JP7258434B2 - 操作スイッチユニットおよび操作システム - Google Patents

Description

本発明は、各々操作スイッチユニットを有する複数の装置からなる設備において、安全性を向上させた操作スイッチユニットおよび操作システムに関する。

一般に、非常停止スイッチは、操作者が押し込み操作可能な押しボタン（操作スイッチ）と、押しボタンの押し込み操作によりスライド移動する操作軸と、操作軸の移動に応じて接断される接点とを備えている（特開２００１－３５３０２号公報の図１参照）。非常停止スイッチの操作時には、操作軸の移動により接点がＯＦＦ状態となることで装置の電気回路が遮断されて、装置が緊急停止するようになっている。

その一方、たとえば輪転機のように、複数の装置を連結して全体として一つの設備を構成しているような機械の場合には、各装置に非常停止スイッチが設置されており、一つの装置を非常停止させた際には、他の装置も同時に非常停止するようになっている。この場合、非常停止させた装置以外の他の装置は、それぞれの装置の非常停止スイッチが押されずに停止している状態にある。

このため、非常停止させた装置の異常を修復して非常停止スイッチをリセットし装置を再起動したとき、他の装置の操作者が装置の点検を行っている最中に当該他の装置も同時に再起動されることになり、危険である。

本発明は、このような従来の実情に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、安全性を向上できる操作スイッチユニットおよび操作システムを提供することにある。

本発明に係る操作スイッチユニットは、装置を操作するための操作スイッチを有しかつ操作スイッチが直接操作される直接操作部と、直接操作部の代わりに操作スイッチの代替操作を行って操作スイッチを作動させる作動部と、操作スイッチが直接操作または代替操作されたことを検出して検出信号を外部に出力する検出部とを備え、作動部が、外部からの検出信号に基づいて操作スイッチを代替操作しており、操作スイッチが、装置を制御するための主接点と、当該操作スイッチが直接操作または代替操作されたことを検出するための補助接点とを有し、検出部が補助接点により構成されている。

本発明によれば、操作者が操作スイッチを直接操作または代替操作すると、当該操作スイッチが設けられた装置が操作される。このとき、操作スイッチが直接操作または代替操作されたことは、検出部を構成する補助接点により検出され、検出部（補助接点）は外部に検出信号を出力する。その一方、操作スイッチユニットの作動部は外部からの検出信号に基づいて直接操作部の代わりに操作スイッチを代替操作するので、他の操作スイッチが直接操作または代替操作されたときに外部に出力された検出信号に基づいて、作動部は操作スイッチを代替操作する。

したがって、複数の装置からなる設備において各装置に操作スイッチが設けられている場合において、いずれかの装置の操作スイッチが直接操作または代替操作されたとき、その検出信号に基づいて、他の装置の操作スイッチが代替操作される。これにより、各装置の各操作スイッチがそれぞれ操作されたことになるので、各操作スイッチの元の状態への復帰動作は、それぞれの装置において行わなければならなくなる。その結果、いずれかの装置の操作スイッチの復帰動作により、他の装置が当該他の装置の操作スイッチの操作前の状態に戻るようなことがなくなって、安全性を向上できる。

本発明においては、検出部が操作スイッチの接点の状態の変化を検出することにより、操作スイッチが直接操作または代替操作されたことが検出されている。

本発明においては、作動部が操作されたことを検出部が検出することにより、操作スイッチが直接操作または代替操作されたことが検出されている。

本発明においては、作動部が無線端末からの操作信号により動作可能になっている。これにより、操作スイッチを直接操作する代わりに、操作スイッチから離れた場所から無線端末により操作スイッチを操作できるようになる。

本発明においては、操作スイッチの操作後の復帰が操作スイッチを操作者が手動で操作することにより行われている。

本発明は、各々操作スイッチユニットを備えた複数の装置のための操作システムであって、各操作スイッチユニットが、それぞれ対応する装置を制御するための操作スイッチを有しかつ当該操作スイッチが直接操作される直接操作部と、直接操作部の代わりに操作スイッチの代替操作を行って操作スイッチを作動させる作動部と、操作スイッチが直接操作または代替操作されたことを検出する検出部とを備えており、いずれかの操作スイッチユニットにおける操作スイッチが直接操作または代替操作されたことを当該操作スイッチユニットの検出部が検出し、これに基づいて、他の操作スイッチユニットにおける作動部が当該他の操作スイッチユニットの操作スイッチを代替操作している。

