JP7073518B2

JP7073518B2 - ガイド付き安全扉

Info

Publication number: JP7073518B2
Application number: JP2020547822A
Authority: JP
Inventors: 俊史鈴木; 惠史鈴山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-09-28
Filing date: 2018-09-28
Publication date: 2022-05-23
Anticipated expiration: 2038-09-28
Also published as: JPWO2020065949A1; WO2020065949A1

Description

本発明は、開閉を確認するためのスイッチを設けた安全扉に関し、特にスイッチを保護するためのガイド部材を設けたガイド付き安全扉に関する。

自動機では、扉が開いた状態で駆動しないように、例えば電磁ロックを備え付けた安全扉となっている。下記特許文献１には、工作機械の安全扉を構成する電磁式のロックスイッチが開示されている。この従来例の電磁ロックスイッチは、工作機械が設置された自動工作エリアの出入り口の扉に取り付けられている。そのロック機構は、インターロック付きのスイッチ本体のキー穴に対して、開閉扉に取り付けられたキー部材が抜き差しするように構成されたものである。

電磁ロックスイッチは、キー部材が抜かれた状態では回転カムによってプランジャが復帰バネに抗して押し下げられ、スイッチがオフ状態となる。一方、挿入したキー部材が回転カムを回動させることにより、プランジャが回転カムに入ることによって変位し、スイッチがオン状態となる。ロック機構は、ソレノイドロック式であり、電磁ソレノイドが励磁されてコアが上方に変位することでロック部材がロック方向である左方にスライド変位してロックがかかる。そして、電磁ソレノイドの励磁が解除されることにより、バネによってロック部材がロック解除方向にスライド変位し、アンロック状態に切り換えられる。

特開２００５－３８６６４号公報

前記従来例の電磁ロックスイッチは、キー部材の強度が高くないため、扉を開閉する際にスイッチ本体側に当たって破損してしまうことがある。取り付けられた開閉扉にはある程度の遊び、つまり僅かにガタがあって、多少のズレを調節しながらキー部材をキー穴に挿入するようにして閉じられる。その際、キー部材がキー穴に対して直接挿入されずに強い力で扉が閉められると、キー部材の先端がスイッチ本体側に当たって強い衝撃を受けることがあるからである。その場合、キー部材の破損によってロックがかからなくなると、自動機が駆動停止状態になってしまうため、スイッチが修理されるまで停止状態が続くことにより生産性が低下してしまう。

そこで、本発明は、かかる課題を解決すべく、スイッチを保護するガイド付き安全扉を提供することを目的とする。

本発明の一態様におけるガイド付き安全扉は、作業機本体の開口部を開閉させる扉部材と、前記扉部材の閉じる方向に突き出したキー部材および、前記扉部材が閉じられることにより前記キー部材が挿入するキー穴が形成され内部にロック手段を備えたキー受け部材からなるロック装置と、前記キー部材に隣接して取り付けられ、前記扉部材の閉じる方向に前記キー部材よりも突き出したガイド部材と、前記扉部材が閉じられることにより前記のガイド部材が挿入するガイド穴が形成されたガイド受け部材と、を有し、前記ガイド部材は、先端部に向けて板厚に直交する横幅が狭くなるように形成された板状の部材であり、前記ガイド受け部材のガイド穴は、前記ガイド部材に対応した長孔形状であって、当該ガイド穴を長手方向に見た場合に、前記ガイド部材の先端部が挿入される中央部分の幅が端部側よりも広く形成されている。

前記構成によれば、扉部材によって開口部を閉じる場合、キー受け部材のキー穴にキー部材が挿入されてロック装置が作動するが、その際、キー部材とキー穴との位置がずれていたとしても、ガイド部材が衝突してキー部材を保護し、そのガイド部材がガイド穴に挿入されることにより、キー穴にキー部材が挿入される。

