JPH10301636A

JPH10301636A - 速度監視装置

Info

Publication number: JPH10301636A
Application number: JP10492897A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Sakai; 坂井　　正善; Toshihito Shirai; 白井　　稔人; Koichi Yomogihara; 弘一蓬原
Original assignee: Nippon Signal Co Ltd
Current assignee: Nippon Signal Co Ltd
Priority date: 1997-04-22
Filing date: 1997-04-22
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】予め定められた速度パターンを有する制御対象
の運転中における速度が、設定速度に一致しているか否
かを監視して、制御対象の運転精度等を向上させる。【解決手段】回転体１の回転角度をエンコーダ３で検出
する。速度信号発生部４から予め定めた設定速度に従っ
た速度信号ＶＲを一定周期で発生し、クロック信号発生
部６から速度信号ＶＲに対応した周波数でクロック信号
Ｘ２を発生する。速度判定部１０で、エンコーダ３から
の角度信号Ｘ１の１周期において入力するクロック信号
Ｘ２の入力数を計数し、設定値に一致すれば速度正常を
示す判定信号Ｙを発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、制御対象の速度が
予め設定された速度パターンに従って運転されているか
否かを監視する速度監視装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、制御対象の速度監視を行うものと
して、例えば回転体の回転停止を監視するものが本出願
人により先に提案されている（例えば、ＰＣＴ／ＪＰ９
６／２２２９参照）。このものは、制御対象である回転
体の回転速度を回転センサを用いて検出し、回転センサ
からのパルス信号発生間隔が回転速度の低下に伴いに時
間的に長くなることに基づいて回転停止を判定してい
る。即ち、回転センサからのパルス信号の発生間隔時間
を計数装置を用いて計数し、計数時間が予め定めた設定
時間以上になったことを検出して回転停止の判定出力を
発生させるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えばプレ
ス機械のスライドの運転制御は、スライドの１サイクル
において、起動から制動指令が発生するまではモータ等
の駆動源によりスライドを起動し、制動指令発生後はス
ライドを減速し、所定の範囲（例えば上死点範囲）でス
ライドを停止させる、という制御が行われる。かかる速
度制御が、スライドの１サイクル毎に繰り返し行われ
る。このようなプレス機械のスライド運転制御のよう
に、予め定めた速度パターンに従って制御する制御対象
の運転制御においては、上述のような停止監視だけでな
く、運転中も予め定めた速度パターンで運転が行われて
いるか否かを監視することが、制御精度の向上及び安全
対策上望まれる。

【０００４】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、制御対象の運転速度が予め設定した速度パターンで
運転されているか否かを監視できる速度監視装置を提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１に記
載の発明では、制御対象の予め定めた設定速度に従って
周波数の異なる設定速度信号を発生する設定速度信号発
生手段と、前記制御対象の実際の速度を検出し検出速度
に応じた周波数の実速度信号を発生する実速度信号発生
手段と、前記設定速度信号及び前記実速度信号のいずれ
か一方を基準信号とし他方を計数信号とし前記基準信号
の１周期当たりの前記計数信号の入力個数を計数しこの
計数値が予め定めた設定値であるか否かを判定し設定値
の時に速度正常と判断する判定手段とを、備えて構成し
た。

【０００６】かかる構成では、設定速度信号発生手段
は、予め定めた設定速度に従った速度に応じて周波数の
異なる設定速度信号を発生する。実速度信号発生手段
は、制御対象の実際の速度に応じた周波数の実速度信号
を発生する。判定手段は、例えば実速度信号を基準信号
とし、この基準信号の１周期当たりに入力する設定速度
信号の個数を計数する。計数値が予め定めた設定値に一
致していれば実際の速度が設定速度に一致していると判
断する。尚、設定速度信号を基準信号とし、実速度信号
を計数信号としても同様である。

【０００７】請求項２に記載のように、具体的には、前
記設定速度信号発生手段は、一定周期で前記設定速度パ
ターンに従った速度信号を発生する速度信号発生部と、
該速度信号発生部からの速度信号変化に応じた周波数の
クロック信号を計数信号として発生するクロック信号発
生部とを備えて構成する。また、請求項３に記載のよう
に、具体的には、前記判定手段は、計数動作異常時に出
力信号を発生しない故障監視付き計数回路を備え、該計
数回路は、前記計数信号入力数を計数して所定値になっ
た時に出力を発生する計数部と、該計数部の入力信号を
前記計数信号と当該計数信号より高い周波数の高周波信
号とに切換え可能な信号切換え部と、前記計数部からの
前記出力が入力した時に当該計数部に前記高周波信号を
入力させるよう前記信号切換え部を制御する制御部と、
前記高周波信号の入力数が前記所定値になる毎に前記計
数部から発生する分周信号を入力し、該分周信号が所定
周波数の時のみ前記計数部の計数動作が正常であること
を示す正常判定出力を発生する周波数判別部とを備える
構成とする。

【０００８】かかる構成では、判定手段の計数部に故障
が生じた場合に、速度正常を示す判定信号が発生しな
い。また、請求項４に記載のように、前記判定手段は、
シフトレジスタと、該シフトレジスタの各段の出力信号
を加算する加算回路と、該加算回路の加算出力を閾値演
算するウィンドウコンパレータとを備えて構成され、前
記シフトレジスタが、前記基準信号をデータ入力とし前
記計数信号をクロック信号とし該クロック信号が前記設
定値と同数入力した時にシフト動作が一巡する構成であ
り、前記ウィンドウコンパレータが、加算回路の加算出
力レベルが論理値１の時のみ出力を発生する構成として
もよい。

【０００９】かかる構成では、実速度が設定速度と一致
している時は、シフトレジスタの各段のいずれか１つか
らのみ出力が発生しウィンドウコンパレータの閾範囲内
となって出力が発生するが、ずれている場合にはシフト
レジスタの各段の出力が発生しないか或いは２つ以上同
時に発生しウィンドウコンパレータの閾範囲外となって
出力が発生しないようになる。

【００１０】請求項５に記載の発明では、前記制御対象
が、プレス機械のスライドである。かかる構成では、プ
レス機械のスライドの運転を監視できる。請求項６に記
載の発明では、前記プレス機械は、モータ駆動力を断接
可能な連結手段を介してクランク軸に伝達しクランク軸
を介してスライドを往復運動させる構成であり、前記判
定手段が、前記モータ回転速度を検出する回転速度検出
手段の検出信号を前記計数信号としてクランク軸の回転
角度を検出する角度検出手段の角度信号を前記基準信号
として速度監視を行う構成とする。

【００１１】かかる構成では、プレス機械の駆動系であ
るモータ側と従動系であるクランク軸側の回転速度が、
連結手段で連結されている時には比例関係にあり、モー
タ側の回転速度信号とクランク軸側の角度信号により速
度を監視できるようになる。請求項７に記載の発明で
は、前記判定手段は、前記連結手段が接続状態にある起
動運転過程のスライド速度を監視する起動運転過程監視
部と、前記連結手段が断状態にありブレーキによりスラ
イドを制動する減速過程のスライド速度を監視する減速
過程監視部と、スライドが停止する停止過程のスライド
の停止を監視する停止過程監視部とを備える構成であ
る。

【００１２】請求項８に記載のように、具体的には、前
記起動運転過程監視部は、スライドの制動開始時に立下
がり制動解除時に立上がるスライド停止タイミングを制
御するクランク角信号の立上がりをトリガとし、前記角
度検出手段の角度信号を基準信号とし前記回転速度検出
手段の検出信号を計数信号として速度判定を行う速度判
定部を備える構成である。

