WO1996024463A1 - Dispositif de securite - Google Patents

Description

明 細 書 安全確保装置 技術分野

本発明は、 モータ M等で駆動される機械可動部が回転や 移動を停止 してから、 作業者が機械可動部に接近でき る よ う な安全確保装置に関する。 本発明に係る安全装置は、 特 に、 機械可動部が柵で囲まれ、 柵の一部に、 施錠装置を付 した ドアを有 し、 ドアの施錠装置を解錠 した と き に、 柵内 の機械可動部に接近でき るガー ド システムを構成する のに 3 ^ し飞 い る。

背景技術

こ の種の安全確保装置は、 PCTZJP93Z00758号にお いて提案されている。 ま た、 可動部の回転ま たは移動が停 止 した こ とを確認するためのセ ンサは、 国際特許公開公報 N O.WO94Z23303号に開示されている。 更に、 回転が所 定速度以下である こ とを検出する装置 も、 モー タ M等によ つて駆動される可動部を有する装置、 例えばロ ボ ッ 卜等に おいて、 装置に接近する作業者の安全を確保するために、 可 動部が完全に動作を停止 した こ とが確認された後、 作業者 が当該装置に接近する のを許容する安全装置が必要と され る。 こ のよ う な安全装置と して、 国際公開 W094ノ 23303 号公報は、 慣性によ る回転を含んで、 モー タ Mの回転が停 止 した こ とを確実に検出でき 、 しか も、 装置が故障 した時 に安全側に動作する安全性の高いモー タ Mの回転停止確認 装置を開示 してい る。 しか し、 こ の先行技術文献に記載さ れた装置は、 回転速度を検出する機能を持っていないため、 停止通報に遅れを生 じる こ と、 及び、 回転セ ンサにブ リ ツ ジ回路を用いているため、 プ リ ッ ジ回路の調整が必要であ る こ との 2つの解決すべき問題点を有 している。

このよ うな問題点は、 本出願人の出願に係る PCTZJP95

Z00156号によ って解決されている。 しかし、 PCTZJP95 ノ 00156号は、 可動部停止通報を行な う技術を開示する も のであ っ て、 可動部停止信号を、 機械可動部に対する作業 員の安全を確保するための信号と して用いる こ とまでは、 開 示 していない。

発明の開示

そ こ で、 本発明の課題は、 可動部停止信号及び可動部回 転信号を、 機械可動部に対する作業員の安全を確保するた めの信号 と して用いて安全を確保 した装置を提供する こ と でめる。

本発明の も う一つの課題は、 機械可動部が柵で囲まれ、 柵 の一部に、 施錠装置を付 した ドアを有 し、 ドアの施錠装置 を解錠 した と き に、 柵内の機械可動部に接近でき る ガー ド システムを構成する場合に、 可動部停止信号及び可動部回 転信号を、 機械可動部に対する作業員の安全を確保するた めの信号と して用いて安全を確保 した装置を提供する こ と であ る。

可動部の動作態様には、 回転と直線的な移動の両態様が 含まれ得る。 こ の明細書では、 説明の簡単化のために、 直 線的な移動を含む回転と して説明する。

上述 した課題を解決するため、 本発明に係る安全確保装 置は、 回転検出手段と、 回転監視回路と、 回転停止監視回 路と、 可動部制御回路とを含む。

前記回転検出手段は、 可動部の回転を検出 し、 回転速度 に対応した検出信号を出力する。 前記回転監視回路は、 前 記回転検出手段から前記検出信号が供給され、 前記検出信 号が前記可動部の回転を示すとき、 回転有り信号を出力す る。 前記回転停止監視回路は、 前記回転検出手段から前記 検出信号が供給され、 前記検出信号が予め定められた回転 速度よ り も低い回転速度を示すとき、 回転停止信号を出力 する。 前記可動部制御回路は、 前記回転有り信号及び前記 回転停止信号の少な く と も一方と、 外部指令信号とを入力 信号と し、 その論理によ り前記可動部を制御する。

好ま しい一つの例と して、 前記可動部は、 柵及び前記柵 の一部に設けられた ドアによ って囲まれている。 前記 ドア は、 施錠装置を含み、 前記施錠装置は、 前記可動部が回転 している間は解錠されず、 前記可動部の回転速度が前記回 転停止監視回路において予め定められた回転速度よ り も低 い回転速度を示すときに解錠され得る。

こ のよ う な構成をとる場合の一つの態様と して、 前記可 動部制御回路は、 前記可動部の運転を開始する時、 前記回 転停止監視回路において予め定められた回転速度よ り も低 く 、 かつ、 前記回転監視回路から前記回転有 り信号が出力 される回転速度の範囲内で、 前記可動部を起動 し、 起動後 は前記回転監視回路から出力される回転有り信号によ って、 前記可動部の運転を継続する。

更に も う一つの態様と して、 前記可動部制御回路は、 前 記回転監視回路から出力される回転有り信号と、 前記可動 部を起動するための起動スィ ツ チの出力信号との論理和演 算を行ない、 その論理和出力信号と、 前記 ドアが閉 じた時 に ドアスィ ツ チから出力 されるオ ン信号との論理積出力信 号を前記可動部を駆動するための信号とする。

更に別の態様と して、 前記可動部制御回路は、 運転スィ ツ チ と、 オ ン · ディ レー ' タ イ マ と、 自己保持回路と、 ス イ ッ チ手段を含んでいる。 運転スィ ッ チは、 少な く と も第 1 の接点及び第 2の接点を有する。 前記第 1 の接点及び前記 第 2 の接点は一方がオ ンになる と、 他方がオフになるよ う な 関係に保たれている。 前記第 1 の接点は、 モー タ M に直列 に接続され、 第 2の接点は前記オン ' ディ レー · タ イ マに直 列に接続されている。 前記オ ン · ディ レー · タ イ マは、 接 点を有する。 前記自己保持回路は前記オ ン · ディ レー · タ イ マの前記接点のオ ン信号と、 前記回転有 り 信号との論理 和信号が ト リ ガ信号と して与え られ、 前記回転停止監視回 路の回転停止信号が リ セ ッ ト 信号と して与え られる。 スィ ツ チ手段は、 前記自己保持回路の出力が与え られたと き、 前 記施錠装置に解錠のための信号を与える。

更に別の態様 と して、 前記可動部制御回路は、 運転スィ ツ チ と、 ドアスィ ッ チ と、 スィ ッ チ手段を含んでいる。 運 転スィ ツ チは、 可動部通電信号及び可動部非通電信号の何 れかを出力する。 前記 ドア スィ ツ チは前記 ドアが開かれて いる こ とを示すオン信号を出力する。 前記自己保持回路は、 前記運転スィ ツ チの可動部非通電信号及び前記 ドア スィ ッ チのオ ン信号の論理積信号と、 前記回転有 り 信号との論理 和信号を ト リ ガ入力信号と し、 前記施錠装置に対する施錠 信号を リ セ ッ ト 入力信号と し、 前記施錠装置に施錠信号を 供給する。 図面の簡単な説明

本発明の他の利点、 特徴及び目的は、 添付図面を参照 し て以下に更に詳 し く説明する。

図 1 は本発明に係る安全確保装置のプロ ッ ク図である。 図 2は回転検出手段において用いられている回転セ ンサの 斜視図である。

図 3 は図 2 に示 した回転セ ンサの部分断面図である。 図 4は回転検出手段において用いられている別の回転セ ン サの斜視図である。

図 5 は図 4 に示 した回転セ ンサの回路図である。

図 6は図 1 に示した安全確保装置の動作を説明するタ イ ム チ ヤ一 トである。

図 7は本発明に係る安全確保装置に含まれる可動部制御回 路の電気回路図である。

図 8は本発明に係る安全確保装置に含まれる可動部制御回 路の別の実施例を示す電気回路図である。

図 9は機械可動部を囲む柵の構造を概略的に示す斜視図で ある。

図 1 0 は図 9 に示 した柵及び ドアに取り付けられる施錠装 置の構造を示す部分断面図である。

図 1 1 は機械可動部を囲む柵の別の例を概略的に示す斜視 図である。

図 1 2 は図 1 1 に図示された柵及び ドアスィ ツ チを有する 場合に構成 し得る可動部制御回路の電気回路図である。

図 1 3 は図 1 1 に図示された柵及び ドアスィ ッ チを有する 場合に構成 し得る可動部制御回路の別の例を示す電気回路 図である。 図 1 4 は機械可動部を囲む柵の別の例を概略的に示す斜視 図である。

図 1 5 は図 1 4 に図示された柵及び ドアス ィ ッ チを有する 場合に構成 し得る可動部制御回路の電気回路図であ る。

図 1 6 は本発明に係る安全確保装置の別の例を示すブロ ッ ク図であ る。

図 1 7 は図 1 6 に示 した安全確保装置の回転停止監視回路 の具体例を示す電気回路図である。

図 1 8 は図 1 に示 した回転停止監視回路の動作を説明する タ イ ムチ ャ ー ト である。

図 1 9 は回転停止監視回路の別の例を示すプロ ッ ク 図であ る

図 2 0 は図 1 9 に示 した回転停止監視回路の具体的な回路 図である。

図 2 1 は回転停止監視回路の別の例を示すな回路図である。 図 2 2 は回転停止監視回路に含まれる速度判定回路の更に 別の例を示す電気回路図であ る。

図 2 3 は図 2 2 に示す速度判定回路を用いた場合のタ イ ム チ ヤ一 ト である。

図 2 4 は速度判定回路の変形例を示す電気回路図である。

発明を実施するための最良の形態

本発明に係る安全確保装置の具体的な回路構成を示す図 1 を参照する と、 本発明に係る安全確保装置は、 回転検出手 段 1 と、 回転監視回路 2 と、 回転停止監視回路 3 と、 可動部 制御回路 4 とを有する。 5は例えばモータ M等を含む動力源、 6 は機械可動部である。