加工機械ラインを示した斜視図である。前カバーの開閉動作を示した側面図である。前カバーを背面側から示した斜視図である。電磁ロックスイッチを前カバーの背面側から示した図である。電磁ロックスイッチを図４の矢印Ｒ方向から示した側面図である。

次に、本発明に係るガイド付き安全扉の一実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。特に、本実施形態では工作機械を複数並べた加工機械ラインにおける安全扉を例に挙げて説明する。図１は、最小単位で構成された加工機械ラインを示した斜視図である。この加工機械ライン１は、基礎となるベース２の上に加工機械として、モジュール化された工作機械５が搭載されている。加工機械ライン１は、ベース２の上に２台の工作機械５が幅方向に並べられ、互いに近接して配置されている。そして、工作機械５は、メンテナンスし易いように、可動ベッド上に組み付けられて前後方向への移動が可能な構造を有している。

２台の工作機械５は、外観を統一した機体カバー６によって全体が覆われ、その前部には開閉可能な前カバー７が形成されている。加工機械ライン１は、この前カバー７が連続することによって、隣り合う工作機械５の間を搬送ロボットが行き来する搬送空間７０が構成されている。図面には記載されていないが、加工機械ライン１の搬送空間７０内に、各々の工作機械５とワークの受け渡しを行うためのワーク自動搬送機が組み付けられている。そして、工作機械５は、機体カバー６の内部にワークに対して切削などの加工を行う閉じられた加工室が構成され、前扉の開閉によって搬送ロボットとの間でワークの受渡しが行われるようになっている。

加工機械ライン１は、工作機械５やワーク搬送装置のメンテナンスや部品交換を行えるように、前カバー７が大きく開くように構成されている。図１に示す機械加工ライン１では、２台ある工作機械５の一方側の前カバー７が閉じ、他方側の前カバー７が開いた状態が表現されている。図２は、そうした前カバー７の開閉動作を示した側面図であり、図３は、前カバー７を工作機械５側つまり背面側から示した斜視図である。前カバー７は、上下２つの部材に分割され、上方の前扉７Ａと下方の固定カバー７Ｂとによって構成されている。図１に示すように、前扉７Ａは、工作機械５の１台分の幅で形成され、固定カバー７Ｂは、ベース２の幅（工作機械５の２台分）で形成されている。

さらに前扉７Ａは、回転扉部材１１と吊扉部材１２との２つの部材から構成され、開いた時には図２の一点鎖線で示すように上方へ回転しながら折り畳まれる折れ戸タイプである。その前扉７Ａを開閉するには、作業者が吊扉部材１２の下端部分に固定された取手１３を持って行われる。すなわち、前扉７Ａは、作業者が取手１３を握って上方へと持ち上げるようにして開けられ、引き下げることによって閉じられるようになっている。そうした前扉７Ａは、作業者による上方への回転動作を補助するとともに、上方に持ち上げられた後の開状態が保たれるように、回転扉部材１１に対して工作機械５との間にダンパ８が連結されている。

前扉７Ａの回転扉部材１１は、搬送空間７０を構成するため略９０度に湾曲した形状のカバー部１１１と、そのカバー部１１１の幅方向両端から上方に延びる二股のアーム部１１２によって形成されている。アーム部１１２は、工作機械５の前面に取り付けられた操作パネル３を挟むようにして配置され、その上端部が回転軸１４によって軸支されている。回転軸１４は、工作機械５の高い位置にあり、前扉７Ａが一点鎖線で示すように開いた場合、回転扉部材１１が上向きに跳ね上げられるようになっている。また、回転扉部材１１と吊扉部材１２とは蝶番１５によって連結され、吊扉部材１２の吊下げられた姿勢が維持されるようになっている。そのため、開いたときの前扉７は、折り畳まれてコンパクトな状態になる。