【００１３】また、請求項９記載のように、具体的に
は、前記減速過程監視部は、スライドの制動開始時に立
下がるスライド停止タイミングを制御するクランク角信
号の前記立下がりをトリガとして前記回転速度検出手段
からの信号周期で予め設定した減速過程の速度パターン
に従った速度信号を発生する速度信号発生部と、該速度
信号発生部からの速度信号変化に応じた周波数のクロッ
ク信号を発生するクロック信号発生部と、前記角度検出
手段の角度信号を基準信号とし前記クロック信号発生部
からのクロック信号を計数信号として速度判定を行う速
度判定部を備える構成である。

【００１４】また、請求項１０に記載のように、具体的
には、前記停止過程監視部は、スライドの停止範囲を定
めるクランク角信号をトリガとし、予め設定した停止速
度に従った速度信号を発生する速度信号発生部と、該速
度信号発生部からの速度信号に応じた一定周波数のクロ
ック信号を発生するクロック信号発生部と、前記角度検
出手段の角度信号を基準信号とし前記クロック信号発生
部からのクロック信号を計数信号として停止判定を行う
速度判定部を備える構成である。

【００１５】請求項１１に記載の発明では、前記回転速
度検出手段の検出信号で、前記角度検出手段の角度信号
に基づいて生成されるスライド制御用クランク角信号を
監視する手段を備える構成とした。かる構成では、回転
速度検出手段の検出信号を用いて、スライド運転制御に
必要なスライド制御用クランク角信号の発生が正確か否
かを監視するので、スライド運転制御の精度及び安全性
がより一層向上できる。

【００１６】請求項１２に記載の発明では、前記連結手
段の断・接を検出し、この検出信号を、前記起動運転過
程と減速過程の速度監視開始のタイミング信号とする構
成とした。請求項１３に記載の発明において、請求項１
２に記載のように、前記連結手段の断・接時に生じる前
記回転速度信号の周波数変化を検出し、該検出信号の発
生に基づいて前記起動運転過程と減速過程の速度監視を
開始する構成とした。

【００１７】かかる構成では、連結手段が接続された時
は、モータ側の回転速度が瞬間的に遅くなり、連結手段
が切り離された時は、モータ側の回転速度が瞬間的に速
くなる。この変化を検出して連結手段が接続される起動
運転過程と連結手段が切り離される減速過程の速度監視
を開始する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、制御対象として例えば回
転体の速度監視に適用した本発明の第１実態形態のブロ
ック図を示す。図１において、制御対象である回転体１
は、例えばモータ等の駆動装置２によって、図２に示す
ような予め設定された速度パターンで回転制御されるも
のとする。実速度信号発生手段としてのエンコーダ３
は、前記回転体１の回転角度を検出して実速度信号とし
ての角度信号Ｘ１を発生し、判定手段としての速度判定
部１０に入力する。

【００１９】一方、速度信号発生部４は、駆動装置２を
起動するための起動信号の立上がりをトリガとして速度
信号ＶＲの発生を開始し、信号発生器５から一定周期Δ
ｔで出力される信号の入力毎に、図２の速度パターンに
従って速度信号ＶＲを時々刻々と更新する。クロック信
号発生部６は、速度信号発生部４からの速度信号ＶＲの
変化に応じて周波数を変化させた設定速度信号としての
クロック信号Ｘ２を発生させ前記速度判定部１０に入力
する。例えば、速度信号発生部４は、メモリに速度パタ
ーンに従った速度データを記憶させ、周期Δｔで順次デ
ータを読み出してＤ／Ａ変換器を介してアナログの電圧
信号として速度信号ＶＲを出力する。クロック信号発生
部６は、電圧−周波数変換回路で構成し入力する速度信
号ＶＲの電圧レベルに応じた周波数の信号を発生する。
パターン速度、速度信号ＶＲ及びクロック信号周波数の
関係は、パターン速度が速くなる程、速度信号ＶＲの電
圧レベルが高く、クロック信号周波数は高くなるように
する。ここで、速度信号発生部４、信号発生器５及びク
ロック信号発生部６で設定速度信号発生手段を構成す
る。

【００２０】前記速度判定部１０は、例えば前記エンコ
ーダ３からの角度信号Ｘ１を基準信号とし、前記クロッ
ク信号Ｘ２を計数信号とし、基準信号Ｘ１の１周期当た
りのクロック信号Ｘ２の入力個数を計数し、この計数値
が予め定めた設定値である時に、回転体１の速度が速度
パターンと一致していると判断し、速度正常を示す判定
信号Ｙを発生する。

【００２１】図３に、前記速度判定部１０の構成を示
す。図３において、速度判定部１０は、クロック信号Ｘ
２を反転するインバータ１１と、角度信号Ｘ１とインバ
ータ１１を介したクロック信号Ｘ２の否定信号 /Ｘ２と
の論理積を演算するＡＮＤゲート１２と、ＡＮＤゲート
１２の出力をセット入力としクロック信号Ｘ２をリセッ
ト入力とするフリップフロップ回路１３と、フリップフ
ロップ回路１３の出力信号Ｄとクロック信号Ｘ２との論
理積を演算するＡＮＤゲート１４と、基準信号Ｘ１の１
周期当たりのクロック信号Ｘ２の入力個数を計数して計
数値が予め定めた設定値と一致し、且つ、計数動作が正
常であることが確認された時に限り出力信号Ｈを発生す
る故障監視機能付きの計数回路１５と、前記ＡＮＤゲー
ト１４の出力信号Ｈ′と計数回路１５の出力信号Ｈが同
時発生したか否かを判定して一致した時に速度正常を示
す判定信号Ｙを発生する一致監視回路１６とで構成され
る。

【００２２】この速度判定部１０の動作を図４のタイム
チャートに従って説明する。角度信号Ｘ１が入力する
と、クロック信号Ｘ２の立下がりでＡＮＤゲート１２か
ら出力が発生しフリップフロップ回路１３のセット
（Ｓ）端子に入力してフリップフロップ回路１３から出
力信号Ｄが発生する。次のクロック信号Ｘ２が、フリッ
プフロップ回路１３のリセット（Ｒ）端子とＡＮＤゲー
ト１４に入力すると、ＡＮＤゲート１４から出力信号
Ｈ′が発生し、その後クロック信号Ｘ２の立下がりでフ
リップフロップ回路１３がリセットされて出力信号Ｄが
立ち下がると共にＡＮＤゲート１４の出力信号Ｈ′も立
ち下がる。計数回路１５は入力するクロック信号Ｘ２を
計数し、設定個数入力した時に出力信号Ｈを発生する。
出力信号Ｄの発生中に入力したクロック信号Ｘ２の計数
値が設定値と一致していれば、ＡＮＤゲート１４の出力
信号Ｈ′の発生と計数回路Ｈの発生が同時となり、一致
監視回路１６から速度正常を示す判定信号Ｙが発生す
る。

【００２３】尚、前記一致監視回路１６は、入力信号
Ｈ、Ｈ′を互いに相補な関係にし、コンデンサとダイオ
ードで構成した加算回路を用いて加算し、この加算出力
をフェールセーフなウィンドウコンパレータで閾値演算
する構成であり、入力信号Ｈ，Ｈ′が一致している時に
限り、加算出力レベルがウィンドウコンパレータの閾値
範囲内となってウィンドウコンパレータから判定信号Ｙ
が発生する。このような一致監視回路は、ＰＣＴ／ＪＰ
９３／１４６３等で従来公知である。

