TWI543923B - Emergency stop device - Google Patents

Description

緊急停止裝置

本發明關於緊急停止裝置，用於在緊急時停止包括起重機等運轉部的產業用機器。

於包括起重機等運轉部的產業用機器中設有緊急停止機能(以下稱為緊急停止裝置)，目的在於針對運轉部接近人體等之危險，藉由停止運轉部來迴避危險，係和通常中機器之操作或狀態無關而強制地停止(以下稱為緊急停止)機器。緊急停止係藉由設於產業用機器之操作盤、操作台等的緊急停止開關來進行。

另一方面，近年來以攜帶型終端設備(以下稱為操作終端設備)來實現和產業用機器之操作盤、操作台等對等的機能，由有線或無線通信路所連接的操作終端設備可以對運轉部側之緊急停止裝置進行操作的產業用機器亦増加。此時，緊急停止開關亦設於該操作終端設備。

於此種構成之產業用機器被提案的方法，有當緊急停止開關未被按壓時，由操作終端設備對緊急停止裝置常時傳送信號(例如載波)，在緊急停止開關被按壓後，由操作終端設備切斷對緊急停止裝置之信號傳送的方法(例如專利文獻1)。

【先行技術文獻】 【專利文獻】

專利文獻1：特開平10-29534號公報

於習知緊急停止裝置中，在無線通信路因為媒體之切斷、通信距離等造成的衰減或外部之干渉等，而非預期性陷入無法由操作終端設備側接收信號之狀態時，信號被切斷而導致緊急停止開關未被按壓之情況下亦停止運轉部。

如上述說明，在緊急停止裝置無法由操作終端設備側接收信號時，不論緊急停止開關之按壓狀況均使運轉部停止一事，就安全上而言為較佳動作。

但是，工場等中，因為通信路暴露於高位準雜訊等之理由，會頻繁發生上述說明之緊急停止裝置陷入無法由操作終端設備側接收信號之狀態。

緊急停止裝置6一旦陷入此種狀況即停止運轉部一事就安全上而言雖較佳，但實際上無需停止之狀態下亦頻繁停止運轉部，顯著損及產業用機器之可用性

為解決上述課題，本發明提供的緊急停止裝置，其特徵在於包括：開關，用於對產業用機器之運轉部下達停止之指示；檢測部，在經由上述開關被指示停止時，係將繼續傳送的電波信號之傳送予以切斷；停止時間算出部，係依據上述運轉部之動作狀況算出停止時間，該停止時間係用於判斷是否 停止上述運轉部；及停止判斷部，在無法接收上述檢測部所輸出的電波信號起至上述停止時間經過為止之間，若無法接收上述電波信號的狀態繼續時，判斷為停止上述運轉部。

依據本發明，在不損及產業用機器之可用性之情況下，可因應緊急停止之對策。

1‧‧‧產業用機器

2‧‧‧運轉部

3‧‧‧操作終端設備

4‧‧‧通信路

5‧‧‧緊急停止操作部

6‧‧‧緊急停止裝置

51‧‧‧開關

52‧‧‧檢測部

61‧‧‧停止判斷部

62‧‧‧測定部

63‧‧‧停止時間算出部

64‧‧‧感測器

第1圖表示使用本實施形態1之緊急停止裝置的產業用機器之系統構成之一例。

第2圖表示本實施形態1之操作終端設備之構成之一例。

第3圖表示本實施形態1之緊急停止裝置之構成之一例。

第4圖表示本實施形態1之緊急停止裝置之動作流程圖。

第5圖表示本實施形態2之緊急停止裝置及產業用機器之構成之一例。

第6圖表示本實施形態2之緊急停止裝置之動作流程圖。

實施形態1．

第1圖表示使用本實施形態之緊急停止裝置的產業用機器之系統構成之一例說明圖。

於第1圖，1為產業用機器，具有運轉部2。

運轉部2，例如為各種起重機、自動搬送車、沖壓機或電動起重機等之動作機器。又，第1圖之說明中運轉部2雖僅有1個，但亦可有複數個。

操作終端設備3，係在空間上遠離產業用機器1之場所進行操作的終端設備。

通信路4，係用於以無線通信連接產業用機器1與操作終端設備3。

緊急停止操作部5，係設置於操作終端設備3，在操作員判斷人體接近運轉部2等危險狀態發產時被使用。

緊急停止裝置6，係經由通信路4連接於緊急停止操作部5，並接收來自緊急停止操作部5之指示。在接收來自緊急停止操作部5之停止指示時，緊急停止裝置6係對產業用機器1輸出指示以便停止運轉部2。

又，緊急停止操作部5欲將用來表示緊急停止操作之狀態的信號輸出至通信路4時有幾個方法。本發明中，只要緊急停止裝置6藉由觀測通信路4上之電波信號(以下稱為信號)，而可以判斷緊急停止操作部5之狀態下，可以使用任何方法。

