JPS63303630A

JPS63303630A - 誤作動検出器

Info

Publication number: JPS63303630A
Application number: JP63044086A
Authority: JP
Inventors: オースチン　バーナード　バーンズ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-02-27
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1988-12-12
Also published as: US4837656A; EP0284217A1; KR880010315A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は機械の誤作動を検出する誤作動検出器に関する
。

誤作動検出器は穿孔プレスまたは型打抜機械のような機
械の誤作動を検出することが知られている。かかる機械
に取り付けられているスイッチは、一定の操作に応じて
オンまたはオフとなるように作動される。機械の事故を
防止するように、例えば誤作動が生じた場合に機械が損
傷しないように、かかる誤作動検出器はスイッチの状態
を監視しかつ操作者に警告したり機械を自動的に止めた
りそのいずをも行うようにどんな無効状態をも認めるよ
うに配列されている。

かかる機械に適用されるスイッチは常時、機械のフレー
ムに接続される１つの極と、既知の誤作動検出器に接続
される他の極とを備えている。機械のフレームに直流が
注入され、誤作動検出器はスイッチのスイッチング状態
を監視するように開じられるどんなスイッチにでも通る
直流を検出する。しかし、電圧サージおよび増減する交
流波は直流成分を有し、これはかかるソースからの妨害
が隣接回路ならびに機械の電力供給源における電圧と電
流の変動からスイッチと誤作動検出器との間の検出ライ
ンに誘起される電圧に起因するという問題を引き起こす
。したがって誤作動検出器の入力段はかかる妨害信号に
鈍感となるように設計しなければならないが、それにも
かかわらず大きな妨害信号が依然としてスイッチの状態
を不正確に感知させることがあり、誤作動検出器の不正
確な作動につながる。

スイッチ自体にも問題がある。それらに加わる試験信号
は直流であるので、接点は電気分解を受けやすい。また
、スイッチ接点は例えば潤滑油、冷却液、および金属粒
子によって汚染されることがある。かくて、スイッチの
抵抗はＦＲ問と共に変化することがあるので、スイッチ
がｍじられるときに理論的にピＯの抵抗が無視できない
抵抗値となることがあり、またスイッチが開くときに理
論的に無限大の抵抗が無視できない有限値まで減少され
ることがある。既知の誤作動検出器の入力回路はスイッ
チの開開状態をチェックするので、スイッチング状態の
時間に伴う劣化はにせの不正確な読みを生じさせること
があり、この場合もまた誤作動検出器の不正確な作動に
つながる。

循環機械、すなわち細度も作動のサイクルを繰り返す機
械では、作動のサイクルに関連した特定の時期に、循環
作動を監視する一定のスイッチの状態を試験するのが普
通である。換言すれば、かかるスイッチは作動の各サイ
クルの所定部分においてのみ監視される。既知の誤作動
検出器はスイッチのスイッチング状態に応動し、したが
って誤った検出を生じる可能性がある。特に、スイッチ
の１つが機械の正しい作動を示すその状態に欠ける場合
、このスイッチは各監視時期中監視され、誤作動検出器
は実際にスイッチがもはや作動を監視しないときに作動
が正しいことを示す。したがって検出器は誤作動を検出
せず、これは機械の損（セ、機械によって作られたり作
用される部品の損傷、ならびにおそらく人口の（１害に
通じることがある。

本発明の１つの面により、機械の作動パラメータに応動
するスイッチ装置を持つ機械の誤作動を検出する誤作動
検出器であり、スイッチ装置に交流試験信号を供給する
供給装置とスイッチ装置の状態を決定する決定装置とを
含む＠２誤作動検出器において、決定装置は交流試験信
号に対するスイッチ装置の抵抗がしきい値を越えるかど
うかを決定するように配列されることを特徴とする遺作
初検出器が提供される。

交流試験信号を用いることによって、電気分解の問題は
事実上回避される。また、スイッチ装置の抵抗を監視す
ることによって、誤作動検出器は例えばスイッチ接点の
汚染やスイッチング・デバイスの老化に起因するオンお
よびオフ抵抗値の変化を受けずにスイッチ装置の状態に
一段と確実に応動することができる。かかる誤作動検出
器はしたがって一段と確実な作動を提供する。

交流試験信号は幹線周波数またはその倍数に等しい周波
数を有し、また幹線供給に闇して所定の量だけ移相され
る位相を有することが望ましい。

誤作動検出器において試験信号に固定された同期または
位相検出を用いることによって、例えばスイッチ装置か
ら検出器までの試験ラインに誘起される妨害に対する検
出器の感度は大幅に減少され、かくて検出器はにせの妨
害信号を事実１免れる。

この免除性は、試験信号の所定のサイクル数の有無にの
み応答するように検出器を配列することによってさらに
改良される。

誤作動検出器は、直列接続の電磁リレー接点とトライア
ックのような半導体スイッチとを含み、誤作動検出の場
合に機械を非活性化する装置を有することがある。トラ
イアックは供給電流をスイッチするために、例えばその
ゼロ交差で、使用されることがあり、リレー接点はトラ
イアックにより電流がスイッチ・オフされたときに開閉
してリレー接点素子間のアークを回避するように配列さ
れている。リレー接点は半導体スイッチ用の補助を提供
し、これはその短絡モードで故障することがある。した
がってスイッチ・オフの信頼性が事実上改良される。

本発明のもう１つの面により、機械の作動パラメータに
応動するスイッチ装置を持つ機械の誤作動を検出する誤
作動検出器であって、タイミング・ウインドーを発生さ
せるタイミング装置と、タイミング・ウインドーの際に
スイッチ装置の第１スイッチング状態から第２スイッチ
ング状態への変化を検出する検出装置とを含むことを特
徴とする誤作動検出器が提供される。

タイミング・ウインドーの際に、スイッチの既存の状態
に応動するのではなく、スイッチの状態の変化に応動す
ることによって、検出器は例えば「安全」スイッチング
状態で故障したスイッチ装置に対する誤った応答を作ら
ない。誤作動検出器の信頼性はしたがって、機械のサイ
クル動作を監視するときに大幅に改良される。