本発明によれば、操作者が、いずれかの操作スイッチユニットにおける操作スイッチを直接操作または代替操作すると、操作スイッチが設けられた装置が操作される。このとき、操作スイッチが直接操作または代替操作されたことは、検出部により検出される。これに基づいて、他の操作スイッチユニットの作動部が当該他の操作スイッチユニットの操作スイッチを代替操作する。

このように、いずれかの装置の操作スイッチが直接操作または代替操作されたとき、他の装置の操作スイッチが代替操作される。これにより、各装置の各操作スイッチがそれぞれ操作されたことになるので、各操作スイッチの元の状態への復帰動作は、それぞれの装置において行わなければならなくなる。その結果、いずれかの装置の操作スイッチの復帰動作により、他の装置が当該他の装置の操作スイッチの操作前の状態に戻るようなことがなくなって、安全性を向上できる。

本発明においては、すべての操作スイッチユニットが直接操作または代替操作されたことが検出部により検出された後は、すべての操作スイッチユニットの復帰が完了するまでは作動部が動作しないように制御されている。この場合には、いずれかの操作スイッチユニットの復帰動作の最中に誤って作動部が動作するのを防止でき、作動部の誤動作を回避できる。

本発明においては、すべての操作スイッチユニットの復帰が完了したとき、起動信号を入力することによって作動部が動作可能な状態におかれる。この場合には、すべての操作スイッチユニットの復帰が完了したことですぐに作動部が動作可能となるのではなく、復帰完了後に起動信号が入力されてはじめて作動部が動作可能になるので、作動部の誤動作を確実に回避できるようになるとともに、装置の制御性を向上できる。

以上のように本発明によれば、いずれかの装置の操作スイッチの復帰動作によって、他の装置が操作スイッチの操作前の状態に戻るようなことがなくなり、これにより、安全性を向上できる。

本発明の一実施例による操作スイッチユニットとしての非常停止スイッチユニットをそれぞれ備えた複数の装置からなる輪転機の平面概略図である。 前記非常停止スイッチユニット（図１）の縦断面概略構成図であって、非常停止スイッチユニットの非操作時の状態を示している。 前記非常停止スイッチユニット（図１）の縦断面概略構成図であって、非常停止スイッチユニットの操作時（直接操作時／代替操作時または遠隔操作時）の状態を示している。 前記非常停止スイッチユニット（図１）を備えた非常停止システムの概略ブロック構成の一例を示す図である。 前記非常停止スイッチユニット（図１）を備えた非常停止システムの概略ブロック構成の他の例を示す図である。

以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１ないし図４は、本発明の一実施例による非常停止スイッチユニットおよび非常停止システムを説明するための図である。ここでは、操作スイッチユニットとして非常停止スイッチユニットを例にとり、操作システムとして非常停止システムを例にとる。また、非常停止スイッチユニットおよび非常停止システムが適用される設備として、輪転機を例にとって説明する。

図１は、本実施例による非常停止スイッチユニットを備えた輪転機の概略構成を示している。輪転機１００は、装置１０１、１０２、１０３、１０４から構成されている。装置１０１は印刷シート（図示せず）を連続して給紙する給紙装置であり、装置１０２は、給紙装置１０１から給紙された印刷シートに対して印刷処理を行う印刷装置であり、装置１０３は印刷装置１０２で印刷された印刷シートに対して乾燥処理を行う乾燥装置であり、装置１０４は、乾燥装置１０３で乾燥処理を受けた印刷シートに対して折り目を付けるとともに所定の長さに切断する折装置である。印刷シートは、上流側の給紙装置１０１から下流側の折装置１０４に向かって、コンベア１０５で搬送されつつ、各装置でそれぞれの処理を受ける。各装置１０１、１０２、１０３、１０４には、それぞれ非常停止スイッチユニット２が設けられている。

次に、非常停止スイッチユニット２の内部構造について、図２および図３を用いて説明する。
図２は非常停止スイッチユニット２の非操作時の状態を、図３は非常停止スイッチユニット２の操作時の状態をそれぞれ示している。これらの図では、図示の便宜上ハッチングを省略している。

図２および図３に示すように、非常停止スイッチユニット２は、ケース２０と、ケース２０の一端側に設けられ、ケース２０に軸方向に移動可能に支持されるとともに、操作者が押し込み操作（手動操作）するための押圧面２１ａを有する非常停止ボタン（操作スイッチ）２１と、非常停止ボタン２１の押圧面２１ａと逆側の裏面に連結され、非常停止ボタン２１の操作に連動して移動するように設けられるとともに、ケース２０の内部において軸方向に延びる軸部２２と、軸部２２の先端に取り付けられ、軸部２２とともに移動することで軸部２２の移動方向に移動する可動接点２３と、ケース２０の内壁面に固定され、可動接点２３に対向配置されるとともに、可動接点２３に対して接離する固定接点２４とを備えている。可動接点２３および固定接点２４は、開離することで各装置１０１ないし１０４を非常停止させる（すなわち操作する）ように構成されており、非常停止スイッチユニット２の主接点である。