例如緊急停止操作部5，可以將表示緊急停止操作是否被進行的信號依每一定時間(週期性)予以輸出，或者常時輸出至通信路4亦可。

第2圖表示本實施形態之緊急停止操作部5之構成之一例。

於第2圖，緊急停止操作部5係由開關51與檢測部52構成。

開關51係在操作員判斷人體接近運轉部2等危險狀態發生時被按壓。開關51，係將是否被按壓之狀態輸出至檢測部 52。又，開關51，亦可以為在被按壓時將表示被按壓意旨的信號予以輸出，亦可以為未被按壓時輸出常時之信號，亦可為被按壓時切斷信號。

檢測部52，係將開關51所輸出用於表示是否被按壓之狀態輸出至通信路4。開關51未被按壓時，檢測部52係繼續(常時或週期性)傳送信號以表示未被進行緊急停止操作之意旨，開關51被被按壓時，檢測部52係切斷信號之傳送，該信號用於表示未被進行緊急停止操作之意旨。

第3圖表示本實施形態之緊急停止裝置之構成之一例。

於第3圖，緊急停止裝置6係由停止判斷部61、測定部62、停止時間算出部63構成。

停止判斷部61，係經由通信路4接收檢測部52所輸出的開關51之資訊。

停止判斷部61，係在未接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號之後，在經過停止時間t之期間，針對有否接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號進行確認。

在經過停止時間t之期間乃未接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號時，停止判斷部61判斷為停止運轉部2。

在經過停止時間t之期間接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號時，停止判斷部61判斷為並非開關51被按壓，而是通信路4暫時被切斷以致未能接收到信號，而繼續運轉部2之動作。

測定部62，係使用速度計測定運轉部2之速度， 並對停止時間算出部輸出。

本實施形態中，係以測定部62作為緊急停止裝置6之一部分加以說明，但測定部62亦可以為產業用機器1之一部分，亦可以為獨立於產業用機器1及緊急停止裝置6者。

另外，測定部62對停止時間算出部63輸出的速度之資訊，可以依每一定時間(週期性)或常時進行。

停止時間算出部63，係由測定部62所輸出的速度計算停止時間t，並輸出至停止判斷部61。

停止時間t之算出方法，有以設定運轉部2之空走距離成為一定的方式來決定停止時間的方法。例如空走距離設為3m時，運轉部之速度為秒速1.5m，則停止時間t成為3÷1.5=2秒。

停止時間算出部63，針對停止時間t之算出方法，可以採用不考慮計測值(於此為速度)之如何而進行，或者在計測值到達事先決定的一定值時進行算出的方法，或者採用在計測值之變動(例如與上次計測值之差)達事先決定的一定值時進行的方法。

另外，停止時間算出部63將停止時間t輸出至停止判斷部61之時序，可為每一定時間(週期性)或常時，或在來自停止判斷部61之詢問時進行亦可。

第4圖表示本實施形態之緊急停止裝置之動作流程圖。

於步驟S401，停止判斷部61，係接收由緊急停止操作部5輸出的開關之資訊。

於步驟S402，停止判斷部61，係判斷開關51是否被按壓。又，開關51被按壓的狀態，亦有可能為無法接收信號之狀態。

當接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號時(步驟S402：否)，結束。

當未接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號時(步驟S402：是)，於步驟S403，停止時間算出部63，係依據測定部62輸出的資訊(例如運轉部2之速度)算出停止時間t，並輸出至停止判斷部61。

於步驟404，在經過停止時間t之期間，停止判斷部61係針對有否接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號進行判斷。

在經過停止時間t之期間，當停止判斷部61確認接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號時(步驟S404：是)，結束。

在經過停止時間t之期間，當停止判斷部61確認未接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號時時(步驟S404：否)，於步驟S405，停止判斷部61係對產業用機器1輸出停止運轉部2之指示。

產業用機器1，在接收到停止判斷部61所輸出的停止指示時，係停止運轉部2。

又，本實施形態中，停止時間算出部63在算出停止時間t時，係使用測定部62所輸出的運轉部2之速度，但同樣亦可使用運轉部2之加速度。另外，亦可以使用加速度與 速度之組合。

如上述說明，緊急停止裝置6基於無法接收來自操作終端設備3之信號等理由，而在一定時間繼續保持未接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號時，不論開關51之狀態如何，而停止運轉部2，如此則可以確保安全。

另外，未接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號起，至使運轉部2停止之間的時間，可依運轉部2之狀態(例如速度)來決定，藉由針對未接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號之時間會繼續至何種程度加以判斷，可以依據實際上是否波及危險之程度來變更至停止為止之時間，可以迴避實際上雖然產生危險之可能性低(例如運轉部2為極低速等)而乃停止運轉部2之事，可以延長運轉部2之運轉時間，提升可用性。

實施形態2．

於實施形態1，在算出停止時間t時，停止時間算出部係使用測定部62所輸出的運轉部2之速度或加速度或速度與加速度，本實施形態則說明使用運轉部2與存在於附近的物體間之距離。

