JPH0797460B2 - スイツチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の分野） 本発明は、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、加工機会を自動的に起動するなど、各種物体を
検出して各種器械や装置を起動するなどに用いるスイッ
チに関する。

（従来技術とその問題点） これまでのこの種のスイッチとしては、従来一般に、リ
ミットスイッチを用い、物体との接触に伴って変位する
アクチュエータに連動し、物体からの押圧力によるアク
チュエータの変位やスプリング等の付勢機構による復帰
に伴ってリミットスイッチをオンとオフの状態に相互に
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、アクチュエータの変位に対する摩擦力が増大したと
きにアクチュエータの所定位置への復帰が不良になると
か、スイッチケースのシール不良に起因して水が侵入し
て接点がショートしてしまうとか、さらには、溶着や折
損、切り粉やゴミの接点間へのかみこみなどに起因する
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できず、製品
の加工不良を発生し、リミットスイッチの補修のために
生産ラインを停止せざるを得なくなるという問題があっ
た。このように、一時的であれ、生産ラインをストップ
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という問題があった。

そこで、リミットスイッチを確実にオンからオフの状態
に切り換えるために接点の溶着を防止する機構とか、溶
着しても強制的にオフ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、使用に伴ってアクチュエータ
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、切り粉やゴミなどがリミットスイッチの接
点間に噛み込まれてオフからオンの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
ンをストップして補修せざるを得ないものであった。

（発明の目的） 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、物体検出に伴う各種機械や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
としている。

（発明の構成と効果） 〔構成〕 本発明は、このような目的を達成するために、次のよう
な構成をとる。

第１のスイッチ部と、前記第１のスイッチ部よりも遅れ
て復帰する第２のスイッチ部と、前記第１のスイッチ部
からスイッチ接点のオンオフ信号が与えられ、かつその
オンオフ信号の立上がりに対応した検出パルス（第１の
立ち上がり検出パルス）と立ち下がりに対応した検出パ
ルス（第１の立ち下がり検出パルス）とをそれぞれ出力
する第１の入力回路と、前記第２のスイッチ部からスイ
ッチ接点のオンオフ信号が与えられ、かつそのオンオフ
信号の立ち上がりに対応した検出パルス（第２の立ち上
がり検出パルス）と立ち下がりに対応した検出パルス
（第２の立ち下がり検出パルス）とをそれぞれ出力する
第２の入力回路と、前記第１の立ち下がり検出パルスに
応答してタイマ動作をスタートさせられ、かつタイマ動
作スタート後から前記第２のスイッチ部が正常な場合に
おける前記第２の入力回路から第２の立ち下がり検出パ
ルスが与えられるまでの期間よりも長く設定されたタイ
ムアップ時間を備えるとともに、そのタイムアップ時に
はタイムアップ信号を出力し、かつ、タイムアップ前に
与えられる前記第２の立ち下がり検出パルスに応答して
タイマ動作をリセットされるタイマ回路と、前記第２の
スイッチ部の接点が復帰不良のときに前記タイマ回路か
ら与えられる前記タイムアップ信号に応答して故障予知
信号を出力する復帰不良検出回路部、前記両スイッチ部
の一方が接点間ショートのときに与該両スイッチ部の他
方側の立ち下がり検出パルスに応答して故障予知信号を
出力するシール不良検出回路および前記両スイッチ部の
一方が接点不良のときに当該両スイッチ部の他方側の立
ち下がり検出パルスに応答して故障予知信号を出力する
接点不良検出回路部を含む故障予知検出回路とをを具備
したことを特徴としている。

〔作用〕

この構成による作用は次の通りである。

第２のスイッチ部の接点の復帰不良のときには、タイマ
回路からタイムアップ信号が復帰不良検出回路部に与え
られる。復帰不良検出回路部からは、そのタイムアップ
信号に応答して故障予知信号が出力される。また、一方
のスイッチ部の接点間がショートした場合には、他方側
のスイッチ部の立ち下がり検出パルスがシール不良検出
回路部に与えられる。シール不良検出回路部からはその
立ち下がり検出パルスに応答して故障予知信号が出力さ
れる。さらに、一方のスイッチ部の接点が不良の場合に
は、他方側の入力回路から与えられる立ち下がり検出パ
ルスに応答して接点不良検出回路部から故障予知信号が
出力される。