この例では、非常停止スイッチユニット２の主接点は一対の可動接点２３および固定接点２４から構成されている。非常停止ボタン２１は非常停止スイッチユニット２の一端側に配置され、主接点２３、２４は非常停止スイッチユニット２の他端側に配置されている。非常停止ボタン２１は主接点２３、２４の接点状態を切り替えるように設けられている。各固定接点２４にはそれぞれ端子片３５_１、３５_２が接続されている。

非常停止スイッチユニット２は、さらに、ケース２０の内部に設けられ、非常停止ボタン２１を作動させるための電磁ソレノイド３を備えている。電磁ソレノイド３は、主接点２３、２４と非常停止ボタン２１の間に配置されている。また、電磁ソレノイド３は、ソレノイド本体（電磁コイル部）３０を有しており、ソレノイド本体３０は、軸部２２を軸方向スライド可能に保持している。ソレノイド本体３０は、軸部２２を軸方向に移動させるように作用する。ソレノイド本体３０には、電流供給用のリード線３４が接続されている。

軸部２２は、その略中央において外周側に張り出すフランジ部２２ａを有している。一方、ケース２０の内壁面には、内周側に張り出す張出し部２０ａが設けられている。張出し部２０ａは、軸方向の所定の間隔を隔ててフランジ部２２ａに対向配置されている。フランジ部２２ａおよび張出し部２０ａ間には、コイルばね２５が圧縮状態で配設されている。コイルばね２５の一端は、フランジ部２２ａに当接して係止されることで軸部２２の移動とともに移動するようになっている。コイルばね２５の他端は、張出し部２０ａに当接して係止されることでケース２０の側に係止されている。コイルばね２５は、フランジ部２２ａおよび張出し部２０ａに対して弾性反発力を作用させている。この弾性反発力により、可動接点２３は固定接点２４から離れる接点開離側（図２右側）に付勢されている。

この例では、コイルばね２５の軸線は軸部２２の軸線と一致しており、コイルばね２５の弾性反発力は、非常停止ボタン２１の押し込み方向（操作方向）に作用するとともに、軸部２２に対する電磁ソレノイド３の作動方向に作用している。また、図２に示す非常停止スイッチユニット２の非操作時（操作前）においては、コイルばね２５は張出し部２０ａおよびフランジ部２２ａ間で最大圧縮された状態におかれており、コイルばね２５の弾性反発力は最大であって、最大の弾性エネルギーを保有している。これに対して、図３に示す非常停止スイッチユニット２の操作時においては、コイルばね２５は図２の状態から軸方向に伸びていて、コイルばね２５の弾性反発力は減少しており、コイルばね２５が保有する弾性エネルギーも減少している。

また、軸部２２は、非常停止ボタン２１の近傍において外周側に突出する突部２２ｂを有している。突部２２ｂは縦断面が台形形状をしており、一対の傾斜面を有している。一方、ケース２０の内部には、一対の係合部材２６が設けられている。各係合部材２６は、突部２２ｂの各傾斜面と係合し得る一対の傾斜面を有している。各係合部材２６は、ケース２０の内部に配設されたばね２７の弾性反発力により、対応する各突部２２ｂの側に付勢されている。図２に示す非操作時の状態では、突部２２ｂの図示右側の傾斜面に係合部材２６の図示左側の傾斜面が係合しており、図３に示す操作時の状態では、突部２２ｂの図示左側の傾斜面に係合部材２６の図示右側の傾斜面が係合している。このように、非常停止ボタン２１が押し込まれるためには、軸部２２の各突部２２ｂがそれぞれ対応する係合部材２６を確実に乗り越える必要があり、したがって、これら突部２２ｂ、係合部材２６およびばね２７により、非常停止ボタン２１が確実に操作されない限り接点が開離しないという、非常停止スイッチユニット２のセーフティロック（登録商標）機構２Ａが構成されている。

さらに、軸部２２は、電磁ソレノイド３の近傍において補助接点（検出部）３６を有している。補助接点３６は、非常停止ボタン２１が手動で直接操作されたことを検出するためのモニタ接点であって、非常停止ボタン２１が押し込まれた際に移動する軸部２２に接点（図示せず）を設け、当該接点の移動をモニタリングすることで、非常停止ボタン２１が手動で直接操作されたことを検出するようになっている。補助接点３６には、検出信号を取り出すためのリード線３７が接続されている。