【００２４】次に、図５に前記計数回路１５の構成を示
す。計数回路１５は、計数信号を予め定めた設定個数計
数し、且つ、計数回路自体が正常である時に限り出力信
号を発生し、回路故障時には出力信号を発生しない特性
を有するもので、ＰＣＴ／ＪＰ９６／２２２９で従来公
知のものである。図５において、計数回路１５は、カウ
ンタと論理回路とで構成され入力信号を計数する計数部
１５Ａと、計数部１５Ａのカウントアップ信号をトリガ
入力としクロック信号Ｘ２をホールド入力とする制御部
としての自己保持回路１５Ｂと、自己保持回路１５Ｂの
出力信号Ｋによって計数部１５Ａの入力信号を切換える
信号切換え部としての入力切換え回路１５Ｃと、計数動
作検査用の高周波信号を発生する信号発生器１５Ｄと、
高周波信号に基づく計数部１５Ａの出力信号Ｊの周波数
を監視する帯域フィルタ１５Ｅと、帯域フィルタ１５Ｅ
の出力を整流して出力信号Ｈを発生する整流回路１５Ｆ
と、自己保持回路１５Ｂの出力信号Ｋの立下がりを検出
する微分回路等で構成される立下がり検出回路１５Ｇ
と、立下がり検出回路１５Ｇの出力を反転するインバー
タ１５Ｈとを備えて構成される。前記帯域フィルタ１５
Ｅ及び整流回路１５Ｆで周波数判定部を構成する。

【００２５】この計数回路１５の動作を図６のタイムチ
ャートに従って説明する。クロック信号Ｘ２が入力切換
え回路１５Ｃを介して計数部１５Ａに入力し、設定個数
入力すると、計数部１５Ａからカウントアップ信号が自
己保持回路１５Ｂのトリガ端子に入力する。この時、自
己保持回路１５Ｂのホールド端子にはクロック信号Ｘ２
が入力しており、自己保持回路１５Ｂから出力信号Ｋが
発生し、クロック信号Ｘ２の立下がりまで自己保持され
る。出力信号Ｋの発生により、入力切換え回路１５Ｃが
信号発生器１５Ｄ側に切換わり、計数部１５Ａの入力
が、クロック信号Ｘ２より高周波の信号に切換わる。計
数部１５Ａでは、高周波信号をカウントし計数値が設定
値に達する毎に出力信号Ｊが発生する。出力信号Ｊの周
波数が所定周波数の時のみ帯域フィルタ１５Ｅから出力
が発生し整流回路１５Ｆで整流されて計数部１５Ａが正
常であることを示す判定信号Ｈが発生する。また、クロ
ック信号Ｘ２の立下がりで自己保持回路１５Ｂがリセッ
トされて出力信号Ｋが立下がると、立下がり検出回路１
５Ｇから検出信号 /ΔＫが発生し、その反転信号がイン
バータ１５Ｈから発生し計数部１５Ａをプリセットす
る。また、自己保持回路１５Ｂのリセットで入力切換え
回路１５Ｃがクロック信号Ｘ２側に切換わるので、再度
クロック信号Ｘ２のカウント動作が開始される。かかる
計数回路１５は、クロック信号Ｘ２のカウント動作後
に、高周波信号を用いて計数動作が正常か否かを監視し
ており、しかも、クロック信号Ｘ２の計数動作終了毎に
行うので、計数回路１５の信頼性が高い。

【００２６】尚、計数部１５Ａのプリセットのタイミン
グは、この実施形態に限るものではなく、例えばクロッ
ク信号Ｘ２の立下がりでプリセットしてもよい。次に、
本実施形態の速度監視装置の動作を説明する。起動信号
が駆動装置２に入力すると、駆動装置２は、図２に示す
速度パターンに従って回転体１を回転駆動する。回転体
１の回転角度がエンコーダ３によって検出され予め定め
た一定角度毎の角度信号Ｘ１が速度判定部１０に入力す
る。これと同時に、起動信号の立上がりで速度信号発生
部４からも速度信号ＶＲが周期Δｔ毎に図２の速度パタ
ーンに従って更新されて発生し、この速度信号ＶＲに応
じてクロック信号発生部６から周波数の異なるクロック
信号Ｘ２が発生し速度判定部１０に入力する。

【００２７】ここで、前記角度信号Ｘ１は、図７に示す
ように回転体１の回転速度が速い時は周期Ｔが短くな
り、回転速度が遅い時は周期Ｔが長くなる。従って、ク
ロック信号Ｘ２を、図７に示すように角度信号Ｘ１の周
期Ｔが短い（回転速度が速い）時には周波数を高くし、
角度信号Ｘ１の周期Ｔが長い（回転速度が遅い）時には
周波数を低くし、その周波数変化を回転体１の制御速
度、即ち、図２の速度パターンに従って適切に設定すれ
ば、角度信号Ｘ１の周期Ｔの変化に関係なく常にその周
期Ｔ内で一定個数となるようにできる。

【００２８】これにより、回転体１の回転速度が、図２
の速度パターンに一致していれば、角度信号Ｘ１の１周
期当たりのクロック信号Ｘ２の個数は一定であり、速度
判定部１０から速度正常を示す判定信号Ｙが発生する。
回転体１の回転速度が、図２の速度パターンからずれた
場合は、速度判定部１０の計数回路１５の出力信号Ｈと
第２ＡＮＤゲート１４の出力信号Ｈ′の発生時期がずれ
て一致監視回路１６でこのずれが検出されて判定信号Ｙ
は発生しない。

【００２９】かかる速度監視装置によれば、制御対象が
予め設定した速度パターンで運転されているか否かを運
転中常時監視することができ、制御対象の運転制御の精
度をより一層向上できる。尚、本実施形態では、回転体
の角度信号Ｘ１を基準信号とし、クロック信号Ｘ２を計
数信号としたが、クロック信号Ｘ２と角度信号Ｘ１は、
図７と同様に速度が速い時はクロック信号Ｘ２の周期が
短く、速度が遅い時は周期が長くなり、角度信号Ｘ１は
速度が速い時は周波数が高くなり、速度が遅い時は周波
数が低くなり、図８に示すような相関関係を持ってい
る。従って、クロック信号Ｘ２を基準信号とし、角度信
号Ｘ１を計数信号となるような関係を持たせても同様に
速度監視が可能である。この場合は、角度信号Ｘ１とク
ロック信号Ｘ２の速度判定部１０への入力関係を図１の
場合と逆にすればよく、速度判定動作は、前述の実施形
態と同様であるので説明は省略する。

【００３０】次に、速度判定部の計数回路にシフトレジ
スタを用いた第２実施形態について説明する。尚、第１
実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略す
る。図９は、第２実施形態の要部である速度判定部２０
の構成を示す。その他の構成は図１と同様である。図９
において、本実施形態の速度判定部２０は、フリップフ
ロップ回路を例えばＮ段従属接続したシフトレジスタ２
１と、シフトレジスタ２１の各段の出力信号を加算する
加算回路２２と、加算回路２２の加算出力を閾値演算す
るウィンドウコンパレータ２３とを備えて構成される。
そして、前記シフトレジスタ２１に入力するクロック信
号発生部６からのクロック信号Ｘ２の周波数を、第１実
施形態と同様の相関関係でエンコーダ３からの角度信号
Ｘ１の周波数変化に応じて変化させ、常にクロック信号
Ｘ２のＮ個に１個の割合で角度信号Ｘ１が入力するよう
に変化させる。

【００３１】かかる構成では、回転体１の回転速度が所
定の速度パターンと一致していれば、常にクロック信号
Ｘ２がＮ個入力する毎に１個の割合で角度信号Ｘ１がシ
フトレジスタ２１に入力する。そして、回転体１の回転
速度が速度パターンからずれると、回転速度が速過ぎる
時はクロック信号Ｘ２のＮ個当たりの角度信号Ｘ１の入
力数は２以上となり、遅過ぎる場合はクロック信号Ｘ２
のＮ個当たりの角度信号Ｘ１の入力数は０となる。加算
回路２２の加算出力レベルは、多値の論理値で表すとす
れば、回転体１の回転速度が正常であれば論理値１とな
り、所定の速度パターンからずれていれば加算回路２２
の加算出力レベルは、論理値０又は論理値２以上とな
る。ウィンドウコンパレータ２３の下限閾値を論理値０
と１の間に設定し、上限閾値を論理値１と２の間に設定
すれば、速度正常の時のみ速度判定部２０の出力信号と
してウィンドウコンパレータ２３から速度正常を示す判
定信号Ｙが発生する。

