JPH04504761A - 機械装置近接センサー - Google Patents

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】 機械装置近接センサー 技術分野 本発明は機械装置近接センサーに関するものである。

背景技術 米国特許４４４６６０２号明細書には、ある範囲内での人の存在を検知し、そし である範囲での機械装置の動作を停止するために単一の光線を鏡によって反射さ せる光線フェンスが開示されている。米国特許３７３０６３３号及び４０２１１ １９号の各明細書には鏡で指向される二つの光線に分割された光線内への物体の 侵入度合を測定する光学系が開示されている。米国特許４８１１００４号明細書 にはコンピューター表示装置に関する光学的位置関知システムが開示されている 。このシステムでは光線を可動鏡によって走査している。米国特許４５８４０８ ５号明細書には、交互の光路を使用できるように通路がらはずれて振られ得る鏡 を有する光線検知システムが開示されている。

発明の開示 上記の従来技術の参考文献に記載されたものは周囲保護手段、特に可動式機械装 置の周囲保護手段には十分に適応しない、というのは第１に説明した参考文献に 開示された鏡には妨害物がぶつかる可能性があり、また残りの参考文献には機械 装置の周囲の任意の位置における妨害物を確認しうるちのが開示されていないか らである。

従って、解決すべき問題は、少なくとも１つの可動部分を有し、周囲にフレーム を有する機械装置に近接センサーをどのように設け、そして機械装置に周囲保護 手段をどのように設けるかにある。

本問題は、少なくとも１つの可動部分を有し、周囲にフレームを有する機械装置 近接センサーにおいて、周囲保護手段が、少なくとも一部分が前記周囲の外側に 伸びる光線を発光する発光部及び、前記光線を受光するように設けられ、光線を 受光しない時に出力表示を発生する受光部、駆動部分を駆動させる駆動装置、及 び前記出力表示に応動する前記駆動装置の制御装置を有し、また前記周囲保護手 段が、前記受光部に光線の入るのを阻止する可動装置を備え、そして前記発光部 が通常少なくとも一部が前記表面の外側に伸びる光線を発光し、それによって機 械装置に関する可動装置の動きにより、前記受光部に前記光線の入るのを阻止し 、従って受光部が前記機械装置駆動部分を停止させる前記出力表示信号を発生す るように構成したことによって解決される。

この問題はさらに、周囲にフレームを備えた可動式表面処理機械装置近接センサ ーにおいて、光線を発光するための発光部を備えた周囲保護手段、前記光線を受 光するために設けられた、光線を受光しない時に出力表示を行う受光部、前記表 面処理機械装置を駆動するだめの駆動装置及び前記出力表示に応動する前記駆動 装置の制御装置を有し、また前記周囲保護手段が前記光線に作用し妨害物によっ て動かされ、前記受光部に光線が入るのを阻止させる可動装置を備え、さらに前 記発光部が通常少なくとも一部が前記表面の外側に伸びる光線を発生し、それに よって妨害物による可動装置の動きにより光線が前記受光部で受光されるのを阻 止し、従って受光部が前記機械装置の駆動部分を停止させるための前記出力表示 を発生するように構成することによって解決される。

従って、本発明の目的は周囲保護手段を構成する機械装置近接センサーを提供す ることにある。

本発明の他の目的は、周囲保護手段として光線を利用した機械装置近接センサー を提供することにある。

本発明の他の目的及び十分な理解は、添付図面に関してなされた以下の説明及び 請求の範囲によって得ら第１図は本発明の近接センサーを実施している機械装置 の斜視図である。

第２図は機械装置の部品を示している概略斜視図である。

第３図は光線の軌道を示す概略平面図である。

第４図〜第６図は光線を妨害する種々の仕方を示す概略図である。

特表平４−５ｏ４７６１（３） 発明を実施するための最良の形態 第１図及び第２図に近接センサー１１が使用され得る機械装置１０を示す。機械 装置ｌＯは、例えばパンチングプレスのような作業者もしくは観察者に対して危 険な可動部分を備えた定置式機械装置であり得る。近接センサーは、機械装置の 周囲を囲む周囲保護手段を有し、作業者又は観察者が周囲保護手段を妨害すると 可動部分を停止させるための信号が発生される。第１図及び第２図は、定置式機 械装置ではなく可動式機械装置を示し、この場合装置は、周囲１３を持つフレー ム１２を有する可動式表面処理機械装置である。可動式表面処理機械装置は、各 々駆動車輪１８及び１９に対する駆動モーター１６及び１７を有する駆動装置を 有する。両車輪が同じ速度で駆動させられる時、機械装置１０は縦方向の前方と 後方の軸線２０に平行に前進もしくは後退する。

機械装置ｌＯには可動バンパー２２が設けられている。

このバンパーはばね２３によってフレーム１２に対して可動に支持され、これら のばね２３の上端部はバンパーに結合され、下端部はフレーム１２に結合される 。このようにして、バンパーは加えてフレーム１２に対して縦方向と横方向とに 動くことができる。バンパー２２は、水平板２７及び垂直版２８を有する面り型 のものである。又、平面図においてはバンパーはＣ型である。

