JPH0546192Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の分野） 本考案は、例えば、無人化工場の生産ラインに
おいて、加工すべき製品等の物体が所定位置に移
送されたことを検出して、加工機械を自動的に起
動するなど、各種物体を検出して各種機械や装置
を起動するなどに用いられるスイツチ機構に関す
る。

（従来技術とその問題点） この種のスイツチ機構としては、従来一般に、
リミツトスイツチを用い、物体との接触に伴なつ
て変位するアクチユエータに連動し、物体からの
押圧力によるアクチユエータの変位やスプリング
等の付勢機構による復帰に伴なつてリミツトスイ
ツチを導通状態と非導通状態とに相互に切り換え
るように構成していた。

しかしながら、このような構成を有する従来例
の場合では、アクチユエータの変位に対する摩擦
力が増大したときに、アクチユエータの所定位置
への復帰が不良になるとか、シール不良に起因し
て水が侵入し、シヨートしてしまうとか、更に
は、溶着や折損、切り粉や塵芥の接点間への噛み
込みなどに起因する接点不良などを発生し、その
結果、物体が所定位置に移送されていながら、所
定の機械や装置を起動または停止するといつたこ
とができず、製品の加工不良を発生し、リミツト
スイツチの補修のために生産ラインを停止せざる
を得なくなる欠点があつた。このように、一時的
であれ、生産ラインをストツプすることは、他の
生産工程にも影響を及ぼすものであり、生産効率
の著しい低下を招く欠点があつた。

そこで、リミツトスイツチを確実に導通状態か
ら非導通状態に切り換えるために、接点の溶着を
防止する機構とか、溶着しても強制的に非導通状
態にするための引きはがし機構などを付設したも
のもあるが、使用に伴なつてアクチユエータの変
位に対する摩擦力が増大して復帰不良を生じたよ
うな場合とか、切り粉や塵芥などがリミツトスイ
ツチの接点間に噛み込まれて非導通状態から導通
状態に切り換えられないような場合などには対処
できず、やはり、生産ラインをストツプして補修
せざるを得ないものであつた。

（考案の目的） 本考案は、このような事情に鑑みてなされたも
のであつて、シール不良に伴なう接点不良発生を
回避するとともに、物体検出に伴なう各種機械や
諸装置の起動不良の発生を予知することにより適
宜補修を加えられるようにして、起動不良発生を
未然に防止できるようにすることを目的とする。

（考案の構成と効果） 本考案のスイツチ機構は、このような目的を達
成するために、 物体との接触による押圧力によつて変位動作す
るアクチユエータと、 前記アクチユエータの変位量を検出する変位セ
ンサと、 正常状態で前記変位センサによつて検出される
正常変位量よりも少ない動作変位量を検出したと
きに接点出力を出すスイツチング手段と、 前記変位センサによつて検出された変位量と前
記正常変位量とを比較して、検出変位量が正常変
位量と異なつたときに異常発生予知信号を出力す
る異常発生予知手段とを備えて構成する。

この構成によれば、生産ラインなどにおいて移
送されてくる物体との接触により押圧力を受けて
アクチユエータが変位すると、そのアクチユエー
タの変位量を変位センサが検出し、予め正常時の
変位量よりも少ない値に設定した動作変位量と比
較し、その動作変位量に相当する量の変位を検出
することで接点出力を出し、各種機器や装置に対
して、起動ならびに起動停止を行ない、一方、ア
クチユエータの復帰不良とか過剰復帰（オーバー
ラン）を生じたときには、検出変位量が前述動作
変位量よりは多いものの、それよりも多いかある
いは少ない、正常変位量とは異なる変位量を検出
し、このことによつて異常発生予知信号を出力
し、摩擦力増大や切り粉噛み込み等に起因するア
クチユエータの復帰不良などによる異常を発生し
ていることを適宜知らせてスイツチ機構に対する
補修を促すことができる。

したがつて、アクチユエータの復帰不良等が発
生しても、アクチユエータが正常時の変位量より
も少ない所定の動作変位量だけ変位しさえすれ
ば、各種機械や諸装置に対する所定の起動ならび
に停止を行なうことができるから、このようにし
て生産ラインは継続しながらも、アクチユエータ
の変位量が正常変位量とは異なつたことを検出す
ることにより、いずれは生産ラインの突然の停止
を余儀なくされるであろう異常発生を予知し、例
えば、その異常発生の予知に伴なつて、生産ライ
ンを停止する夜間などにおいて補修を行なうな
ど、適当な処置を施すことができ、生産ラインの
突然の停止を未然に良好に防止して生産効率を向
上できるようになつた。