【００３２】図１０に、速度信号発生部の別の構成例を
示す。尚、図１と同一部分には同一符号を付して説明を
省略する。図１０は、エンコーダ３からの角度信号を用
いて起動運転過程と減速過程を区別して速度信号ＶＲを
発生する構成である。図１０において、運転制御信号発
生部３０は、エンコーダ３からの角度信号Ｘ１に基づい
て起動運転過程と減速過程とを区別するための運転制御
用信号θｘを発生し、速度信号発生部４に入力する。

【００３３】かかる構成では、エンコーダ３からの角度
信号Ｘ１が、図１１の速度パターンにおいて減速過程に
入る予めに定めた回転角度になると、運転制御信号発生
部３０の運転制御用信号θｘが立下がる。速度信号発生
部４は、この運転制御用信号θｘの立下がりで、減速過
程の速度パターンに対応した速度信号ＶＲの発生を開始
し、運転制御用信号θｘの立上がりまで継続する。

【００３４】尚、角度信号Ｘ１に基づいて速度信号ＶＲ
を発生させる構成としてもよい。例えば、回転体１の検
出角度毎の回転速度は速度パターンから予め知られてい
るので、角度信号Ｘ１が進む毎に速度信号ＶＲを適切に
更新すればよい。この場合は信号発生器５を省略でき
る。ただし、エンコーダ３の誤りは速度信号ＶＲに影響
を与え、エンコーダ３の誤りは発見できず、現実の速度
が速度パターンからずれていても正常と判定してしまう
虞れがある。

【００３５】速度パターンが、複数例えば図１２に示す
ように２つのパターン１，２がある場合がある。パター
ン１は高速運転して減速する場合であり、パターン２は
低速でしばらく運転して減速する場合を示す。この場合
は、図１３に示すように、速度信号発生部４に、前記パ
ターン１，２毎の速度信号データを記憶させ、速度パタ
ーンの設定信号を速度信号発生部４に入力し、この設定
信号に応じて設定パターンに対応する速度データに基づ
いて速度信号ＶＲを発生させる構成とする。

【００３６】かかる構成によれば、速度判定部１０の機
能を変更せずに、多様な速度パターンの速度監視を行う
ことができる。次に、本発明の速度監視装置を、プレス
機械のスライド運転速度の監視に適用した例を説明す
る。図１４は、本発明を適用したプレス機械の概略構成
図を示す。

【００３７】図１４において、モータ５１の回転駆動力
は、フライホイール５２に伝達され、連結手段としての
クラッチ・ブレーキ５３を介して減速ギヤ機構５４から
クランク軸５５に伝達され、クランク軸５５の回転によ
り図示しないスライドが上下運動する。角度検出手段と
してのエンコーダ５６は、クランク軸５５の回転角度を
検出し運転制御用角度信号発生部５７に角度信号Ａ１を
出力する。運転制御用角度信号発生部５７は、クランク
軸５５の角度信号Ａ１に基づいて、スライドの停止範囲
を示すクランク角信号Ｐ１（クランク角３４０°〜１５
°でＯＮ）と、ブレーキによる制動開始を指令するクラ
ンク角信号Ｐ２（クランク角３００°〜３４５°でＯＦ
Ｆ）と、スライドが上昇過程にあることを示すクランク
角信号Ｐ３（クランク角１８０°〜３５０°でＯＮ）を
生成する。また、クラッチ・ブレーキ５３を境にモータ
側を駆動系としクランク軸側を従動系とすると、駆動系
に、フライホイール５２の回転速度に応じた出力信号Ａ
２を発生する回転速度検出手段としてのタコジェネレー
タ５８が設けられる。そして、前記エンコーダ５６、運
転制御用角度信号発生部５７、タコジェネレータ５８か
らの各信号Ａ１，Ｐ１，Ｐ２，Ａ２が、判定手段として
の速度監視部６０に入力し、速度監視部６０は、スライ
ド（クランク軸）の運転速度を監視し、実際の運転速度
が所定の速度パターンと一致していれば速度正常を示す
判定信号Ｙを発生する。

【００３８】スライドの速度パターンは、図１５に示す
ように、モータ５１により起動される起動運転過程と、
信号Ｐ２の立下がりによりブレーキ力が作用する減速過
程と、信号Ｐ１の立上がりにより停止を確認する停止過
程とに分割し、これを１サイクルとしてクランク軸１回
転毎にこの速度パターンが繰り返される。起動運転過程
ではクラッチにより駆動系と従動系が連結され、減速過
程では駆動系と従動系が切り離される。

【００３９】速度監視部６０は、起動運転過程監視部７
０、減速過程監視部８０、停止過程監視部９０をそれぞ
れ有し、各監視部７０，８０，９０からの判定信号Ｙ１
〜Ｙ３を論理和演算しＯＲゲート６１を介して判定信号
Ｙを発生する。各監視部７０，８０，９０の構成を図１
６〜図１８に示し説明する。起動運転過程監視部７０
は、図１６に示すように、エンコーダ５６からの角度信
号Ａ１と運転制御用角度信号発生部５７からの制動開始
を指令する信号Ｐ２の論理積を演算するＡＮＤゲート７
１と、このＡＮＤゲート７１の出力を基準信号とし、タ
コジェネレータ５８からの出力信号Ａ２を計数信号とし
てスライドの運転速度が起動速度パターンに一致してい
るか否かを判定する速度判定部７２（図１の速度判定部
１０と同様の構成）とで構成される。

【００４０】この起動運転過程監視部７０の動作は以下
のようにである。起動運転過程では、クラッチ・ブレー
キ５３のクラッチにより駆動系と従動系とが連結され
る。このため、駆動系のフライホイール５２の回転速度
は従動系のクランク軸５５の回転速度に比例し、フライ
ホイール５２の回転速度が速くなればタコジェネレータ
５８の出力信号Ａ２の周波数は高くなり、エンコーダ５
６の角度信号Ａ１の周波数も高くなる（発生周期が短
い）。従って、角度信号Ａ１を基準信号とし出力信号Ａ
２を計数信号とすると、角度信号Ａ１の１周期当たりの
出力信号Ａ２のパルス信号の発生個数は常に一定とな
る。角度信号Ａ１と出力信号Ａ２の相関関係は、減速ギ
ヤ機構５４等のギヤ比等動力伝達系の構造から予め知る
ことができ、速度判定部７２の計数回路で計数する角度
信号Ａ１の１周期当たりの出力信号Ａ２のパルス信号の
発生個数を予め設定しておく。

【００４１】信号Ｐ２がＯＮ状態にある期間は、ＡＮＤ
ゲート７１を介して角度信号Ａ１が速度判定部７２に入
力し、速度判定部７２は、これを基準信号として出力信
号Ａ２の入力個数を計数し、予め定めた設定値に一致し
ていれば速度正常を示す判定信号Ｙ１を発生する。信号
Ｐ２が立下がって減速過程に移行すると、ＡＮＤゲート
７１の出力は停止して速度判定部７２の判定信号Ｙ１は
停止する。

【００４２】減速過程監視部８０は、図１７に示すよう
に、信号Ｐ２の立下がりをトリガとして信号Ａ２の入力
毎に速度信号ＶＲを更新する速度信号発生部８１と、速
度信号ＶＲに対応する周波数のクロック信号Ｘ２を発生
するクロック信号発生部８２と、信号Ａ１を基準信号と
しクロック信号Ｘ２を計数信号としてスライドの運転速
度が減速過程の速度パターンに一致しているか否かを判
定する速度判定部８３（図１の速度判定部１０と同様の
構成）とで構成される。

