JP7528079B2 - 安全システム及び安全システムを備える材料試験システム - Google Patents
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Description
本国際出願は、「SAFETY SYSTEMS AND MATERIAL TESTING SYSTEMS INCLUDING SAFETY SYSTEMS」と題する2018年11月30日に出願された米国仮特許出願第62/773,895号及び「SAFETY SYSTEMS AND MATERIAL TESTING SYSTEMS INCLUDING SAFETY SYSTEMS」と題する2019年11月27日に出願された米国特許出願第16/697,873号の優先権を主張する。米国仮特許出願第62/773,895号及び米国特許出願第16/697,873号の全体は、引用することにより本明細書の一部をなす。
上述の実施形態は下記のようにも記載され得るが下記には限定されない。
[構成1]
材料試験システムであって、
該材料試験システムのオペレータアクセス可能構成要素を制御するように構成されるアクチュエータと、
前記アクチュエータを無効にするように構成されるアクチュエータ無効回路と、
1つ以上のプロセッサであって、
材料試験プロセスに基づいて前記アクチュエータを制御し、
該材料試験システムの動作に関連した複数の入力を監視し、
前記複数の入力及び前記材料試験プロセスに基づいて、1つ以上の非制限状態及び1つ以上の制限状態を含む複数の所定の状態から該材料試験システムの状態を決定し、
前記決定された状態に基づいて前記アクチュエータ無効回路を制御する、
ように構成される、1つ以上のプロセッサと、
を備える、材料試験システム。
[構成2]
前記1つ以上のプロセッサは、複数の処理コアを有する安全プロセッサを含み、該複数の処理コアは、
前記複数の入力を監視し、前記材料試験システムの前記状態を決定する冗長コードを実行し、
前記冗長コードの出力を比較する、
ように構成され、前記アクチュエータ無効スイッチの前記制御又は状態出力インジケータの制御のうちの少なくとも一方は、前記出力の前記比較に基づく、構成1に記載の材料試験システム。
[構成3]
前記複数の入力は、オペレータが前記材料試験システムの周囲の所定の体積領域内にいるか否かを示すように構成されるガード入力を含み、前記1つ以上のプロセッサは、前記オペレータが前記所定の体積領域内にいるとの判断に応答して、前記材料試験システムの前記状態を設定するように構成される、構成1に記載の材料試験システム。
[構成4]
前記ガード入力を出力するように構成される、機械的にインターロックされたガードドア又はライトカーテンのうちの少なくとも一方を更に備える、構成3に記載の材料試験システム。
[構成5]
前記1つ以上のプロセッサは、前記ガード入力に応答して前記アクチュエータの速度を制限するように構成される、構成3に記載の材料試験システム。
[構成6]
前記オペレータアクセス可能構成要素は、試験対象材料を把持するように構成される自動グリップ又は手動グリップを含み、前記アクチュエータは、前記自動グリップ又は前記手動グリップを作動させるように構成され、前記材料試験システムは、
前記自動グリップ又は前記手動グリップを移動させて該自動グリップ又は該手動グリップを位置決めすること、又は該自動グリップ又は該手動グリップによって保持された前記試験対象材料に力を印加することを行うように構成されるクロスヘッドと、
前記クロスヘッドを作動させるように構成される第2のアクチュエータと、
を更に備え、
前記1つ以上のプロセッサは、前記材料処理システムの前記状態に基づいて、前記アクチュエータ又は前記第2のアクチュエータのうちの少なくとも一方を制限するように構成される、構成1に記載の材料試験システム。
[構成7]
前記クロスヘッドの速度を監視するように構成される複数の速度センサを更に備え、
前記1つ以上のプロセッサは、
前記クロスヘッドの前記速度を制限し、
前記速度センサによって検出される速度を比較し、
前記比較された速度が閾値差よりも大きい場合、a)前記材料試験システムの前記状態の設定、又はb)該材料試験システムの動作の無効化のうちの少なくとも一方を行う、
ように構成される、構成6に記載の材料試験システム。
[構成8]
前記1つ以上のプロセッサは、
前記材料試験システムが、前記1つ以上の制限状態のうちのいずれかにある場合、前記自動グリップによって印加することができる圧力を閾値力よりも小さくなるように制限し、
前記材料試験システムが、前記非制限状態のうちの1つ以上にある場合、前記自動グリップによって印加することができる前記閾値力を前記アクチュエータが超えることを可能にする、
ように構成される、構成6に記載の材料試験システム。
[構成9]
前記複数の入力は、前記1つ以上のプロセッサ又は前記アクチュエータ無効回路のうちの少なくとも一方に結合される緊急停止入力を含み、前記1つ以上のプロセッサ又は前記緊急停止入力のうちの少なくとも一方は、前記アクチュエータを該アクチュエータのエネルギー源から接続解除するように前記アクチュエータ無効回路を制御するように構成される、構成1に記載の材料試験システム。
[構成10]
前記緊急停止入力が解除された後、前記1つ以上のプロセッサが、前記アクチュエータを前記エネルギー源に再接続するためのユーザーインタラクションを識別するまで、前記1つ以上のプロセッサは、前記エネルギー源からの前記アクチュエータの接続解除を継続するように前記アクチュエータ無効回路を制御するように構成される、構成9に記載の材料試験システム。