また、リニアに検出されるアクチユエータの変
位量と設定値との比較により、出力を行うととも
に、アクチユエータの動作不良に基づく異常発生
予知を行うようにしているので、設定値を検出値
に対応して適宜設定することにより、アクチユエ
ータの種々異なる動作レベルでの出力と異常発生
予知動作とを行うスイツチ機構の設計、製作が、
スイツチ機構の機械的構造を変えることなく容易
に行えるようになつた。また、一度設定した設定
値を使用の実状に即して変更するようなことも可
能となつて、常に適正なアクチユエータの動作レ
ベルで出力を行い、かつ、異常発生予知を行うス
イツチ機構が得られるようになつた。さらに、ア
クチユエータの変位量がリニアに検出される構成
により、複数の検出値を得る場合にも、変位セン
サーが、例えば実施例に示すように、一つの目盛
り板と一つのフオトセンサとの簡単な構成により
得られるようになつた。

しかも、有接点式のリミツトスイツチを用いず
に、フオトセンサやマグネツト・スケールなどの
変位センサでもつて変位量を検出する構成を採用
するから、水侵入等に起因するシール不良、更に
は、接点の溶着や折損、切り粉の噛み込み等に起
因する接点不良などが発生せず、異常発生そのも
のを抑制でき、耐久性に優れたスイツチ機構を提
供できるようになつた。

また、変位センサでは、従来のような、スイツ
チ部材とそれを導通側または非導通側に変位する
ように付勢するスプリングとから成るものに比べ
て、構成が小型で済み、内装スペースを小さくで
き、ケーシングの外形上の大きさを同じとすれ
ば、ケーシングの肉厚を大にできて強度を高くで
き、生産ラインに補修時の足場に兼用するような
状態で使用しても、破損無く使用できる利点があ
る。

（実施例の説明） 以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第２図は、本考案の実施例に係るスイツチ機構
の一部切欠正面図である。この図において、１
は、生産ラインにおいて移送される製品などの物
体との接触による押圧力によつて変位移動するア
クチユエータであり、物体との接触箇所に遊転自
在にローラ２を取り付けたレバー３と、レバー３
に一体回転自在に連結された回転軸４と、その回
転軸４の回転変位を直線方向の変位に変換するプ
ランジヤ５とから構成されている。

前記回転軸４はケーシング６に回転自在に軸支
されるとともに、そのケーシング６内において、
回転軸４の長手方向の一端側が断面形状小判型に
切欠かれ、その平面部の一方に、回転軸４を所定
の位相に付勢維持する圧縮コイルスプリング７が
設けられ、そして、平面部の他方に、プランジヤ
５の軸５ａに一体の被操作部材５ｂが当接され、
かつ、この被操作部材５ｂが、皿バネ８によつて
回転軸４との当接側に変位するように付勢されて
いる。

前記プランジヤ５には、目盛板９が一体連接さ
れ、その目盛板９に対応位置させて、ケーシング
６内にフオトセンサ１０が取り付けられている。
この目盛板９とフオトセンサ１０とから変位セン
サ１１が構成されている。図中７ａは、目盛板９
に作用させた圧縮コイルスプリングであり、目盛
板９を介してプランジヤ５を初期位置側に復帰さ
せるように付勢されている。

図中、１２，１２はプリント基板であり、その
プリント基板１２，１２それぞれに各種の電子回
路部品１３…が付設されている。

前記フオトセンサ１０には、第１図に示すよう
に、カウント１４が接続され、目盛板９に付され
た目盛に対応してフオトセンサ１０から出力され
るパルス数を計数するようになつている。

図中、１５はレジスタであり、設定器１６によ
つて設定された第１カウント値と、メモリ１７に
入力記憶されている第２カウント値それぞれが入
力記憶され、カウンタ１４での計数に伴ない、そ
のカウント値と前記第１および第２カウント値そ
れぞれとを比較回路１８において比較し、カウン
ト値が第１カウント値に等しいかそれよりも大き
くなつたときには、出力回路１９に第１比較出力
を出し、出力回路１９から接点出力を出すよう
に、そして、カウント値の最終値が第２カウント
値よりも大きいときには、出力回路１９から異常
発生予知信号を出力するようになつている。

即ち、前記カウンタ１４では、アクチユエータ
１の変位に伴なう目盛板９の移動に伴ない、変位
開始後からはカウント値が加算され、一方、復帰
時にはカウント値が減算されるようになつてい
る。