非常停止スイッチユニット２は、図２および図３に示すように、非常停止ボタン２１および電磁ソレノイド３を含み、非常停止ボタン２１を操作するための操作部２０Ａと、可動接点２３および固定接点２４からなる主接点が収容された接点部（コンタクト部）２０Ｂとを有している。また、操作部２０Ａは、非常停止ボタン２１および軸部２２の一部を含み、操作者が非常停止ボタン２１を手動で直接操作するための直接操作部２０Ａ_１と、電磁ソレノイド３および軸部２２の一部を含み、直接操作部２０Ａ_１の代わりに非常停止ボタン２１の代替操作を行って非常停止ボタン２１を作動させる作動部２０Ａ_２とから構成されている。

次に、輪転機１００の非常停止システムの概略ブロック構成について、図４を用いて説明する。
同図に示すように、非常停止システム１は、輪転機１００の運転制御プログラム等を格納するプログラマブル・コントローラ（ＰＬＣ）１０を有している。ＰＬＣ１０には、非常停止スイッチユニット２が接続されている。ここでは、説明の便宜上、装置１０１、１０２、１０３、１０４にそれぞれ接続された非常停止スイッチユニット２を非常停止スイッチユニットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと呼称している。各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｂ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）は、上述したように、主接点２３、２４と、補助接点３６と、電磁ソレノイド３とをそれぞれ有しており、これらはＰＬＣ１０に接続されている。また、非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｂ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）は、非常停止時において、ブザーによる警告音や表示灯による照光表示を行うための報知部３８を有しており、報知部３８もＰＬＣ１０に接続されている。

非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｂ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）の各主接点２３、２４は、装置１０１、１０２、１０３、１０４のそれぞれの機械駆動部１１_１、１１_２、１１_３、１１_４に接続されている。図４に示すように、装置１０１の機械駆動部１１_１、非常停止スイッチユニット２（Ａ）の主接点２３、２４、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）の主接点２３、２４、装置１０２の機械駆動部１１_２、装置１０４の機械駆動部１１_４、非常停止スイッチユニット２（Ｄ）の主接点２３、２４、非常停止スイッチユニット２（Ｃ）の主接点２３、２４、装置１０３の機械駆動部１１_３は、直列に接続されており、この例では、機械駆動部１１_１に電源部１１０が接続されている。この構成により、非常停止スイッチ２（Ａ）～２（Ｄ）のいずれかの主接点２３，２４がＯＦＦになると、すべての装置１０１～１０４への電源供給がストップしてすべての装置１０１～１０４が停止するようになっている。

上述のように構成された非常停止システム１の動作について説明する。
輪転機１００（図１）の稼動時には、各装置１０１～１０４は、ＰＬＣ１０（図４）に格納された制御プログラムにしたがって運転される。このとき、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）は、図２に示すように、非常停止ボタン２１が押し込まれていない状態にあって、可動接点２３および固定接点２２は接触しており、主接点２３、２４がＯＮの状態になっている。

輪転機１００の稼動中に操作者がいずれかの装置たとえば装置１０２に異常を発見して、装置１０２の非常停止スイッチユニット２（Ｂ）を手動で直接操作したとする。このとき、非常停止スイッチユニット２の非常停止ボタン２１（図２）が押し込み操作（手動操作）され、非常停止ボタン２１とともに（つまり非常停止ボタン２１の操作に連動して）軸部２２が押し込まれる。すると、軸部２２の移動にともない、軸部２２の突部２２ｂの一方の傾斜面がこれと係合する係合部材２６の一方の傾斜面をばね２７の弾性反発力に抗して乗り越え、図２に示す状態から図３に示す状態に移行する。このとき、軸部２２の突部２２ｂの他方の傾斜面が係合部材２６の他方の傾斜面と係合している。また、軸部２２とともに可動接点２３が移動することにより、可動接点２３が固定接点２４から開離して主接点２３、２４がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行する。その結果、装置１０２の機械駆動部１１_２への電源供給がストップするとともに、他の装置１０１、１０３、１０４の各機械駆動部１１_１、１１_３、１１_４への電源供給もストップするので、すべての装置１０１～１０４の運転が停止する。

ここで、装置１０２の非常停止スイッチユニット２（Ｂ）の直接操作時において、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）が直接操作されたことは非常停止スイッチユニット２（Ｂ）の補助接点３６により検出され、補助接点３６が検出信号を出力している。ＰＬＣ１０は、補助接点３６からの検出信号を受けて、他の装置１０１、１０３、１０４のそれぞれの非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）の各ソレノイド３に対して電流を供給するよう制御する。