【００４３】この減速過程監視部８０の動作は以下のよ
うである。減速過程では、信号Ｐ２の立下がりのタイミ
ングで、クラッチ・ブレーキ５３のクラッチが断状態と
なり駆動系と従動系とが切り離され、従動系はクラッチ
・ブレーキ５３のブレーキで制動される。従って、信号
Ｐ２の立下がり信号の発生タイミングで、速度信号発生
部８１はタコジェネレータ５８の出力信号Ａ２をタイミ
ング信号とし、予め記憶した減速運転の速度パターンに
基づいて速度信号ＶＲを更新して出力する。これによ
り、クロック信号発生部８２から速度信号ＶＲに対応し
た周波数のクロック信号Ｘ２が発生する。速度判定部８
３は、前述と同様に、エンコーダ５６からの角度信号Ａ
１を基準信号としてクロック信号Ｘ２の入力個数を計数
し、予め定めた設定値に一致していれば速度正常を示す
判定信号Ｙ２を発生する。信号Ｐ２が立上がって停止過
程に移行すると、速度信号発生部８１の速度信号ＶＲの
停止により速度判定部７２の判定信号Ｙ２は停止する。

【００４４】停止過程監視部９０は、図１８に示すよう
に、信号Ｐ１がＯＮしている上死点範囲（クランク角３
４０°〜１５°）で予め設定した速度信号ＶＲ（スライ
ドがこの速度以下になったら停止と判断できる速度）を
発生する速度信号発生部９１と、速度信号ＶＲに対応す
る周波数のクロック信号Ｘ２を発生するクロック信号発
生部９２と、信号Ａ１を基準信号としクロック信号Ｘ２
を計数信号としてスライドの運転速度が停止運転パター
ンに一致しているか否かを判定する速度判定部９３（図
１の速度判定部１０と同様の構成）とで構成される。

【００４５】この停止過程監視部９０の動作を説明す
る。尚、この停止過程監視部９０の構成及び動作は、Ｐ
ＣＴ／ＪＰ９６／２２２９で従来公知である。速度信号
発生部９１は、信号Ｐ１のＯＮ期間において、前述した
予め記憶した一定の停止判断用の速度信号ＶＲを生成
し、クロック信号発生部９２は、この速度信号ＶＲに対
応した一定周波数のクロック信号Ｘ２を発生する。速度
判定部９３は、前述と同様にエンコーダ５６からの角度
信号Ａ１を基準信号としてクロック信号Ｘ２の入力個数
を計数する。この速度判定部９３では、角度信号Ａ１
を、内部の計数装置のリセット／プリセット信号として
使用する。例えば、角度信号Ａ１の反転信号で計数回路
のリセットを行い、その反転信号の立上がりでリセット
を解除する構成とする。これにより、角度信号Ａ１の立
上がりで計数回路がリセットされ、立下がりでリセット
解除されてカウント動作が開始される。

【００４６】そして、スライド速度が設定した停止速度
より速く角度信号Ａ１の周期が短い時は、クロック信号
Ｘ２が設定個数入力する以前に計数回路がリセットされ
てカウントアップ信号は発生しない。スライド速度が次
第に低下して角度信号Ａ１の周期が長くなり、角度信号
Ａ１の周期内でクロック信号Ｘ２が設定個数が入力すれ
ば計数回路からカウントアップ信号が発生し、速度判定
部９３から前記カウントアップ信号に基づいてスライド
停止を示す判定信号Ｙ３が発生する。

【００４７】次に、図１４のプレス機械の１サイクルに
おける速度監視動作について説明する。例えば、作業者
の運転ボタン操作によりクラッチ・ブレーキ５３のクラ
ッチが接続されてスライドの運転が開始されると、スラ
イドの起動に伴ってタコジェネレータ５８とエンコーダ
５６からそれぞれ出力信号Ａ２、角度信号Ａ１が発生し
て速度監視部６０に入力する。スライドの下降行程では
図１５の起動運転過程の速度パターンに従ってスライド
が下降する。この期間では、運転制御用角度信号発生部
５７からの信号Ｐ２はＯＮ状態であり、起動運転過程監
視部７０によって速度監視が前述のようにして行われ
る。その後、スライドが下死点を通過し上昇行程に入る
と、所定角度で信号Ｐ２が立下がり、切換え指令信号に
よりクラッチ・ブレーキ５３のクラッチが断状態となり
駆動系と従動系が切り離され、ブレーキが作動して減速
過程に移行する。減速過程に移行すると前述のようにし
て減速過程監視部８０で速度監視される。その後、信号
Ｐ１の立上がりによって停止過程に移行すると、この信
号Ｐ１の立上がりにより停止過程監視部９０による停止
監視が前述のようにして行われる。

【００４８】このようにしてスライドの速度監視が行わ
れ、スライド速度が設定した速度パターンに一致してい
れば、各監視部７０〜９０からの判定信号Ｙ１〜Ｙ３
が、順次連続的に発生してＯＲゲート６１から判定信号
Ｙが継続して発生し、スライド速度正常を知らせる。前
記判定信号Ｙ１〜Ｙ３のいずれか１つが停止すれば、Ｏ
Ｒゲート６１からの判定信号Ｙが停止してスライドの実
際の速度が速度パターンからずれたことを知らせる。正
常であればスライドは、信号Ｐ１のＯＮ期間である上死
点範囲（クランク角３４０°〜１５°）内で停止する。

【００４９】次に、複数の速度パターンを有する場合に
ついて発明する。プレス機械では、スライドの速度パタ
ーンが図１２のように複数設定できるものがある。この
場合、図１の構成では、速度パターン毎の速度データを
記憶させ、パターンの変更毎に速度信号ＶＲを変更しク
ロック信号Ｘ２を変更する必要がある。しかし、図１４
のように駆動系にタコジェネレータ５８等を設け、駆動
系の回転速度信号をクロック信号に利用すれば起動運転
過程の監視においてこのような操作は必要ない。

【００５０】即ち、前述したように、駆動系と従動系が
クラッチで連結されていれば、駆動系と従動系の回転速
度は比例し、駆動系の回転速度が速くなれば従動系の回
転速度も速くなり、遅くなれば遅くなる。従って、エン
コーダ５６からの角度信号Ａ１の１周期当たりのタコジ
ェネレータ５８の出力信号Ａ２のパルス数は、駆動系の
回転速度が変わっても一定となる。プレス機械が、１サ
イクル運転中の駆動系の回転速度は一定であり、速度パ
ターンの変更を駆動系の回転速度を変更して行うものと
すれば、速度パターンが変更されても角度信号Ａ１と出
力信号Ａ２の相関関係は常に一定の関係になっており、
図１の構成のような速度パターンの変更によりクロック
信号の周波数を変更する操作は不要である。

【００５１】従って、スライドの速度パターンが複数設
定できるプレス機械であっても、タコジェネレータ５８
の出力信号Ａ２を直接速度判定部７２に入力すれば、図
１の速度信号発生部４及びクロック信号発生部５を省略
して起動運転過程の速度監視が可能である。また、減速
過程監視部８０については、スライドの速度パターンが
複数設定できるプレス機械では以下のように構成すれば
よい。

