JP7531434B2 - インターロック盤装置及び制御方法 - Google Patents
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Description
<第一実施形態>
(システム構成)
図1は、第一実施形態に係るインターロック盤を用いた工作機械システムの一例を示すブロック図である。
工作機械システム1は、インターロック盤10と、電源20と、工作機械30と、を含む。電源20とは、例えば、200Vの交流電源である。工作機械30は、例えば、ボール盤、旋盤、マシニングセンタなどである。工作機械30を用いて作業する場合、安全上の配慮から保護メガネを装着することが求められる。また、手袋の巻き込みなどを防止するために素手で工作機械30を操作することが求められる。インターロック盤10は、電源20と工作機械30の間に設置され、作業者が保護メガネを装着し、素手であることを確認してから、電源20が供給する電力を工作機械30へ供給するインターロック機能を有している。
制御装置110は、通電制御部111と、判定部112と、保護メガネ判定部113と、取外検出部114と、画像処理部115と、接触判定部116と、出力部117と、を備える。
通電制御部111は、切替装置103のオンとオフを切り替える。
判定部112は、工作機械30への通電許可条件が成立しているかどうかを判定する。通電許可条件とは、(A)作業者が保護メガネを装着していること、(B)作業者が、素手であること、である。判定部112は、(A)と(B)の両方の条件が成立すると、通電条件が成立したと判定する。
(A1)保護メガネが、本体11の保護メガネ収納部121から取り出され、且つ、画像認識により、作業者が保護メガネを装着していることを検出する。
(A2)保護メガネが、本体11の保護メガネ収納部121から取り出され、且つ、保護メガネ確認ボタン124が押下されたことを示す信号を検出する。
(A3)作業者が画像認識により、保護メガネを装着していることを検出する。
(A4)保護メガネ確認ボタン124が押下されたことを示す信号を検出する。
(A5)保護メガネが、本体11の保護メガネ収納部121から取り外されたことを検出する。
取外検出部114は、保護メガネが、保護メガネ収納部121から取り出されたことを検出する。画像処理部115は、カメラ122が撮影した画像を解析して、作業者が保護メガネを正しい位置に装着していることを検出する。保護メガネ判定部113は、取外検出部114の検出結果と画像処理部115の検出結果に基づいて、上記の(A1)の判定を行い、取外検出部114の検出結果に基づいて(A5)の判定を行い、画像処理部115の検出結果に基づいて(A3)の判定を行う。
(B1)接触判定部116は、静電センサ123aおよび静電センサ123bが検出した静電容量の変化に基づいて、静電センサ123aおよび静電センサ123bが(同時に)素手によってタッチされたことを判定する。
(B2)接触判定部116は、素手確認ボタン125が押下されるとこの押下信号を取得する。接触判定部116は、この押下信号に基づいて(B2)の判定を行う。
次にインターロック盤10の動作について説明する。インターロック盤10は、電源20から電力供給を受けると待ち状態となり、通電許可条件の判定を行う。そして、通電許可条件が成立すると、切替装置103を制御して工作機械30への通電を許可する。
判定部112は、インターロックフラグ解除フラグ1~3を有し、図示しないメモリ上に、これらのフラグの値を保持することによって、通電許可条件の成立状況を管理している。初期状態では、これらのフラグの値は全て“0”であるとする。
受電部101が電源20に接続されると、出力部117が、主電源ランプ134を点灯する(ステップS1)。次に取外検出部114が、メガネ掛けから保護メガネが取り外されたことを検出し(ステップS2)、出力部117が、保護メガネ用ランプ131を点灯する(ステップS3)。判定部112は、インターロックフラグ解除フラグ1に“1”を設定する。
次に、第二実施形態に係るインターロック盤について図5~図6を参照して説明する。
図5は、第二実施形態に係るインターロック盤の一例を示すブロック図である。