すると、図３に示すように、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）において、軸部２２が電磁ソレノイド３のソレノイド本体３０の内部に引き込まれて図示右側に移動し（このとき、突部２２ｂの傾斜面と係合部材２６の傾斜面との協働関係は非常停止ボタン２１の押し込み操作の場合と同様）、軸部２２とともに移動する可動接点２３が固定接点２４から開離する。これにより、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）においても、それぞれの非常停止ボタン２１が直接操作されたのと同じ状態におかれる。この場合、非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）の各非常停止ボタン２１は、直接操作部２０Ａ_１により直接操作される代わりに作動部２０Ａ_２により代替操作されている。

次に、操作者が非常停止させた装置１０２の異常を修復し、その後、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）を操作前の元の状態に復帰させる。この復帰動作は、操作者が非常停止ボタン２１を掴んで手前側に引っ張る（つまり手動で操作する）ことにより行う。このとき、軸部２２の移動にともない、軸部２２の突部２２ｂの他方の傾斜面がこれと係合する係合部材２６の他方の傾斜面をばね２７の弾性反発力に抗して乗り越え、その結果、図３に示す状態から図２に示す状態に移行する。図２の状態では、軸部２２の突部２２ｂの一方の傾斜面が係合部材２６の一方の傾斜面と係合している。また、軸部２２とともに可動接点２３が移動することにより、可動接点２３が固定接点２４と接触する。このとき、他の装置１０１、１０３、１０４においては、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）が操作された状態になっているため、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）に対して復帰動作を行っても、装置１０２および他の装置１０１、１０３、１０４が再起動されることはない。

操作者は、他の装置１０１、１０３、１０４を点検してそれぞれ異常がなければ、各装置１０１、１０３、１０４に対して、装置１０２に対して行った復帰動作と同様にして、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）の復帰動作を行う。この場合、操作者は、非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）の各非常停止ボタン２１を掴んで手前側に引っ張る（つまり手動で操作する）ことにより、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）について復帰動作を行う。このとき、軸部２２の移動時には、軸部２２を保持するソレノイド本体３０には電流が供給されていないため、軸部２２の移動の際の摺動抵抗はなく、軸部２２の移動は負荷なくスムーズに行われる。

なお、この例では、すべての非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）が直接操作または代替操作されたことが補助接点３６により検出された後は、すべての非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）の復帰が完了するまでは電磁ソレノイド３が動作しないように制御されている。これにより、いずれかの非常停止スイッチユニットの復帰動作の最中に電磁ソレノイド３が誤って動作することで復帰動作が阻害されるのを防止できる。

また、この例では、すべての非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）の復帰が完了したとき、起動信号を入力することによって電磁ソレノイド３が動作可能な状態におかれるようになっている。この場合には、すべての非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）の復帰が完了したことですぐに電磁ソレノイド３が動作可能となるのではなく、復帰完了後に起動信号が入力されてはじめて電磁ソレノイド３が動作可能になるので、装置の制御性を向上できる。

こうして、すべての非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）について復帰動作が完了すれば、各装置１０１～１０４が運転可能な状態になって、輪転機１が再稼働される。

このように本実施例によれば、いずれかの装置の非常停止ボタン２１が直接操作されたとき、他の装置の非常停止ボタン２１が代替操作される。これにより、各装置の各非常停止ボタン２１がそれぞれ操作されたことになるので、各非常停止ボタン２１の元の状態への復帰動作は、それぞれの装置において行わなければならなくなる。その結果、いずれかの装置の非常停止スイッチユニット２の復帰動作により、他の装置が当該他の装置の非常停止スイッチユニット２の操作前の状態に戻るようなことがなくなって、安全性を向上できる。また、非常停止ボタン２１が直接操作されていない装置においても復帰動作が必要になることで、各装置における点検処理や起動前処理を操作者に促す効果もあり、安全性を一層向上できる。

〔第１の変形例〕
前記実施例では、可動接点２３および固定接点２４からなる主接点に加えて補助接点３６を設け、非常停止ボタン２１が操作者により直接操作されたことを補助接点３６により検出するようにした例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。主接点２３、２４のＯＮ状態からＯＦＦ状態への状態変化から、非常停止ボタン２１が直接操作されたことを主接点２３、２４により検出するようにしてもよい。