本発明を付図について例として以下に詳しく説明する。

第１図は穿孔プレス２の作動を監視するように配列され
た誤作動検出器１を示す。金属ストリップ・ストック３
は、はどきおよび巻きυ制御装訳４から、ストック終了
スイッチ５、モジュール縁調１１１６、フィーダ・０−
ラフ、およびバックル・スイッチ８を介して穿孔プレス
２に供給される。

穿孔プレス２は端子箱および早切り装Ｍ９に接続された
型センサを右する、ストリップ３から仕上げ部分を打扱
く穿孔型を備えている。型およびセンナは穿孔プレス２
の上に置かれるモジュール装置を形成し、したがって取
りはずされてストリツプ３からいろいろな形の部分を打
抜くように過当なセンサを持つ他の型と交換することが
できる。

穿孔プレス２はその循環動作を＆１１　ａｌｌするカム
・スイッチ１０を有している。カム・スイッチはチェー
ンによ°つて接続される駆動および被駆動のプーリ・ホ
イールの形をしたカム駆動装置１１を備えており、駆動
プーリ・ホイールはプレス・クランク軸（図示されてい
ない）によって駆動される。

破れたカム駆動スイッチ１２は、レバーの上に回転自在
に取り付けられてカム駆動装置１１のチェーンと組み合
わされる従動ローラを持つレバー作動のマイクロスイッ
チを含む。

複数個の「定位置の保護装置」スイッチ１３が型のまわ
りに配置されて、プレス動作中の不測のｉｌｍや障害を
防止するために装着されている保護装置を監視する。

穿孔プレス２と組み合わされる荷重監視器１４は、その
上の荷重を監視してどんな過荷重でも検出する。

穿孔プレス２によって金属ストリップ３から押し出され
る部分の抜出しを監視する装置が具備されている。第１
図には２つの装置が示されているが、常時かかる装置は
１つだけ具備される。第１１！置は部分抜出し光カーテ
ン１５を含む。光カーテン１５は、穿孔プレス２から抜
出した部分の正常な通路が光カーテンを通過するように
置かれた細長い光電変換器１７に光カーテンを向ける却
１長い光源１６を有している。第２装置は、穿孔プレス
２から適当に抜き出される部分を偏向するように抜出し
部分の正常な通路内に配列された板１９を持つ！！撃装
置１８を含む。圧電変換器のような振動感知変換器２０
が板１９の裏面に取り付けられて、打抜き部分が板１９
に当たるとき必ず信号を作るようになっている。

第２図は、第１図に示された穿孔プレス２および関連部
品に対する誤作動検出器１の接続を示す。

検出器１は、幹線電力供給源のような交流入力に接続す
る端子２１および２２を備えている。検出器１は、誤作
動の検出と同時に穿孔プレス２を停止させるプレス停止
回路に接続する出力端子ＨＶＬＯＡＤおよ［ＨＶＨＩＧ
Ｈｅ備エテイル。

検出器１は、第１図に示された配列と組みあわされるい
ろいろなスイッチおよびセンサに接続される多重人力２
３を有している。カム駆動チェーン・チェック・スイッ
チ１２は第１図の破れたカム駆動スイッチに対応し、カ
ム駆動装置１１のチェーン２４を監視する。第２図はプ
レス・カム・スイッチ・１０を示すとともに、カム・ス
イッチ１０の軸に取り付けられたタイミング・カム２６
と共動するプレス・タイミング・スイッチ２５をも示す
。スイッチ２５は、後で説明するような検出Ｎ１用のタ
イミング・ウインドー信号を供給する。

別法として、かかる信号はカム・スイッチ１０の中の適
当な接点によって供給される。

多重人力２３は光カーテン１５の中の部分抜出しスイッ
チ２７または衝撃装置１８、荷重監視器１４に具備され
るプレス過荷重スイッチ２８、穿孔プレス２の型に具備
されるセンサ２９、モジュール縁装置ｉ！！！６に行か
れるミスフィード・スイッチ３０、バックル・スイッチ
８、ストック終了スイッチ５、および直列接続の保護ス
イッチ１３にも接続されている。保護スイッチ１３は正
しい作動中に常時開となるように配列されているが、他
のスイッチは第２図に示される実施例の正しい作動中に
常時開となるように配列されている。

第３図に示される通り、誤作動検出器は）ＩＶＬＯＡＤ
とＨＶＨＩＧＨとの間に直列に接続されたトライアック
３１およびリレー３２を含む。

トライアックおよびリレーは、故障論理回路３４からオ
プトアイソレータ３５を介して入力信号を受ける駆動論
理回路３３によって！＋制御される。オプトアイソレー
タ３５はトライアック３１、リレー３２、および回路３
３を含む高電力回路を検出器の残部から隔離して、高電
力回路における比較的大きな妨害信号の存在に起因する
故障論理回路３４による妨害を回避する。

交流入力端子２１および２２は、電力供給ならびに位相
発生回路３６に接続されている。回路３６は検出器用の
２つの隔離された電力供給源を提供し、その１つは故１
１１ｉＩ論理回路３４およびそれに接続されるその他の
回路に使用されるが、他の電力供給源は高電力回路なら
びにスイッチとセンサに直結される入力回路の部分に使
用される。別々の共通すなわち接地接続３７および３８
は、検出器の妨害に対する免疫性を改良するように正し
い隔離を保証するために具備されている。回路３６は、
後で説明する通り、交流試験信号および基準位相信号を
発生させる位相発生器を含む。