図１及び２の表面処理機械装置は電力コード２５の巻取リール２４を有する自動 電気掃除機であり、電力コード２５は機械装置へ電力を供給をするコンセントに 差し込まれ得る。バキュームホース２６は電気掃除機が自動モードでなく手動モ ードで使用される時、床及び床置外の場所の清掃機能用に備えられる。

近接センサーは周囲保護手段３０を有し、周囲保護手段３０は発光部３１及び受 光部３２を有している。発光部及ヒ受光部はバンパー２２の後方のフレーム１２ に取付けられる。

発光部は、例えばＬＥＤ　（発光ダイオード）もしくはできればレーザーから光 線、例えば赤外線（集束された）を発生し、通常常に受光部３２に光線が当たる ように設計されている。この発光部３１からの光線はバンパー２２の開口３５及 びバンパーの前方の左隅の窓３Ｂを通過し、窓３６は光線の周波数に対して透過 性である。光線３８は可動鏡３７で反射されそして光線の少なくとも一部は機械 装置フレームの周囲１３の外側に伸びている。

この場合、光線はバンパー２２の前方において実質的に平行に伸びており、機械 装置の右前隅の第２の鏡８９によって受けられそして反射される。この第２の鏡 ３７で反射された光線はバンパーの前隅の透過性窓４０を通り、そして他のバン パー開口３５を通って受光部３２に導かれる。鏡３７及び３９は、各々、ヒンジ ４１及び４２に可動に取付けられ、そしてそれらのヒンジは、各々、バンパーか ら外側へ離れる方向に強制するばね（図示せず）及び、軸線２０に対してプラス ４５度もしくはマイナス４５度の角度に２つの鏡３７及び３９を保持するための ストッパー（図示せず）を有する。これら２つの４５度の角度によって、通常発 光部３１からの光線は受光部３２で受光される。受光されない時に出力表示が発 生され、駆動装置１６及び１７を制御する制御装置４３に供給される。

周囲保護手段は、可動装置を有しそしてこれら可動装置は可動バンパー２２に加 えて可動鏡３７及び３９を有する。これらの可動鏡は光線に作用する光学素子で ある。

第３図は発光部３１から放射され鏡３７及び３９によって反射されそして受光部 ３２で受光される光線３８の通常の状態を概略的に示している。

第４図は妨害物４６が光線３８を妨げている時の周囲保護手段を示している。妨 害物は光線３８が機械装置の周囲１３の外側で伸びているバンパー２２の前方の 部分にある。妨害物４６が存在すると光線は受光部３２に届かなくなり、従って 、出力信号が発生させる制御装置４３は機械装置の駆動部分、この場合は車輪１ ８及び１９を停止させる。

第５図は第２の状態を示しており、妨害物４６は光線を妨げる代わりに鏡３９に 当たり、モしてヒンジ４２の周りで鏡３９を動かしている。鏡３９は受光部３２ に光線を反射する状態になく、従って、出力表示が発生され、車輪が停止される 。

第６図は第３の状態を示しており、妨害物４６は鏡３７の外側のバンパー２２の 隅の視射ブローに当たっている。

バンパー２２は縦方向と横方向に可動するよう取付けられているので、この場合 バンパー２２は横方向に動き、開口３５は光線３８と整列されなくなる。従って 、バンパーの一部は光線を妨げ、光線は受光部で受光されず、従って、出力表示 が発生される。駆動装置１６及び１７を制御しているこれら３つの状態は、妨害 物が機械装置ｌＯの前方可動部に接触した時信号を発生するように周囲保護手段 を形成させている。機械装置１０は第１図に示されるように、機械装置が反対に 動いている間機械装置を制御する同様な近接センサーを備えたリアバンパー４８ を有し得る。

鏡３７及び３９はフレーム１２の隅の周辺で光線を反射する。開口３５は光線を 発光部３１から受光部３２に通すために、軸線２０に対して実質的に平行である 。

本発明は先に説明したものに加えて、添付した請求の範囲に含まれたものも含ま れる。本発明をある程度詳細にその好ましい実施形態について説明（、たが、そ の好ましい実施形態についての本説明は単に例示のためのものであり構造の詳細 、部品の組合わせ及び配列そして回路及び回路の構成要素の組合わせ及び配列は 請求の範囲に定義した本発明の精神及び範囲から離れることなく種々に変更する ことができる。

特表平４−５０４７ｆ；１　（４） 要約書 近に（・ンサ−は、フレームに周囲保護手段を有する機械装置に設りられる。機 械装置は駆動装置によって駆動部る少なくとも−・つの駆動部分を有１７１、駆 動装置を制御するための制御回路を備える。周囲保護手段は少なくとも一部が周 囲の外側に伸びる光線を発光する発光部を有する。さらに周囲保護手段は動いた 時に受光部におけ乙光線の受光を阻止する可動鏡及び司勧バンパーを有する。こ の場合、駆動装置を制御し、機械装置の部品を停止させるための出力表示が発生 される。