[構成11]
前記アクチュエータをエネルギー源から接続解除する信号に応答して、該接続解除の前に前記アクチュエータを減速するように構成されるアクチュエータ制動回路を更に備える、構成1に記載の材料試験システム。
[構成12]
前記1つ以上のプロセッサは、
前記アクチュエータが少なくとも閾値減速度だけ減速しているか否かを判断し、
前記アクチュエータが少なくとも前記閾値減速度だけ減速していないとの判断に応答して、前記アクチュエータを接続解除する、
ように構成される、構成11に記載の材料試験システム。
[構成13]
前記材料試験システムの電源を監視するように構成される電源モニタ回路を更に備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記電源が許容範囲外にあることを示す前記電源モニタ回路からの信号に応答して、前記材料試験システムの前記状態の設定、又は該材料試験システムの動作の無効化のうちの少なくとも一方を行うように構成される、構成1に記載の材料試験システム。
[構成14]
前記状態出力インジケータは、前記1つ以上の非制限状態及び前記1つ以上の制限状態に対応する複数のライト、又は前記材料試験システムに関する情報を表示するように構成されるディスプレイのうちの少なくとも一方を含む、構成1に記載の材料試験システム。
[構成15]
前記1つ以上のプロセッサは、
前記状態出力インジケータを監視し、
前記状態出力インジケータが、前記決定された状態に対応する状態を出力していないことを検出したことに応答して、前記材料試験システムの前記状態の設定、又は該材料試験システムの動作の無効化のうちの少なくとも一方を行う、
ように構成される、構成13に記載の材料試験システム。
[構成16]
前記1つ以上の非制限状態は、
前記1つ以上のプロセッサが前記アクチュエータに対する制限を削減しているとともに、試験を実行するように前記アクチュエータを制御していない注意状態と、
前記1つ以上のプロセッサが前記アクチュエータに対する制限を削減しているとともに、試験を実行するように前記アクチュエータを制御している試験状態と、
を含む、構成1に記載の材料試験システム。
[構成17]
前記1つ以上の制限状態は、
前記1つ以上のプロセッサが前記アクチュエータを制限しているとともに、オペレータ入力に応答して該アクチュエータを制御しているセットアップ状態と、
前記1つ以上のプロセッサが前記アクチュエータを制限しているとともに、オペレータ入力に応答して該アクチュエータを制御しない無効状態と、
を含む、構成1に記載の材料試験システム。
[構成18]
前記アクチュエータは、電気モータ、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、リレー、又はスイッチのうちの少なくとも1つを含む、構成1に記載の材料試験システム。
[構成19]
前記1つ以上のプロセッサは、
前記アクチュエータの前記制御を実行するように構成される制御プロセッサと、
前記複数の入力の前記監視、前記材料試験システムの前記状態の前記決定、及び前記アクチュエータ無効回路の前記制御を実行するように構成される1つ以上の安全プロセッサと、
を含む、構成1に記載の材料試験システム。
Claims (17)
- 材料試験システムであって、
該材料試験システムのオペレータアクセス可能構成要素を制御するように構成されるアクチュエータであって、前記オペレータアクセス可能構成要素は、試験対象材料を把持するように構成される自動グリップ又は手動グリップを含み、前記アクチュエータは、前記自動グリップ又は前記手動グリップを作動させるように構成された、アクチュエータと、
前記自動グリップ又は前記手動グリップを移動させて該自動グリップ又は該手動グリップを位置決めすること、又は該自動グリップ又は該手動グリップによって保持された前記試験対象材料に力を印加することを行うように構成されるクロスヘッドと、
前記クロスヘッドを作動させるように構成される第2のアクチュエータと、
前記クロスヘッドの速度を監視するように構成される複数の速度センサと、
前記アクチュエータを無効にするように構成されるアクチュエータ無効回路と、
1つ以上のプロセッサであって、
材料試験プロセスに基づいて前記アクチュエータを制御し、
該材料試験システムの動作に関連した複数の入力を監視し、
前記複数の入力及び前記材料試験プロセスに基づいて、1つ以上の非制限状態及び1つ以上の制限状態を含む複数の所定の状態から該材料試験システムの状態を決定し、
前記決定された状態に基づいて前記アクチュエータ無効回路を制御する、
ように構成される、1つ以上のプロセッサと、
を備え、
前記1つ以上のプロセッサは、
前記材料試験システムの前記状態に基づいて、前記アクチュエータ又は前記第2のアクチュエータのうちの少なくとも一方を制限し、
前記クロスヘッドの前記速度を制限し、
前記複数の速度センサによって検出される速度を相互に比較し、
前記比較された速度が閾値差よりも大きい場合、a)前記材料試験システムの前記状態の設定、又はb)該材料試験システムの動作の無効化のうちの少なくとも一方を行う、
ように構成される、材料試験システム。 - 前記1つ以上のプロセッサは、複数の処理コアを有する安全プロセッサを含み、該複数の処理コアは、
前記複数の入力を監視し、前記材料試験システムの前記状態を決定する冗長コードを実行し、
前記冗長コードの出力を比較する、