回転検出手段 1 は、 可動部の回転を検出 し、 交流信号の検 出信号を出力する。 回転検出手段 1 は、 通常、 可動部の回転 を検出するセ ンサ及びセ ンサ出力信号を処理する回路を含 む。 このよ うな回転検出手段 1 は前述 した国際特許公開公報 No. W094 23303号に開示されている。 図 2 は上記公開 公報に開示された回転検出手段において用い られているセ ンサの斜視図、 図 3は同 じ く その部分断面図である。 可動部 Rot は機械可動部 6 に含まれていて、 モータ M等の動力源 5によ って矢印 Cnの方向に回転する。 可動部 Rot は、 適当 な ピッ チで同一円周上に設けられた貫通穴 Pyを有 している。 可動部 Rotの両側に送信素子 101 及び受信素子 102が互い に対向する よ う に配置されている。 送信素子 101 は例えば 発光素子であ り 、 受信素子 102 は受光素子である。 可動部 Rot が回転 している場合、 可動部 Rot の貫通穴 Pyが送信 素子 101 と受信素子 102の間に く るたび毎に、 送信素子 101 から送信された信号が受信素子 102 によって受信される。 貫 通穴 Py のない可動部 Rot の部分が送信素子 101 と受信素 子 102 の間に位置する場合は、 送信素子 101 から送信され た信号が可動部 Rotによって遮断されるので、 送信素子 101 から送信された信号は受信素子 102 によ って受信されない。 従って、 可動体 Rot が回転 している場合、 受信素子 102 か らは交流信号が出力される。 回転検出手段 1 に含まれるセ ン サ回路は受信素子 102から与えられた交流信号を増幅し、 増 幅された交流信号 e を出力する。

回転検出手段 1 に含まれるセ ンサは、 図 2及び図 3 に図示 された ものに限定されない。 基本的には、 可動部 R o t の回 転に応 じて、 交流信号を出力でき る ものであればよい。 そ のよ う な例を図 4及び図 5 に示す。 図 4及び図 5 に図示され たセ ンサは pcTZJpgszooissに開示されている。 この セ ンサは、 可動部 Rotの表面に、 距離 Lを隔てて、 近接 し て配置されるコイル TCを含む。 コイル Tcは信号発生器 SG1 によ って駆動される。 信号発生器 SG 1 から出力される交流 信号は、 減流抵抗 R1 を介 して コイ ル TCの第 1 巻線 N 1 に 供袷される。 コイル Tcは第 2巻線 N2を含み、 第 2卷線 N2 に誘導された交流信号を出力する。 コイ ル TCには、 信号発 生器 SG 1 から供給される交流信号の使用周波数で共振する よ う な共振コ ンデンサ Crが備え られている。

回転検出手段 1 は、 可動部 Rotの表面に設け られた凹部 または非貫通穴 Py2 (以下凹部 Py2 と称する） に応答 して コ イル TCに発生するィ ン ピーダンスの変化を検出 し、 その 検出信号を出力する。 可動部 Rotの凹部 Py2の有無によ つ て コイル TCに生 じたイ ン ピーダンス変化は、 回転検出手段 1 に含まれるセ ンサ回路によ って検出され、 セ ンサ回路が交 流信号 eを出力する。 コイル Tcを用いる場合は、 可動部 Rot は金属材料によ って構成する。 なお、 コ イ ル TC の構成は、 必ず し も、 図示の構成に限定される ものではない。 例えば、 巻線を 1 個だけ有する場合もあ り得る。 その他、 電磁誘導セ ンサにおける多様な コ イ ル構成を適用でき る。

回転監視回路 2は、 交流増幅器 A 1 と、 整流回路 RC 1 と、 電磁 リ レー RL 1 とを含んでいる。 交流増幅器 A 1 は回転検 出手段 1から出力される交流信号 eを増幅する。 整流回路 RC1 は交流増幅器 A 1 から供給された交流増幅信号を整流する。 整流回路 R C 1 は、 可動部 R o tの回転に伴って得られる信号 が低周波の信号にな っ た場合でも充分に応答でき る。

可動部 Rotが回転 している場合は、 回転検出手段 1 か ら 交流信号 eが出力される。 こ の交流信号 e は交流増幅器 A 1 によ って増幅され、 增幅された交流信号が整流回路 RC 1 に よ って整流される。 電磁 リ レー RL 1 は整流回路 RC 1 から 与え られる整流出力によ っ て励磁され、 その接点がオ ンに な る。 接点のオ ン状態が、 回転有 り 信号 Y に対応する。

可動部 Rotが回転を停止する と、 回転検出手段 1 から交 流信号 eが出力 されな く なる。 こ のため、 電磁 リ レー RL 1 が非励磁状態とな り 、 その接点がオフになる。 接点のオフ 状態が回転無 し信号に対応する。

次に、 回転停止監視回路 3は、 回転検出手段 1 から交流信 号 eが供給され、 回転停止信号 Zを出力する。 回転検出手段 1 から回転停止監視回路 3 に至る ラ イ ンに信号発生器 SG2 及び ト ラ ンス T 1 が設け られている。 信号発生器 SG2 は回 転検出手段 1 から出力される交流信号 eよ り も高周波の電流 信号 wを、 ト ラ ンス T 1 を介 して、 回転停止監視回路 3 に供 給する。 こ の信号 w は可動部 Rotの回転に伴っ て発生する 回転信号 eの振幅よ り も小さな振幅を持つ。 回転監視回路 2 の入力に接続されている コ ンデンサ CO は、 こ の高周波信号 wが回転監視回路 2に伝達されるのを阻止するために設け ら れている。 コ ンデンサ Coは、 その リ ー ド線断線故障によ る 機能喪失を避け るため、 四端子コ ンデンサであ る こ と が望 ま しい。

回転停止監視回路 3 は、 信号発生器 SG2 と、 交流増幅器 A2 と、 整流回路 RC2 と、 レベル検定回路 LV 1 と、 オ ン ' ディ レー回路 OND と、 電磁 リ レー RL2 とを含んでいる。

交流増幅器 A2 は、 コ ンデンサ C 1 を介 して、 信号発生器 SG2から供給される高周波信号 w と、 回転検出手段 1 から 供給される交流信号 e (図 6 (a) 参照） とを増幅 し、 そ の 増幅された信号 K 1 (図 6 (b) 参照） を倍電圧整流回路 RC2 に供給する。

倍電圧整流回路 RC2の結合コ ンデ ンサ C2 は大きな静電 容量を持つ。 従って、 信号発生器 SG2から供給される高周 波信号 w及び回転検出手段 1から供給される交流信号 _e は、 結合コ ンデンサ C2を通 して後段に伝達される。 結合コ ンデ ンサ C2の後段に接続されている倍電圧整流回路 RC2 の平 滑コ ンデンサ C3 は小さな静電容量をもつ。 このため、 高周 波信号 wは平滑コ ンデ ンサ C 3による平滑作用を う けるが、 低周波である回転検出信号 eは平滑作用を受けない。 従 って、 倍電圧整流回路 RC2の整流出力 K2は、 図 6 (c) に示すよ う に、 可動部が回転 している間は変化するが、 回転が停止 する と、 高周波信号 wの整流平滑信号だけが出力 され、 直 流出力信号とな る。

倍電圧整流回路 RC2の後段に接続されている レベル検定 回路 LV 1 は、 倍電圧整流回路 RC2から出力 された整流信 号 K 2 の レベルを検定する。 図 6 ( c ) において、 点線で表 示されたス レ ツ シ ヨ ール ドレベル T H 2は レベル検定回路 L V 1 の検定 レベルを示す。 レベル検定回路 LV 1 は、 倍電圧整流 回路 RC2から出力される信号 k2が、 ス レ ッ シ ョ一ノレ ド TH2 よ り も高い レベルを持つ場合のみ、 出力信号 k4 (図 6 ( d ) 参照） を出力する。 レベル検定回路 LV 1 はフ ェ ールセー フ なウ イ ン ドウ コ ンパレー タによ って構成する こ とができ る。 こ の よ う な ゥ ン ドウ コ ン ノ、。 レー 夕 は、 U.S. Pat. No.5, 345. 138 に開示されている。

オ ン .デ ィ レー回路 ONDは、 レベル検定回路 LV 1 から出 力される信号 k4の継続時間を計測する。 レベル検定回路 LV1 から出力される信号 k4の継続時間は、 可動部 Rotの回転が 遅 く なるほど、 長 く なる。 可動部 Rotが回転 している場合、 オ ンディ レー回路 ONDのオ ンディ レー時間 Tonは レベル 検定回路 LV 1 から出力される信号 k4の継続時間よ り も大 きい。 従って、 可動部 Rotが回転 している と きは、 オ ンデ ィ レー回路 ONDからは信号 k5 は出力 されない。