検出器１はスイッチ２５に接続されて穿孔プレス２の循
環作動に従ってタイミング目的の信号を供給するタイミ
ング・チャネル３９を含む。スイッチ２５は、無線周波
数妨害を除去する無線周波数フィルタ４０および検波器
４２に対するスパイク状妨害信号を除去するスパイク・
フィルタ４１を介して接続されている。検波器の出力は
オプトアイソレータ４３を介して位相検出器４４に接続
されるが、位相検出器４４も供給回路３６から基準位相
信号を受信する。検出器４４の出力は、基準信号をも受
信しかつタイミングＩｌｌ　ａｌｌ　＠路４６に接続さ
れる出力を持つディジタル・フィルタ４５に接続されて
いる。

循環作動を監視するように、誤作動検出器は２つのタイ
ミング・モードのいずれかで作動し得る。

第１モードでは、スイッチ２５がカム２６によって作動
される時間によりタイミング・ウインドーが形成される
。常時開スイッチ２５の場合には、このタイミング・ウ
インドーはスイッチが］３１１じられている時間によっ
て形成され、常時ｍスイッチについてはその逆が成り立
つ。もう１つのモードでは、タイミング制御回路４６の
中にある内部タイマはスイッチ２５の開または閏によっ
てトリガされ、セット・ウィンド一時間制御回路４７に
よりセットされる持続時間を右するタイミング・ウイン
ドーを発生させる。タイミング制御回路４８は、誤作動
が検出されて対処ＭＪ置が講じられた侵で検出器をリセ
ットするのに用いられるリセット・スイッチ４８にも接
続されている。タイミング４１１１１回路４６の出力は
故障論理回路３４に接続されている。

誤作動検出器１はさらに１５個の同一人力チャネルを含
むが、第３図にはその内の１つのチャネル４９（第０番
、ただしｎ＝１、・・・・・・、１５）だけが示されて
いる。チャネル４９は、第２図に示されたセンサ・スイ
ッチの１つに接続する入力５０を有している。チャネル
の残部は無線周波数フィルタ５１、スパイク・フィルタ
５２、検波器５３、オプトアイソレータ５４、位相検出
器５５、およびディジタ・フィルタ５６を含むが、これ
らはタイミング・チャネル３９の対応する部品と事実上
同じである。ディジタル・フィルタ５６の出力は故障論
理回路３４に接続されている。

第４図は入力チャネルの１つ、タイミング・チャネル、
および位相発生器の各部分を示す。入力端子５０は、イ
ンダクタ５７およびコンデンサ５８を含む無線周波数フ
ィルタ５１、ならびに抵抗器５９およびコンデンサ６０
を含むスパイク・フィルタ５２を介して、検波器５３の
部分を構成する演算増幅器６１の反転入力に接続されて
いる。

反転入力は、ダイオード６４および６５を介して正負基
準゛、１圧ライン６２ならびに６３にもそれぞれ接続さ
れている。正負基準電圧はツェナー・ダイオード６６と
６７およびドロッピング抵抗器６８と６９によってそれ
ぞれ、正負電力供給ライン＋Ｖ１と−ｖ１から供給され
る。この配列は２つのＲＯＩｉｉを有し、その内の１つ
は以下に説明され、他は１１ｍ１１６１の反転入力に加
えられる電圧を制限して有害な電圧の予想される印加か
らそれを守るようにする。

演剪増幅器６１は交流比較器として接続され、その非反
転入力は抵抗Ｆｊ７０を介してその出力にかつ抵抗器７
２を介して基準ライン７１に接続されている。比較器の
出力は限流抵抗器７３を具備するオプトアイソレータ５
４の発光素子に接続されている。オプトアイソレータ５
４の感光素子はバイアス抵抗器７４を介してもう１つの
正供給ライン＋■２に接続されて、人力チャネルの侵続
部分に出力ＣＨｎを供給する。

タイミング・チャネルはスイッチ２５に接続するトリが
入力を有し、かつ部品５８〜６１．６４゜６５．７０お
よび７２〜７４に対応してそれらと同じ機能を果たす部
品７５〜８５を含み、したがって詳しくは説明しない。

位相発生器は、交流入力端子２１と２２に接続される１
次巻線を有する幹線変圧器８６を含む。

変圧器８６は直列に接続された２個の６Ｖ２次巻線８７
および８８をｈしている。第１の２次巻線８７は背中合
せの制限ツェナー・ダイオード８９の両端に接続されて
、クリップされた正弦波を抵抗器９０および９１から成
る分圧器に供給する。

分圧器の出力はコンデンサ９２の両端に接続されて、Ｉ
　ＶＲＭＳの交流基準信号をライン７１に供給する。

直列接続の２次巻１１１８７と８８はもう１つの背中合
せのツェナー・ダイオード配列９３の両端に、かつ試験
信号ライン９４と共通ライン３７との間に接続されてい
る。試験信号ライン９４はそれぞれの抵抗器９６を介し
て各入力チャネルに、また抵抗器９７を介してタイミン
グ・チャネルに接続されて、対応する入力に接続された
スイッチ用の交流試験信号を供給する。

試験信号ライン９４６抵抗器９８を介してトランジスタ
９９のベースに接続され、同トランジスタのエミッタは
共通ライン３７にかつそのコレクタはオプトアイソレー
タ１００の発光素子に接続されて、限流抵抗器１０１が
具備されている。ダイオード１０２はトランジスタ９９
のベース・エミッタ接合部の両端に接続されてその逆バ
イアスを制限するので、トランジスタは正の半サイクル
で導通しかつ負の半サイクルでカットオフされる。

オプトアイソレータ１００の出力は負荷抵抗器１０３を
介して供給ライン＋■２に接続されるとともに、インバ
ータとして接続されたシュミット・ナンド・ゲート１０
４の入力に接続されている。

インバータ１０４の出力は、タイミング・コンデンサ１
０６およびタイミング抵抗器１０７を備えた単安定マル
チバイブレータ１０５のトリガ入力に接続されている。

単安定ンルチバイブレータ１０５の出力はノア・ゲート
１０８の第１人力に接続されている。インバータ１０４
の出力も、インバータとして接続されたシュミット・ナ
ンド・ゲート１０９を介して、タイミング・コンデンサ
１１１およびタイミング抵抗器１１２を備えたもう１つ
の単安定マルチバイブレータ１１０に接続されている。