〔効果〕

以上のことから、本発明によれば、次のような効果が発
揮される。

生産ラインなどにおいて、移送されてくる物体がアクチ
ュエータまたはそれに連動の部材に接触すると、それに
応じてアクチュエータが変位する。そして、第１のスイ
ッチ部および第２のスイッチ部がそのアクチュエータの
変位に応じてオンオフするように構成されていると、第
１のスイッチ部および第２のスイッチ部のそれぞれから
はオンオフ信号が出力される。

そして、物体が移送してアクチュエータに対する押圧力
の付与が解除されていくと、両スイッチ部はオフからオ
ンまたはオンからオフの状態に切り換えられる。その切
り換えに伴うオンオフ信号は、それぞれ第１の入力回路
と第２の入力回路とに与えられる。第１の入力回路から
は第１のスイッチ部からのオンオフ信号の立ち上がりに
対応した第１の立ち上がり検出パルスと立ち下がりに対
応した第１の立ち下がり検出パルスとがそれぞれ出力さ
れる。第２の入力回路からは第２のスイッチ部からのオ
ンオフ信号の立ち上がりに対応した第２の立ち上がり検
出パルスと立ち下がりに対応した第２の立ち下がり検出
パルスとがそれぞれ出力される。

タイマ回路は第１の立ち下がり検出パルスに応答してタ
イマ動作を開始させられ、第２のスイッチ部が正常な場
合は、第２の立ち下がり検出パルスによりリセットされ
る。また、第２のスイッチ部の接点が復帰不良のときは
そのタイマ回路からタイムアップ信号を出力する。この
タイムアップ信号は、故障予知検出回路に入力される。
故障予知検出回路は、そのタイムアップ信号に応答して
故障予知信号を出力する。また、一方のスイッチ部がシ
ール不良または接点不良のときは他方側の入力回路から
の立ち下がり検出パルスに応答して故障予知信号を出力
する。

したがって、本発明によれば、摩擦力の増大や切り粉、
噛み込み等に起因するアクチュエータの復帰不良とか、
水侵入等に起因するシール不良、さらには、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の
異常が発生したときは故障予知検出回路からの故障予知
信号によりそのスイッチの補修を事前に行うことができ
る結果、その補修を行えば生産ラインを停止する夜間な
どにおいて行うことで、生産ラインの突然の停止を未然
に有効に防止することができ、その結果として、生産効
率の向上を図ることがてきるようになった。

（実施例の説明） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明す
る。第１図は本発明の実施例に係るスイッチの要部回路
図である。符号1,2はそれぞれ生産ラインなどにおい
て、移送されてくる物体が図示しないアクチュエータま
たはそれに連動の部材に接触しそれに応じてアクチュエ
ータが変位するとオンオフしてオンオフ信号S1,S2をそ
れぞれ出力する第1,第２のスイッチ部である。この場
合、第２のスイッチ部２は第１のスイッチ部１よりも遅
れて復帰するように構成されている。３は第１のスイッ
チ部１からスイッチ接点のオンオフ信号S1が与えられ、
かつそのオンオフ信号S1の立ち上がりに対応した検出パ
ルス（第１の立ち上がり検出パルスS3）と立ち下がりに
対応した検出パルス（第１の立ち下がり検出パルスS5）
とをそれぞれ出力する第１の入力回路、４は第２のスイ
ッチ部２からスイッチ接点のオンオフ信号S2が与えら
れ、かつそのオンオフ信号S2の立ち上がりに対応した検
出パルス（第２の立ち上がり検出パルスS4）と立ち下が
りに対応した検出回路パルス（第２の立ち下がり検出パ
ルスS6）とをそれぞれ出力する第２の入力回路である。

５は第１の立ち下がり検出パルスS5に応答してタイマ動
作をスタートさせられ、かつタイマ動作スタート後から
第２のスイッチ部２が正常な場合における第２の入力回
路４からの第２の立ち下がり検出パルスS6が与えられる
までの期間よりも長く設定さたタイムアップ時間Ｔを備
えるととに、そのタイムアップ時にはタイムアップ信号
S7を出力し、かつ、タイムアップ前に与えられる第２の
立ち下がり検出パルスS6に応答してタイマ動作をリセッ
トされるタイマ回路である。