可動部 Rotの回転がほぼ停止とみな し得る程度まで低下 する と、 レベル検定回路 LV 1 から出力 される信号 k4 の継 続時間がオ ンディ レ ー回路 ONDのオ ンディ レ ー時間 Ton よ り も長 く なる。 そのため、 オ ンディ レー回路 ONDから信 号 k5が出力 される。 オ ンディ レー回路 ONDの後段にはダ ィオー ド D3 と コ ンデンサ C4が接続されている。 オ ンディ レー回路 ONDから出力 された信号 k5 は、 ダイ ォー ド D3 によ って整流され、 かつ、 コ ンデンサ C4を充電する。 コ ン デンサ C 4 は、 可動部 R 0 tの回転に伴っ て間欠的に発生す る信号 k5を ピー ク ホール ドする。 そ して、 可動部 Rotが回 転を停止 し、 ま たは停止とみな し得る速度ま で回転速度が 低下する と、 電磁 リ レー RL2 に連続 した直流電圧が供給さ れ、 電磁 リ レ ー RL2が励磁される。 電磁 リ レー RL2 が励 磁される と、 その接点が閉 じる。 接点のオ ン信号が回転停 止信号 Z とな る。

以上の動作をま とめる と、 可動部 Rotが回転 してい る時 は、 回転監視'回路 2の電磁 リ レー RL 1 が励磁されて、 その 接点のオ ン信号と して、 回転有 り 信号 Yが出力 される。 可 動部 Rotが回転を停止 し、 または停止とみな し得る速度ま で回転速度が低下する と、 回転停止監視回路 3の電磁 リ レ ー RL2が励磁されて、 その接点が閉 じ、 接点のオ ン信号と し て、 回転停止信号 Zが出力 される こ とになる。

可動部制御回路 4は、 回転有り信号 Y、 回転停止信号 Ζ及 び外部指令信号が入力され、 その論理によ り モー タ Μ等を 含む動力源 5を駆動する。 動力源 5は機械可動部 6を駆動す る。 機械可動部 6 には図 2及び図 4 に示 した可動部 Rot が 含まれる。

次に、 本発明に係る安全確保装置の具体的適用例につい て説明する。 図 7を参照する と、 機械可動部 6及びその動力 源 5は、 事故が起こ らないよ う に、 柵 7によ って囲まれた空 間内に配置されている。 柵 7の一部には、 作業員が出入 りす るための ドア 8が設け られてお り、 柵 7 と ドア 8 との間に施 錠装置 9が取 り 付け られている。

図 8は施錠装置 9を示す図である。 施錠装置 9はソ レ ノ ィ ド 91 及びプラ ン ジ ャ 92を持つ。 ソ レノ イ ド 91 が非励磁の 状態にあ る時は、 プラ ン ジ ャ 92 が受部 93 に入 り 、 鎖錠さ れている。 ソ レ ノ ィ ド 91 が励磁される と、 プラ ン ジ ャ 92 が後退 し、 受部 93から外れ、 解錠される。 施錠装置 9の解 錠によ り 、 ドア 8を開ける こ とができ るよ う になる。 ソ レ ノ ィ ド 91 の励磁は、 例えば、 図 1 の電磁 リ レ ー R L 2 の接点 r 0 を通 して行な う。 接点 r 0 が閉 じた状態は、 可動部 R o t の回転停止に対応する。 接点 r0は例えば、 図 1 の電磁 リ レー RL2 の接点によ つて構成される。

と こ ろで、 回転検出手段 1 の故障態様の一つに、 送信素子 101 または受信素子 102の落下が含まれる。 送信素子 101 または受信素子 102が落下 した場合、 回転検出手段 1 から 出力される信号 eは、 一定の レベルを示す。 このため、 例え、 可動部 Rotが回転 していて も、 回転停止監視回路 3 に含ま れる電磁 リ レー RL2が励磁され、 その接点が閉 じる。 従つ て、 電磁 リ レー RL2の接点を施錠装置 9に備え られた接点 rO と して用いている場合、 ドア 8を開 く こ とができ る状態 になる。 図 9にこのよう な危険な状態を回避するために有効 な可動部制御回路 4を開示する。

図 9 において、 可動部制御回路 4 は、 運転スィ ッ チ S と、 微分回路と、 電磁リ レー RL1 の接点 rl と、 論理和回路 OR 1 とを有する。 Eは直流電源である。 運転スィ ッチ Sはオペレー 夕によ って手動操作されるスィ ッ チであ り、 接点 S1 を有す る。 微分回路はコ ンデンサ C 10 と抵抗 gl とで構成されて いる。 接点 rl は、 回転監視回路 2に含まれる電磁リ レー RL1 の接点であ り 、 電磁 リ レー RL 1 が励磁された時のみ、 閉 じ る。 論理和回路 OR 1 は、 運転スィ ッ チ Sの接点 S 1 を閉 じ た時の微分回路によ る微分信号と、 接点 r 1 が閉 じた こ とに よる信号とを入力信号と し、 その論理和信号を出力する。 論 理和信号は、 動力源 5を駆動する信号となる。 こ の可動部制 御回路 4 の特徴は、 動力源 5を構成するモー タ M の駆動信 号を、 論理積回路ではな く 、 論理和回路 0 R 1 によ っ て得て いる こ とであ る。

オペ レー タが運転スィ ツ チ Sを押 してその接点 S1 を閉 じ る と、 その と きの信号が微分回路によ っ て微分され、 微分 信号が論理和回路 OR 1 に供給される。 これによ り 、 論理和 回路 OR 1 からモータ駆動信号が出力され、 動力源 5に含ま れる モー タ M が回転を開始する。

モー タ M が回転を開始する と、 機械可動部 6 に含ま れる 可動部 Rotが回転を開始する。 回転検出手段 1 に含まれて いるセ ンサが正常であれば、 可動部 Rotの回転がセ ンサに よ って検出され、 回転監視回路 2に含まれる電磁リ レー RL1 が励磁され、 その接点 r l が閉 じる。 こ の後は、 接点 r l か らの入力によって、 論理和回路 0R1 の出力が維持され、 モー タ Mが回転を継続する。

も し、 回転検出手段 1 に含まれているセンサが落下する等 の故障を生 じている場合、 運転スィ ッ チ S1 を閉 じる こ とに よ って、 モータ Mを起動したと して も、 電磁 リ レー RL 1 は 励磁されず、 その接点 rl は閉 じない。 このため、 モータ M は回転を継続する こ とができない。 これによ り 、 起動時の 安全を確保する こ とができ る。 上述 した論理が成立するの は、 図 1 に図示された安全確認装置において、 回転停止監視 回路 3の低速化検出で許容される速度になるまでの時間だけ、 微分回路によ ってモータ Mの起動を維持でき る ときである。 低速化検出速度を超える よ う な時間幅で起動信号を与える こ と は危険であ る。 こ のよ う な状態を招かないよ う に、 微 分回路の コ ンデンサ C 10及び抵抗 gl の値を選定する。

接点 r 1 は可動部 Rotが回転する前は開いてお り 、 それ自 体では、 起動する こ とができないが、 実施例の場合は、 運 転スィ ッ チ Sの接点 S 1 の操作と、 そのときの微分信号によ つ て起動でき る。

図 10は可動部制御回路 4の別の実施例を示 している。 こ の実施例では、 運転スィ ッチ Sの接点 S1及びコ ンデンサ C 11 の直列回路と、 接点 r 1 の回路とをワイヤー ドオア接続と し、 その論理和によ ってモータ Mを駆動する。 図 10 に示す可動 部制御回路 4の動作は、 図 9 に示 した実施例とほぼ同一であ るので、 説明は省略する。 図 11 は、 機械可動部 6及びその動力源 5を囲む柵 7及び ドア 8に ドアスィ ツ チ 11 を設けた図を示 している。 ドアス イ ッ チ 11 はァ ク チユエ一タ 111 と、 スィ ッ チ 112 とを有 する。 ァクチユエ一夕 111 は ドア 8に固定して設けられ、 先 端部に円板状のカム 113が備えられている。 カム 113は周 辺部に凹部 114を有する。 スィ ッ チ 112は柵 7 に取 り付け られ、 スィ ツチ動作のための腕片 115がァク チユエ一夕 111 のカム 113に接触している。 ドア 8が閉 じている図 11 の状 態では、 カム 113の凹部 114内にスィ ツ チ 112の腕片 115 の先端部が入 り 込んでいる。 こ の状態で、 スィ ッ チ 112 は オ ンとなる ものとする。 ドア 8が開かれる と、 ァ ク チユエ一 タ 111 が ドア 8 と と もに回転 し、 スィ ッ チ 112から伸びる 腕片 115が凹部 114から外れ、 カム 113の外周面によ って 押される。 こ の状態で、 スィ ッ チ 112はオフ となる。 こ の よ う な ドア スィ ッ チ 11 は既に公知である。