単安定マルチバイブレータ１１０の出力はゲート１０８
の第２人力に接続されている。

ゲート１０４，１０９、および１０８の出力はそれぞれ
タイミング信号ＰＨ１，ＰＨ１ならびにＦＷを供給する
。

第５図は第ｎ入力チャネルおよびタイミング・チャネル
の残部を示す。信号ＣＨｎは排他的オア・ゲート１１３
の１つの入力に接続されるが、そのゲートの他の入力は
２路スイツチすなわちリンク配列１１４に接続されて、
ゲート１１３の入力が信号ＰＨ１または信号ＰＨ１を受
信するように接続され、その入力で常時閉または常時間
のスイッチ接点と共に使用するように入力チャネルがプ
リセットされる。

ゲート１１３の出力は、信号ＦＷを受信するように接続
されているクロック入力を持つＤ形フ′リップ・フロッ
プ１１５のデータ入力に接続される。

フリップ・フロップ１１５のＱ出力は、同じく信号ＦＷ
を受信するクロック入力を持つ接点はね返り除去器１１
６（例えば、ＣＭＯ８ｍ積回路型式ＭＣ１４４９０Ｂの
部分）の入力に接続されている。

タイミング・チャネルにある構成部品１１７・〜１２０
はそれぞれ入力チャネルによる構成部品１１３〜１１６
に対応しかつそれと同じ機能を果たし、したがって詳し
くは説明しない。

タイミング・チャネルは信号ＴＩＮを受信し、かつ接点
はね返り除去器１２０の出力がタイミング・チャネルの
出力信号ＴＲＩＧを供給する点で入力チャネルと異なる
。入力チャネルにある接点はね返り除去器１１６の出力
は、正供給ライン＋Ｖ２に接続されているデータ入力を
持つフリップ・フロップ１２１のクロック入力に接続さ
れる。

双安定フリップ・７０ツブ１２１のクリア人力は信号Ｒ
Ｏ８を受信するように接続されている。フリップ・フロ
ップ１２１のＱ出力は３路スイツチ１２３の接点の１つ
すなわち移動ジャンパに接続されているが、フリップ・
フロップ１２１のＱ出力はフリップ・７０ツブ１２４の
データ入力に接続され、このフリップ・フロップ１２４
のクロック入力は信号ＥＮＤを受信するように接続され
かつそのクリア入力は信号Ｒ８Ｔを受信するように接続
されている。フリップ・フロップ１２４のＱ出力は、共
通ライン３８に接続される第３接点を持つスイッチ１２
３の第２接点に接続されている。

スイッチ１２３の第１、第２、および第３位置は、それ
が時間ウィンドーの際に入力信号の変化を感知する動モ
ードで、任意な時間に生じる入力信号の変化を感知する
静モードで、さらに使用不能モードでそれぞれ作動する
ように入力チャネルをプリセットさせる。スイッチ１２
３の出力はチャネルの出力信号Ｆｎを供給するとともに
、インバータ１２６および限流抵抗器１２７を介して発
光ダイオード１２５を駆動するように接続されて、その
チャネルが誤作動を検出したかどうかを示す。

第６図はタイミング制御回路４６を一段と詳しく挙す。

不安定マルチバイブレータが集積回路１２８（型式番号
ＬＭ５５５）および関連の抵抗器１２９と１３０、コン
デンサ１３１と１３２、および加減抵抗器を含むセット
・ウィンド一時間制御器４７によって供給される。マル
チバイブレータの反復率は制御器４７によって２００１
１２と１３．３にｌｌｚとの間の任意な値にセットされ
る。

マルチバイブレータの出力は２進分割鼎（例えばＣＭＯ
８！積回路型式ＭＣＩ４０４０Ｂ）１３３のクロック入
力に接続されているが、この分ｖｊ器の出力は制御器４
７のセツティング次第で１５０ミリ秒と１０．３秒との
間のタイミング間隔を供給する。この出力は、フリップ
・７０ツブ１３５のクリア入力に接続される出力を持つ
オア・ゲート１３４の１つの入力に接続されている。

フリップ・フロップ１３５のデータ入力は供給ライン＋
■２に接続され、また反転出力Ｑは分割器１３３のリセ
ット入力に接続されている。

タイミング拳チャネルの出力信号ＴＲＩＧは、フリップ
・フロップ１３５のり０ツク入力に接続されるとともに
２路スイツチ１３６の接点の１つすなわちジャンパに接
続されるが、このスイッチの他の接点はフリップ・フロ
ップ１３５のＱ出力に接続されている。スイッチ１３６
はタイミング・ウインドーの内部発生を選択するその位
置に図示されており、すなわち持続時間は制御ｌｌ器４
７によってセットされかつスイッチ２５によって単にト
リガされる。その他の位置にあるとき、スイッチ１３６
はスイッチ１１８によって選択された通り、スイッチ２
５の開閉時間に対応するタイミング・ウインドーを選択
する。

リセット・スイッチ４８は、共通ライン３８とインバー
タとして接続されたシコミット・ナンド・ゲート１１７
の入力との間に接続された常時間スイッチである。

ゲート１３７の入力は抵抗器１３８およびコンデンサ１
３９を含むはね返り除去配列に６接続されており、ゲー
ト１３７の入力の逆バイアスを防止するダイオード１４
０が具備されている。ゲート１３７の出力はゲート１３
４の第２人力、インバータとして接続されかつ信号Ｒ８
Ｔを供給する出力を持つノア・ゲート１４１の入力、お
よびオア・ゲート１４２の１つの入力に接続されている
。