〔第２の変形例〕
前記実施例では、操作者がいずれかの装置の非常停止スイッチユニット２の非常停止ボタン２１を手動で直接操作することをトリガーとして、他の装置の非常停止スイッチユニット２の非常停止ボタン２１が電磁ソレノイド３により代替操作されるようにした例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。

トリガーとなる非常停止ボタン２１の操作は、電磁ソレノイド３による非常停止ボタン２１の操作でもよい。図５は、このような非常停止システムの概略ブロック構成を示している。同図において、前記実施例の図４と同一符号は同一または相当部分を示している。

図５に示すように、非常停止システム１において、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｂ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）は制御回路５０に接続されている。この場合には、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）の各主接点２３、２４も制御回路５０に接続されている。制御回路５０の入出力ポートのチャンネルＣＨ１には、受信部５１（Ａ）および送信部５２（Ａ）が接続され、チャンネルＣＨ２には受信部５１（Ｂ）および送信部５２（Ｂ）が接続され、チャンネルＣＨ３には受信部５１（Ｃ）および送信部５２（Ｃ）が接続されている。また、入出力ポートのチャンネルＣＨ４には、受信部５１（Ｄ）、送信部５２（Ｄ）、ブザーや表示灯等の報知部５３、および電源部５４が接続されている。

また、非常停止システム１には、携帯型無線端末５が設けられている。携帯型無線端末５は、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）にそれぞれ対応して設けられた無線端末Ａ～Ｄから構成されている。各無線端末５（Ａ）、５（Ｂ）、５（Ｃ）、５（Ｄ）は、装置１０１～１０４の各操作者が携帯できる、たとえば腕時計タイプのウェアラブル端末であって、操作者が押し込み可能な押しボタン１１と、押しボタン１１の押込み時に、対応する非常停止スイッチユニットを無線で操作するための停止（操作）信号を送信する送信部１２と、制御回路５０の送信部Ａや他の無線端末からの信号を受信する受信部１３と、各種表示を行う表示部１４と、ＣＰＵを含む制御回路１５とをそれぞれ有している。

なお、図示していないが、非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）の各ソレノイド３には、磁束密度の変化を検出する磁気センサがそれぞれ設けられており、当該磁気センサにより、電磁ソレノイド３の駆動時に軸部２２がソレノイド本体３０内に引き込まれたことが検出されるようになっている。すなわち、この場合、磁気センサが検出部として機能している。

このような非常停止システム１において、輪転機１００の稼動中にいずれかの装置たとえば装置１０２に異常が発生したとき、装置１０２の操作者が無線端末５（Ｂ）の押しボタン１１を押し込む。すると、無線端末５（Ｂ）の送信部１２から停止信号（操作信号）が出力されて、これが制御回路５０の受信部５１（Ｂ）で受信される。その結果、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）の電磁ソレノイド３に電流が供給され、図３に示すように、軸部２２が電磁ソレノイド３のソレノイド本体３０の内部に引き込まれて図示右側に移動し（このとき、突部２２ｂの傾斜面と係合部材２６の傾斜面との協働関係は非常停止ボタン２１の押し込み操作の場合と同様）、軸部２２とともに移動する可動接点２３が固定接点２４から開離する。これにより、主接点２３、２４がＯＮ状態からＯＦＦ状態に移行する。この場合には、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）が、非常停止ボタン２１による直接操作ではなく、無線端末Ｂによって代替操作されることになる。その結果、装置１０２が停止する。他の装置１０１、１０３、１０４は、制御回路５０からの制御信号により同様に停止して、すべての装置１０１～１０４の運転が停止する。

ここで、装置１０２の非常停止スイッチユニット２（Ｂ）の代替操作時において、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）が代替操作されたことは、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）の磁気センサにより検出されていて、検出信号を出力している。制御回路５０は、磁気センサからの検出信号を受けて、他の装置１０１、１０３、１０４のそれぞれの非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）の各ソレノイド３に対して電流を供給するよう制御する。

すると、図３に示すように、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）において、軸部２２が電磁ソレノイド３のソレノイド本体３０の内部に引き込まれて図示右側に移動し（このとき、突部２２ｂの傾斜面と係合部材２６の傾斜面との協働関係は非常停止ボタン２１の押し込み操作の場合と同様）、軸部２２とともに移動する可動接点２３が固定接点２４から開離する。この場合、非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）の各非常停止ボタン２１は、直接操作部２０Ａ_１により直接操作される代わりに、作動部２０Ａ_２により代替操作されている。