図 12は図 11 に示 した ドアスィ ツ チ 11 を有する場合に適 した可動部制御回路 4の構成を示 している。 図 11 において、 ドア 8が閉 じる と、 前述 したよ う に、 ドアスィ ッ チ 11 のス ィ ツ チ 112が閉 じ、 図 12 の ドア スィ ツ チ 11 の接点 Dcが オ ンになる。 ドア 8が閉 じている場合、 柵 7 によ って囲まれ ている動力源 5及び機械可動部 6は回転する こ とができ る。 そ こ で、 運転スィ ッ チ Sを押 してその接点 S 1 を閉 じる と共 に、 ドアスィ ッ チ 11 の接点 Dcを通 して、 動力源 5のモー タ Mを起動させる。 運転スィ ッ チ Sは、 接点 S1 がオペレー 夕 によ って押されている間だけオ ンにな り 、 手を離す と ォ フになるモーメ ンタ リ スィ ツ チである。 モータ Mが回転し、 ある回転速度にな る と、 回転監視回路 2の電磁 リ レー RL 1 が励磁され、 接点 rl が閉 じる。 従っ て、 運転スィ ッ チ Sの 接点 S 1 をオフ に して も、 モータ M は回転を継続する。 こ の 場合、 ドア 8が閉 じている間は、 モータ M の起動が許され るので、 図 9及び図 10 に示 した実施例の場合と異な って、 起動時間の制約を受けない。 このため、 運転スィ ッ チ Sの接 点 S 1 と接点 rl とは、 単に、 論理和演算回路を構成するだ けである。

図 13は図 11 のよ う な ドアスィ ツ チ 11 を備える場合にお いて実現できる可動部制御回路 4の他の実施例を示している。 図 13 に示す実施例において、 運転スィ ッ チ Sは 2つの接点 Sl、 S2を有する。 接点 Sl、 S2は、 一方がオ ンにな る と、 他方がオフになるような関係に保たれている。 接点 S 1 はモー 夕 M に直列に接続され、 接点 S2はオ ン ' ディ レー ' タ イ マ OD に直列に接続されている。 オ ン · ディ レー · タ イ マ OD の接点 rt は、 回転有り信号に対応する電磁 リ レー RL 1 の接 点 r 1 と共に、 論理和回路を構成する。 こ の論理和回路は自 己保持回路 SH 1 に ト リ ガ信号を与える。

回転停止監視回路 3に含まれる電磁 リ レー RL2の接点 r2 は自己保持回路 SH I に リ セ ッ ト信号を与える。 自己保持回 路 SH 1 の出力は電磁リ レ一 RL3に与えられる 電磁 リ レー R L 3 の接点 r 31 は、 施錠装置 9 に挿入された接点 r 0 と し て用 いる。

可動部 Rotの回転が低速にな って、 接点 r2が閉 じる と、 こ のとき まだ回転を示す信号と して、 接点 r 1 が未だ閉 じて いれば、 直ちに、 自己保持回路 SH 1 に出力信号が発生 し、 こ の自己保持出力によ っ て電磁 リ レー RL3が励磁される。 しか し、 セ ンサが故障 していて、 接点 rl がオフ状態にあれ ば、 オ ン · ディ レー · タ イ マ ODの接点 rtがオ ンする まで は、 自己保持回路 SH1 は ト リ ガされない。 即ち、 運転スィ ツ チ Sの接点 S 1 がオフ されてモータ Mが停止するよ う な充 分に長い時間がオン · ディ レー · タイマ ODで設定されてい れば、 自己保持回路 S H 1 はこの時間経過後に ト リ ガされて、 電磁 リ レー RL3が励磁される。 こ の電磁 リ レー RL3の接 点 r31 によ って施錠装置 9の ソ レ ノ ィ ドが励磁される。 こ れによ り 、 ドア 8を開ける こ とができ る よ う にな る。

図 14は他の ドアスィ ツ チ 11 を用いた機械可動部 6及び その動力源 5を囲む柵 7の他の例を示 している。 図 11 に図 示された ドアスィ ツチ 11 と異なる点は、 ァクチユエータ 111 の先端部に備え られているカム 113の周辺部に凸部 116を 有する こ とである。 ドア 8が閉 じている図 14の状態では、 カ ム 11 に備え られたカ ム 113の凸部 116 によ り 、 ス ィ ッ チ 112の腕片 115が押される。 こ の状態で、 スィ ッ チ 112 はオフ状態にな る ものとする。 ドア 8が開かれる と、 ァ ク チ ユエ一 夕 111 が ドア 8の回転と と もに回転 し、 スィ ツ チ 112 から伸びる腕片 115が凸部 116から外れる。 こ の状態で、 スィ ッ チ 112はオ ンとなる。 このよ う な ドアスィ ッ チ 11 も 既に公知である。

図 15は図 14 に示 した ドアスィ ツ チ 11 を有する場合に適 した可動部制御回路の回路図である。

運転スィ ツ チ Sの接点 S 1 がオ ンになる と、 モー タ Mが回 転する。 このとき接点 S2はオフである。 また、 可動部 Rot が回転 しているので、 接点 r 1 はオ ン状態にあるが、 接点 r2 はオフ状態にある。 運転時は ドアス ッ チ 11 は閉 じてい る の で、 ドアスィ ッチ D 0はオフ状態にある。 従って、 電磁 リ レー RL3 は非励磁状態にある。 電磁 リ レー RL3の接点 r32 は 施錠装置 9のソ レノ ィ ド 91 に直列に挿入されている。 従つ て、 電磁リ レー R L 3が非励磁状態にあ って、 接点 r 32が開 いている ときは、 ドア 8が施錠装置 9によ って施錠されてい る。

次に、 可動部 Rotの停止に当た り 、 運転スィ ッ チ Sをォ フにする と、 接点 S 1 がオフにな り 、 接点 S 2がオ ンになる。 ドア 8は閉 じたままであるから、 ドアスィ ツ チ 11 の接点 D 0 はオフ状態にある。 可動部 Rotがある速度よ り も高い速度 で惰性で回転 している間は、 接点 r 1 はオ ン状態にあ り 、 接 点 r2 はオフ状態にあるから、 電磁 リ レー RL3 は非励磁の 状態にあ り 、 ドア 8 は施錠されたま まである。 可動部 Rot の回転速度が図 1 のオ ンディ レー回路 ONDで定ま る速度以 下になる と、 電磁 リ レー RL2が励磁され、 接点 r2 がオ ン とな り 、 可動部 R 0 tが未だ低速で回転 している間に回転監 視回路 2の電磁 リ レー R L 1 が励磁され、 接点 r 1 がオ ン状態 にある。 こ のため、 電磁 リ レー R L 3が励磁状態にな り 、 電 磁 リ レー RL3の接点 r32がオ ン状態になる。 以後、 可動部 が回転を停止 して、 接点 rl がオフ状態にな って も、 電磁 リ レー RL3は接点 r3及び接点 r2を介 して励磁され、 接点 r3 がオ ン状態を保つ。 これによ り、 自己保持作用が得られる。 電磁 リ レー RL3の接点 r32を用いて施錠装置 9の ソ レ ノ ィ ド 91 を励磁する こ とができ る。

電磁 リ レー RL3が励磁されている状態で、 ドア 8を開け る場合、 このと き運転スィ ッ チ Sの接点 S 1 はオフ状態にあ り 、 接点 S 2はオ ン状態にある。 こ の状態て、 ドア 8を開け る こ と によ って、 ドアスィ ツ チ 11 の接点 D 0 がオ ン状態な る と、 電磁 リ レー R L 3が接点 S 2及び接点 D 0によ り 強制的 に ト リ ガされた状態になる。 接点 S 2及び接点 D 0の直列回 路は、 接点 rl を短絡する。 従って、 ドア 8を開いた状態で、 電源 Eがオン オフ されて も、 電源 Eがオン状態にあれば、 電磁 リ レ一 RL3は、 改めて可動部 Rotを回転させ、 それに よ って接点 rl をオ ンさせな く と も、 励磁状態に保つこ とが でき る。

運転開始に当た り、 運転スィ ッ チ Sの接点 S 1 がオ ン状態 にな る と、 接点 S 2がオフ状態にな る と共に、 接点 r 2 がォ フ状態になる。 こ のため、 電磁 リ レー R L 3が非励磁状態に な り 、 その接点 r 32がオフ状態になるので、 施錠装置 9 が 施錠される。

ドア 8が開いている時は、 センサが故障 して もよい。 接点 r 1 によ るセ ンサの故障監視に当た っては、 運転スィ ツ チ S の接点 S 1 がオ ン した後、 可動部停止に至る過程までに、 再 び、 電磁 リ レー RL3を励磁状態に しなければな らない点に 注意 しなければな らない。

上記実施例では、 可動部駆動のオフ信号と して、 ス イ ツ チによ る信号を用いたが、 可動部モータ駆動の電流セ ンサ を用 いて検出 し、 その検出信号に基づいて論理演算を行な つて も よい。 電流非通電を検出するセ ンサは、 例えばじ . S . Pat. No.5345138 に開示 されている。 ドアスィ ツ チ も接 点ではな く 、 セ ンサによ る 出力信号と して も よいこ と は明 らカヽであ る。

回転停止監視回路 3は、 本出願人の出願に係る国際出願 PCT /JP95Z00165号に開示された技術を適用 して実現でき る。 国際出願 PCT/JP95ノ 00165号に開示された技術は、 特に、 回転セ ンサが図 4及び図 5に示 したコイルを含む時に 有効であ る。 以下に、 その適用例を説明する。