第一実施形態では、初期状態において工作機械30への通電を遮断し、通電許可条件が成立すると、工作機械30への通電を許可する構成とした。これに対し、第二実施形態に係るインターロック盤10Aは、初期状態において工作機械30への通電を許可し、工作機械30の電源が投入されたときに、工作機械30への通電を遮断する。
図5は、第二実施形態に係るインターロック盤の一例を示すブロック図である。
本開示の第二実施形態に係る構成のうち、第一実施形態に係るインターロック盤10を構成する構成と同じものには同じ符号を付し、それらの説明を省略する。第二実施形態に係るインターロック盤10Aは、第一実施形態のインターロック盤10の構成に加え、電流センサ126を備え、制御装置110に代えて制御装置110Aを備える。
図6は、第二実施形態に係る通電制御の一例を示すフローチャートである。
受電部101が電源20に接続されると、制御装置110Aへ電力が供給される。通電制御部111Aは、切替装置103をオンとし、工作機械30への通電を許可する(ステップS20)。稼働検出部118は、電流センサ126が計測する電流値を監視し、電流値が、工作機械30に電源が投入されたことを示す所定の閾値以上か否かを判定する(ステップS22)。閾値未満の場合(ステップS22;No)、稼働検出部118は、電流値の監視を継続する(ステップS21)。閾値以上の場合(ステップS22;Yes)、通電制御部111Aは、通電許可条件が成立済みか否かを判定する(ステップS23)。通電許可条件が成立済みの場合(ステップS23;Yes)、既に工作機械30への通電は許可済みとなっているので、そのまま何もしない。例えば、作業者が、工作機械30に電源を投入する前に、第一実施形態で説明した処理によって、インターロック解除を行ったならば、既に通電許可条件は成立している為、このような処理の流れになる。
上述の制御装置110、110Aは、コンピュータ900に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU901は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置902に確保する。また、CPU901は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置903に確保する。
例えば、通電制御を行う対象は工作機械30に限定されない。
各実施形態に記載のインターロック盤装置及び制御方法は、例えば以下のように把握される。
これにより、保護装置の装着と、作業者が素手であることの確認を行ってから、対象装置への通電を行うので、作業者の安全を確保することができる。また、受電部(101)を電源と接続し、給電部(104)を対象装置と接続することによって、使用可能となるので、電源や対象装置の制約なく、インターロック盤装置を導入することができる。
これにより、保護装置が、(装着のために)インターロック盤装置から取り外されたことを検出することができる。保護装置の取外しは、保護装置の装着動作の一部であって、保護装置の取外しの検出は、保護装置の装着状況の一例である。
これにより、保護装置を正しく装着したかどうかを確認することができる。
このような構成とすることで、両手が素手であることの検出に対する信頼性が向上する。
これにより、両手が素手であることの検出に対する信頼性が向上する。
自装置の筐体の一定以上離れた位置に設けられた複数の静電センサと、前記静電センサの検出値に基づいて素手による接触を判定する接触判定部と、を備え、前記判定部は、前記着脱検出部によって前記保護装置が取り外されたことが検出され、前記装着判定部によって前記保護装置の装着が検出され、前記接触判定部によって素手による接触が検出されると、通電が可能と判定する。
インターロック盤装置から保護装置を取り外して、装着すること、および素手であることを確認してから、対象装置への通電を行う(上記の(A1)と(B1)の組合せ)。これにより、通電前に安全確認を行うことができる。
インターロック盤装置から保護装置を取り外して、装着すること、および素手であることを確認してから、対象装置への通電を行う(上記の(A2)と(B1)の組合せ)。これにより、通電前に安全確認を行うことができる。
