JPS59149000A - 加工装置のための中央制御兼モニタ装置の入力変換器の動作をモニタする装置 - 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】 この発明は巻タノ？プ製造ライン又は巻タ／？コ束包装
ラインのような製造ライン、製品包装ラインで使用され
る装置のための中央制御兼モニタ装置の入力変換器の動
作をモニタする装置に関する。このようなラインには、
例えば巻タ／セコ製造機、フィルタ取付機、包装機、セ
ロハン色種、カートン梱包機等が備えられている。よ　
５− く知られているように、上記の各機械や製造ラインは、
中央制御兼モニタ装置によって制御される。中央制御兼
モニタ装置は入力変換器が発生する所定の信号に従い適
当な瞬時毎に種々の出力変換器の動作を決める。そして
同一ラインの異なる機械には異なる出力変換器が組み合
せられている。

この発明の目的は、比較的簡単で直接的な方法で入力変
換器の正常動作を確かめることによって該入力変換器の
動作信頼性を高めることにある。

この発明によれば、製造ライン又は製品包装ラインで使
用される装置のための中央制御兼モニタ装置の入力変換
器の動作をモニタする装置において、入力変換器で発生
する恐れのある動作故障を検出する第１回路手段と、入
力変換器の動作状態に従い該入力変換器から中央制御兼
そニタ装置へ２レベル論理の信号を与える第２回路手段
とを備え、第１回路手段がそニタ直前での入力変換器の
動作状態変化に対する該入力　６− 変換器の動作状態変化を発生して対応する論理信号のし
堅ル変化を生じる第１手段と、論理信号のレベル変化を
検出して書報手段を制御する第２手段とを有しているこ
とを特徴とするモニタ装置が提供される。

以下、実施例によシこの発明の詳細な説明するＯ 第１図において、巻りＪコ製造ラインや巻タノ々コ東包
装ラインのような製造ライン又は製品包装ラインで使用
される装置のための中央制御兼モニタ装置全体を符号ｌ
で示す。

すでに述べたように、このようなラインの公知の構成に
おいては、複数個の入力変換器２が関連する出力信号接
続線３を介してそれぞれの入力回路４へ接続され、これ
ら入力回路４は各接続！ｌ！１ｉＩ５を介して中央制御
兼そニタ装置ｌに接続される。この中央制御兼そニタ装
ｆｆ！！ｊｔは各接続線６を介して各出方回路７へ接続
し、各出方回路７は各接続線８を介してそれぞれの出方
変換器９に接続する。

各出力回路７は接続線１１を介して各モニタ回路１２に
接続され、各モニタ回路はそれぞれの接続線１３を′介
して各入力回路１４に接続される。各入力回路１４はそ
れぞれの接続線１５を介して中央制御兼モニタ装置１に
接続する。

そして、中央制御兼モニタ装置１は各接続線１９を介し
て別個の入力変換器２に接続されて該入力変換器２ヘモ
ニタ信号を送出し、また、他の別個の入力変換器２は各
接続線２ｏを介し各訃報信号を中央制御兼モニタ装置ｌ
へ送出する。

また、故障指示器（パネル）１７および機械又はライン
の停止を制御する回路１８が中央制御兼モニタ装置ｌに
接続される。したがって、各入力変換器２は１本の接続
線３を介して各入力回路４へ接続し、それぞれ１個の入
力回路４が１本の接続線５を介して中央制御兼モニタ装
置！へ接続する。このため、入力回路４の全体の数は入
力変換器２の全体の数に等しい。

各入力変換器２はそれぞれの接続線１９およびそれぞれ
の接続Ｉｉ！２０を介して中央制御兼モニタ装置ｌにも
接続されている。したがって、この中央制御兼そニタ装
置ｌの出力には出力変換器９と同数の出力回路７が接続
される。同様にモニタ回路’１２の数と入力回路１４の
数は等しい。

第２図に入力変換器２の一実施例を詳細に示す。全体を
符号２２で示す誘導性又は容量性の公知の近接センサは
発振素子に接続した巻線又はコンデンサを有し、出力２
３に交番出力信号を発生する。この交番出力信号の振幅
は発振素子の入力側のインダクタンス又は容量の関数で
、被検出物の近接度によシ決められる。例えば、物体が
センサの感度の範囲内に在れば出力２３からは大きなｇ
幅の信号が得られる。