図 16において、 本発明に係る可動部停止確認装置は、 回 転検出手段 1 と、 速度判定回路 32 と、 レベル検定回路 31 と、 論理積回路 33 とを含んでいる。 回転検出手段 1 につい ては、 既に説明 したので、 こ こでは説明を省略する。

速度判定回路 32 は、 回転検出手段 1 から出力される検出 信号 eが供給され、 この信号 eが所定速度以下を示すと き、 高出力 レベルの出力信号 A2iを論理値 1 と して出力する。

レベル検定回路 31 は、 回転検出手段 1 から出力 される検 出信号 eが供給され、 検出信号 eが所定レベル以上である と き、 高 レベル （論理値 1 ) の出力信号 A l i を発生する。 レ ベル検定回路 31 は、 コ イ ルによ って構成されたセ ンサと可 動部 Rotの間隔 Lを監視するために設け られている。

論理積回路 33 は、 速度判定回路 32及びレベル検定回路 31 から、 それぞれの出力信号 Al i、 A2iが供給され、 両出 力信号 A l i、 A2iの論理積演算の出力信号 Zを生成する。 セ ンサが、 可動部 Rot に対 して正常に取 り 付け られている場 合、 論理積回路 33は レベル検定回路 31 の出力信号 A l i が 高 レベル （論理値 1 ) であ って、 速度判定回路 32の出力信 号 A2iが論理値 1 である と き 、 出力信号 Z は可動部停止を 示す高 レベル （論理値 1 ) の出力信号となる。 そ して、 いず れかの入力信号が論理値 0の時、 出力信号 Zは低 レベル （論 理値 0) の出力信号とな る。

上述のよ う に、 速度判定回路 32 は、 回転検出手段 1 から 出力される検出信号 eが供給され、 検出信号 eが所定の時間 以上をおいて変化する とき、 高レベル （論理値 1 ) の出力信 号 A2iを連続的に発生する。 検出信号 e に変化を生 じる時 間間隔は、 可動部 R 0 tの回転速度または移動速度が遅 く な ればなるほど、 長 く なるから、 検出信号 eが所定の時間以上 をおいて変化する と き 、 可動部停止とみな し、 可動部停止 を意味する高 レベル （論理値 1 ) の出力信号 A2i を発生す る。 これによ り 、 可動部 Rotが停止 した こ との通報の遅れ を短縮する こ とができ る。 可動部停止を意味する高 レベル (論理値 1 ) の出力信号 A2iは連続 して出力する。 これによ り 、 可動部停止通報のチ ヤ ッ タ リ ングを防止する。

レベル検定回路 31 は、 回転検出手段 1 から出力 される検 出信号 eが供給され、 検出信号 eが所定レベル以上である と き、 高 レベル （論理値 1 ) の出力信号 A l i を発生する。 こ れによ り 、 間隔 Lが小さ く な つて、 可動部 R 0 t に コ イ ルが 接触する よ う な状態を生 じた とき、 危険信号と して、 低 レ ベル （論理値 0) の出力信号 A l i を出力する。

論理積回路 33 は、 速度判定回路 32及び レベル検定回路 31 から、 それぞれの出力信号 A l i、 A2iが供給され、 両出 力信号 A l i、 A2iの論理積演算の出力信号 Zを生成するか ら、 可動部 Rot にコ イ ルが接触するよ う な危険状態を生 じ ていない こ とを確認 した上で、 可動部停止通報を行な う こ とができ る。

セ ンサ回路の出力信号に、 回転を示す信号が含まれ、 出 力信号が所定 レベル範囲内にある こ とを、 レベル検定回路 で監視し、 出力信号に含まれる回転信号が消滅したとき （回 転停止を意味する）、 高 レベルの出力信号を、 論理値 1 と し て生成する回転停止監視回路を備え、 レベル検定回路の出 力信号と 、 回転停止監視回路の出力信号の論理積演算出力 信号を、 回転停止の出力信号と して用いる点は、 国際公開

W〇 94ノ 2303号に開示されている。 しかし、 この先行技術 には、 可動部速度判定回路が含まれていない。 可動部速度 判定には、 その実現に当た って、 特別な工夫が必要である。 その具体例を以下に説明する。

図 17の一点鎖線で囲まれた速度判定回路 32 は、 回転検 出手段 1 から出力される出力信号 eの変化を増幅する増幅器 A2 と、 増幅器 A2の出力信号の包絡線検波出力を生成する ための整流回路 RC2 と、 レベル検定回路 LV 1 と、 回転の 速度を判定するためのオン · ディ レー回路 OND と、 可動部 Rotが低速回転にな つてから停止 して、 再び、 可動部 Rot が高速回転に入るまでを、 論理値 1 の高出力 レベルの出力信 号を生成するためのオフ · ディ レー回路 0FD とを含んでい る。 オフ · ディ レー回路 OFDの出力信号は、 速度判定回路 32 の出力信号 A2i と して、 レベル検定回路 31 の出力信号 A l i と共に、 論理積回路 33の入力信号とな る。

レベル検定回路 31、 LV 1 と、 論理積回路 33 と をフ エ 一 ルセーフ要素と して構成する場合は、 米国特許第 5，345， 138 号明細書、 同第 4,661.880号明細書、 同第 5, 027， 114号 明細書に開示されている フ ェ ールセーフ · ウ ィ ン ドウ · コ ンパレー タ ANDゲー 卜を用いる こ とができ る。 後述する レベル検定回路 LV 1 と LV2及び論理積回路 8 も同様であ o

出力信号 eめ変化は、 結合コ ンデンサ C 1 を介 して、 増幅 器 A2 に入力 される。 こ の場合、 万一、 コ ンデンサ C 1 に断 線故障が生 じた場合、 増幅器 A 2 には回転信号が伝達されな いこ と にな り 、 可動部 R 0 tが回転中であ っ て も、 速度判定 回路 32 は回転停止の状態を示 して しま う恐れがある。 この よ う な問題点が生 じないよ う にするため、 こ の実施例では、 信号発生器 SG2を有する。 信号発生器 SG2は、 図 1 に示 し たよ う に、 ト ラ ンス結合されていてもよい。 信号発生器 SG2 の高周波出力信号 wが、 低レベル （論理値 0) で、 抵抗 R3 を介 して信号 eに重畳され、 その重畳信号が増幅器 A2 に入 力される。 このよ う に、 結合コ ンデンサ C 1 の断線故障を配 慮 して回転信号を監視する技術は、 前述 した国際公開公報 W094ノ 23303号で公知である。

また、 可動部 Rotの回転に伴って生 じる出力信号 e の変 化に直流成分が含まれる場合、 結合コ ンデンサ C 1 と増幅器 A2 とで構成される交流増幅回路には、 ダイオー ドによ る ク ラ ンプ增幅回路を用いる こ と もある。 可動部 Rotの回転に 伴って生 じる整流回路 RC 1 の出力信号変化に直流成分が含 まれる場合は、 出力信号が高 レベル （論理値 1 ) の状態とな る時間幅と、 低レベル （論理値 0 ) の状態となる時間幅が異 なる場合に起こ り得る。 こ のよ う に、 高 レベル （論理値 1 ) の継続時間と低レベル （論理値 0) の継続時間が異なる入力 信号に対 して、 ク ラ ンプ増幅回路を用いる技術は、 特公昭 55— 4320号公報ゃ特公昭 50— 34396号公報等で公知で ある。

次に、 図 17 に示 した速度判定回路 32の構成原理と動作 を、 図 18 に示 したタ イ ムチ ャ ー ト を参照 して説明する。

図 18 において、 時間軸 t上の区間 t 1 は、 可動部 R o tが 回転 し始める以前の停止状態の区間、 区間 t 2 は回転状態の 可動部 Rotが停止状態に至る過度的状態を示す区間で、 区 間 t 3 は停止状態に至った と考え られる区間である。 タ イ ム チャ ー ト （a) は回転検出手段 1 の出力信号 eを表示 してい る。 出力信号 eにおいて、 区間 tl では可動部 Rotが停止状 態にあ るから、 出力信号 eは一定値を示す。 区間 t2 は、 可 動部 Rotの回転が低速になるにつれて、 出力信号 eの振幅 変化の周期が大き く なる区間である。 区間 t3は、 可動部 Rot が静止状態に入った区間で、 この停止は、 例えば図 4及び図 5の可動部 Rotでは凹部 Py2の間と して示 されている。

タ イ ムチ ャ ー ト （b) は、 信号発生器 SG2の出力信号 w が信号 e に重畳されている状態を示 している。

タ イ ムチ ャ ー ト （c) は、 信号 wがコ ンデンサ C 1 を介 し て増幅器 A2に入力され、 増幅された結果の出力信号を表示 している。 信号 eの変化の頂点付近では、 入力 レベルが大き いために、 増幅器 A2が飽和 し、 信号 wの成分が消滅 し、 信 号 eの平均値となる レベルの付近に対応する零点付近だけ、 増幅された信号 wの成分が発生する。

増幅器 A2の出力側の整流回路 RC2 は、 結合コ ンデンサ C2の静電容量が充分に大きいので、 回転に伴う信号 eの変 化が、 直接に、 平滑コ ンデンサ C3の端子電圧とな って現れ る。 平滑コ ンデンサ C 3は高周波の信号 wだけを平滑するよ う に、 その静電容量が定め られる。 こ のため、 平滑コ ンデ ンサ C3の端子電圧は、 タ イ ムチ ャ ー ト （d) で示すよ う に、 高周波信号 wだけが整流平滑され、 増幅回路 A 2の出力信号 の中の信号 eの変化分は直接、 コ ンデンサ C3の端子間に出 力 される こ とにな る。