【００５２】減速過程では、駆動系と従動系は切り離さ
れている。そして、駆動系は一定の回転速度で回転し、
従動系はブレーキにより制動されて減速される。従っ
て、タコジェネレータ５８の出力信号Ａ２の周波数は変
化しないが、エンコーダ５６の角度信号Ａ１の周期は次
第に長くなる。このため、角度信号Ａ１の１周期毎の出
力信号Ａ２の入力個数は次第に増加する。しかし、高速
パターンでは、タコジェネレータ５８の出力信号Ａ２の
周波数が高くなるが、従動系の回転速度も速く角度信号
Ｘ１の周波数も高くなり、制動開始からのエンコーダ５
６の角度信号Ａ１の単位角度当たりの周期が短くなる。
また、低速パターンでは、タコジェネレータ５８の出力
信号Ａ２の周波数が低くなるが、従動系の回転速度も遅
く角度信号Ｘ１の周波数も低くなり、制動開始からのエ
ンコーダ５６の角度信号Ａ１の単位角度当たりの周期が
長くなる。このため、制動開始から角度信号Ａ１が１°
進む毎の出力信号Ａ２のパルス数の増加のパターンは、
速度パターンが異なっても同じである。従って、駆動系
と従動系の回転速度の相関関係に基づいて速度信号発生
部８１からの速度信号ＶＲを適切に変化させることによ
り、速度パターンが異なっても同一の速度信号ＶＲの発
生パターンで減速過程の速度監視が可能となる。

【００５３】停止過程監視部９０に関しては、言うまで
もなく速度パターンが複数であっても同一の構成でよ
い。図１９は、角度信号Ａ１の固定故障を起動運転過程
の立上がりで検出できるようにした起動運転過程監視部
の別の実施形態である。図１９において、この起動運転
過程監視部７０は、角度信号Ａ１に基づいてクランク軸
５５の回転を確認する回転確認回路１０１と、回転確認
回路１０１の出力と起動運転過程監視部７０の判定信号
Ｙ１を入力するＡＮＤゲート１０２を設け、ＡＮＤゲー
ト１０２の出力を起動運転過程の判定信号Ｙ１′として
いる。

【００５４】かかる構成によれば、エンコーダ５６から
の角度信号Ａ１が入力しない時は回転確認回路１０１の
出力が発生せず、ＡＮＤゲート１０２の出力が発生しな
い。尚、回転確認回路１０１は、角度信号Ａ１のパルス
幅とパルス間隔をオフ・ディレー回路とオン・ディレー
回路とで監視し、角度信号Ａ１のパルス信号発生間隔が
所定値以下になった時にオン・ディレー回路からの回転
確認の出力信号が発生する構成であり、ＰＣＴ／ＪＰ９
３／１６９５で従来公知である。

【００５５】図１６及び図１７の各実施形態では、信号
Ｐ２の立上がり信号、立下がり信号をそれぞれ起動運転
過程、減速過程の各速度監視のタイミング信号とした例
を示したが、クラッチの接続、非接続を検出し、この検
出出力を起動運転過程、減速過程の速度監視のタイミン
グ信号に用いることができる。即ち、駆動系と従属系が
クラッチで接続された瞬間は駆動系の回転速度が遅くな
り、逆に、駆動系と従属系が切り離された瞬間は駆動系
の回転速度が速くなる。この微小な回転速度の変化を検
出しクラッチが接続された時に起動運転過程速度監視を
開始し、クラッチが切り離された時に減速過程速度監視
を開始する。

【００５６】図２０に、クラッチの断接を検出して速度
監視を開始する実施形態を示す。図２０において、周波
数／電圧変換回路（以下、Ｆ／Ｖ変換回路とする）１０
３は、タコジェネレータ５８の出力信号Ａ２の周波数に
応じた電圧値の出力を発生する。立下がり検出回路１０
４は、Ｆ／Ｖ変換回路１０３の出力信号レベルが低下し
た時を検出して出力を発生する。立上がり検出回路１０
５は、Ｆ／Ｖ変換回路１０３の出力信号レベルが増大し
た時を検出して出力を発生する。自己保持回路１０６
は、立下がり検出回路１０４の出力をトリガ入力とし信
号Ｐ２（クランク角３００°〜３４５°でＯＦＦ）をホ
ールド入力と、その出力は整流回路１０８で整流され
て、図１６に示す起動運転過程監視部７０のＡＮＤゲー
ト７１に入力する。また、自己保持回路１０７は、立上
がり検出回路１０５の出力をトリガ入力とし信号Ｐ３
（クランク角１８０°〜３５０°でＯＮ）をホールド入
力と、その出力は整流回路１０９で整流されて、図１７
に示す減速過程監視部８０の速度信号発生部８１に開始
タイミングのトリガ信号として入力する。

【００５７】次に動作を説明する。信号Ｐ２の立上がり
でクラッチが接続されると、駆動系の回転速度が瞬間的
に遅くなり、出力信号Ａ２の周波数が下がり、Ｆ／Ｖ変
換回路１０３の出力レベルが低下する。これにより、自
己保持回路１０６のトリガ端子に立下がり検出回路１０
４の出力が入力する。ホールド端子側の信号Ｐ２は既に
立上がっており、立下がり検出回路１０４の出力発生に
より自己保持回路１０６は出力を発生し、整流回路１０
８で整流されてＡＮＤゲート７１に入力する。この整流
出力の入力により、起動運転過程監視部７０は速度監視
を開始する。

【００５８】また、減速過程では、信号Ｐ２の立下がり
でクラッチが切り離されると、駆動系の回転速度が瞬間
的に速くなり、出力信号Ａ２の周波数が高く、Ｆ／Ｖ変
換回路１０３の出力レベルが増大する。これにより、自
己保持回路１０７のトリガ端子に立上がり検出回路１０
５の出力が入力する。ホールド端子側の信号Ｐ３はスラ
イドが下死点を通過した時点で立上がっており、立上が
り検出回路１０５の出力発生により自己保持回路１０７
の出力が整流回路１０９で整流されて減速過程監視部８
０の速度信号発生部８１に入力する。これにより、減速
過程監視部８０は速度監視を開始する。

【００５９】次に、図２１にスライド運転制御用クラン
ク角度信号の誤り検出機能を設けた実施形態を示す。
尚、図１４と同一部分には同一符号を付して説明を省略
する。スラいド運転制御用のクランク角度信号Ｐ１〜Ｐ
３の誤りは、例えば信号Ｐ１の立下がりが遅れると、上
死点後１５°のクランク角手前でスライドが停止したか
否かがわからずブレーキ性能の検査がなされない。ま
た、信号Ｐ２の立下がりが遅れると制動が遅れてスライ
ドは上死点を通過して再度下降する虞れがある。また、
信号Ｐ３の立上がりが早まるとスライドが下死点に到達
する前に上昇行程と作業者が判定する虞れがある。従っ
て、安全対策上、運転制御用角度信号Ｐ１〜Ｐ３の監視
が必要となる。

【００６０】図２１において、制御用角度信号監視部１
１０は、タコジェネレータ５８からのパルス信号を計数
して、制御用角度信号Ｐ１〜Ｐ３の立上がり或いは立下
がりのタイミングが正常か否かを監視している。全て正
常であれば、出力信号Ｘを発生し、この出力信号Ｘと速
度監視部６０の判定信号ＹをＡＮＤゲート１１１に入力
し、ＡＮＤゲート１１１から出力信号Ｚが発生すればプ
レス機械が正常に運転制御されていることを示す。

