JPH09314437A - 回動式カバーを備えた機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 カバーの開閉状態を検出する反射型光センサ
を、機器操作者から見えない場所でかつ機器の振動の影
響を受け難い場所に設置して、上記センサが機器操作者
の手による操作を受けないようにするとともに、上記セ
ンサがカバーの開閉状態を正確に検出する、回動式カバ
ーを備えた機器を提供する。 【構成】 本発明の機器は、基台の縦壁１３に回動自在
に支持されたカバー２９を備えており、縦壁１３におい
て、カバー２９を回転自在に支持する支持軸３０の近傍
でかつカバー２９により常時覆われた部分に、カバー２
９側へ向けて光を発信する光発信部３５とカバー側から
の反射光を受信する光受信部３６とからなる反射型光セ
ンサ３３が埋設されている。また、カバー２９におい
て、上記センサ３３に対向する面には、カバー２９を閉
じた状態の場合に光発信部３５からの光を光受信部３６
へ反射させる反射材３８が付されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基台に回動自在に
支持された回動式カバーを備えた機器、さらに詳しくは
回動式カバーの開閉状態を検出するセンサを備えた機器
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ペーパームーブ型プロッタや三軸
加工機などの機器には回動式カバーを取り付けたものが
ある。このカバーは、閉じた状態で上記機器の可動部を
覆うようになっていて、機器操作者の安全のために備え
られている。

【０００３】また、上記機器の一例としては、特開平５
−１８５７９６号公報により開示されているように、カ
バーの開閉状態を検出するリミットスイッチを備えたも
のがある。上記特開平５−１８５７９６号公報に記載さ
れた機器は、図８に示すペーパームーブ型ペンプロッタ
１であり、カバー２を閉じた位置でカバー２と接触する
リミットスイッチ３が基台４の壁面４ａに突設されてい
る。このリミットスイッチ３は機械的な接触によりＯＮ
／ＯＦＦするものであり、カバー２の重さによって押さ
えられてＯＮ状態となる。したがってカバー２を開くと
リミットスイッチがＯＦＦとなり、可動部５の動作が停
止するようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、機器操
作者が機器の操作に慣れてくると、指などでリミットス
イッチ３を押してＯＮ状態とし、カバー２を開けた状態
で可動部５を可動させたりすることがある。その結果、
カバー２は無意味なものになり、機器操作者の安全が確
保できなくなる。

【０００５】また、機器の振動などによってカバー２が
振動してリミットスイッチ３がチャタリングし、可動部
５が円滑に動作しないという問題がある。とくに、薄く
て軽いカバーを用いた機器の場合には、カバーが振動し
易く、上記問題が発生し易い。さらに、カバーの可撓性
や使用による変形のために、カバーとリミットスイッチ
との接触に不具合を生じることもある。なお、本明細書
において、軽くて薄いカバーとは、厚さ０．２ｍｍ〜３
ｍｍのプラスチック製カバーを示す。

【０００６】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、カバーの開閉状態を
検出する反射型光センサを、機器操作者から見えない場
所でかつ機器の振動の影響を受け難い場所に設置して、
上記センサが機器操作者の手による操作を受けないよう
にするとともに、上記センサがカバーの開閉状態を正確
に検出する、回動式カバーを備えた機器を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の機器は、基台に回動自在に支持された回動
式カバーを備えており、上記基台において、上記カバー
を回転自在に支持する支持軸の近傍でかつ上記カバーに
より常時覆われた部分に、カバー側へ向けて光を発信す
る光発信部とカバー側からの反射光を受信する光受信部
とからなる反射型光センサが配設されている。また、上
記カバーにおいて、上記反射型光センサに対向する面に
は、カバーを開いた状態またはカバーを閉じた状態のい
ずれかの場合に上記光発信部からの光を上記光受信部へ
反射させる反射材が付されている。そして、上記光受信
部からの出力信号によって機器の動作を制御することが
できるようになっている。

【０００８】例えば、カバーを閉じた状態で上記光発信
部からの光が上記光受信部へ反射するように反射板を付
しておくと、カバーを閉じたときに光受信部が上記反射
光を受信し、つぎに上記光受信部からの出力によって機
器の可動部を可動させることができる。そして、カバー
を開くと、上記光受信部が上記反射光を受信しなくな
り、上記光受信部からの出力が中止されることよって機
器の可動部の可動を停止させることができる。このよう
に、従来ではリミットスイッチを用いて制御されていた
機器の動作が反射型光センサで制御されることになる。