これにより、自在に移動することができる。
これにより、対象装置へ電源が投入されたことを検出したうえで、通電可能と判定されるまでの間、対象装置への通電を遮断することができる。
10・・・インターロック盤
11・・・本体
12・・・支柱
13・・・多岐脚
14・・・キャスター
101・・・受電部
102・・・配電部
103・・・切替装置
104・・・給電部
105・・・変換装置
110・・・制御装置
111、111A・・・通電制御部
112・・・判定部
113・・・保護メガネ判定部
114・・・取外検出部
115・・・画像処理部
116・・・接触判定部
117、117A・・・出力部
118・・・稼働検出部
121・・・保護メガネ収納部
122・・・カメラ
123a・・・静電センサ
123b・・・静電センサ
124・・・保護メガネ確認ボタン
125・・・素手確認ボタン
126・・・電流センサ
131・・・保護メガネ用ランプ
132・・・装着確認ランプ
133a・・・接触確認ランプ
133b・・・接触確認ランプ
134・・・主電源ランプ
135・・・条件成立ランプ
20・・・電源
30・・・工作機械
900・・・コンピュータ
901・・・CPU
902・・・主記憶装置
903・・・補助記憶装置
904・・・入出力インタフェース
905・・・通信インタフェース
Claims (10)
- 電源から電力の供給を受ける受電部と、
自装置に接続される対象装置へ前記電力を供給する給電部と、
保護装置の装着状況に関する検出を行う第1検出部と、
素手による接触か否かを検出する第2検出部と、
前記第1検出部の検出結果と、前記第2検出部の検出結果と、に基づいて、前記対象装置への通電の可否を判定する判定部と、
前記判定部の結果に基づいて、前記受電部が受電した電力を前記給電部へ通電する通電制御部と、
を備え、
前記判定部は、前記第1検出部が、作業者が前記保護装置を装着したことを検出し、かつ、前記第2検出部が、自装置の筐体の一定以上離れた位置に設けられた複数のセンサに前記作業者が素手で接触したことを検出すると、前記対象装置へ通電を許可すると判定し、それ以外の場合には、前記対象装置への通電を許可しないと判定する、
インターロック盤装置。 - 前記第1検出部は、
前記保護装置を着脱可能に保持する保持部と、
前記保護装置と前記保持部との間の着脱を検出する着脱検出部と、
を備える請求項1に記載のインターロック盤装置。 - 電源から電力の供給を受ける受電部と、
自装置に接続される対象装置へ前記電力を供給する給電部と、
保護装置の装着状況に関する検出を行う第1検出部と、
素手による接触か否かを検出する第2検出部と、
前記第1検出部の検出結果と、前記第2検出部の検出結果と、に基づいて、前記対象装置への通電の可否を判定する判定部と、
前記判定部の結果に基づいて、前記受電部が受電した電力を前記給電部へ通電する通電制御部と、
を備え、
前記第1検出部は、
カメラと、
前記カメラの撮影した画像に基づいて前記保護装置の装着状態を判定する装着判定部と、を備える、インターロック盤装置。 - 電源から電力の供給を受ける受電部と、
自装置に接続される対象装置へ前記電力を供給する給電部と、
保護装置の装着状況に関する検出を行う第1検出部と、
素手による接触か否かを検出する第2検出部と、
前記第1検出部の検出結果と、前記第2検出部の検出結果と、に基づいて、前記対象装置への通電の可否を判定する判定部と、
前記判定部の結果に基づいて、前記受電部が受電した電力を前記給電部へ通電する通電制御部と、
を備え、
前記第2検出部は、
前記自装置の筐体の一定以上離れた位置に設けられた複数の静電センサと、
前記静電センサの検出値に基づいて素手による接触を判定する接触判定部と、
を備える、インターロック盤装置。 - 前記判定部は、前記複数の静電センサに同時に接触されたか否かを判定する、
請求項4に記載のインターロック盤装置。 - 電源から電力の供給を受ける受電部と、
自装置に接続される対象装置へ前記電力を供給する給電部と、
保護装置の装着状況に関する検出を行う第1検出部と、
素手による接触か否かを検出する第2検出部と、