レベル検定回路 LV 1 の出力信号も、 タイ ムチ ャ ー ト （d ) とほぼ同様になる。 即ち、 整流回路 R C 2 と レベル検定回路 LV 1 は、 高周波入力信号に対 して高 レベル （論理値 1 ) の 出力信号を発生 し、 低周波の入力信号に対 して出力信号が 応答する よ う な低域通過フ ィ ルタ を構成 している。

区間 t 1 では、 可動部 R 0 tが停止しているので、 高周波信 号 wだけが増幅器 A2で増幅され、 整流回路 RC2から、 高 レベル （論理値 1 ) の出力信号 k2 と して出力 される。 区間 t 3では、 信号 eの変化 P 1 が終わっ たのち、 可動部 Rotが停止した状態を示 しているが、 凹部 Py2を通過 し終 つた状態で、 次に到達する凹部 P y 2 に至る までには実は少 し動いているかも しれない。 増幅器 A2はこの変化を増幅 し てお り 、 結合コ ンデンサ C 1 には、 この変化によ って蓄積さ れた電荷が放電されるまでの間は信号 wの成分は発生 しな い。 タ イ ムチ ャー ト （c) と タイ ムチャー ト （d) の区間 t4 における信号の立ち上がり は、 こ れを意味 している。 タ イ ムチ ャ ー ト （d) に描かれた レベル Th2 は レベル検定回路 L V 1 の しき い値を意味 している。

オ ン · ディ レー回路 OND は、 レベル検定回路 LV 1 の高 レベル状態の継続時間を計測 している。 直流の高 レベル状 態であって、 最大出力 レベル状態を論理値 1 で表 し、 低レべ ル状態を論理値 0で表す。 オ ン · ディ レー回路 ONDは、 高 レベル （論理値 1 ) の入力信号 k4が入力 されてから、 所定 の遅れ時間 Ton後に高レベル （論理値 1) の出力信号 k5 (夕 ィ ムチ ャー ト （g) 参照） を発生する。 この論理値 1 の信号 k5は可動部 Rotが所定速度以下にな ったこ とを意味する。 そ して、 も し'、 遅れ時間 Ton ま で、 入力信号 k4 ( タ イ ム チ ャ ー ト （ f ) 参照） の高 レベル （論理値 1 ) の状態が継続 しないで、 短い時間 t く T 0 nで論理値 0 になれば、 次に高 レベル （論理値 1 ) の入力信号が発生 した時、 改めて継続時 間を計測 し、 所定時間 T 0 n後に高 レベル （論理値 1 ) の出 力信号 k5を発生する回路である。 このよ う な機能を持つ回 路は、 前述した国際公開 WO94Z23303号公報ゃ特公平 1一 23006号公報で既に公知である。

オ ン · ディ レー回路 ONDから出力される論理値 1 の出力 信号 k5 は、 タ イ ムチ ャ ー ト （g) に示すよ う に、 入力信号 k 4が高 レベル （論理値 1 ) である時だけ発生するので、 可 動部 Rotが所定速度以下になった後も、 信号 k4が高 レベル (論理値 1 ) の状態にある時だけ論理 1 の出力信号が生成さ れる こ とにな り、 間欠的である。 オフ ' デ ィ レー回路 0 F D はこ の間欠的に発生するオン · ディ レー回路 ONDの出力信 号 K5を保持する機能を持つ。 図 4及び図 5に示 したよ う に、 可動部 Rotの回転を、 コ イル TCが凹部 Pyl 及び Py2 と向 き合う タイ ミ ングで間欠的に検出する構成では、 コ イ ル T C が例えば凹部 Py l を検出 した こ とによ って生 じる一つの信 号を受信 して、 次に凹部 Py2を検出 した こ とを示す信号を 受信する までの間、 凹部 Py l の検出信号を保持する必要が ある。 オフ · ディ レー回路 0FDはそのよ う な保持機能を確 保するために備えられている。 図 17に示す実施例において、 オ ン · ディ レー回路 0NDから高 レベル （論理値 1 ) で出力 される信号 k5 は、 ダイ オー ド D3 と コ ンデンサ C4 とで積 分されて、 レベル検定回路 LV2によ って レベル検定される。 コ ンデンサ C4に蓄積される電荷の放電はレベル検定回路 LV2 の入力抵抗を通 して行なわれる。 こ れによ り 、 オ ン · ディ レー回路 0 N Dの間欠的な出力信号 k 5は連続的高レベル （論 理値 1 ) の出力信号 k6 (タ イ ムチ ャ ー ト （h) 参照） に変 換される。 図 17 において、 整流回路の出力信号は、 電源電位 Vccに ク ラ ンプされるよ う な回路構成と して示 してある。 これは、 増幅器 A2の出力信号や、 レベル検定回路及びオ ン · ディ レー 回路で処理される信号が交流信号であ っ て、 更に レベル検 定回路及びオ ン · ディ レー回路の入力信号が電源電位よ り 高い レベルの入力信号を必要と している こ と によ る。

次に、 図 19〜図 24 を参照 し、 本発明に係る安全確保装 置の回転停止監視回路の他の実施例について説明する。 こ れらの図において、 図 16及び図 17 と同一の参照符号は、 同 一性のあ る構成部分を示 している。

まず、 図 19において、 回転停止監視回路 3は、 自己保持 回路 35を含んでいる。 自 己保持回路 35は、 回転検出手段 1 の出力信号の変化を ト リ ガ入力信号と し、 速度判定回路 32 の出力信号 k6を リ セ ッ ト 入力信号とする。 論理積回路 33 は、 自己保持回路 35及び レベル検定回路 31 からそれぞれ の出力信号 A2i及び A liが供給され、 両出力信号 A2i及び A l iの論理積演算の出力信号 Zを生成する。 可動部 Rot が 回転または移動している場合、 回転検出手段 1 の出力信号 e は、 前述 したよ う に、 可動部 Rotの表面の変化に追従 して 変化する。

自己保持回路 35 は、 回転検出手段 1 の出力信号 eの変化 を ト リ ガ入力信号とするから、 可動部 Rotの回転ま たは移 動を常時監視 している こ とになる。 自己保持回路 35は、 上 述の ト リ ガ入力信号の供袷を受けた上で、 速度判定回路 32 の出力信号である リ セ ッ 卜入力信号 k6 (図 18の タ イ ム チ ヤ ー ト （ h ) 参照） が供袷され、 リ セ ッ 卜入力信号が高 レべ ノレ （論理値 1 ) とな っ た時とき、 高 レベル （論理値 1 ) の 自 己保持出力 k8 (図 18のタ イ ムチ ャ ー ト （i) 参照） を生成 する。 したがって、 この実施例の場合、 可動部停止通報が、 その直前まで可動部 Rotを監視 していた、 という確認に基 づいて行なわれる こ と にな る。

論理積回路 33 は、 自己保持回路 35及びレベル検定回路

31 からそれぞれの出力信号 A2i及び A l i が供給され、 両 出力信号 A2i及び A l iの論理積演算の出力信号 Zを生成す る。 したがって、 回転検出手段 1 が、 落下等の異常を生 じる こ とな く 、 可動部 Rot に対 して正常に組み合わされている こ との確認と共に、 可動部停止通報の直前まで、 可動部 Rot を監視 していた と いう 確認に基づいて、 可動部停止の通報 を行な う こ とができ る。

図示の実施例においては、 回転検出回路 36を備える。 回 転検出回路 36は回転有 り を検出する回路である。 こ の回転 検出回路 36 によ り 、 速度判定回路 32の中から回転を示す 信号の抽出を行ない、 その出力信号 k7を、 自己保持回路 35 の ト リ ガ入力信号と し、 速度判定回路 32 の出力信号 k6 を リ セ ッ ト信号と し、 自己保持回路 35の出力信号 k8を論理 積回路 33 の入力信号と している。 。

図 20 は図 19 に示 した回転停止監視回路の更に具体的な 回路構成を示す図である。 図 20において、 速度判定回路 32 を構成する増幅器 A2の出力信号 k l が回転検出回路 36 に 入力 され、 こ の回転検出回路 36の出力信号 k7 は、 自己保 持回路 35の ト リ ガ入力信号となる。 回転検出回路 36 は減 流抵抗 R4 と、 4端子コ ンデンサ C5 と、 結合コ ンデンサ C6 と、 放電抵抗 R5 とを含んでいる。 コ ンデンサ C6 と抵抗 R5 は微分回路を構成するが、 こ の時定数が大き い場合は、 コ ンデンサ C5の端子間電圧の変化が直接に 自己保持回路 35 の ト リ ガ入力信号となる。

図 18のタイ ムチャー ト （c) で示される信号 k l は、 抵抗 R4を介 して コ ンデンサ C5 に入力される。 抵抗 R4 は コ ン デンサ C 5が増幅器 A 2の出力側に影響を与えないよ う に挿 入されている。 コ ンデンサ C5の静電容量はコ ンデンサ C3 と同様に、 高周波信号 w に対 して低いイ ン ピーダンスを持 つので、 コ ンデンサ C5の端子電圧信号 k3は図 18のタイ ム チ ャ ー ト （d) と同様の信号となる。 信号 k3の立ち上が り 信号は、 コ ンデンサ C6を介 して自己保持回路 35の ト リ ガ 信号とな る。