６は第１のスイッチ部３の出力を与えられる第１のＤフ
リップフロップ6aと、第２の入力回路４の出力を与えら
れてかつ、第２のスイッチ部２の接点の復帰不良のとき
にタイマ回路５から与えられるタイムアップ信号S7（ク
ロック）に応答して故障予知信号S10を出力する復帰不
良検出回路部としての第３のＤフリップフロップ6cと、
第２のスイッチ部２の接点間ショート（シール不良）の
ときに第１の入力回路３からの第１の立ち下がり検出パ
ルスS5（クロック）に応答して故障予知信号S11を出力
するシール不良検出回路部としての第４のＤフリップフ
ロップ6dと、第１のスイッチ部１の接点不良のときに第
２の入力回路４から与えられる第２の立ち下がり検出パ
ルスS6（クロック）に応答して故障予知信号S9を出力す
る接点不良回路部としての第２のＤフリップフロップ6d
とを含む故障予知検出回路である。故障予知検出回路６
はまた、第１および第３のＤフリップフロップ6a,6cの
出力の論理和を出力するOR回路6aeと、そのOR回路6eの
出力と第２及び第４のＤフリップフロップ6b,6dの出力
との論理和を出力するOR回路6fと、インバータ6gとを含
む。

７は第１の入力回路と第２の入力回路４との各出力をス
イッチ信号S12として出力するRSフリップフロップ（出
力回路）である。

次に動作を第２図を参照して説明する。

（Ａ）両スイッチ部1,2が共に正常な場合〔第２図
（ａ）参照。〕： 第１のスイッチ部１から立ち上がり時刻がt0で立ち下が
り時刻がt1のオンオフ信号S1が第１の入力回路３に与え
られる。また、これに応じて第２のスイッチ部２から立
ち上がり時刻がt0で立ち下がり時刻がt2のオンオフ信号
S2が第２の入力回路４に与えられる。そうすると、第１
の入力回路３からは、時刻t0に第１の立ち上がり検出パ
ルスS3が、時刻t1に第１の立ち下がり検出パルスS5がそ
れぞれ出力され、第２の入力回路４からは、時刻t0に第
２の立ち上がり検出パルスS4が、時刻t2に第２の立ち下
がり検出パルスS6がそれぞれ出力される。

タイマ回路５は第１の入力回路３からの第１の立ち下が
り検出パルスS5によりタイマ動作スタートさせられ、第
２の入力回路４からの第２の立ち下がり検出パルスS6に
よりそのタイマ動作をリセットさせられる。したがっ
て、タイマ回路５からはタイムアップ信号S7が出力され
ることはない。

また、故障予知検出回路６からは故障予知信号S13が出
力されることはなく、このスイッチからはその出力回路
７からスイッチ信号S12が出力されるだけである。

（Ｂ）第２のスイッチ部２が復帰不良の場合〔第２図
（ｂ）参照。〕： この場合は第２の入力回路４からは時刻t4になって第２
の立ち下がり検出パルスS6がタイマ回路５に与えられる
ことから、既に第１の入力回路３からの第１の立ち下が
り検出パルスS5によりタイマ動作をスタートさせられて
いるタイマ回路５は、第２の立ち下がり検出パルスS6が
与えられる前の時刻t3においてタイムアップしているの
で、そのタイマ回路５からはタイムアップ信号S7が第１
のＤフリップフロップ6aおよび第３のＤフリップフロッ
プ6cにそれぞれ出力されている。そして、この場合、第
３のＤフリップフロップ6cの入力部Ｄに与えられている
第２の入力回路４の出力は、この時刻t3においては既に
ハイレべルであるから、タイムアップ信号S7を与えられ
た第３のＤフリップフロップ6cの出力はその時刻t3でハ
イレベルとなり、そのハイレベル出力（故障予知信号S1
0）はOR回路6eおよび6fを介してその故障予知検出回路
６から故障予知信号S13として出力される。