前記設定器１６には、正常状態で前記変位セン
サ１１によつて検出される最大カウント値よりも
小さい値が設定されていて、正常変位量よりも少
ない動作変位量を検出したときに接点出力を出す
ようになつている。これらの、カウンタ１４、レ
ジスタ１５、設定器１６、比較回路１８および出
力回路１９から成る構成をしてスイツチング手段
と称する。

前記メモリ１７には、正常状態ではアクチユエ
ータ１が初期位置に完全に復帰して最終値が零に
なるために、零の値が入力記憶されており、カウ
ント値の最終値が零またはそれに近い値にならな
かつたとき、即ち、変位センサ１１によつて検出
された変位量が正常変位量と異なつたときに異常
発生予知信号を出力するように構成されている。
これらの、カウンタ１４、レジスタ１５、メモリ
１７、比較回路１８および出力回路１９から成る
構成をして異常発生予知手段と称する。

以上の構成により、ローラ２に移送される物体
が接触してアクチユエータ１が変位すると、それ
に伴つてフオトセンサ１０から出力されるパルス
数をカウンタ１４が計数し、そのカウント値が、
設定器１６で設定された動作変位量に対応する値
に等しくなるかそれを越えると、出力回路１９か
ら接点出力を出して、各種機械や装置を起動す
る。しかる後、物体の移送に伴なつてアクチユエ
ータ１が初期位置側に復帰変位し、カウント値が
減算されて前述の動作変位量に対応する値よりも
小さくなると、出力回路１９から接点出力を停止
して各種機械や装置の駆動を停止する。

そして、カウント値の最終値が正常変位量であ
る零、または、それに近い許容範囲の値にならな
かつたときには、使用に伴なつてアクチユエータ
の変位に対する摩擦力が増大して復帰不良を発生
しているとして、出力回路１９から異常発生予知
信号を出力し、一方、カウント値の最終値が正常
変位量である零、または、それに近い許容範囲の
値を越えたようなときには、オーバーランを生じ
たとして、前述同様に異常発生予知信号を出力
し、いずれにおいても、アクチユエータ１に動作
不良を生じていることを作業者に知らせ、生産ラ
インを停止している夜間などにおいて、適宜補修
点検することを促すことができるのである。

前記出力回路１９からの接点出力の出力状態、
および、異常発生予知信号の出力状態それぞれ
は、前記ケーシング６内に付設された動作表示部
２０における動作表示灯２０ａ，２０ｂそれぞれ
の点灯によつて表示されるようになつている。

前記カウンタ１４としては、アクチユエータ１
の変位開始後の変位から復帰変位に至るまで、そ
のカウント値を加算していくものでも、また、基
準値から減算していくものでも良い。

上記実施例では、物体との接触に伴ない、レバ
ー３を揺動し、その揺動によつて目盛板９を変位
するように構成しているが、本考案としては、例
えば、物体との接触に伴なつてレバー３を直線方
向に変位させ、その直線変位によつて目盛板９を
変位するように構成するものでも良い。

前記変位センサ１１としては、上述のように、
目盛板９とフオトセンサ１０とから構成するもの
に限らず、例えば、目盛板９に所定間隔を隔てて
磁性体を付設したマグネツトスケールを用いると
ともに、フオトセンサ１０に代えて磁気センサを
用いるとか、目盛板９の変位に伴なう抵抗値変化
から変位量を検出するなど、各種の構成が採用で
きる。

本考案によれば、前記レジスタ１５に対し、動
作変位量として複数の設定値を入力することによ
り、それらの設定値と検出変位量との比較によ
り、物体の移送速度を減速してから停止するよう
にするなど、最適制御に容易に応用できる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例のスイツチ機構を示
す概略ブロツク図示、第２図は、スイツチ機構の
一部切欠正面図である。 １……アクチユエータ、１１……変位センサ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 物体との接触による押圧力によつて変位動作す
   るアクチユエータと、 前記アクチユエータの変位量をリニアに検出す
   る変位センサと、 正常状態で前記変位センサによつて検出される
   正常変位量よりも少ない動作変位量を検出したと
   きに接点出力を出すスイツチング手段と、 前記変位センサによつて検出された変位量と前
   記正常変位量とを比較して、検出変位量が正常変
   位量と異なつたときに異常発生予知信号を出力す
   る異常発生予知手段とを備えたことを特徴とする
   スイツチ機構。