【０００９】しかし、従来のリミットスイッチは機器操
作者の見えるところに配設されていたため、機器操作者
によって操作可能であったが、上記機器にあっては、カ
バーの開閉状態を検出する反射型光センサが常時カバー
によって覆われているため、機器操作者が上記反射型光
センサを見つけて操作することが極めて困難である。

【００１０】また、上記反射型光センサはカバーの支持
軸の近傍に配設されており、この位置では機器の振動に
よって生じるカバーの振幅が極めて小さい。そして、反
射型光センサはカバーに付される反射材の範囲の設定に
よりカバーの閉じた状態の検出範囲を任意に設定するこ
とが容易であるため、上記検出範囲を大きく取ることに
より、チャタリング現象を生じ難くすることができる。

【００１１】さらに、カバーの支持軸の近傍ではカバー
の可撓性などによる影響も極めて少ないため、反射型光
センサとそれに対向するカバー面との距離が一定に保た
れる。したがって、反射型光センサの光発信部から発信
された光が反射材によって確実に反射されて光受信部に
戻ってくるため、カバーの開閉状態を正確に検出するこ
とができるようになっている。

【００１２】なお、上記カバーを透明または半透明プラ
スチック板で構成した場合には、光発信部から発信され
た光を乱反射させないこと、光受信部に外光を入射させ
ないこと、反射型センサの位置を機器操作者が確認でき
ないようにすること、が必要である。このため、カバー
において上記反射型センサを常時覆う位置に光遮蔽材を
付すことが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明について図面を参
照して説明する。図１は本発明の一具体例を示す三軸加
工機１０であり、図において、１１は基台１２と縦壁１
３とからなる縦断面形状が略Ｌ字状の基台であり、縦壁
１３の側壁部がやや前方に向かって傾斜している。１４
はその縦壁１３の前面における略中央に水平に設けられ
たＸレールであり、これに沿って可動部１５がＸ（左
右）方向に移動可能な状態で取り付けられている。ま
た、可動部１５を移動させるための駆動部は、縦壁１３
に内蔵されている。

【００１４】１６は可動部１５の後壁部であり、後面に
上記Ｘレール１４と摺動自在に係合する横溝（図では隠
れて見えない）が形成され、前面には縦方向にＺレール
１７が設けられている。１８は垂直部１９と水平部２０
とからなる縦断面形状が略Ｌ字状の支持部であり、この
支持部１８の一端側には昇降装置２１が固定されてい
る。昇降装置２１の内部にはプーリ，ベルト，モータな
どが配設されており、これらの作用により、支持部１８
がＺレール１７に沿ってＺ（上下）方向に移動するよう
になっている。

【００１５】２２は支持部１８の他端側上部に固定具２
３を介して固定されたモータであり、このモータ２２の
作用により、水平部１８に取り付けられたスピンドル２
４の切削具２４ａが回転するようになっている。

【００１６】２５は、台部１２上の略中央に前後方向に
設けられたＹレールであり、２６はそのＹレール２５に
沿ってＸ（前後）方向に移動可能なテーブルである。こ
のテーブル２６上にはバイス２７が着脱自在に取り付け
られている。また、テーブル２６を移動させるための駆
動部は、台部１２に内蔵されている。なお、可動部１５
の駆動部、テーブル２６の駆動部、昇降装置２１および
モータ２２は、予め準備されたプログラムに沿ってコン
ピュータ制御により駆動するようになっている。

【００１７】２８は、厚さ１．２ｍｍの三角形の透明プ
ラスチック板で形成された防護壁であり、それを形成す
る２辺が台部１２と縦壁１３に固定されている。２９
は、厚さ１．２ｍｍの透明プラスチック板で形成された
横断面形状が略コ字状のカバーであり、このカバー２９
の側部における上端部後端には、図２及び図３に示すよ
うに、鍵穴状の切欠部２９ａが形成されている。３０
は、縦壁１３に垂直に突設された軸部３０ａと、軸部３
０ａ先端に軸部３０ａより大径に形成された頭部３０ｂ
とから構成された支持軸であり、軸部３０ａが切欠部２
９ａと係合し、頭部３０ｂがカバー２９の側面の広がり
を抑え、カバー２９を回動自在に支持している。３１
は、図１に示すように、縦壁１３において、支持軸３０
の後方斜め下に突設されたカバーストッパーであり、図
３に示すようにカバー２９がある程度開くとそれに当接
し、カバーの開き過ぎを防止している。なお、図１にお
いて、機器１０の左側面も右側面と同様にカバー２９の
上端部後端が支持軸（縦壁１３に隠れていて見えない）
に支持されている。