【００６１】次に、運転制御用角度信号の具体的な監視
動作について説明する。まず、信号Ｐ１の立下がりと信
号Ｐ３の立上がりの誤り検査について述べる。信号Ｐ１
〜Ｐ３はエンコーダ５６の角度信号に基づいて生成され
る。信号Ｐ１の立下がり（クランク角１５°）から信号
Ｐ３の立上がり（クランク角１８０°）の期間では、ク
ラッチにより駆動系と従動系が接続状態にあるので、エ
ンコーダ５６の角度信号Ａ１とタコジェネレータ５８の
出力信号Ａ２は比例関係がある。従って、この期間のタ
コジェネレータ５８の出力信号Ａ２の発生パルス数は運
転速度に関係なく一定となる。このため、例えば図３に
示す故障監視機能付きの計数回路１５を用いてタコジェ
ネレータ５８の出力信号Ａ２のパルス数を計数すればよ
い。即ち、信号Ｐ１の立下がり信号に基づいてカウント
を開始し信号Ｐ３の立上がり信号に基づいてリセットす
る。カウント開始からリセットまでの期間で、入力パル
ス数が設定値であれば正常であり、異なれば信号Ｐ１と
信号Ｐ３のどちらかに誤りがあることになる。ただし、
信号Ｐ１と信号Ｐ３の両方に誤りが存在する場合、入力
パルス数が設定値と一致する虞れがあり、誤りを検出で
きない虞れがある。これを防止するには、クランク軸と
同期ずれが生じないようクランク軸に固定した円板に下
死点（クランク角１８０°）位置を示すマークを付け、
これを検出して下死点信号を別途生成し、この下死点信
号を計数回路のリセット信号に用いれば、信号Ｐ１の立
下がりの誤りは確実に検出できる。

【００６２】次に、信号Ｐ２の立下がりの誤りの検査に
ついて述べる。下死点から制動が開始されるまでの間
は、クラッチにより駆動系と従動系が接続状態にあるの
で、前述と同様にエンコーダ５６の角度信号Ａ１とタコ
ジェネレータ５８の出力信号Ａ２は比例関係があり、こ
の期間のタコジェネレータ５８の出力信号Ａ２の発生パ
ルス数は運転速度に関係なく一定となる。従って、この
期間のタコジェネレータ５８のパルス発生数を計数回路
でカウントし、カウントアップ信号の立上がるタイミン
グで、信号Ｐ２が立下がっているか否かを検査すればよ
い。立下がっていなければ、ブーレキを直ちに動作して
制動をかける。この場合も、前述のようなクランク軸５
６と同期ずれのない下死点信号を別途生成して用いれば
一層確実な検査が行える。

【００６３】図２２には、信号Ｐ３の立上がりが早まる
のを防ぐための構成例を示す。図２２において、信号Ｐ
１の反転信号と信号Ｐ２を論理積演算するＡＮＤゲート
１２１と、ＡＮＤゲート１２１の出力信号とタコジェネ
レータ５８の出力信号Ａ２を論理積演算するＡＮＤゲー
ト１２２と、ＡＮＤゲート１２２の出力信号をカウント
する図３と同様の故障監視機能付き計数回路１２３と、
計数回路１２３の出力信号をトリガ入力とし信号Ｐ３を
ホールド入力とする自己保持回路１２４と、自己保持回
路１２４の出力信号を整流する整流回路１２５とで構成
し、整流回路１２５の出力信号Ｐ３′を、スライドが上
昇過程にあることを示す信号として用いる。

【００６４】かかる構成では、信号Ｐ１が立下がるクラ
ンク角１５°からタコジェネレータ５８の出力信号Ａ２
のカウントを開始し、所定数カウントした時に計数回路
１２３の出力信号が発生する。これにより、信号Ｐ３の
立上がりが早まっても、計数回路１２３のカウント終了
時点までは信号Ｐ３′は発生せず、スライド上昇過程を
示す信号が下死点以前に発生することを防止できる。

【００６５】尚、前述のクランク軸と同期ずれのない下
死点信号を別途生成し、この下死点信号と計数回路１２
３の出力信号との論理積出力を自己保持回路１２４のト
リガ入力とすれば、スライド上昇過程を示す信号が下死
点以前に発生することを、より一層確実に防止できる。
もし、一致しなければ信号Ｐ３′は発生しない。速度パ
ターンを変更する場合について、前述では駆動系の回転
速度を変えて行う例を示した。この他に、駆動系の回転
速度を一定にして減速ギヤ機構５４のギヤ比を変えて行
う場合がある。

【００６６】図２３に減速ギヤ機構５４を変速制御して
速度パターンを変更する場合の実施形態を示す。尚、図
１４と同一部分には同一符号を付す。図２３において、
変速制御回路１３１は、速度パターンの変更により減速
ギヤ機構５４に変速制御信号を出力する。分周回路１３
２は、変速制御信号に基づいて所定の分周比を設定して
タコジェネレータ５８の出力信号Ａ２を分周し、その分
周信号Ａ２′を、図１４に示す速度監視部６０に出力す
る。

【００６７】かかる構成では、駆動系の回転速度は速度
パターンに関係なく一定である。従って、変速制御回路
１３１の変速制御信号に応じてタコジェネレータ５８の
出力信号Ａ２を適切に分周し、その分周信号Ａ２′を計
数信号として速度監視部６０に出力すれば、速度監視部
６０の設定を変えることなく複数の速度パターンに対し
て速度監視が行える。

【００６８】ところで、運転速度が速過ぎると制動距離
が大きくスライドの停止が間に合わない虞れがある。図
２４は、駆動系の回転速度が所定の回転速度以下の時の
み運転許可の信号を生成する構成例を示す。図２４にお
いて、分周回路１４１は、タコジェネレータ５８の出力
信号Ａ２を予め設定した分周比（例えば１／２）で分周
する。オン・ディレー回路１４２は、分周回路１４１の
分周信号Ｓの立上がりを所定時間遅延する。オン・ディ
レー回路１４２の出力は整流回路１４３で整流されてＡ
ＮＤゲート１４４の一方の入力端子に入力する。ＡＮＤ
ゲート１４４の他方の入力端子には、図２１に示すＡＮ
Ｄゲート１１１の出力信号が入力する。

【００６９】次に、図２５のタイムチャートに従って動
作を説明する。分周回路１４２の分周信号Ｓは、タコジ
ェネレータ５８の出力信号Ａ２の１／２の周波数の信号
となる。駆動系の回転速度が速くなるとタコジェネレー
タ５８の出力信号Ａ２の周波数が高くなり、これに従っ
て分周信号Ｓの周期も短くなる。出力信号Ａ２の周波数
が図中の点線で示すように短くなり、分周信号Ｓのパル
ス幅がオン・ディレー回路１４２の遅延時間より短くな
ると、オン・ディレー回路１４２から出力が生成され
ず、ＡＮＤゲート１４４の出力が停止する。従って、駆
動系の回転速度の上限に基づいてオン・ディレー回路１
４２の遅延時間を設定すれば、前記上限速度を越えると
ＡＮＤゲート１４４の出力が停止して運転許可の信号を
停止する。

【００７０】尚、本実施形態では、プレス機械のスライ
ド速度監視に適用した例を示したが、これに限らず、移
動体、例えば列車や自動車等の速度監視にも適用可能で
ある。

【００７１】

【発明の効果】以上のように請求項１，２に記載の発明
によれば、予め定めた速度パターンに従って運転される
制御対象の運転中において、制御対象の速度を監視する
ことができるので、制御対象の速度制御の精度を向上で
きる。請求項３，４に記載の発明によれば、請求項１，
２の効果に加えて、判定手段に故障が発生した時には、
速度正常を示す判定信号が発生せず、安全性が向上す
る。

【００７２】請求項５に記載の発明によれば、プレス機
械の運転制御の精度及び安全性を向上できる。請求項６
に記載の発明によれば、請求項５の効果に加えて、速度
パターンに応じた設定速度信号として、モータ回転速度
を検出する回転速度検出手段の回転速度信号を利用でき
る。

【００７３】請求項７〜１０に記載の発明によれば、速
度パターンを変更した場合でも、速度判定部側の設定を
変更する必要がない。請求項１１に記載の発明によれ
ば、プレス機械のスライド運転制御の精度及び安全性を
より一層向上できる。請求項１２，１３に記載の発明に
よれば、連結手段の断・接動作を利用して起動運転過程
と減速過程の速度監視の開始タイミングを制御すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転体の速度監視に適用した第１実施
形態の構成図