ように構成され、前記アクチュエータの無効スイッチの前記制御又は状態出力インジケータの制御のうちの少なくとも一方は、前記出力の前記比較に基づく、請求項1に記載の材料試験システム。 - 前記複数の入力は、オペレータが前記材料試験システムの周囲の所定の体積領域内にいるか否かを示すように構成されるガード入力を含み、前記1つ以上のプロセッサは、前記オペレータが前記所定の体積領域内にいるとの判断に応答して、前記材料試験システムの前記状態を設定するように構成される、請求項1に記載の材料試験システム。
- 前記ガード入力を出力するように構成される、機械的にインターロックされたガードドア又はライトカーテンのうちの少なくとも一方を更に備える、請求項3に記載の材料試験システム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、前記ガード入力に応答して前記アクチュエータの速度を制限するように構成される、請求項3に記載の材料試験システム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、
前記材料試験システムが、前記1つ以上の制限状態のうちのいずれかにある場合、前記自動グリップによって印加することができる圧力を閾値力よりも小さくなるように制限し、
前記材料試験システムが、前記非制限状態のうちの1つ以上にある場合、前記自動グリップによって印加することができる前記閾値力を前記アクチュエータが超えることを可能にする、
ように構成される、請求項1に記載の材料試験システム。 - 前記複数の入力は、前記1つ以上のプロセッサ又は前記アクチュエータ無効回路のうちの少なくとも一方に結合される緊急停止入力を含み、前記1つ以上のプロセッサ又は前記緊急停止入力のうちの少なくとも一方は、前記アクチュエータを該アクチュエータのエネルギー源から接続解除するように前記アクチュエータ無効回路を制御するように構成される、請求項1に記載の材料試験システム。
- 前記緊急停止入力が解除された後、前記1つ以上のプロセッサが、前記アクチュエータを前記エネルギー源に再接続するためのユーザーインタラクションを識別するまで、前記1つ以上のプロセッサは、前記エネルギー源からの前記アクチュエータの接続解除を継続するように前記アクチュエータ無効回路を制御するように構成される、請求項7に記載の材料試験システム。
- 前記アクチュエータをエネルギー源から接続解除する信号に応答して、該接続解除の前に前記アクチュエータを減速するように構成されるアクチュエータ制動回路を更に備える、請求項1に記載の材料試験システム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、
前記アクチュエータが少なくとも閾値減速度だけ減速しているか否かを判断し、
前記アクチュエータが少なくとも前記閾値減速度だけ減速していないとの判断に応答して、前記アクチュエータを接続解除する、
ように構成される、請求項9に記載の材料試験システム。 - 前記材料試験システムの電源を監視するように構成される電源モニタ回路を更に備え、前記1つ以上のプロセッサは、前記電源が許容範囲外にあることを示す前記電源モニタ回路からの信号に応答して、前記材料試験システムの前記状態の設定、又は該材料試験システムの動作の無効化のうちの少なくとも一方を行うように構成される、請求項1に記載の材料試験システム。
- 前記状態出力インジケータは、前記1つ以上の非制限状態及び前記1つ以上の制限状態に対応する複数のライト、又は前記材料試験システムに関する情報を表示するように構成されるディスプレイのうちの少なくとも一方を含む、請求項2に記載の材料試験システム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、
前記状態出力インジケータを監視し、
前記状態出力インジケータが、前記決定された状態に対応する状態を出力していないことを検出したことに応答して、前記材料試験システムの前記状態の設定、又は該材料試験システムの動作の無効化のうちの少なくとも一方を行う、
ように構成される、請求項12に記載の材料試験システム。 - 前記1つ以上の非制限状態は、
前記1つ以上のプロセッサが前記アクチュエータに対する制限を削減しているとともに、試験を実行するように前記アクチュエータを制御していない注意状態と、
前記1つ以上のプロセッサが前記アクチュエータに対する制限を削減しているとともに、試験を実行するように前記アクチュエータを制御している試験状態と、
を含む、請求項1に記載の材料試験システム。 - 前記1つ以上の制限状態は、
前記1つ以上のプロセッサが前記アクチュエータを制限しているとともに、オペレータ入力に応答して該アクチュエータを制御しているセットアップ状態と、
前記1つ以上のプロセッサが前記アクチュエータを制限しているとともに、オペレータ入力に応答して該アクチュエータを制御しない無効状態と、
を含む、請求項1に記載の材料試験システム。 - 前記アクチュエータは、電気モータ、空気圧アクチュエータ、油圧アクチュエータ、圧電アクチュエータ、リレー、又はスイッチのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の材料試験システム。
- 前記1つ以上のプロセッサは、
前記アクチュエータの前記制御を実行するように構成される制御プロセッサと、
前記複数の入力の前記監視、前記材料試験システムの前記状態の前記決定、及び前記アクチュエータ無効回路の前記制御を実行するように構成される1つ以上の安全プロセッサと、
を含む、請求項1に記載の材料試験システム。
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