ところで、搬送空間７０を構成する前扉７Ａは、電磁ロックスイッチ２０が取り付けられた安全扉として構成されている。ここでは従来例と同様にソレノイドロック方式が使用され、前扉７Ａが閉じられるとキー部材がスイッチ本体のキー穴に挿入され、ソレノイドに電力が供給されることにより、その電磁力によってシャフトが圧縮バネの力に抗してカムの凹部にはまり込み、キーの抜けないつまり前扉７Ａの開かないロック状態となる。一方で、ソレノイドへの電力供給を遮断することにより、バネ力によってシャフトが戻されてカムの回転が自由になり、キーを抜き取りが可能な、つまり前扉７Ａを開けることが可能なロック解除状態となる。

前扉７Ａにおける電磁ロックスイッチ２０は、吊扉部材１２の下端部裏面にスイッチ本体２１が固定され、固定カバー７Ｂ側にスイッチ本体２１へと差し込まれるキー部材２２（図５参照）が取り付けられている。ここで、図４及び図５は、電磁ロックスイッチ２０を示した図であり、図４は、前カバー７の背面側から示した図で、図５は、図４の矢印Ｒ方向から示した側面図である。スイッチ本体２１は、ブラケット２３によって吊扉部材１２に固定され、その切欠き部２３１がキー穴２１１に合わせて形成されている。

一方、固定カバー７Ｂには、閉じられる前扉７Ａ（特に、吊扉部材１２）の下端部分に、ゴムパッドを当てて位置決めするようにした受け部材１６が上方に突き出すようにして固定されている。また、その固定カバー７Ｂには、受け部材１６と同様に、上方に突き出すようにしてブラケット１７が固定され、そこに電磁ロックスイッチ２０のキー部材２２が取り付けられている。よって、前扉７Ａが閉じられる場合、電磁ロックスイッチ２０は、スイッチ本体２１のキー穴２１１がキー部材２２へと向かって移動し、位置が合せられることによってキー部材２２がスイッチ本体２１のキー穴２１１へと挿入される。

ところが、前扉７Ａのように大きな扉であって、２部品が蝶番１５によって連結された折れ戸タイプでは、キー部材２２をスイッチ本体２１のキー穴２１１にスムーズに差し込むことが難しかった。上端部の回転軸１４や蝶番１５による連結部分の剛性をあまり高めてしまうと、大きな前扉７Ａの場合には微妙なズレによってキー部材２２がキー穴２１１に入らなくなってしまう。そのため、回転軸１４や蝶番１５の連結部分には多少の遊びが設けられているからである。

しかし、その遊びのため、前扉７Ａを閉じる時にずれが生じてキー部材２２がキー穴２１１に入らないことがあり、閉じる勢いが強い場合には、キー部材２２の先端がブラケット２３に衝突して折れてしまうことがある。こうしてキー部材２２が破損してしまうと、前扉７Ａが閉じられたことを示す電磁ロックスイッチ２０からの検知信号が発信されず、キー部材２２が修理されるまで加工機械ライン１が長い時間停止してしまうことになる。そこで、本実施形態では、そうした生産停止を回避するため、キー部材２２を保護する構成がとられている。

具体的には、キー部材２２が取り付けられたブラケット１７に、そのキー部材２に隣接してガイド部２５が形成されている。ブラケット１７は、鉛直方向に起立した状態で固定され、そのブラケット１７に対し、縦向きに配置された板状のキー部材２２が、水平方向に突き出すようにして取り付けられている。同じく板状のガイド部材２５も、そのブラケット１７に対してキー部材２２と平行になるように縦向きに形成されている。ガイド部材２５は、その突き出した方向に横幅（図面では縦方向の幅）が狭くなるように形成され、丸い形状の先端部がキー部材２２よりも突き出るようにした長寸法さで形成されている。その突出し量Ｓによって、矢印で示す方向から近づくスイッチ本体２１（ブラケット２３）に対して、ガイド部材２５の先端がキー部材２２より先に衝突するようになっている。