前述【また要約は単に一つの応用例であり、複数の応用の動作原理の全てを完全 に示しているのではなく、請求の範囲を制限するものとして解釈されることはな い。

国際ｇ４査報告 １−＋−−１−−−−１ｎ−１：ｃｊ＋＋−−＝−ＰＣＴ／ＳＥ　９０１００８ ６７国際調査報告 “ρＣＴ／ＳＥ　９０１００８６７

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．少なくとも１つの可動部分を有し、周囲にフレームを有する機械装置近接セ ンサーにおいて、周囲保護手段が、少なくとも一部分が前記周囲の外側に伸びる 光線を発光する発光部及び、前記光線を受光するように設けられ、光線を受光し ない時に出力表示を発生する受光部、駆動部分を駆動させる駆動装置、及び前記 出力表示に応動する前記駆動装置の制御装置を有し、また前記周囲保護手段が、 前記受光部に光線の入るのを阻止する可動装置を備え、そして前記発光部が通常 少なくとも一部が前記表面の外側に伸びる光線を発光し、それによって、機械装 置に関する可動装置の動きにより、前記受光部に前記光線の入るのを阻止し、従 って、受光部が前記機械装置駆動部分を停止させる前記出力表示信号を発生する ように構成したことを特徴とする機械装置近接センサー。
2. ２．前記可動装置が前記光線に作用する光学要素である請求の範囲１に記載の近 接センサー。
3. ３．前記可動装置が前記フレームの隅で前記光線を反射する鏡である請求の範囲 １に記載の近接センサー。
4. ４．前記フレームの外側に前記鏡を強制するばね及び通常前記鏡を前記フレーム の前方と後方の縦軸線に対して、４５度の角度に位置決めするためのストッパー を有する請求の範囲３に記載の近接センサー。
5. ５．前記可動装置が前記フレームの第２の隅で前記フレームに枢軸状に設けられ た第２鏡及び前記フレームの前方で外側に前記第２鏡を強制するばね、及び通常 前記第２鏡を前記フレームの前方と後方の縦軸線に対して、４５度の角度に位置 決めするためのストッパーを有する請求の範囲３に記載の近接センサー。
6. ６．前記光線に対して透過性で、そして各々第１及び第２の鏡の後方に設けられ た窓を有する請求の範囲５に記載の近接センサー。
7. ７．周囲にフレームを備えた、可動式表面処理機械装置近接センサーにおいて、 光線を発光するための発光部を備えた周囲保護手段、前記光線を受光するために 設けられた、光線を受光しない時に出力表示を行う受光部、前記表面処理機械装 置を駆動するための駆動装置、及び前記出力表示に応動する前記駆動装置の制御 装置を有し、また前記周囲保護手段が、前記光線に作用し、妨害物によって動か され、前記受光部に光線が入るのを阻止させる可動装置を備え、さらに前記発光 部が通常、少なくとも一部が前記表面の外側に伸びる光線を発生し、それによっ て妨害物による可動装置の動きにより、光線が前記受光部で受光されるのを阻止 し、従って受光部が前記機械装置の駆動部分を停止させるための前記出力表示を 発生するように構成することを特徴とする可動式表面処理機械装置近接センサー 。
8. ８．前記可動式表面処理機械装置が自動電気掃除機である請求の範囲７に記載の 近接センサー。
9. ９．前記フレームの前方にバンパーを有し、そして前記バンパーに前記可動装置 が設けられる請求の範囲７に記載の近接センサー。
10. １０．フレームの縦軸線に沿って動き、そして前記軸線に対して横方向に動くバ ンパーを前記フレームに取付ける手段を有する請求の範囲９に記載の近接センサ ー。
11. １１．前記可動装置が第１の鏡であり、また前記軸線に対して実質的に平行に光 線を伝達する開口を、前記第１の鏡の後方において前記バンパーに設けた請求の 範囲１０に記載の近接センサー。
12. １２．前記可動装置が第２の鏡を有し、そして前記軸線に実質的に平行に光線を 伝達する第２の開口を、前記第２の鏡の後方において前記バンパーに設け、表面 処理機械装置の前方への動きで、機械装置がバンパーを動かす妨害物に当り、そ して前記複数の開口の少なくとも一つが軸線に対して横方向に動き、従って、前 記駆動装置を制御するための受光部において光線の受光を阻止する請求の範囲１ １に記載の近接センサー。
13. １３．前記軸線に対して横方向に動くように前記フレームに前記バンパーを取付 ける手段を有し、前記光線の軌道の側面で前記バンパーに、光線阻止手段を設け 、表面処理機械装置の前方への動きで、機械装置がバンパーを動かす妨害物に当 り、そして前記複数の開口の少なくとも一つが軸線に対して横方向に動き、従っ て、前記駆動装置を制御するための受光部において光線の受光を阻止する請求の 範囲９に記載の近接センサー。
14. １４．通常前記バンパーの正面で前記バンパーに平行に前記光線の少なくとも一 部を指向させる手段を有し、機械装置の前方への動きで、妨害物に前記駆動装置 を制御するための光線を遮断させ得る請求の範囲１３に記載の近接センサー。