とのセンサ２２はさらに２個の入力２５．２６を有し、
各入力における論理レベル「０」の信号がセンサ２２の
発振素子の発振振幅を抑制したシトリガしたシする。セ
ンサ２２の出力２３は信号しくル検出回路２７を介して
比較回路９− ２９の第１入力２８に接続される。比較回路２９の他の
入力３０には回路３１からの閾値調整信号が供給される
。

比較回路２９の出力は、増幅回路３２の入力に接続され
、この増幅回路の出力３３に論理信号が得られる。出力
３３は「Ｒ８）リガ形フリツプフロツゾ」として知られ
る回路３９の２個の入力３５．３６にそれぞれ直接的に
またインノセータ３４を介して接続される。回路３９は
りｐツク入力３７での信号が論理レベルｒＯＪのとき出
力の信号を変化させず、クロック入力３７における信号
が「０」からｒｌＪへ変わったときのみ出力の信号の論
理し４ルを変化させるという動作特性を有する。そして
、この回路３９は４個のＮＡＮＤゲートで構成され、前
段の２個のＮＡＮＤゲートには入力として入力３７がら
のクロック信号と入力３５．３６からの信号がそれぞれ
供給される。前段の２個のＮＡＮＤゲートの出力は後段
の２個のＮＡＮＤゲートの一方の入力に接続され、他方
の入力は互に交差し１０− て出力側に接続される。回路３９の出力は中央制御並モ
ニタ装置ｌに接続された接続線３に接続すると共に比較
回路４２の第１入力４１にも接続する。比較回路４２の
他の入力４３は増幅回路３２の出力３３へ接続する。こ
れら２人力４１．４３は排他的論理和素子４４の２人力
に接続される。ここで排他的論理和素子４４は次表に示
す動作を行なう。

素子４４の出力はＮＡＮＤゲート４６の一方の入力に接
続され、他方の入力は中央制御兼モニタ装置ｌからの接
続ｉ！１１９へ接続する。ＮＡＮＤゲート４６の出力は
中央制御兼モニタ装置ｌへ至る接続線２０へ接続する。

接続線１９はインノ々−夕４７を介し回路３９０入力３
７に接続すると共に選択回路５２の２個のＮＡＮＤゲー
ト５０．５１の各入力に接続する。

ゲート５０．５１の他の入力へは、回路３９の出力が直
接に、またインノ々−夕５３を介してそれぞれ接続され
る。そしてゲー）５０．５１の出力はそれぞれセンサ２
２の入力２６．２５へ接続される。回路３９，４２．５
２は後述のように入力変換器２の故障を検出する回路の
一部をなす。

第３図は入力変換器２の他の実施例を示す。

この実施例は誘導性又は容は性の近接センサ２２に代り
、光電セルセンサ装置１６を備えるよく知られているよ
うに、光電セルセンサ装置１６は、変調回路６２から例
えばＩ　ＫＨｚの高周波パルスが供給されるフォトダイ
オード６１を有する。フォトダイオード６１は高周波に
よって極めて短い討時だけ高エネルギで付勢されるまた
、このフォトダイオード６１はフォトトランジスタ６３
から比較的離れた位置に配置されるので外部光による授
乳が避けられる。フォトトランジスタ６３は変調回路６
４に接続され、変調回路６４の出力は第２図においてす
でに説明した検出回路２７０入力に接続される。この検
出回路２７よシも下流の回路は全て第２図に示したもの
と同じであるから同一符号を付す。

ＮＡＮＤゲー）５１の出力はインノ々−夕７０を介して
トランジスタ７１のペースに接続される。トランジスタ
７１のコレクタ及びエミッタはフォトダイオード７１の
陽極及び陰極へそれぞれ接続される。ＮＡＮＤゲー）５
０の出力はインノ々−夕７２を介してトランジスタ７３
の（−スに接続し、このトランジスタ７３のコレクタお
よびエミッタもフォトダイオード６１と並列接続される
が、この場合はコレクタ回路にはフォトダイオード７５
が挿入されコレクタそのものは該フォトダイオード７５
の陰極に接続される。フォトダイオード７５は、そこか
らの発光が反射板７６によってフォトトランジスタ６３
側へ反射されるように配置される。反射板７６はフォト
ダイオード６１からの光を通す。