前記第1検出部の検出結果と、前記第2検出部の検出結果と、に基づいて、前記対象装置への通電の可否を判定する判定部と、
前記判定部の結果に基づいて、前記受電部が受電した電力を前記給電部へ通電する通電制御部と、
を備え、
前記第1検出部は、
前記保護装置を着脱可能に保持する保持部と、
前記保護装置の着脱を検出する着脱検出部と、
カメラと、
前記カメラの撮影した画像に基づいて前記保護装置の装着状態を判定する装着判定部と、を備え、
前記第2検出部は、
自装置の筐体の一定以上離れた位置に設けられた複数の静電センサと、
前記静電センサの検出値に基づいて素手による接触を判定する接触判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記着脱検出部によって前記保護装置が取り外されたことが検出され、前記装着判定部によって前記保護装置の装着が検出され、前記接触判定部によって素手による接触が検出されると、通電が可能と判定する、
インターロック盤装置。 - 電源から電力の供給を受ける受電部と、
自装置に接続される対象装置へ前記電力を供給する給電部と、
保護装置の装着状況に関する検出を行う第1検出部と、
素手による接触か否かを検出する第2検出部と、
前記第1検出部の検出結果と、前記第2検出部の検出結果と、に基づいて、前記対象装置への通電の可否を判定する判定部と、
前記判定部の結果に基づいて、前記受電部が受電した電力を前記給電部へ通電する通電制御部と、
を備え、
前記第1検出部は、
前記保護装置を着脱可能に保持する保持部および前記保護装置と前記保持部との間の着脱を検出する着脱検出部と、
前記保護装置を装着した場合に装着済みを示す信号を出力するボタンと、前記装着済みを示す信号を検出する第2装着判定部と、
を備え、
前記第2検出部は、
自装置の筐体の一定以上離れた位置に設けられた複数の静電センサと、
前記静電センサの検出値に基づいて素手による接触を判定する接触判定部と、
を備え、
前記判定部は、前記着脱検出部によって前記保護装置が取り外されたことが検出され、前記第2装着判定部によって前記装着済みを示す信号を検出が検出され、前記接触判定部によって素手による接触が検出されると、通電が可能と判定する、
インターロック盤装置。 - キャスターをさらに備える、
請求項1から請求項7の何れか1項に記載のインターロック盤装置。 - 電源から電力の供給を受ける受電部と、
自装置に接続される対象装置へ前記電力を供給する給電部と、
保護装置の装着状況に関する検出を行う第1検出部と、
素手による接触か否かを検出する第2検出部と、
前記第1検出部の検出結果と、前記第2検出部の検出結果と、に基づいて、前記対象装置への通電の可否を判定する判定部と、
前記判定部の結果に基づいて、前記受電部が受電した電力を前記給電部へ通電する通電制御部と、
を備え、
前記対象装置へ供給される電流値を監視し、前記電流値が閾値以上となると、前記対象装置に電源が投入されたと判定する稼働検出部、をさらに備え、
前記通電制御部は、前記稼働検出部が前記対象装置に電源が投入されたと判定した場合、前記判定部が通電可能と判定するまでの間、前記給電部への電力の供給を遮断する、
インターロック盤装置。 - 電源から電力の供給を受ける受電部と、自装置に接続される対象装置へ前記電力を供給する給電部と、を備えるインターロック盤装置の制御方法であって、
前記受電部が前記電源から電力の供給を受け、
保護装置の装着状況に関する検出を行い、
素手による接触か否かを検出し、
前記装着状況の検出結果と、前記素手による接触の検出結果と、に基づいて、前記対象装置への通電の可否を判定し、
前記判定の結果に基づいて、前記受電部が受電した電力を前記給電部へ通電し、
前記判定では、前記保護装置の装着状況に関する検出において、作業者が前記保護装置を装着したことを検出し、かつ、前記素手による接触か否かの検出において、自装置の筐体の一定以上離れた位置に設けられた複数のセンサに前記作業者が素手で接触したことを検出すると、前記対象装置へ通電を許可すると判定し、それ以外の場合には、前記対象装置への通電を許可しないと判定する、
制御方法。
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