自己保持回路 35は、 速度判定回路 32のオフ · ディ レー 回路 OFDの出力信号 k6が リ セ ッ ト信号となる。 その出力 信号 k8はオフ · ディ レー回路 OFDの出力信号 k6が立ち上 がっ た後、 図 18のタ イ ムチ ャ ー ト （i ) で示すよ う に、 結 合コ ンデンサ C6の静電容量が大き い場合は、 出力信号 k6 の立ち上がり と同時に時刻 t5で発生し、 結合コ ンデンサ C6 の静電容量が小さ い場合は、 ト リ ガ入力信号が微分信号と なるので、 次にコ ンデンサ C5の端子電圧が立ち上がった時 点 （時亥 ij t 6 ) で発生する。

こ のよ う な構成にすれば、 可動部 Rotの回転中に、 コ ィ ル TCが落下 して も、 誤り の回転停止を示す出力信号が発生 しないこ とになる。 即ち、 図 20に示す回転停止監視回路は、 可動部 Rotを、 論理値 1 の停止信号 k8が発生する直前まで 監視していたこ とを意味する。 自己保持回路は国際公開 W094 ノ 23303号公報や国際公開 W094 23496号公報等で公 知の ものを用いる こ とができ る。 次に、 図 21 は本発明に係る回転停止監視回路の更に別の 実施例を示 している。 図 19及び図 20 に示 した実施例の場 合、 電源電圧 Vccの投入時に可動部 Rotが回転 していなけ れば、 自己保持回路 35の出力信号は、 回転停止を意味する 論理値 1 の高 レベル状態とな らない。 図 8に示す実施例では こ の点を解消でき るよ う に してある。 その手段と して、 図 21 では、 スィ ッ チ 37を備える。 電源投入時、 可動部 Rot が停止していれば、 オフ · ディ レー回路 OFDの出力信号 k6 は論理値 1 となる。 こ の状態で、 スィ ッ チ 37を接点 Bon側 に接続 し、 オン状態に し、 高 レベル （論理値 1 ) の直流入力 信号 Vaを、 強制的に、 自己保持回路 35の ト リ ガ入力信号 と して与える。 これによ り、 自己保持回路 35の出力信号 k8 は、 回転停止を意味する論理値 1の高レベル状態となるから、 電源投入時に も、 自己保持回路 35の出力信号 k8を、 可動 部の回転停止に対応する高 レベル状態に設定する こ とがで さ る。

次に、 外部から与え らる入力信号 Vaが、 万一、 接点 Bon 側で閉 じている状態のま ま にな って、 常に入力 される よ う な誤 り が生 じる と、 自己保持回路 35 は、 常に論理値 1 の出 力を生 じて しま う。 このよ う な状態を回避する手段と して、 論理積回路 38を備える。 論理積回路 38は、 スィ ッ チ 37を 接点 Bonから接点 Bof に転極する こ とによ って、 接点 Bof を通 して、 高レベルの入力信号 Vaが与えられ、 こ の入力信 号 Va と、 自己保持回路 35 の出力信号 k8 との論理積出力 信号を、 論理積回路 33 に対する入力信号 A2i と している。 したがって、 自己保持回路 35から出力 される出力信号 k8 は、 回転検出回路 36から可動部 Rotの回転停止による正常 な ト リ ガ入力信号が供給された時のみ、 高 レベルと な るか ら、 上述 した誤 り を生 じる こ とがない。

次に、 図 22を参照 して、 更に別の実施例について言及す る。 図 19及び図 20の実施例において、 電源投入時に コ ィ ル TCが落下して しま っている場合は、 誤った停止確認信号 Zが発生して しま う。 前述 した国際公開 W094 2303号公 報では、 コ イ ルの落下を考慮 して、 ブ リ ッ ジ回路の一辺に コ イ ルを配置 し、 金属可動部と コ イ ルの間隔を、 限定され た範囲でのみ、 停止確認の出力信号が生成される よ う に し ている。 その手段と して、 レベル検定回路は、 上限 と下限 の しき い値を持つウ ィ ン ドウ · コ ンパ レータ と称される回 路によ っ て構成 してある。 しか し、 ブ リ ッ ジ回路を用いる こ と は、 複雑な調整を必要とする。 こ のよ う な問題点を解 決する手段と して、 コ イ ル TC は、 可動部 Rot を含む共振 回路を構成する。

図 22 は本発明に係る回転停止監視回路の更に別の実施例 を示す図であ る。 図 22 において、 整流回路 R C 3 と、 整流 回路 RC4 と、 オン · ディ レー回路 OND1 と、 整流回路 RC5 と、 交流結合用のコ ンデンサ C7 と、 ク ラ ンプダイオー ド D5 と、 オン · ディ レー回路 OND2 と、 整流回路 RC6 と、 オフ . ディ レー回路 OFD とを含んでいる。

整流回路 RC3 は、 レベル検定回路 LV 1 の交流出力信号 k40を正電圧信号に整流する。 整流回路 RC4は、 レベル検 定回路 LV 1 の交流出力信号 k40を負電圧信号に整流する。 オン ' ディ レ一回路 OND1 は、 整流回路 RC3の出力信号 k41 の出力信号の立ち上が り に対 して所定の遅れ時間を も っ て 動作する。 整流回路 RC5は、 オ ン ， ディ レー回路 OND 1 の 交流出力信号を整流して出力信号 k51 を生成する。 交流結 合用のコ ンデンサ C7は、 整流回路 RC4の出力信号 k42の 交流分を伝達する。 伝達される交流信号 k43 はク ラ ンプダ ィオー ド D5によ って電源電位 Vccにク ラ ンプされ、 オン . ディ レー回路 OND2に入力される。 オン ， ディ レー回路 OND2 は、 コ ンデンサ C7を介 して伝達される信号 k43 を入力信 号とする。 整流回路 RC6は、 オン · ディ レー回路 OND2の 交流出力信号を整流 して出力信号 k52を生成する。 オフ · ディ レー回路 OFDは、 整流回路 RC5の出力信号 k51 と、 整流回路 RC6の出力信号 k52の論理和 （ワイヤ一 ド · オア） 信号が入力 される。

レベル検定回路 LV1の交流出力信号 k40が、 整流回路 RC3 の直流出力信号 k41 に変換され、 更に、 オ ン · ディ レー回 路 OND 1 を介 して、 整流回路 RC5の出力信号 k51 と して 伝達されるルー ト、 及び、 レベル検定回路 LV 1 の交流出力 信号 k40が整流回路 RC4の出力信号 k42 に変換され、 更 に、 オ ン · ディ レー回路 OND2を介 して、 整流回路 RC6の 直流出力信号 k52 と して伝達されるルー 卜は、 整流回路 RC3 及び RC4の回路構成、 コ ンデンサ C7及びダイ ォー ド D5に よ る信号伝達経路を除けば、 図 17及び図 20 において、 レ ベル検定回路 LV 1 力、らオ ン · ディ レー回路 ONDを介 して 伝達 されるルー ト と、 回路構成上、 同一機能を有する よ う に構成さ れる。

次に、 図 23 に示すタ イ ムチ ャ ー トを参照 して、 図 22 に 示す回路の動作を説明する。 レベル検定回路 LV 1 の出力信 号 k40は整流回路 RC3で整流されて正の整流出力信号 k41 と して生成される。 こ の整流出力信号 k41 は、 図 23のタ イ ムチ ャー ト （a) で示すよ う に、 可動部 Rotの凹部 Py2 に したがって、 電源電位 Vcc (論理値 0) と、 電源電位 Vcc よ り高いレベルの正出力電圧 （論理値 1) との間で変化する。 斜線部分は整流された直流出力信号 k40の発生区間を示 し ている。

オ ン · ディ レー回路 0ND 1 の出力信号 k51 は、 タイ ムチ ヤ ー ト （d) に示すよ う に、 こ の整流出力信号 k41 が発生 した後、 オ ン · ディ レー回路 OND1 の もつ立ち上がり 遅れ 時間 T o n 1 だけ遅れて発生 し、 その後、 図 18で示 したよ う に、 時間 T o f 1 の出力消滅時間を持つ。

一方、 レベル検定回路 LV 1 の出力信号 k40を負に整流す る整流回路 RC4の出力信号 k42 は、 タ イ ムチ ャ ー ト （b) に示すよ う に、 可動部 Rotの凹部 Py2に したがって、 電源 電位 Vcc (論理値 1 で示す） と、 電源電位 Vcc よ り も低い レベルの負の出力電圧 （論理値 0で示す） の間で変化する信 号となる。 斜線部分は整流された直流出力信号 K 42の発生 区間を示 している。 この出力信号 k42は、 コ ンデンサ C7及 びク ラ ンプダイ オー ド D5を介 して、 信号 k43 (図 22の夕 ィ ムチャー ト （c) 参照） と して、 オン · ディ レー回路 OND2 に入力 される。 信号 k43 はダイ オー ド D5 によ っ て電源電 位 Vccにク ラ ンプされるから、 タ イ ムチャー ト （c) に示す よ う に、 論理値 0の レベルが電源電位 Vcc となる。 オ ン · ディ レー回路 OND2及び整流回路 RC6を通 して得られる出 力信号 k52 (タ イ ムチ ャ ー ト （e) 参照） は、 信号 k43が 発生 した後、 オ ン ' ディ レー回路 0ND2の持つ立ち上がり 遅れ時間 T 0 n 2 だけ遅れて生じ、 その後、 信号 k 43が消滅 してから、 タ イ ムチ ャ ー ト （e) で示すよ う に、 時間 Tof2 の出力消滅時間を持つ。