物体７８の存在が装置６０によって検出されるのである
が、フォトダイオード６１からの発光はこの物体７８に
より反射されてからフォトトランジスタ６３へ入射する
。

この発明によ）構成された入力変換器２の動作モニタ装
置の動作は以下の通シである。

第２図において、センサの検出範囲に物体が無く入力変
換器２が正常動作状態にあるとする。

この状態の下では、センサ２２の出力における交番信号
は回路３１で設定した閾値よりも小さく、この交番信号
が検出回路２７を介して比較回路２９の入力２８へ供給
される。その結果、比較回路２９の出力での論理信号は
論理しくル「０」である。記憶回路３９の入力３５．３
６には、それぞれ論理レベルｒＯＪおよびｒｌＪの信号
が与えられ、また、この正常動作状態では接続線１９上
にモニタ信号が与えられないので記憶回路３９０入力３
７の信号は論理レベル「１」である。

したがって、回路３９の出力への接続線３には論理レベ
ル「０」の信号が生じ、この信号が１４− 中央制御兼モニタ装置ｌへ供給される。比較回路４２の
入力４１．４３に論理レベル「０」の信号が生じるので
素子４４の出力には論理レベルｒｌＪの信号が得られ、
この信号はゲート４６へ伝えられる。

ゲート４θの他方の入力には論理レベルｒＯＪの信号が
与えられているので、ゲート４６の出力への接続線２０
上に論理レベル「１」の信号が得られる。中央制御兼モ
ニタ装置ｌ内の回路構成に従いこの接続線２０上の信号
は故障指示器１７に何等の筈報も与えない。なお、故障
指示器１７は接続線２０上の信号が論理レベル「０」で
あると作動する。

この状態の下で、ゲート５０の出力は論理レベル「１」
にあるので、先に説明したように、センサ２２の動作は
影響を受けない。

センサ２２が所定の物体の存在を検出すると、該センサ
の出力２３には比較回路２９の出力に論理レベル「１」
の信号を生じるようなレベルの交番信号が発生する。し
たがって、記憶回路３９の接続線３上に論理レベルｒｌ
Ｊの信号が現われ中央制御兼モニタ装置ｌに必要な指示
を与える。一方、比較回路４２の出力の接続線２０には
論理レベルｒｌＪの信号が与えられるので何の警報も生
じない。ゲート５０および５１の出力は論理レベルｒｌ
Ｊにあるのでセンサ２２の動作は変化を受けない。

次に、センサ２２の動作のモニタが行なわれたものとす
る。このモニタ動作は例えば動作サイクルの開始時又は
サイクルの死点時間で行なわれ、所定期間だけ接続線！
９上へ論理レベルｒｌＪの信号を与えることによシ、中
央制御兼モニタ装４Ｗ、ｌの制御下におかれる。このよ
うなモニタ状態下で（接続線１９上の信号が論理レベル
「ｌ」）センサ２２の検出範囲内に物体が存在する（回
路３９の出力における信号の論理レベルが「ｌ」）なら
ば、ゲー）５１の出力の信号が論理レベル「ｌ」から論
理レベルｒＯＪへ変化する。この論理レベル「０」の信
号がセンサ２２の入力２５へ与えられてセンサ２２の出
力における発振を抑える。

もしセンサ２２が正常に動作していれば、比較回路２９
の出力と増幅回路２２の出力とが論理レイルｒＯＪへ移
る。記憶回路３９のクロック人力３７へ与えられた信号
は論理レベル「０」にあるから、回路３９の出力での信
号の論理レベルは変化せず論理レベル「ｌ」を保つ。

