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公開番号2024024878
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-26
出願番号2022127826
出願日2022-08-10
発明の名称安全スイッチ
出願人株式会社キーエンス
代理人個人
主分類F16P 3/08 20060101AFI20240216BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】作業者の邪魔になるのを抑制する。
【解決手段】安全スイッチ(100)は、電磁石(130)を備えたスイッチ本体(104)と、電磁石(130)に吸着されるアクチュエータ(104)とを有する。スイッチ本体(104)は、安全スイッチ(100)を制御する駆動制御部と安全制御部を有し、この駆動制御部と安全制御部は筐体(Hg)に包囲されている。筐体(Hg)は、スイッチ本体(102)の電磁石(130)の背面側に配置され、筐体(Hg)によって、駆動制御部と安全制御部とを収容する収容部(132)が形成されている。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
被吸着面が形成された磁化部材を有するアクチュエータがスイッチ本体に対して相対移動可能に設置される安全スイッチであって、
前記アクチュエータが前記スイッチ本体に対して所定範囲にあることを検出する検出部と、
前記アクチュエータの被吸着面に対応する吸着面が前面側に形成される電磁石と、
前記アクチュエータの相対移動をロックするためのロック信号を受けるロック入力部と、
前記ロック入力部が受ける前記ロック信号に基づいて前記吸着面と前記被吸着面とが吸着するように前記電磁石を駆動する駆動制御部と、
前記検出部の検出に基づく安全信号を生成する安全制御部と、
前記電磁石の背面側に、前記駆動制御部と前記安全制御部とを収容する収容部を形成する筐体とを備える、安全スイッチ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の安全スイッチにおいて、
前記駆動制御部と前記安全制御部とが実装された一または複数の制御基板を備える、安全スイッチ。
【請求項３】
請求項１に記載の安全スイッチにおいて、
前記電磁石は、背面側で前記筐体と接続する、安全スイッチ。
【請求項４】
請求項１に記載の安全スイッチにおいて、
前記スイッチ本体は、前記電磁石の背面側に、前記検出部による検出結果を示す表示部を更に有する、安全スイッチ。
【請求項５】
請求項４に記載の安全スイッチにおいて、
前記スイッチ本体は、該スイッチ本体を設置箇所に取り付けるための取付部を更に備え、
前記表示部は、前記スイッチ本体の前記取付部が位置する面の反対側から視認可能な位置に設けられる、安全スイッチ
【請求項６】
請求項４に記載の安全スイッチにおいて、
前記スイッチ本体の背面にコネクタ連結部が設けられる、安全スイッチ。
【請求項７】
請求項４に記載の安全スイッチにおいて、
前記表示部が、前方に向けて傾斜する、安全スイッチ。
【請求項８】
請求項１に記載の安全スイッチにおいて、
前記電磁石の吸着面は、前記アクチュエータの被吸着面よりも小さく、
前記検出部は、前記アクチュエータに設けられるアクチュエータコイルとの間で無線信号をやり取りするアンテナコイルを有し、
前記電磁石の前記吸着面と、前記吸着面と接触する前記アクチュエータの被吸着面とが対向して前記吸着面と前記被吸着面とが接触する第一状態において、前記アクチュエータコイルと対向する位置に前記アンテナコイルが設けられる、安全スイッチ。
【請求項９】
請求項８に記載の安全スイッチにおいて、
前記電磁石には、前記アンテナコイルが設けられる位置の近傍に当該電磁石が駆動されることによる前記アンテナコイルへの影響を低減するための突出部が設けられる、安全スイッチ。
【請求項１０】
請求項８に記載の安全スイッチにおいて、
前記第一状態において前記突出部と前記被吸着面とがギャップを介して対向する、安全スイッチ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は安全スイッチに関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
装置が稼働する環境において、人体が稼働している装置に対して自由に接触可能な状態では、装置によって人体に危害が及ぶ虞がある。装置が稼働する環境においては、稼働している装置により人体に危害が及ばないようにするために、換言すれば、安全状態を実現するために、防護柵や区画パネルにより当該装置が稼働する稼働領域を区画する。稼働領域を区画することにより安全状態を実現する一の方法は、稼働領域を防護柵などの固定部分で区画することで人体が稼働領域に入らないようにする、すなわち、稼働領域を人体が存在する領域から隔離する方法である。他の方法は、稼働領域を区画し、かつ、装置の稼働を制限可能な区画システムを構築する方法である。区画システムにおいては、稼働領域を防護柵等の固定部分で区画しつつ、その上で、作業者が稼働領域にアクセスできるように、区画の一部に開口と、この開口を開け閉めする可動部分と、を設置する区画、すなわち、作業者が稼働領域に入ることを許容する区画がなされる。区画システムでは、可動部分を監視し、その監視結果に応じて当該稼働領域で稼働する装置を、人体に危害を及ぼさないように制御するように、制御系統が構築される。このような区画システムにおいては、可動部分が設置される開口の領域に、可動部分の開閉を監視する安全スイッチが設置される。