次に、操作者が、非常停止させた装置１０２の異常を修復し、その後、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）を操作前の元の状態に復帰させる。この復帰動作は、操作者が非常停止ボタン２１を掴んで手前側に引っ張る（つまり手動で操作する）ことにより行う。このとき、軸部２２の移動にともない、軸部２２の突部２２ｂの他方の傾斜面がこれと係合する係合部材２６の他方の傾斜面をばね２７の弾性反発力に抗して乗り越え、その結果、図３に示す状態から図２に示す状態に移行する。図２の状態では、軸部２２の突部２２ｂの一方の傾斜面が係合部材２６の一方の傾斜面と係合している。また、軸部２２とともに可動接点２３が移動することにより、可動接点２３が固定接点２４と接触する。このとき、他の装置１０１、１０３、１０４においては、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）が操作された状態になっているため、非常停止スイッチユニット２（Ｂ）に対して復帰動作を行っても、装置１０２および他の装置１０１、１０３、１０４が再起動されることはない。

操作者は、他の装置１０１、１０３、１０４を点検してそれぞれ異常がなければ、各装置１０１、１０３、１０４に対して、装置１０２に対して行った復帰動作と同様にして、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）の復帰動作を行う。この場合、操作者は、非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）の各非常停止ボタン２１を掴んで手前側に引っ張る（つまり手動で操作する）ことにより、各非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）について復帰動作を行う。このとき、軸部２２の移動時には、軸部２２を保持するソレノイド本体３０には電流が供給されていないため、軸部２２の移動の際の摺動抵抗はなく、軸部２２の移動は負荷なくスムーズに行われる。

すべての非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）について復帰動作が完了すれば、各装置１０１～１０４が運転可能な状態になって、輪転機１が再稼働される。なお、この第２の変形例においても、前記実施例と同様に、すべての非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）が直接操作または代替操作されたことが補助接点３６により検出された後は、すべての非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）の復帰が完了するまでは電磁ソレノイド３が動作しないように制御するようにしてもよく、また、すべての非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）の復帰が完了したとき、起動信号を入力することによって電磁ソレノイド３が動作可能な状態におかれるようにしてもよい。

この第２の変形例においては、いずれかの装置の非常停止ボタン２１が無線端末により代替操作されたとき、他の装置の非常停止ボタン２１が代替操作される。これにより、各装置の各非常停止ボタン２１がそれぞれ操作されたことになるので、各非常停止ボタン２１の元の状態への復帰動作は、それぞれの装置において行わなければならなくなる。その結果、いずれかの装置の非常停止スイッチユニット２の復帰動作により、他の装置が当該他の装置の非常停止スイッチユニット２の操作前の状態に戻るようなことがなくなって、安全性を向上できる。

また、第２の変形例によれば、無線端末５（Ａ）～５（Ｄ）を用いることにより、非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）から離れた場所からでも非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）を操作することができるようになって、非常停止スイッチユニット２（Ａ）～２（Ｄ）の遠隔操作が可能になる。これにより、操作者が非常停止ボタン２１を直接押すことができない状況下において、非常停止ボタン２１の操作支援を行えるようになって、操作性を向上でき、安全性を向上できる。なお、各無線端末を送受信可能に構成することにより、いずれかの無線端末が操作されたことが他の無線端末の操作者に知らせることができるようになって、利便性を向上できるとともに、安全性をさらに向上できる。

なお、第２の変形例では、電磁ソレノイド３に設けた磁気センサにより、電磁ソレノイド３の駆動時に軸部２２の移動を検出するようにした例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。前記実施例と同様に、補助接点３６を用いることで軸部２２の移動を検出するようにしてもよい。

また、第２の変形例では、４つの非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｂ）、２（Ｃ）、２（Ｄ）にそれぞれ対応して４つの無線端末５（Ａ）、５（Ｂ）、５（Ｃ）、５（Ｄ）を設けた例を示したが、無線端末５の個数は、非常停止スイッチ２の数つまり装置の数より多くてもよい。この場合には、制御回路５０にペアリング用のスイッチを別途設け、当該スイッチを操作することにより、増設する無線端末５を制御回路５０に対して送受信可能に接続するようにしてもよい。

〔第３の変形例〕
前記実施例では、いずれかの装置１０１、１０２、１０３または１０４の非常停止スイッチユニット２（Ａ）、２（Ｂ）、２（Ｃ）または２（Ｄ）が操作されることにより、すべての装置１０１、１０２、１０３および１０４の運転が停止するようにした例を示したが、本発明の適用に関しては、設備内のすべての装置に適用されるようにする必要は必ずしもなく、たとえば、全体の設備が工場内の広い範囲に及ぶような場合には、全体の設備をいくつかのゾーンに分け、各々のゾーンに設けた非常停止スイッチユニットが当該ゾーン内においてのみ有効に作用して他のゾーンには作用しないように構成することも可能である。この場合には、非常停止スイッチユニットにより停止しているゾーンが明確になって、設備全体の管理が容易になる。