このように、センサ２２の検出範囲内の物体の存在によ
シ決まる中央制御兼モニタ装置ｌにおける情報は、入力
変換器に作用する動作モニタによって変化することはな
い。

したがって、比較回路４２の入力４１．４３には論理レ
ベルｒｌＪと「０」の信号がそれぞれ現われ、その結果
、素子４４の出力に論理レベルｒＯＪの信号が生じる。

ゲート４６の他方の入力には論理レベルｒｌＪの信号が
与えられているので、上記論理レベル「０」の出力信号
は論理レベルｒｌＪの信号をゲート４６の出力に生じさ
せる。このようにして、センサ２２が正常に動作した＠
夛口報信号は発生しない。

１７− モニタ信号の終端で、接続線１９上の論理信号がｒｌＪ
から「０」へ変るのでゲート５０゜５１の出力が論理レ
ベル「１」へ戻る。

したがって、モニタ信号のセンサ２２への影響がなくな
り、その結果、センサの検出範囲内の物体の有無に従っ
てセンサ２２は出力信号を生じ、対応する出力信号が回
路３９の入力３５゜３６に供給され、中央制御兼モニタ
装置ｌへの接続線３に対する出力信号の論理レベルｒＯ
Ｊまたは「１」が決定される。

一方、もしも、接続線１９上の論理し４ルｒｌＪの信号
によるモニタ動作期間でセンサ２２が故障すると、ゲー
ト５１の出力に論理レベル「０」の信号が現われ、した
がって、センサ２２の入力２５にも論理レベル「０」の
信号が与えられる。このセンサ２２の故障のため、比較
回路２９の出力での信号の論理レベルは変化せず、初期
設定通り論理レベルｒｌＪを保つので、比較回路４２０
入力４１．４３には論理レベルｒｌＪの信号が与えられ
、この信号が素子１８− ４４　の出力に論理レベルｒｌＪの信号を生じさせる。

したがって、ゲート４６の２個の入力には論理レベル「
ｌ」の信号が供給され、該ゲート４６の出力信号は論理
レベル「０」となシ、この出力信号が接続線２０を介し
て中央制御兼モニタ装置ｌに伝送されて故障指示器１７
を作動する。一方もしもセンサの検出範囲内に物体がな
いときに動作モニタが働らくと、比較回路２９の出力の
信号は論理レベルｒＯＪとなるので、接続線１９上への
論理レベル「ｌ」のモニタ信号の供給に応じて、選択回
路５２のゲート５０の出力に論理レベルｒＯＪの信号が
生じる。

この信号はセンサ２２の入力２６に供給され発振をトリ
ガするので比較回路２９の出力の信号は、センサ２２の
動作が正常な場合、論理レベルｒｌＪへ移る。

しかしながら、センサ２２が故障の場合は、比較回路２
９の出力は論理レベル「０」を保つので、かかる状態下
でのみゲート４６の出力に論理レベル「０」の信号が生
じ中央制御兼モニタ装置ｌに対する警報信号が得られる
。

第３図に示す入力変換器の動作のモニタ用回路９０は第
２図の入力変換器の機能と同様な機能を有する。正常動
作状態のとき、フォトダイオード６１からの光信号は被
検物体７８の存在の下で反射され反射板７６を透過して
フォトトランジスタ６３へ入射する。したがって、かか
る状態下では比較回路２９の出力に論理レベルｒｌＪの
信号が現われ、対応する論理レベルｒｌＪの信号が接続
線３上に生じる。ゲート５０．５１の出力は論理レベル
「ｌ」となシ、シたがって、インノ９−夕７ｏおよび７
２の出力が論理レベル「０」となる。その結果、トラン
ジスタ７１がスイッチオフされフォトダイオード６１の
動作を変更させないのでトランジスタ７３もオフでフォ
トダイオード７５の消灯状態が保たれる。

一方、物体７８が存在しないと、フォトトランジスタ６
３への反射信号の入射がないので比較回路２９の出力に
おける信号は論理レベル「０」となシ、シたがって接続
線３上の信号も論理レベル「０」となる。しかしながら
、トランジスタ７１．７３がスイッチオン状態を保つの
でフォトダイオード６１は、通常の機能をしフォトダイ
オード７５は消灯状態にある。