一方、スイッチ本体２１側のブラケット２３には、ガイド部材２５の挿入が可能なガイド穴２３３がキー穴２１１と平行に且つ隣接して形成されている。ガイド穴２３３は、ガイド部材２５に対応した縦向きの長孔形状であって、ガイド部材２５の先端部が挿入しやすいように幅広な部分が形成されている。すなわち、ガイド穴２３３の形状は、縦方向の中央部分が幅方向の両側に山形に広げられ、縦方向の上下端部はガイド部材２５を位置決めするように幅が狭く形成されている。

そこで、図２の一点鎖線で示すように、上方に跳ね上げられた状態の前扉７Ａは、取手１３を握った作業者によって矢印で示すように引き下げられるようにして閉じられる。吊扉部材１２は下向きのまま移動し、その吊扉部材１２に引っ張られるようにして回転扉部材１１が回転軸１４を中心にして回転する。そして、回転するとともに引き下げられた前扉７Ａは、最終的に吊扉部材１２の下端部分が固定カバー７Ｂ側の受け部材１６に当てられた状態で閉じられる。その際、電ロックスイッチ２０は、スイッチ本体２１のキー穴２１１にキー部材２２が挿入され、前扉７Ａにはロックがかけられる。

前扉７Ａが閉じられるとき、取手１３を引く作業者の力の加え方によって、キー穴２１１とキー部材２２との位置がずれてしまうことがある。このとき本実施形態では、ガイド部材２５の先端がブラケット２３に当たって止まるため、キー部材２５が衝突して破損してしまうことを防止することができる。

ガイド部材２５の先端がブラケット２３に当たった後は、作業者が吊扉部材１２を左右方向に僅かにずらすことにより、ガイド部材２５がガイド孔２３３に入り込み、それに導かれるようにキー穴２１１にキー部材２２が差し込まれる。よって、ガイド部材２５の先端がブラケット２３に当たった後も、キー部材２２を保持しながらキー穴２１１への挿入することができ、また、幅広部分をもつガイド穴２３３へガイド部材２５が挿入し易くなっていることにより、キー穴２１１へのキー部材２２の挿入が簡単に行える。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、回転扉部材１１と吊扉部材１２とからなる折れ戸タイプの前扉７Ａについて説明したが、扉の形式は、１枚の開き戸タイプや、引（吊引）戸タイプあるいは横方向に開閉する折れ戸タイプなどの安全扉にも対応可能である。

１…加工機械ライン５…工作機械７…前カバー７Ａ…前扉７Ｂ…固定カバー１１…回転扉部材１２…吊扉部材２０…電磁ロックスイッチ２１…スイッチ本体２２…キー部材２３…ブラケット２５…ガイド部２１１…キー穴２３３…ガイド穴

Claims

作業機本体の開口部を開閉させる扉部材と、
前記扉部材の閉じる方向に突き出したキー部材および、前記扉部材が閉じられることにより前記キー部材が挿入するキー穴が形成され内部にロック手段を備えたキー受け部材からなるロック装置と、
前記キー部材に隣接して取り付けられ、前記扉部材の閉じる方向に前記キー部材よりも突き出したガイド部材と、
前記扉部材が閉じられることにより前記のガイド部材が挿入するガイド穴が形成されたガイド受け部材と、を有し、
前記ガイド部材は、先端部に向けて板厚に直交する横幅が狭くなるように形成された板状の部材であり、前記ガイド受け部材のガイド穴は、前記ガイド部材に対応した長孔形状であって、当該ガイド穴を長手方向に見た場合に、前記ガイド部材の先端部が挿入される中央部分の幅が端部側よりも広く形成されているガイド付き安全扉。
前記扉部材は、軸部材によって連結された上扉と下扉とからなる折扉であり、作業機本体側に前記上扉が上方の水平な回転軸よって軸支され、前記下扉に前記キー受け部材と前記ガイド受け部材とが設けられた請求項１に記載のガイド付き安全扉。
前記キー部材および前記ガイド部材が前記作業機本体側に設けられ、前記キー受け部材および前記ガイド受け部材が前記扉部材に設けられた請求項２に記載のガイド付き安全扉。