載の防爆ロボットシステム。 - 第1の防爆ケーシングと、
前記第1の防爆ケーシングの内部に収容された第1の電気部品と、
前記第1の防爆ケーシングの内部に収容され、前記第1の電気部品を制御するメインコントローラと、
前記第1の防爆ケーシングの内部に収容された伝達部と、
を備える移動可能な走行体である防爆ロボットと、
前記第1の防爆ケーシングとは別体の第2の防爆ケーシングを有し、前記第1の防爆ケーシングが移動可能なフィールド上に複数設置されており、前記防爆ロボットを機能的に拡張可能な少なくとも一つの外部機器と、
を備える防爆ロボットシステムであって、
前記伝達部は、前記第1の電気部品又は前記メインコントローラの少なくとも一方と前記外部機器との間で電気信号を伝達可能であり、
前記外部機器は、前記防爆ロボットの運動制御に関連しない機器であり、前記防爆ロボットの外部に関する追加情報を収集するためのセンサである、防爆ロボットシステム。
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