もし物体７８が存在する状態から光電セルセンサ装置６
０への動作モニタが開始されると、比較回路２９の出力
の信号が論理レベルｒｌＪとなシ・論理レベルｒｌＪの
モニタ信号が中央制御兼モニタ装置ｌの接続ｆｉｌｅへ
供給されたときゲー）４１の出力が論理レベルｒＯＪへ
移る。その結果、インノ々−夕７ｏを介してトランジス
タ７１が作動され、これにょシ、フォトダイオード６１
が消灯するのでフォトトランジスタ６３の直流信号が消
失する。この状態で、比較回路２９の出力の信号は論理
レベルｒＯＪへ移シ接続線２０上の信号は論理レベルｒ
ｌＪを保つので、警報信号は生じない。

一方、もしも光電セルセンサ装置６ｏが故障２１− すると、比較回路２９の出力での信号の論理レベルは変
化しないので、接続線２０上に論理レベル「０」の信号
が現われて中央制御兼モニタ装置へ警報を送る。

一方、物体７８が存在しない状態から動作モニタが開始
すると、比較回路２９の出力の信号は論理レベル「０」
とな夛、接続線１９へ論理レベルｒｌＪのモニタ信号が
供給されたときゲート５０の出力信号が論理レベル「０
」へ移る。

この信号はインノ々−夕７２を介してトランジスタ７３
を作動させ、したがって、フォトダイオード７５を作動
させる。フォトダイオードからの発光は反射板７６で反
射されてフォトトランジスタ６３に入射する。その結果
、センサ装置６０が正常動作状態にあるとフォトトラン
ジスタ６３は比較回路２９の出力の信号を論理レベルｒ
ｌＪへ変化させる。

しかしながら、もしセンサ装置６０が故障していると、
比較回路２９の出力は論理レベル「０」を保ち、その結
果、接続線２０上に論理９９− レベル「０」の信号が生じて警報指示を与える。

これまでの説明から、この発明によって構成された製造
ライン又は包装ラインで用いられる装置のための中央制
御兼モニタ装置の入力変換器用動作モニタ装置によって
達成される効果は明瞭であろう。

特に、センサが誘導性又は容量性のものであるか、もし
くは光電セル形であるかに拘わシなく、動作モニタ回路
９０が特に選択回路５２を介してセンサの動作状態を自
動的に確かめて、センサが発生する出力信号の論理状態
の変化を制御することによって、センサの正常動作を確
かめることができる。したがって、センナの正常動作は
比較回路４２によって検出される。

さらに、接続線１９上にモニタ信号が存在する期間に記
憶回路３９が接続ｍ３への出力での信号の論理値を一定
に保つことによって何等の接続変更も行なうことなく、
また中央制御兼モニタ装置ｌへ伝えられる正常信号を変
更することなくセンサに対す上記モニタを行なうことが
できる。