オフ · ディ レー回路 OFD は、 整流回路 RC5 の出力信号 k51 と、 整流回路 RC6の出力信号 k52 との論理和信号 k50 を入力信号と している。 論理和信号 k50では、 タイ ムチヤ一 ト （ f ) で示すよ う に、 論理値 0の区間 （低レベル区間） が、 2つのオ ン · ディ レー回路 ONDl、 OND2の立ち上力 り遅 れ時間によ って生じてお り、 図 18におけるオ ン · ディ レー 回路の出力消滅時間よ り も、 連続 して消滅 している時間が 短 く なる。

こ の出力消滅の継続時間は、 安全上、 重要な意味を持つ。 即ち、 可動部 Rotが一旦停止 した後、 再び高速で回転 し めた場合、 これに伴う 回転信号によ って直ちにオ ン · デ ィ レー回路の出力信号は消滅する。 しか し、 オフ · ディ レー 回路の出力信号は、 すぐには消滅しないで、 オフ ' ディ レー 回路の立ち下がり遅延時間-だけ遅れる こ とになる。 よ って、 オフ · ディ レー回路の遅延時間は短い方が、 安全上、 好ま しい。 図 22に示す実施例の場合は、 オン ' ディ レー回路 OND1 に、 レベル検定回路 LV 1 の出力信号の逆位相信号によ る低 速判定の機能を加えて、 オン · ディ レー回路 OND1 とオ ン · ディ レー回路 OND2の出力信号 k51 及び k52 の論理和出 力信号 k50に、 オフ ' ディ レー回路 OFDの機能を合わせて ある。 これによ り 、 オフ · ディ レー回路 OFDによ る遅延時 間を短縮する こ とができ る。

図 24 は、 図 22 に示 した負の整流回路 RC4 の代わ り に、 光結合回路 PC を用いている。 光結合回路 PC は、 発光素子 PT 1 と受光素子 PD 1 で構成された光結合素子 PC 1 と、 減 流抵抗 R6及び受光素子 PD1 の負荷抵抗 R7 とを含む。 なお、 図 22 と同一の参照符号は同一性のある構成部分を示 してい る。

レベル検定回路 LV 1 の出力電流信号 k40は、 抵抗 R6を 介 して発光素子 PT1 に供給される。 発光素子 PT1 の光出力 信号は、 受光素子 PD1 で受光され、 それに伴って、 負荷抵 抗 R7の端子電圧が変化 し、 信号 k42を生 じる。 信号 k42 は発光素子 PT1 の光信号に対 して、 位相が反転されて出力 される。 ま た、 高い周波数成分は光結合素子では伝達 され ないので、 この信号 k42は図 23のタイ ムチャ ー ト （b) と 同一の波形とな る。

以上、 好ま しい実施例を参照 して、 本発明を詳細に説明 したが、 本発明は、 かかる実施例に限定される こ とな く 、 本 発明の精神、 教示及び範囲に基づき、 種々 の変形を取 り得 る こ と は、 当業者に 自明である。

産業上の利用可能性

本発明は、 次のよ う な産業上の利用可能性を有する。

( a ) 可動部停止信号及び可動部回転信号を、 機械可動部に 対する作業員の安全を確保するための信号と して用いて安 全を確保 した装置を提供でき る。

(b) 機械可動部が柵で囲まれ、 柵の一部に、 施錠装置を付 した ドアを有 し、 ドアの施錠装置を解錠 した と き に、 柵内 の機械可動部に接近でき るガー ド システムを構成する場合 に、 可動部停止信号及び可動部回転信号を、 機械可動部に 対する作業員の安全を確保するための信号と して用 いて安 全を確保 した装置を提供でき る。

Claims

請求の範囲

1 . 回転検出手段と、 回転監視回路と、 回転停止監視回路と、 可動部制御回路とを含む安全確保装置であ っ て、

前記回転検出手段は、 可動部の回転を検出 し、 回転速度 に対応 した検出信号を出力 し、

前記回転監視回路は、 前記回転検出手段から前記検出信 号が供給され、 前記検出信号が前記可動部の回転を示すと き、 回転有 り信号を出力 し、

前記回転停止監視回路は、 前記回転検出手段から前記検 出信号が供給され、 前記検出信号が予め定め られた回転速 度よ り も低い回転速度を示すとき、 回転停止信号を出力 し、 前記可動部制御回路は、 前記回転有 り 信号及び前記回転 停止信号の少な く と も一方と、 外部指令信号とを入力信号 と し、 その論理によ り 前記可動部を制御する

安全確保装置。

2 . 請求項 1 に記載された安全確保装置であ って、

前記可動部は、 柵及び前記柵の一部に設け られた ドアに よ っ て囲まれてお り 、

前記 ドアは、 施錠装置を含み、 前記施錠装置は、 前記可 動部が回転 している間は解錠されず、 前記可動部の回転速 度が前記回転停止監視回路において予め定め られた回転速 度よ り も低い回転速度を示すと き に解錠され得る

安全確保装置。

3 . 請求項 2 に記載された安全確保装置であ っ て、

前記可動部制御回路は、 前記可動部の運転を開始する時、 前記回転停止監視回路において予め定め られた回転速度よ り も低 く 、 かつ、 前記回転監視回路から前記回転有 り 信号 が出力される回転速度の範囲内で、 前記可動部を起動 し、 起 動後は前記回転監視回路から 出力 される回転有 り 信号によ つて、 前記可動部の運転を継続する

安全確保装置。

4 .請求項 2 に記載された安全確保装置であ っ て、

前記可動部制御回路は、 前記回転監視回路から出力 され る回転有 り 信号と、 前記可動部を起動するための起動スィ ツ チの出力信号との論理和演算を行ない、 その論理和出力 信号と、 前記 ドアが閉 じた時に ドア スィ ッ チから出力 され るオ ン信号との論理積出力信号を前記可動部を駆動するた めの信号とする

安全確保装置。

5 . 請求項 2 に記載された安全確保装置であ って、

前記可動部制御回路は、 運転スィ ッ チと、 オン ， ディ レー · タ イ マと、 自己保持回路と、 スィ ッ チ手段を含んでお り 、 前記運転スィ ッ チは、 少な く と も第 1 の接点及び第 2 の接 点を有 してお り 、

前記第 1 の接点及び前記第 2の接点は一方がオ ンになる と、 他方がオフになるよ う な関係に保たれてお り 、 前記第 1 の接 点は、 可動部のモータ に直列に接続され、 前記第 2 の接点は 前記オ ン · ディ レー · タ イ マに直列に接続されてお り 、 前記オ ン · ディ レー · タ イ マは、 接点を有 してお り 、 前記自 己保持回路は前記オ ン · ディ レー · タ イ マの前記 接点のオ ン信号と、 前記回転有 り 信号との論理和信号が 卜 リ ガ信号と して与え られ、 前記回転停止監視回路の回転停 止信号が リ セ ッ ト信号と して与え られ、

前記スィ ッ チ手段は、 前記自己保持回路の出力が与え ら れた とき、 前記施錠装置に解錠のための信号を与える 安全確保装置。

6 . 請求項 2 に記載された安全確保装置であ って、

前記可動部制御回路は、 運転スィ ッ チと、 ドアスィ ッ チ と、 ス ィ ッ チ手段を含んでお り 、

前記運転スィ ッ チは、 可動部通電信号及び可動部非通電 信号の何れかを出力 し、

前記 ドア スィ ツ チは前記 ドアが開かれている こ とを示す ォ ン信号を出力 し、

前記自 己保持回路は、 前記運転ス ィ ッ チの可動部非通電 信号及び前記 ドアス ィ ッ チのオ ン信号の論理積信号と、 前 記回転有 り 信号との論理和信号を ト リ ガ入力信号と し、 前 記施錠装置に対する施錠信号を リ セ ッ ト入力信号と し、 前 記施錠装置に施錠信号を供給する

安全確保装置。

7 . 請求項 1 に記載された安全確保装置であ っ て、

前記回転停止監視回路は、 速度判定回路と、 レベル検定 回路 と、 論理積回路とを含んでお り 、

前記速度判定回路は、 前記検出手段から出力 される検出 信号が供給 され、 前記検出信号が所定の時間以上をおいて 変化する と き、 高 レベルの出力信号を連続的に発生 し、 前記 レベル検定回路は、 前記検出手段から 出力 される前 記検出信号が供給され、 前記検出信号が所定 レベル以上で あ る と き、 高 レベルの出力信号を発生 し、

前記論理積回路は、 前記速度判定回路及び前記 レ ベル検 定回路から、 それぞれの前記出力信号が供給され、 両出力 信号の論理積演算の出力信号を生成する安全確保装置。