スイッチ１３６の出力は、インバータ１４４および限流
抵抗器１４５を介して発光ダイオード１４３を駆動し、
タイミング・ウインドーの視覚表示を与える。スイッチ
１３６の出力は、抵抗器１４６と１４７およびコンデン
サ１４８を含む第１微分回路、ならびに抵抗器１４９と
１５０およびコンデンサ１５１を含む第２微分回路にも
接続されている。第１および第２微分回路の出力は、非
反転バッファとして接続されかつゲート１４２の第２人
力ならびにノア・ゲート１５４の第１人力に接続されて
いる出力を持つオア・ゲート１５２および１５３をそれ
ぞれ備えている。ゲート１４２の出力は信号ＲＯ８を供
給する。ゲート１５４の第２人力は信号ＦＡＩＬを受信
し、出力は信号ＥＮＤを供給する。

第７図に示される通り、入力チャネルの出力Ｆ１〜Ｆ５
はノア・ゲート１５５と１５６、ダイオード１５７と１
５８、および抵抗器１５９を含むノア配列に接続されて
いる。ノア配列の出力１６０はインバータ１６１に接続
されているが、このインバータの出力はツェナー・ダイ
オード１６２と抵抗器１６３とを含む電圧＆＋１限回路
を介して、限流エミッタ抵抗器１６６と１６７を備えた
トランジスタ１６４および１６５を駆動し、誤作動が検
出されたときに「故障」表示を与える複数個の発光ダイ
オードを照らす。出力１６０は、インバータとして接続
されるシュミット・ナンド・ゲート１６９の入力にも接
続されている。ゲート１６９の出力はＦＡＩＬ信号と供
給するとともに、ツェナー・ダイオード１７１および抵
抗器１７２を含む電圧制限回路を介してトランジスタ１
７３および１７４のベースに接続されている出力を持つ
インバータ１７０を駆動する。トランジスタ１７３およ
び１７４は限流エミッタ抵抗器１７５ならびに１７６を
具備し、複数個の発光ダイオード１７７を駆動して機械
が作動を許されるときに「実行」表示を与える。

ゲート１６９の出力は、トランジスタ１７９のベースお
よびシュミット・ナンド・ゲート１８０の１つの入力に
接続されている出力を持つシュミット・ナンド・ゲート
１７８の１つの入力に接続されている。トランジスタ１
７９のエミッタは、限流抵抗器１８２を備えたオプトア
イソレータ１８１の発光素子に接続されている。ゲート
１８０の第２人力は、負荷抵抗器１８４を備えているオ
プトアイソレータ１８３の出力に接続されている。

ゲート１８０の出力は、ゲート１７８の第２人力および
ノア配列の部分でもあるダイオード１８５に接続されて
いる。

オプトアイソレータ１８３の発光素子およびオプトアイ
ソレータ１８１の受光素子は、抵抗器１８６．１８７．
１８８と共に供給ライン＋ｖ１と共通ライン３７との間
で直列回路の形で接続されている。トランジスタ１８９
のベースおよびエミッタは抵抗器１８６の両端に接続さ
れ、またそのコレクタは抵抗器１８７とオプトアイソレ
ータ１８１との間の接続点に接続されているライン１９
０に接続されている。オプトアイソレータ１８３と抵抗
器１８８との間の接続は、ライン１９１に接続されてい
る。ライン３７，１９０、および１９１は端子ＦＯＬＩ
ＴＢ、ＦＯＬＩＴＧ、ならびにＦＯＵ　Ｔ　Ｒにそれぞ
れ接続されている。

オプトアイソレータ１９２の発光素子およびオプトアイ
ソレータ１９３の受光素子は、抵抗器１９４および１９
５と共に、端子ＦＩＮＲとＦＩＮＢとの間に直列に接続
されている。トランジスタ１９６のベース・エミッタ接
合点は抵抗器１９５の両端に接続され、またそのコレク
タは抵抗器１９４とオプトアイソレータ１９３との間の
接続点に接続されているとともに、端子ＦＩＮＧに接続
されている。

オプトアイソレータ１９２の受光素子は負荷抵抗器１９
７を備えかつシュミット・ナンド・ゲート１９８の１つ
の入力に接続されている。ゲート１９８の出力は、ゲー
ト１９８の第２人力に接続されるとともにトランジスタ
２００のベースに接続されている出力を持つシュミット
・ナンド・ゲート１９９の１つの入力に接続されている
。トランジスタ２００のエミッタはオプトカブラ１９３
の発光素子を駆動するとともに、限流抵抗器２０１を備
えている。

ゲート１９８の出力は、インバータとして接続されたシ
ュミット・ナンド・ゲー）−２０２の入力にも接続され
ている。ゲート２０２の出力は抵抗器２０３を介してト
ランジスタ２０４のベースに接続されているが、そのエ
ミッタおよびコレクタはライン３７および１９０にそれ
ぞれ接続されている。ライン１９０は、インバータとし
て接続されかつゲート１９９の第２人力に接続される出
力を持つシュミット・ナンド・ゲート２０５の入力に接
続されている。

入力端子ＦＩＮＲ，ＦＩＮＧ、ＦＩＮＢ１および出力端
子ＦＯＵＴＲ，ＦＯＬＪＴＧ、’　ＦＯＬＩＴＢは誤作
動検出器を他の同様な誤作動検出器に結合させて、例え
ばシステムのどんな部分の故障検出にも応じて完全シス
テムの停止を可能にする。