【００１８】また、カバー２９の右側面に覆われた、支
持軸３０の近傍の縦壁１３には、図４及び図５に示すよ
うに、支持軸３０と平行に円筒状の穴３２が穿設されて
おり、その中は反射型光センサ３３がゴム製保護チュー
ブ３４を介して配設されている。この反射型センサ３３
は、カバー２９へ向けて光を発信する光発信部３５と、
カバー２９からの反射光を受信する光受信部３６とを有
している。

【００１９】３７は、黒色フィルムを略Ｕ字状に形成し
た光遮蔽材であり、光発信部３５から発信された光を乱
反射させないように、また光受信部３６に外光を入射さ
せないように、さらには反射型センサ３３の位置を機器
操作者が確認できないように、カバー２９の縦壁１３側
表面において、反射型センサ３３を常時覆う位置に貼付
されている。

【００２０】３８は、銀色フィルムを略扇状に形成した
反射材であり、カバー２９を閉じた状態の場合に光発信
部３５からの光を光受信部３６へ反射させるように、光
遮蔽材３７の縦壁１３側表面に貼付されている。

【００２１】３９は、反射型光センサ３３を配線したプ
リント基板であり、縦壁１３の内側面に固定されてい
る。図６に示すように、プリント基板３９に配線された
反射型光センサ３３の光受信部３６は、基台１１に内蔵
されたプリント基板（メインボード）４０のＣＰＵ４１
にトランジスタＱ1 を介して接続されている。また、プ
リント基板３９，４０の回路には、それぞれＤＣ５Ｖが
印加されており、光受信部３６のＯＮ／ＯＦＦによって
電圧変化が生じ、それに連動してトランジスタＱ1 がＯ
Ｎ／ＯＦＦするようになっている。そこで、ＣＰＵ４１
は、そのトランジスタＱ1 のＯＮ／ＯＦＦによって生じ
る電圧変化を判定して、可動部１５などの動作を制御し
ている。なお、図６において、Ｒ1 ，Ｒ2 ，Ｒ3 は抵抗
である。

【００２２】この三軸加工機１０において、カバー２９
が閉じている場合には、図２及び図４に示すように、反
射型光センサ３３の光発信部３５から発信された光が、
反射板３８で反射され、光受信部３６で受信される。こ
こで、図６に示すように、光受信部３６の電気的出力が
ＯＮとなり、それに連動してトランジスタＱ1 もＯＮと
なる。このため、図７に示すように、ＣＰＵ４１にはＬ
ＯＷレベルの電圧が印加されることになり、これを受け
たＣＰＵ４１は、可動部１５などを可動可能な状態にす
る。

【００２３】また、カバー２９が開いている場合には、
図３及び図５に示すように、反射型光センサ３３の光発
信部３５から発信された光が、光遮蔽材３７で遮蔽さ
れ、光受信部３６に届かない。ここで、図６に示すよう
に、光受信部３６の電気的出力がＯＦＦとなり、それに
連動してトランジスタＱ1 もＯＦＦとなる。このため、
図７に示すように、ＣＰＵ４１にはＨＩＧＨレベルの電
圧が印加されることになり、これを受けたＣＰＵ４１
は、可動部１５などをポーズ状態にする。

【００２４】このように構成された三軸加工機１０は、
カバー２９の開閉状態を検出する反射型光センサ３３が
カバー２９に付された光遮蔽材３７によって常時覆われ
ている。このため、機器操作者は反射型光センサ３３を
見つけて操作することが極めて困難である。

【００２５】また、反射型光センサ３３は支持軸３０の
近傍に配設されている。この位置において、機器の振動
によって生じるカバー２９の振幅は極めて小さく、光受
信部３６がチャタリングする可能性は極めて少ない。な
お、反射材３８の大きさを変更することによって、簡単
に光受信部のＯＮ状態の領域を変更することができる。
したがって、振動が大きい機器においては、反射材３８
を大きめにすることによって容易にチャタリングを防止
できる。また、反射型光センサ３３を保護している保護
チューブ３４は機器の振動を吸収するため、機器の振動
によって反射型光センサ３３が誤動作したり破損したり
することがない。