〔第４の変形例〕
前記実施例では、本発明が適用される設備として輪転機を例にとって説明したが、本発明の適用が輪転機に限定されないことはいうまでもなく、本発明は、複数の装置が連動して運転するように構成された連動設備全般に適用可能である。

〔第５の変形例〕
前記実施例では、操作スイッチユニットとして、非常停止スイッチユニットを例にとって説明したが、本発明の適用はこれに限定されるものではなく、本発明は、一旦停止等のその他の停止スイッチユニットや、操作信号を出力する任意の操作スイッチユニットに適用可能である。

〔その他の変形例〕
上述した実施例および各変形例はあらゆる点で本発明の単なる例示としてのみみなされるべきものであって、限定的なものではない。本発明が関連する分野の当業者は、本明細書中に明示の記載はなくても、上述の教示内容を考慮するとき、本発明の精神および本質的な特徴部分から外れることなく、本発明の原理を採用する種々の変形例やその他の実施例を構築し得る。

本発明は、各々操作スイッチユニットを有する複数の装置からなる設備において、安全性を向上できる操作スイッチユニットおよび操作システムに有用である。

１： 非常停止システム（操作システム）

２（Ａ）～２（Ｄ）： 非常停止スイッチユニット（操作スイッチユニット）
２１： 非常停止ボタン（操作スイッチ）
２０Ａ_１： 直接操作部
２０Ａ_２： 作動部
２３、２４： 主接点
３６： 補助接点（検出部）

５（Ａ）～５（Ｄ）： 無線端末

１００： 輪転機
１０１～１０４： 装置

特開２００１－３５３０２号公報（図１参照）

Claims (8)

1. 操作スイッチユニットであって、
   装置を制御するための操作スイッチを有し、前記操作スイッチが直接操作される直接操作部と、
   前記直接操作部の代わりに前記操作スイッチの代替操作を行って前記操作スイッチを作動させる作動部と、
   前記操作スイッチが直接操作または代替操作されたことを検出して検出信号を外部に出力する検出部とを備え、
   前記作動部が、外部からの検出信号に基づいて前記操作スイッチを代替操作しており、
   前記操作スイッチが、前記装置を制御するための主接点と、当該操作スイッチが直接操作または代替操作されたことを検出するための補助接点とを有し、前記検出部が前記補助接点により構成されている、
   ことを特徴とする操作スイッチユニット。
2. 請求項１において、
   前記検出部が前記操作スイッチの接点の状態の変化を検出している、
   ことを特徴とする操作スイッチユニット。
3. 請求項１において、
   前記検出部は、前記作動部が操作されたことを検出している、
   ことを特徴とする操作スイッチユニット。
4. 請求項１において、
   前記作動部が、無線端末からの操作信号により動作可能になっている、
   ことを特徴とする操作スイッチユニット。
5. 請求項１において、
   前記操作スイッチの操作後の復帰が当該操作スイッチを操作者が手動で操作することにより行われている、
   ことを特徴とする操作スイッチユニット。
6. 各々操作スイッチユニットを備えた複数の装置のための操作システムであって、
   前記各操作スイッチユニットが、
   それぞれ対応する装置を制御するための操作スイッチを有しかつ当該操作スイッチが直接操作される直接操作部と、
   前記直接操作部の代わりに前記操作スイッチの代替操作を行って前記操作スイッチを作動させる作動部と、
   前記操作スイッチが直接操作または代替操作されたことを検出する検出部とを備えており、
   いずれかの前記操作スイッチユニットにおける前記操作スイッチが直接操作または代替操作されたことを当該操作スイッチユニットの前記検出部が検出し、これに基づいて、他の前記操作スイッチユニットにおける前記作動部が当該他の前記操作スイッチユニットの前記操作スイッチを代替操作している、
   ことを特徴とする操作システム。
7. 請求項６において、
   すべての前記操作スイッチユニットが直接操作または代替操作されたことが前記検出部により検出された後は、すべての前記操作スイッチユニットの復帰が完了するまでは前記作動部が動作しないように制御されている、
   ことを特徴とする操作システム。
8. 請求項７において、
   すべての前記操作スイッチユニットの復帰が完了したとき、起動信号を入力することによって前記作動部が動作可能な状態におかれる、
   ことを特徴とする操作システム。

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