端子ＦＯＬＩＴＧが第８図に丞される通り第１および第
２′１１延回路２０６と２０７に接続されてぃる。第１
遅延回路はダイオード２０８、抵抗器２０９、コンデン
サ２１０、およびシュミット・インバータ２１１を含む
。第２遅延回路はシュミット・インバータ２１２，２１
３，２１４、ダイオード２１５、抵抗器２１６、および
コンデンサ２１７を含む。第１回路の出力は限流抵抗器
２０８を介して、バイアス抵抗器２２０を備えているト
ランジスタ２１９のベースに接続されているが、そのコ
レクタは限流抵抗器２２２を備えたオプトアイソレータ
２２１の発光素子を駆動する。（オプトアイソレータ３
５はオプトアイソレータ１８１に対応する）。オプトア
イソレータ２２１の受光素子は、抵抗器２２４，２２５
．２２６およびコンデンサ２２７を含む回路網によって
トライアック２２３のゲートに接続され、交流電力供給
のゼロ交差点でのみトライアック２２３の作動を回部に
する。抵抗器２２８およびコンデンサ２２９を含む回路
網はトライアック２２３の両端に接続されて、電力供給
に過渡電圧がある場合その作動不良を防止する。トライ
アック２２３の７ノードおよびカソードは、電磁リレー
２３１の接点２３０の第１端子と並列な端子ＨＶＬＯＡ
Ｄおよび２３２と間に接続されている。接点２３０の他
の端子は並列な端子ＨＶＨＩＧＨおよび２３３に接続さ
れている。９ぬ子２３２および２３３は、バイパス・ス
イッチ２３４の接続用として提供されている。

第２′！５延回路２０７の出力は、限流抵抗器２３５を
介して、バイアス抵抗器２３７を備えているトランジス
タ２３６に接続されているが１、そのコレクタはリレー
２３１のコイル２３８を駆動する。

常時逆バイアスされているダイオード２３９および２４
０は、コイル２３８とトランジスタ２３６の両端にそれ
ぞれ接続され、逆ＥＮＦを抑制するとともにトランジス
タ２３６の逆バイアスを防止する。

誤作動検出器の作動は次の通りである。各人力チャネル
にある検波器５３は、センサ・スイッチの限界抵抗に対
応するしきい値を持つ。しきい値はライン７１および９
４に現われる電圧の振幅により、また抵抗３７０．７２
．９６の値により決定される。ライン７１および９４が
１Ｖおよび１２．６ＶのＲＭＳ信号を運び、また抵抗器
７０および７２の値がそれぞれ１００にΩならびに１に
Ωとして選択されると、しきい値は所要の限界抵抗の１
１倍まで抵抗器９６の値を調節することによってセット
される３００Ωの限界抵抗は、この場合の抵抗器９６の
値が３．３にΩであるような使用に適していることが立
証されている。したがって増幅器６１の出力は、入力５
０の抵抗が３００Ω未満から３００Ω以上にまたその反
対に変化するとき、抵抗器７０および７１によって供給
されるヒステリシスをよく考慮しながらスイッチする。

したがって、センサ・スイッチの状態の変化の検出があ
る周期にわたって生じることがある接点の汚れおよび絶
縁抵抗の減少によって事実上影響されないのは、スイッ
チがあらゆる実用作動条件においてその開状態で３００
Ωを大ぎく下回りかつその開状態で３００Ωを大きく上
回る抵抗を示すからである。

検波器５３は次の通り機能する。端子５０に接続された
センサが開くと、ライン９４から抵抗２９６および５９
を介して得られる増幅器６１の反転入力にｄ３ける交流
電圧は、ライン６２および６３に接続されたダイオード
６４ならびに６５によって±７．２ｖに制限される。か
くて反転入力はライン７１の基準信号と比較されるクリ
ップされた正弦波を受信し、増幅器の出力は基準信号と
１８０°位相はずれの方形波である。センサがｍじられ
ると、反転入力の電圧はうイン７１の基準信号の１ｖよ
りも小であり、増幅器の出力は基準信号と同位相の方形
波である。

無線周波数フィルタ５１およびスパイク・フィルタ５２
にある構成部品の値、ならびに特にインダクタ５７の値
は、入力５０に接続されるラインからのどんな擬似幹線
周波数信号でも例えば約９０°だけ移相されるような値
である。かくて後続位相検波器はかかる擬似信号を無視
して、特に幹線周波数で「雑音」信号に対する高度の免
疫性を与える。

タイミング・チャネルの対応する部品は同じように機能
し、したがって詳しくは説明しない。

もう１つの別な実施例（量水されていない）では、フィ
ルタはこの位相機能を果たさず、その代わりに位相試験
電圧がプレスのフレームに注入されて位相検波器に供給
される。センサを介して入力５０に現われる移相電圧の
レベルはかく検出されて、センサが開かれているか閉じ
られているかを決定する。

増幅鼎６１の出力はオプトアイソレータ５４を介して供
給され、それによって後続の回路がチャネルの先行回路
から完全に隔離されることが保証される。共有電源およ
び共通ラインを介して論理回路に妨害を導入する危険が
それによって除去される。また、ハム・ループまたは接
地ループの問題もこの隔離によって除去される。

信号Ｐ）−１１およびＰＨ１は相ｎに相補信ｎであり、
試験信号の各サイクルの第１の半サイクルでは一方が高
レベルであり他方が低レベルだが、第２の半サイクルで
は逆になる。単安定マルチバイブレータ１０５と１１０
の出力を組み合わせることによって作られる信号ＦＷは
、おのおの試験信号のピロ交差で始まる、所定幅の１組
のパルスである。

排他的オア・ゲート１１３は、スイッチ１１４の位置次
第で選択可能な反転／非反転回路として働く。このスイ
ッチは、常時開または常時開のセンサ・スイッチがチャ
ネルの入力５０に接続されているかどうかによりプリセ
ットされる。ゲート１１３の出力は信号ＦＷの制御を受
は手フリップ・フロップ１１５でラッチされ、そして信
号ＦＷによりクロックされる接点はね返り除去器１１６
に送られる。接点はね返り除去器１１６は、その入力の
信号レベルが変化して次に６個のパルスのような所定数
のクロック・パルスの間一定に保たれるときのみ出力を
作る。

この点までは、タイミング・チャネルの作動は同じであ
り、タイミング・チャネルにある接点はね返り除去器１
２０の出力はタイミング制御回路４６に出力信号を供給
する。しかし、入力チャネルには静作動、動作動、また
は使用不能の選択を与える部品がさらに含まれる。