（Ｃ）第２のスイッチ部２がシール不良の場合〔第２図
（ｃ）参照。〕： この場合は、時刻t1において、第２の入力回路４の出力
はローレベルであるから、インバータ6gからはハイレベ
ルの出力が第４のＤフリップフロップ6dの入力部に与え
られている。そして、第４のＤフリップフロップ6dの入
力部Ｄには時刻t1において、第１の入力回路３から第１
の立ち下がり検出パルスS5がクロックとして与えられる
から、その時刻t1においては第４のＤフリップフロップ
6dからハイレベルの出力（故障予知信号S11）が出力さ
れる。このハイレベル出力は、OR回路6e,6fを介して故
障予知検出回路６から故障予知信号S13として出力され
る。

（Ｄ）第１のスイッチ部１の接点が不良のとき〔第２図
（ｄ）参照。〕： この場合は、第１のスイッチ部１からはハイレベルのオ
ンオフ信号S1が出力されるから、第１の入力回路３から
は第１の立ち下がり検出パルスS5が出力されなくなる。
したがって、タイマ回路５はタイマ動作をスタートさせ
られない。そして、時刻t2で第２の入力回路４から第２
の上ち下がり検出パルスS6（クロック）が第２のＤフリ
ップフロップ6bに入力されると、第２のＤフリップフロ
ップ6bの入力部には第１の入力回路３からのハイレベル
出力が与えられているらか、第２のＤフリップフロップ
6bの出力部からは時刻t2でハイレベルとなる出力（故障
予知信号S9）が出力され、そのハイレベル出力はOR回路
6e,6fを介して故障予知検出回路６の故障予知信号S13と
して出力される。

以上のようにしてこの実施例によれば各スイッチ部が復
帰不良、シール不良、接点ショートの場合はそれが故障
予知信号として出力される。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は全体回路図、第
２図（ａ）〜（ｄ）は動作説明に供するタイミングチャ
ートである。 １……第１のスイッチ部、２……第２のスイッチ部、３
……第１の入力回路、４……第２の入力回路、５……タ
イマ回路、６……故障予知検出回路、７……出力回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】第１のスイッチ部と、 前記第１のスイッチ部よりも遅れて復帰する第２のスイ
   ッチ部と、 前記第１のスイッチ部からスイッチ接点のオンオフ信号
   が与えられ、かつそのオンオフ信号の立ち上がりに対応
   した検出パルス（第１の立ち上がり検出パルス）と立ち
   下がりに対応した検出パルス（第１の立ち下がり検出パ
   ルス）とをそれぞれ出力する第１の入力回路と、 前記第２のスイッチ部からスイッチ接点のオンオフ信号
   が与えられ、かつそのオンオフ信号の立ち上がりに対応
   した検出パルス（第２の立ち上がり検出パルス）と立ち
   下がりに対応した検出パルス（第２の立ち下がり検出パ
   ルス）とをそれぞれ出力する第２の入力回路と、 前記第１の立ち下がり検出パルスに応答してタイマ動作
   をスタートさせられ、かつタイマ動作スタート後から前
   記第２のスイッチ部が正常な場合における前記第２の入
   力回路からの第２の立ち下がり検出パルスが与えられる
   までの期間よりも長く設定されたタイムアップ時間を備
   えるとともに、そのタイムアップ時にはタイムアップ信
   号を出力し、かつ、タイムアップ前に与えられる前記第
   ２の立ち下がり検出パルスに応答してタイマ動作をリセ
   ットされるタイマ回路と、 前記第２のスイッチ部の接点が復帰不良のときに前記タ
   イマ回路から与えられる前記タイムアップ信号に応答し
   て故障予知信号を出力する復帰不良検出回路部、前記両
   スイッチ部の一方が接点間ショートのときに当該両スイ
   ッチ部の他方側の立ち下がり検出パルスに応答して故障
   予知信号を出力するシール不良検出回路部および前記両
   スイッチ部の一方が接点不良のときに当該両スイッチ部
   の他方側の立ち下がり検出パルスに応答して故障予知信
   号を出力する接点不良検出回路部を含む故障予知検出回
   路 とを具備したことを特徴とするスイッチ。