第5圖表示本實施形態之緊急停止裝置6及產業用機器1之構成之一例。

於第5圖，感測器64，係和運轉部2一同運轉，使用紅外線、超音波、可見光等對反射進行評估或運算，換算成為距離並輸出的距離感測器。

本實施形態中雖說明感測器64與運轉部2一同運轉，但 感測器64只要能界定運轉部2及附近存在的物體之雙方位置者即可，可為運轉部2以外的產業用機器1之一部分，可為緊急停止裝置6之一部分，或獨立於產業用機器1、運轉部2及緊急停止裝置6。

又，第5圖中，和第3圖同一之符號係表示同一或相當之部分，關於停止時間算出部63及記憶體64以外，均設為和實施形態1使用的第3圖記載者同一之動作。

又，於實施形態1，停止時間算出部63，係由測定部62輸出的速度資訊算出停止時間t，本實施形態則使用感測器64所輸出的運轉部2與附近存在的物體間之距離。

關於停止時間之算出方法，假設運轉部2之動作速度一定時，例如運轉部2以秒速2m動作，安全停止之容許距離設為1m時，運轉部2與物體間之距離為4m時，停止時間t成為(4-1)÷2=1.5秒。

另外，運轉部2之最大動作速度為秒速3m時，例如運轉部2與附近存在的物體以分離10m之距離動作，安全停止之容許距離設為1m時，即使運轉部2之實際速度不明之情況下，停止時間t為(10-1)÷3=3秒。

第6圖表示本實施形態之緊急停止裝置之動作流程圖。

本實施形態2之動作係和實施形態1說明的順序相同，以下謹說明和實施形態1說明的動作之差異。

於步驟603，停止時間算出部63係依據感測器64輸出的資訊(運轉部2與運轉部2附近存在的物體間之距離) 算出停止時間t，並輸出至停止判斷部61。

於上述例中係使用運轉部2與附近存在的物體間之距離，但同樣可以使用與物體所存在區域間之距離。例如事先設定作業員所能存在的區域，依據與該區域間之距離進行以上判斷。

又，停止時間算出部63，亦可以同時接收實施形態1所說明由測定部62輸出的資訊與本實施形態所說明來自感測器64之資訊，來算出停止時間。

另外，本實施形態中，感測器64雖測定運轉部2與近接物體間之距離，但是例如運轉部2存在複數個時，亦可以使用近接的運轉部間之距離。

測定部62或感測器64可以檢測運轉部2之進行方向時，可由複數個運轉部間之相對速度算出停止時間。例如2個運轉部均以秒速2m動作時，最大之相對速度為秒速4m，2個運轉部間之距離為11m，容許距離設為1m時，停止時間t成為(11-1)÷4=2.5秒。

如上述說明，基於緊急停止裝置6無法接收來自操作終端設備3之信號的理由，致使未接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號之狀況持續一定時間時，不論開關51之狀態如何而停止運轉部2，如此則可以確保安全。

另外，依據運轉部2之狀態(例如距離)，來決定未能接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號起，至停止運轉部2為止之時間，依此來判斷未接收到表示開關51未被按壓之意旨的信號之時間繼續到何種程度，即可依據實際上波及 危險之程度來變化停止為止之時間，可以迴避實際上產生危險之可能性低(例如運轉部2與附近存在的物體間離開非常遠等)之情況下亦停止運轉部2之事，可以延長運轉部2之運轉時間，可以提升可用性。

1‧‧‧產業用機器

2‧‧‧運轉部

3‧‧‧操作終端設備

4‧‧‧通信路

5‧‧‧緊急停止操作部

6‧‧‧緊急停止裝置

Claims (5)

1. 一種緊急停止裝置，其特徵在於包括：開關，用於對產業用機器之運轉部輸出停止之指示；檢測部，在經由上述開關被指示停止時，係將繼續傳送的電波信號之傳送予以切斷；停止時間算出部，係依據上述運轉部之動作狀況算出停止時間，該停止時間係用於判斷是否停止上述運轉部；及停止判斷部，在無法接收上述檢測部所輸出的電波信號起，至上述停止時間經過之間，若無法接收上述電波信號的狀態繼續時，判斷為停止上述運轉部。
2. 如申請專利範圍第1項之緊急停止裝置，其中上述停止算出部，係由上述運轉部之速度算出上述停止時間。
3. 如申請專利範圍第1項之緊急停止裝置，其中上述停止算出部，係由上述運轉部之加速度算出上述停止時間。
4. 如申請專利範圍第1項之緊急停止裝置，其中上述停止算出部，係由上述運轉部與存在於上述運轉部附近的物體間之距離算出上述停止時問。
5. 如申請專利範圍第4項之緊急停止裝置，其中上述運轉部存在複數個，而且上述停止時間判斷部係依據上述複數個運轉部間之距離算出上述停止時間。