静モードでは、センサ・スイッチはいかなるときでも誤
作動を検出するように絶えず監視される。

例えば、ストック終了スイッチ５、バックル・スイッチ
８、および保護スイッチは機械の誤作動について絶えず
監視され、これらのスイッチに接続されるチャネルはし
たがって静作動モード用にプリセットされる。スイッチ
１２３が７リツプ・７０ツブ１２１のＱ出力に接続され
ると、チャネルは静モードにセットされて、いかなると
きでもセンサ・スイッチのスイッチング状態の変化を監
視する一方、誤作動検出器はスイッチ・オンされる。

論理ハイ・レベル信号は誤作動の検出の際に接点はね返
り除去器１１６の出力に応じてフリップ・７０ツブ１２
１にクロックされ、これはチャネルの出力信号Ｆｎを供
給する。また、発光ダイオード１２５は誤作動が検出さ
れたことを示すために照らされる。この状態はフリップ
・７０ツブ１２１がクリアされるまで保たれる。

勤モードでは、スイッチ１２３はフリップ・７０ツブ１
２４のＱ出力に接続される。したがって入力チャネルは
、タイミング制御回路４６によって作られるタイミング
・ウインドーの際のセンサ・スイッチの状態の変化にの
み応答する。フリツープ・７０ツブ１２１は各タイミン
グ・ウインドーの開始時にクリアされて、データは各タ
イミング・ウインドーの終了時に７リツプ・７０ツブ１
２４にクロックされる。かくて、チャネル信号Ｆｎは、
正常作動から誤作動までの変化を記録するセンサ・スイ
ッチの状態の変化がタイミング・ウインドーの開始と柊
「との間に生じる場合にのみ作られる。

スイッチ１３６が第６図に示される位置にあるとき、制
御回路４７によってセットされる持続時間を持つ内部発
生のタイミング・ウインドーは、タイミング・チャネル
が信号ＴＲＩＧを供給する都度作られる。信号ＴＲＩＧ
が受信されると、フリップ・フロップ１３５がクロック
されて、データ入力に供給される論理レベル１を入れる
。出力石はローになり、かくてリセット信号が分割器１
３３から除かれて、それは不安定マルチバイブレータか
らのパルスをカウントし始める。分割器１３３はそのＱ
１２出力に出力信号を恰るまでパルスをカウントするが
、これはフリップ・フロップ１３５をクリアして分割器
１３３にリセット信号を加える。フリップ・フロップ１
３５のＱ出力は０−になり、かくてタイミング・ウイン
ドーは終る。回路４６はタイミング・ウインドーの開始
時に所定時間のパルスを信号ＲＯ８として作り、またタ
イミング・ウインドーの終了時に所定時間のパルスＥＮ
Ｄを作るが、後者はＦＡＩＬ信号のある所では圧倒され
る。

スイッチ１３６がその別な位置にあるとき、タイミング
・ウインドーはタイミング・チャネルの出力信号ＴＲＩ
Ｇによって作られる。

誤作動が検出され、かつ対抗処置が講じられると、誤作
動検出器はリセットυ＋ｍスイッチ４８を押すことによ
ってリセットされる。これは、フリップ・フロップ１２
４をクリアする所定持続時間の信号Ｒ８Ｔ、およびクリ
ア信号をフリップ・７０ツブ１３５に供給して、誤作動
検出器による追加の監視に備えてタイミング制御回路４
６をリセットする。

１５チヤネルのどれでもが誤作動の検出に対応する出力
信号を作るときは、ノア配列の出力ライン１６０は０−
になる。ＦＡＩＬ信号はハイとなり、かくてタイミング
制御回路４６のゲート１５４は使用不能となり、発光ダ
イオード１６８が照らされる。他の誤作動検出器に対す
る（１号は、オプト・カブラ１８１、ゲート２０４と１
９９、およびオプト・カブラ１９３を介して供給される
。

信号は駆動論理３３にも供給されて、遅延回路２０６お
よび２０７はトリアツク２２３ならびにリレー２３１を
作動させるので、トリアツクは交流電源の次のゼロ２差
で穿孔プレス２に対する電力供給を断ち、その後まもな
くリレー２３１の接点２３０が開かれる。これらの接点
は電流を切らないので、アークの危険はない。しかし、
トリアツク２２３がその短絡モードでなければ、リレー
接点は補助を与えて穿孔プレスへの電力供給回路が切ら
れることを保証する。

この状態は、リセット・スイッチがｆ１勅され、かくて
故障信号がクリアされるまで続く。したがって出力ライ
ン１６０はローとなるので、発光ダイオード１６８は消
えかつ発光ダイオード１７７はゲート１６９を介して照
らされる。ＦＡＩＬ信号は除去され、かくてタイミング
制御回路４６は作動を再開させ、他のすべての接続され
た誤作動検出器に対する「故障」信号は取り除かれる。

リレー接点２３０にけ１じられて、その後まもなく供給
のゼロ交差で、トライアック２２３は穿孔プレスを再始
動さＵるように作動される。

誤作動検出器が同じ形の他の誤作動検出器に接続され、
かつ１つのかかる検出器から１故障」信号を受信するな
らば、これはオプト・カブラ１８３またはオプト・カブ
ラ１９２、ゲート１９８および２０２、トランジスタ２
０４、ならびにオプト・カブラ１８３を介してノア配列
に供給され、これはそのとき内部発生の誤作動信号が作
られたかのように振舞う。トライアック２２３およびリ
レー２３１はそのとき作動を止められて穿孔プレスを電
源から切り離す。この状態は遠隔誤作動検出器からの「
故障」信号が取り除かれるまで続く。