【００２６】さらに、支持軸３０の近傍ではカバー２９
の可撓性などによる影響も極めて少ない。このため、反
射型光センサ３３とそれに対向するカバー２９面との距
離が一定に保たれる。したがって、反射型光センサ３３
の光発信部３５から発信された光が反射材３８によって
確実に反射されて光受信部３６に戻ってくる。その結
果、カバー２９の開閉状態が正確に検出することにな
る。

【００２７】なお、ここでは光遮蔽材３７としてフィル
ムを用いているが、塗料の塗布または印刷などによるも
のでもよい。また、反射材３８についても同様である。

【００２８】また、上記カバー２９は透明のプラスチッ
ク板で構成されているが、遮光性のある有色の板材で構
成されていてもよく、その場合には光遮蔽材３７を必要
としない。

【００２９】さらに、上記具体例では光反射型センサ３
３を光遮蔽材３７で隠して機器操作者から見えないよう
にしているが、さらに上記支持軸３０の頭部３０ｂを大
径に形成して光遮蔽材３７を機器操作者から見えないよ
うに隠してもよい。

【００３０】また、上記反射材３８は、カバー２９を閉
じた状態の場合に、光発信部３５からの光を上記光受信
部３６へ反射させる位置に付されているが、カバー２９
を開いた状態の場合に、上記光を反射させる位置に付す
ようにしてもよい。このようにすると、図７に示した結
果が全て逆になるが、そのときはＣＰＵ４１にＬＯＷレ
ベルの電圧が印加されると、可動部１５などの動作がポ
ーズ状態となるようにプログラムしておけばよい。

【００３１】さらに、上記具体例においては三軸加工機
１０を例に挙げたが、この発明はこれに限定されるもの
ではなく、基台に回動自在に支持された回動式カバーを
備えた機器であればよい。

【００３２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００３３】本発明の回動式カバーを備えた機器は、カ
バーの開閉状態を検出する反射型光センサが、カバーの
開閉状態に関係なく常にカバーによって覆われた位置に
取り付けられている。このため、機器操作者は上記セン
サを見つけることができない。したがって、カバーの開
いた状態で機器操作者が作意的に可動部などを可動させ
ることができなくなり、機器操作者の安全が確保され
る。

【００３４】また、上記反射型光センサは、基台におい
て、上記カバーを回動自在に支持する支持軸の近傍に配
設されている。機器の振動によってカバーが振動した場
合、上記反射型光センサの位置に対向するカバーの位置
では、それほど振幅が大きくないため、反射型光センサ
の光受信部がチャタリングする可能性はほとんどない。
さらに、開閉状態の検出が難しい、軽くて薄いカバーを
用いた機器であっても、カバーの支持軸の近傍ではカバ
ーの可撓性などによる影響が極めて少ないため、正確に
カバーの開閉状態を検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一具体例による三軸加工機を示す斜視
図である。

【図２】図１の右側面におけるカバー取付部（カバーを
閉じた状態）を示す要部拡大図である。

【図３】図２のカバーを開いた状態を示す要部拡大図で
ある。

【図４】図２のＡ−Ａ断面を示す断面図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。

【図６】図１の三軸加工機におけるカバー開閉検出回路
を示す回路図である。

【図７】カバーが開閉したときの各部の状態を図表的に
示す説明図である。

【図８】回動式カバーを備えた機器の一従来例を示す斜
視図である。

【符号の説明】 １１ 基台 ２９ 回動式カバー ３０ 支持軸 ３５ 光発信部 ３６ 光受信部 ３３ 反射型光センサ ３７ 光遮蔽材 ３８ 反射材

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基台に回動自在に支持された回動式カバ
   ーを備えた機器であって、 上記基台において、上記カバーを回動自在に支持する支
   持軸の近傍でかつ上記カバーにより常時覆われた部分
   に、カバー側へ向けて光を発信する光発信部とカバー側
   からの反射光を受信する光受信部とからなる反射型光セ
   ンサを配設し、 上記カバーにおいて、上記反射型光センサに対向する面
   に、カバーを開いた状態またはカバーを閉じた状態のい
   ずれかの場合に上記光発信部からの光を上記光受信部へ
   反射させる反射材を付し、 上記光受信部からの出力信号によって機器の動作を制御
   することを特徴とする回動式カバーを備えた機器。
2. 【請求項２】 上記カバーを透明または半透明プラスチ
   ック板で構成し、このカバーにおいて、上記反射型セン
   サを常時覆う位置に光遮蔽材を付してなることを特徴と
   する請求項１記載の回動式カバーを備えた機器。