【図２】回転体の速度パターンの一例を示す図

【図３】図１の速度判定部の構成図

【図４】速度判定部の動作タイムチャート

【図５】図３の計数回路の構成図

【図６】計数回路の動作タイムチャート

【図７】図１の信号Ｘ１を基準信号とした時に信号Ｘ１
とＸ２の関係を示す図

【図８】図１の信号Ｘ２を基準信号とした時に信号Ｘ１
とＸ２の関係を示す図

【図９】速度判定部の別の実施形態を示す図人士

【図１０】速度信号発生部の別の実施形態を示す構成図

【図１１】図１０の動作説明図

【図１２】異なる速度パターンを示す図

【図１３】速度パターンが複数ある場合の信号発生部の
構成図

【図１４】プレス機械に本発明の速度監視装置を適用し
た実施形態の構成図

【図１５】プレス機械の速度パターンの一例を示す図

【図１６】図１４の起動運転過程監視部の構成図

【図１７】図１４の減速過程監視部の構成図

【図１８】図１４の停止過程監視部の構成図

【図１９】起動運転過程監視部の別の実施形態の構成図

【図２０】クラッチの断・接の検出信号を監視タイミン
グとする場合の構成図

【図２１】プレス機械に本発明の速度監視装置を適用し
た別の実施形態の構成図

【図２２】スライド上昇行程を示す信号Ｐ３の立上がり
の抑制する回路図

【図２３】減速ギヤ機構により速度パターンを変更する
場合の実施形態の構成図

【図２４】駆動系の速度オーバーを監視する回路図

【図２５】図２４の回路の動作タイムチャート

【符号の説明】

１回転体３，５６エンコーダ４速度信号発生部５信号発生器６クロック信号発生部１０，２０速度判定部１５計数回路５３クラッチ・ブレーキ５５クランク軸５７運転制御用角度信号発生部５８タコジェネレータ６０速度監視部７０起動運転過程監視部８０減速過程監視部９０停止過程監視部１０３Ｆ／Ｖ変換回路１０４立下がり検出回路１０５立上がり検出回路１０６，１０７自己保持回路１３１変速制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】制御対象の予め定めた設定速度に従って周
波数の異なる設定速度信号を発生する設定速度信号発生
手段と、前記制御対象の実際の速度を検出し検出速度に
応じた周波数の実速度信号を発生する実速度信号発生手
段と、前記設定速度信号及び前記実速度信号のいずれか
一方を基準信号とし他方を計数信号とし前記基準信号の
単位周期当たりの前記計数信号の入力個数を計数しこの
計数値が予め定めた設定値であるか否かを判定し設定値
の時に速度正常と判断する判定手段とを、備えて構成し
たことを特徴とする速度監視装置。
【請求項２】前記設定速度信号発生手段は、一定周期で
前記設定速度に従った速度信号を発生する速度信号発生
部と、該速度信号発生部からの速度信号変化に応じた周
波数のクロック信号を計数信号として発生するクロック
信号発生部とを備える構成である請求項１に記載の速度
監視装置。
【請求項３】前記判定手段は、計数動作異常時に出力信
号を発生しない故障監視付き計数回路を備え、該計数回
路は、前記計数信号入力数を計数して所定値になった時
に出力を発生する計数部と、該計数部の入力信号を前記
計数信号と当該計数信号より高い周波数の高周波信号と
に切換え可能な信号切換え部と、前記計数部からの前記
出力が入力した時に当該計数部に前記高周波信号を入力
させるよう前記信号切換え部を制御する制御部と、前記
高周波信号の入力数が前記所定値になる毎に前記計数部
から発生する分周信号を入力し、該分周信号が所定周波
数の時のみ前記計数部の計数動作が正常であることを示
す正常判定出力を発生する周波数判別部とを備える構成
である請求項１又は２に記載の速度監視装置。
【請求項４】前記判定手段は、シフトレジスタと、該シ
フトレジスタの各段の出力信号を加算する加算回路と、
該加算回路の加算出力を閾値演算するウィンドウコンパ
レータとを備えて構成され、前記シフトレジスタが、前
記基準信号をデータ入力とし前記計数信号をクロック信
号とし該クロック信号が前記設定値と同数入力した時に
シフト動作が一巡する構成であり、前記ウィンドウコン
パレータが、加算回路の加算出力レベルが論理値１の時
のみ出力を発生する構成である請求項１又は２に記載の
速度監視装置。
【請求項５】前記制御対象が、プレス機械のスライドで
ある請求項１〜４のいずれか１つに記載の速度監視装
置。
【請求項６】前記プレス機械は、モータ駆動力を断接可
能な連結手段を介してクランク軸に伝達しクランク軸を
介してスライドを往復運動させる構成であり、前記判定
手段が、前記モータ回転速度を検出する回転速度検出手
段の検出信号とクランク軸の回転角度を検出する角度検
出手段の角度信号のいずれか一方を前記基準信号とし他
方を前記計数信号として速度監視を行う構成である請求
項５に記載の速度監視装置。
【請求項７】前記判定手段は、前記連結手段が接続状態
にある起動運転過程のスライド速度を監視する起動運転
過程監視部と、前記連結手段が断状態にありブレーキに
よりスライドを制動する減速過程のスライド速度を監視
する減速過程監視部と、スライドが停止する停止過程の
スライドの停止を監視する停止過程監視部とを備える構
成である請求項６に記載の速度監視装置。
【請求項８】前記起動運転過程監視部は、スライドの制
動開始時に立下がり制動解除時に立上がるスライド停止
タイミングを制御するクランク角信号の立上がりをトリ
ガとし、前記角度検出手段の角度信号を基準信号とし前
記回転速度検出手段の検出信号を計数信号として速度判
定を行う速度判定部を備える構成である請求項７記載の
速度監視装置。
【請求項９】前記減速過程監視部は、スライドの制動開
始時に立下がるスライド停止タイミングを制御するクラ
ンク角信号の前記立下がりをトリガとして前記回転速度
検出手段からの信号周期で予め設定した減速過程速度に
従った速度信号を発生する速度信号発生部と、該速度信
号発生部からの速度信号変化に応じた周波数のクロック
信号を発生するクロック信号発生部と、前記角度検出手
段の角度信号を基準信号とし前記クロック信号発生部か
らのクロック信号を計数信号として速度判定を行う速度
判定部を備える構成である請求項７に記載の速度監視装
置。
【請求項１０】前記停止過程監視部は、スライドの停止
範囲を定めるクランク角信号をトリガとし、予め設定し
た停止速度に従った速度信号を発生する速度信号発生部
と、該速度信号発生部からの速度信号に応じた一定周波
数のクロック信号を発生するクロック信号発生部と、前
記角度検出手段の角度信号を基準信号とし前記クロック
信号発生部からのクロック信号を計数信号として停止判
定を行う速度判定部を備える構成である請求項７に記載
の速度監視装置。
【請求項１１】前記回転速度検出手段の検出信号で、前
記角度検出手段の角度信号に基づいて生成されるスライ
ド制御用クランク角信号を監視する手段を備える請求項
６〜１０のいずれか１つに記載の速度監視装置。
【請求項１２】前記連結手段の断・接を検出し、この検
出信号を、前記起動運転過程と減速過程の速度監視開始
のタイミング信号とする構成である請求項７記載の速度
監視装置。
【請求項１３】前記連結手段の断・接時に生じる前記回
転速度信号の周波数変化を検出し、該検出信号の発生に
基づいて前記起動運転過程と減速過程の速度監視を開始
する構成である請求項１２記載の速度監視装置。