しかしこの場合、局部の誤作動検出器を別個にリセット
する必要はない。

入力チャネルのすべてが特定の応用で要求されないなら
ば、各チャネルのスイッチ１２３は共通ライン３８に接
続されてそのチャネルを使用不能にする。

かくて入力およびタイミング・チャネルは妨唐゛信号に
対する高度の免疫性を与える。広範囲な入力フィルタお
よびセンサ・スイッチの状態の変化の同期検出は、擬似
または妨害信号による不止確な作動の機会を防止したり
、少なくとも大幅に減少する。動モードの作動では、特
定な状態の存在に単に応答するのではなく、センサ・ス
イッチの状態の変化を検出することがセンサ・スイッチ
を安全なスイッチ状態にしない条件を防止し、機械は適
当な誤作動検出なしに作動し続ける。直列接袂のトライ
アックおよびリレーの使用は、どの部品の故障に対して
も安全性を改良するとともに、９９１２電力の不右時に
リレー接点を作動させて接点のアークを除去する。リレ
ー接点は、トライアックの短絡モードが故障の場合に電
力のある所でのみ作動する。かくて誤作動検出器はこの
種の以前から知られている装置よりも事実上はるかに確
実である。

タイミング９１１１１回路４６および入力ならびにタイ
ミング・チャネルのプログラミング配列は、誤作初検出
器の多催性と適応性を大幅に改良する。

したがってそれは、誤作動の静または動監視もしくはそ
の両方を要求する事実上すべての機械において誤作動の
検出に使用することができる。プログラミング・スイッ
チは特定な環境用のセンサ・スイッチの配列にしたがっ
て容易にプリセットされ、またセンサ・スイッチは穿孔
プレスが異なる種類の部分を作るのに使用される場合穿
孔型と共にモジュール装置として交換することができる
。

かかる機能の変化に関するプログラミングは、簡単かつ
迅速であり、どんな詳細なプログラミング法をも学習す
る必要はない。その代わり、スイッチの位置を示す比較
的簡単な図が特定の応用Ｊ５よび型と組み合わせて供給
されることがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例を構成する誤作動検出器
の穿孔ブレス機械への応用を丞す図、第２図は第１図の
誤作動検出器に対する接続を示す配線図、第３図は第１
図の誤作初検出器のブロック概略図、第４図ないし第８
図は第１図の誤作動検出器の主な部分の回路図である。主な符号の説明：１−誤作動検出器：２−穿孔プレス機械：３−ストック
；４−制御装置：５．８．１３．２９．３０−スイッチ
：５３，５５．５６−決定装置：３６−供給装置：８６
〜８９．９３−信号発生装置；６１．６４．６５，７０
．７２−位相発生装置：８６．８７．８９〜９３−基準
電圧発生装置；６１．７０．７２−比較装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）機械の作動パラメータに応動するスイッチ装置を
持つ機械の誤作動を検出する誤作動検出器であり、スイ
ッチ装置に交流試験信号を供給する供給装置とスイッチ
装置の状態を決定する決定装置とを含む前記誤作動検出
器において、決定装置（５３、５５、５６）は交流試験
信号に対するスイッチ装置（５、８、１３、２９、３０
）の抵抗がしきい値を越えるかどうかを決定するように
配列されることを特徴とする誤作動検出器。
（２）供給装置（３６）は幹線周波数と正の非ゼロ整数
との積に等しい周波数を有するとともに幹線位相に関し
て所定の量だけ移相される位相を有する前記交流試験信
号を発生させる発生装置（８６−８９、９３）を含むこ
とを特徴とする、交流幹線電力で駆動される機械と共に
使用する請求項１記載による誤作動検出器。
（３）決定装置（５３、５５、５６）は交流試験信号と
同じ周波数および位相を持つスイッチ装置（５、８、１
３、２９、３０）からの検出信号にのみ応動する位相検
出装置（６１、６４、６５、７０、７２）を含む、こと
を特徴とする請求項２記載による誤作動検出器。
（４）決定装置（５３、５５、５６）は検出信号の所定
のサイクル数に応動する装置（１１５、１１６）を含む
、ことを特徴とする請求項３記載による誤作動検出器。
（５）供給装置（３６）は発生装置（８６−８９、９３
）とスイッチ装置（５、８、１３、２９、３０）との間
に接続される直列抵抗（９６）と、交流試験信号と同じ
周波数を持つ交流基準電圧を供給する装置（８６、８７
、８９−９３）とを含み、また決定装置（５３、５５、
５６）は検出信号の電圧を交流基準電圧と比較する比較
装置（６１、７０、７２）を含む、ことを特徴とする請
求項３または４記載による誤作動検出器。
（６）決定装置（５３、５５、５６）に応動して誤作動
の検出と同時に機械（２）を非活性化する非活性化装置
（３１−３３）をさらに含む、ことを特徴とする請求項
１ないし５のどれでも１つの項記載による誤作動検出器
。
（７）非活性化装置（３１−３３）は機械の電力供給線
に接続する半導体スイッチ（２２３）および電磁リレー
接点（２３０）を持つ直列回路を含む、ことを特徴とす
る請求項６記載による誤作動検出器。
（８）非活性化装置（３１−３３）はリレー接点（２３
０）を開く前に半導体スイッチ（２２３）を開きかつ半
導体スイッチ（２２３）を閉じる前にリレー接点（２３
０）を閉じる制御装置（２０８−２２２、２３５−２３
７）を含む、ことを特徴とする請求項７記載による誤作
動検出器。
（９）決定装置はタイミング・ウインドーを発生させる
タイミング装置（４０−４６）と、タイミング・ウイン
ドーの際にスイッチ装置（５、８、１３、２９、３０）
の第１スイッチング状態から第２スイッチング状態への
変化に応動する装置（１２４）とを含む、ことを特徴と
する請求項１ないし８のどれでも１つの項記載による誤
作動検出器。
（１０）機械の作動パラメータに応動するスイッチ装置
を持つ機械の誤作動を検出する誤作動検出器であつて、
タイミング・ウインドーを発生させるタイミング装置（
４０−４６）と、タイミング・ウインドーの際にスイッ
チ装置（５、８、１３、２９、３０）の第１スイッチン
グ状態から第２スイッチング状態への変化を検出する検
出装置（５３、５５、５６、１２４）とを含むことを特
徴とする誤作動検出器。