【０００３】
安全スイッチは、区画固定部分に配置されるスイッチ本体と、区画の可動部分を構成する開閉ドアに配置されるアクチュエータとから構成される。安全スイッチは、稼働領域を安全状態に維持するための機能として、可動部分であるドアが開放されたことを検出して出力し、区画システム全体では安全スイッチからの出力に応じて稼働領域内の装置を、人体に危害が及ばない状態に制御する。安全スイッチからの出力に応じて、例えば、稼働領域内の装置を停止させる、装置の作動速度を低下させる等のシステム構成にすることで、当該装置が稼働する環境の安全対策がなされる。
【０００４】
安全スイッチの一種として、ロックピン機構付き安全スイッチが特許文献１に開示されている。ロックピン機構付き安全スイッチは、区画固定部分に設置されたアクチュエータボルトと、ドアに設置されたスイッチ本体とを有し、スイッチ本体にロックピンが設けられている。アクチュエータボルトとスイッチ本体とは、ドアを閉じたときに、互いに対向する相対的な位置に配置される。ロックピン機構において、アクチュエータボルトにロックピンが機械的に係合することによりアクチュエータボルトとロックピンとが物理的に一体となるロック状態が形成される。ロックピン機構付き安全スイッチは、ロックピン機構付き安全スイッチがロック状態であることを検出できるように検出機構が設けられ、少なくともロック状態でないときにロック状態でないことを示す出力をする。ドアを閉じて、そして、ロックピン機構をロック状態にすることで、閉じた状態の開閉ドアは、区画の固定部分と一体化した状態で固定される。逆に、アクチュエータボルトからロックピンを離脱させることによりアンロック状態が形成され、ドアを開けることができる。
【０００５】
特許文献２は、安全スイッチの他の種類である電磁ロック機構付き安全スイッチを開示している。すなわち、電磁ロック機構付き安全スイッチは、電磁石と、これに吸着されるアクチュエータ磁化部材とを有している。可動部分を構成するドアにアクチュエータ磁化部材が設置され、他方、防護柵などの区画固定部分に、電磁石を含むスイッチ本体が設置される。電磁石を駆動してアクチュエータ磁化部材を電磁石が吸着することによりドアロック状態が形成される。安全スイッチは表示部を備えている。表示部は稼働領域の安全状態を表示する。
【０００６】
特許文献２の電磁ロック機構付き安全スイッチは、「ドアが閉じた」信号を以て作業者が、稼働領域内が安全つまり稼働領域内に人が居ないと誤認して機械を再起動することを防ぐために、作業者が操作する施錠レバーを有している、この施錠レバーによって、作業者が、何らかの方法で稼働領域が安全に保たれていることを確認したうえで施錠レバーを操作することで、その時点から「ドアが閉じている」信号が出力されている間は安全であると判断できる。ひとたびドアが開くと、その後「ドアが閉じている」信号が出力されても安全かどうかは不明な状態になる。
【０００７】
特許文献２は、また、ドアの開け閉めを監視するために、監視センサと監視アクチュエータとで構成されたモジュールを開示している。監視アクチュエータは開閉ドアに設置され、他方、監視センサは区画固定部分に設置される。可動部分であるドアの開け閉めに伴って監視アクチュエータが監視センサに離反又は接近することで、監視センサは、「ドアが開いた」という第１状態信号又は「ドアが閉じた」という第２状態信号を含むドア信号を生成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１９－１８３５４１号公報
特表２０１６－５１０３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述した通り、安全スイッチが用いられる安全対策においては、主に作業などの目的で人体が出入りする開口付近に、安全スイッチが設置される。このため、安全スイッチは作業者にとって邪魔な存在である。例えば安全スイッチを稼働領域の外部の区画固定部分に配置する場合には、安全スイッチの表示部を稼働領域の外部にいる作業者が確認し易いという利点があるが、開閉ドアの位置に関わらず、安全スイッチが区画固定部分から外部に突出した存在となるため、作業者にとって邪魔な存在となる。逆に、安全スイッチを稼働領域の内部に配置した場合、安全スイッチが区画固定部分から外部に突出することによる作業性の低下は解消されるが、開閉ドアを開放した時の作業性を低下させる。より詳細には、安全スイッチを稼働領域の内部に配置する場合、区画の可動部分としてのドアが閉じた時に、開閉ドアに配置されるアクチュエータの近くにスイッチ本体が配置される必要がある。このため、スイッチ本体は、ドアが開放されたときにドア開口として機能する領域を占有するような位置に配置される。このため、スイッチ本体を含む安全スイッチは可動部分が配置されるドア開口の領域を狭める要因となるため、可動部分が開放されたとき、すなわち、ドア開口を通じた作業を行うときに安全スイッチが邪魔になってしまう可能性がある。また、安全スイッチを稼働領域の内部に配置した場合、開口の領域に安全スイッチが位置するため、例えば開閉ドアのうち開口と対応する領域が透明もしくは半透明の部材で構成されていて、作業者が外部から稼働領域を覗き見るとき、作業者にとってスイッチ本体が見え難くなってしまう虞がある。
【００１０】
本発明の目的は、作業者の邪魔になるのを抑制することのできる電磁ロック機構付きの安全スイッチを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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