最後に、この発明の実施例はこの発明の特許請求の範囲
を逸脱することなく変形、変更できることは明らかであ
る。特に、上述の説明の回路を異なった仕方で構成しモ
ニタ回路９０が上述のものとは別の種類のセンサに適用
することによって、センサにより発生された信号のレベ
ル変化をセンサの種々の動作状態で得るようにすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明により構成された中央制御兼モニタ装
置の入力変換器の動作モニタ装置を示すブロック図、第
２図は第１図の装置の構成装置を示すブロック兼回路図
、第３図は第２図の装置の変形実施例を示すブロック兼
回路図である。 ｌ・・・中央制御兼モニタ装置 １７・・・警報手段　　　２２．６０・・・入力変換器
２フ、２９，３２・・・第２回路手段 ３５．３６・・・入力手段　　３７・・・クロック入力
３９１−？第３手段　　　４２・・・第２手段４４工・
第１素子　　　４６・・・第２素子６３・・・フォトト
ランジスタ ７１・・・第１エレメント　９０・・・Ｍ１回路手段２
５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　加工装置のための中央制御兼モニタ装置（１）の
   入力変換器（２２，６０）の動作をモニタする装置にお
   いて、入力変換器で発生する恐れのある動作故障を検出
   する第１回路手伴鉤と、入力変換器の動作状態に従い該
   入力変換器から中央制御兼モニタ装置（１）へ２レベル
   論理の信号を与える第２回路手段（２７，２９，３２）
   とを備え、第１回路手段釦がモニタ直前での入力変換器
   の動作状態変化に対する該入力変換器の動作状態変化を
   発生して対応する論理信号のレベル変化を生じる第１手
   段６つと、論理信号のレベル変化を検出して警報手段（
   １７１を制御する第２手段（４２１とを具えていること
   を特徴とするモニタ装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、中央制御兼モニタ
   装置（１）内に前記第１手段６のの作動を制御するモニ
   タ信号を発生する手段を設けていることを特徴とするモ
   ニタ装置。 ３、特許請求の範囲第２項において、モニタ信号は２レ
   ベル論理信号であることを特徴とするモニタ装置。 ４、特許請求の範囲第２項又は第３項において、モニタ
   装置は、モニタ信号が第１手段めへ送出されている期間
   中央制御兼モニタ装置（１）へ送られる論理信号の発生
   する恐れのある変更を阻止する第３手段（３９）を具え
   ていることを特徴とするモニタ装置。 ５、特許請求の範囲第４項において、第３手段Ｃ１９１
   がトリガ形ＲＳフリップフロップ回路からなることを特
   徴とするモニタ装置。 ６、特許請求の範囲第５項において、第３手段（至）が
   ２人力（３５，３６）上の相補的論理レベル信号と、第
   ２回路手段（２７，２９，３２）からの信号と、クロッ
   ク入力（資）におけるモニタ信号とを入力して出力に中
   央制御兼モニタ装ｆｆ、　（１）に対する論理レベル信
   号を発生することを特徴とするそニタ装置。 ７、特許請求の範囲第４項乃至第６項のいずれかにおい
   て、第２手段（４２が第２回路手段（２７゜２９．３２
   　）および第３手段（３９）からの論理レベル信号を入
   力すると共に該信号の同一性もしくは不同性を検出する
   第１素子（４４１を有し、この第１素子がモニタ信号に
   より制御される比較用第２素子（４６１を介して警報手
   段面を制御するようになっていることを特徴とするモニ
   タ装置。 ８、特許請求の範囲第７項において、第１素子（梱が排
   他的論理和形の論理回路からなることを特徴とするモニ
   タ装置。 ９、特許請求の範囲第４項乃至第８項のいずれかにおい
   て、第１手段６カは第３手段（至）からの論理レベル信
   号とモニタ信号とを入力して第２手段（４りが与える論
   理信号の２つの異なるレベルを決めるような状態へ入力
   変換器（２２゜６０）の動作状態が変化するのを制御す
   るための２個の信号を発生するようになっていることを
   特徴とするモニタ装置。 １０、特許請求の範囲第１項乃至第９項において、入力
   変換器＠は誘導性もしくは容量性の近接センサからなる
   ことを特徴とするモニタ装置。 １１、　　特許請求の範囲第９項にもとづく第１０項に
   おいて、２個の信号は前記近接センサに結合した発振素
   子の２個の入力にそれぞれ供給され、発振素子が発生す
   る発振の抑制およびトリガをそれぞれ行なうようになっ
   ていることを特徴とするモニタ装置。 １２、　　特許請求の範囲第１項乃至第１１項において
   、入力変換器−は光電セルセンサ装置からなることを特
   徴とするモニタ装置。 １３、　４９許請求の範囲第９項にもとづく第１２項に
   おいて、２個の信号は光電セルセンサ装置ｅｌｆ）のフ
   ォトダイオードＨの消灯を制御する第１エレメントの）
   と光電セルセンサ装置■のフォトトランジスタ（へ）を
   照明する発光用第２エレメント（ハ）とにそれぞれ供給
   されてなることを特徴とするモニタ装置。 １４、　　特許請求の範囲第１項乃至第１３項において
   、第２回路手段は入力変換器（２２，６０）のセンサ装
   置の出力に設けられ比較回路■を制御する検出回路＠を
   有し、該比較回路■の出力には中央制御兼モニタ装置（
   １）に対し論理信号を与える増幅回路−が設けられてな
   ることを特徴とするモニタ装置。 １５、　　特許請求の範囲第１項乃至第１４項において
   、加工装置は巻タノ々コ製造ライン又は巻り／？コ束包
   装２インで使用されるものからなることを特徴とするモ
   ニタ装置。