(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械可動部と、回転検出手段と、回転監視回路と、回転停止監視回路と、可動部制御回路とを含む安全確保装置であって、
前記回転検出手段は、前記機械可動部の回転を検出し、回転速度に対応した検出信号を出力するものであって、送信素子及び受信素子を含み、前記送信素子または前記受信素子が落下する故障をした場合、前記回転検出手段から出力される検出信号は、一定のレベルを示し、
前記回転監視回路は、前記回転検出手段から前記検出信号が供給され、前記検出信号が前記可動部の回転を示すとき、回転有り信号を出力し、前記回転検出手段の前記送信素子及び前記受信素子が落下する故障をしたときは、回転有り信号が消滅し、
前記回転停止監視回路は、前記回転検出手段から前記検出信号が供給され、前記検出信号が予め定められた回転速度よりも低い回転速度を示すとき、回転停止信号を出力し、
前記可動部制御回路は、前記機械可動部を起動した後、所定時間内に前記回転有り信号が得られないときは、前記機械可動部の回転が維持されないように、前記機械可動部を制御するものであって、その制御は、前記回転検出手段に含まれている前記送信素子及び受信素子が落下する故障を生じている場合、前記機械可動部の前記モータが回転を継続することができなくするものであり、
前記機械可動部は、モータ等を含む動力源によって駆動され、柵及び前記柵の一部に設けられたドアによって囲まれ、前記ドアは施錠装置を含んでおり、
前記施錠装置は、少なくとも、前記回転停止信号を入力条件の１つとして、解錠されるものであって、ソレノイド及びプランジャを持ち、前記ソレノイドが非励磁の状態にある時は前記プランジャが鎖錠位置にあり、前記ソレノイドが励磁されると前記プランジャが解錠位置となり、前記ソレノイドの励磁が前記機械可動部の回転停止に対応する、
安全確保装置。
【請求項２】
請求項１に記載された安全確保装置であって、
前記可動部制御回路は、前記機械可動部の運転を開始する時、前記回転停止監視回路において予め定められた回転速度よりも低く、かつ、前記回転監視回路から前記回転有り信号が出力される回転速度の範囲内で、前記機械可動部を起動し、起動後は前記回転監視回路から出力される回転有り信号によって、前記機械可動部の運転を継続する
安全確保装置。
【請求項３】
請求項１に記載された安全確保装置であって、
前記可動部制御回路は、前記回転監視回路から出力される回転有り信号と、前記機械可動部を起動するための起動スイッチの出力信号との論理和演算を行ない、その論理和出力信号と、前記ドアが閉じた時にドアスイッチから出力されるオン信号との論理積出力信号を、前記機械可動部を駆動するための信号とする
安全確保装置。
【請求項４】
請求項１に記載された安全確保装置であって、
前記可動部制御回路は、運転スイッチと、オン・ディレー・タイマと、自己保持回路と、スイッチ手段を含んでおり、
前記運転スイッチは、少なくとも第１の接点及び第２の接点を有しており、
前記第１の接点及び前記第２の接点は一方がオンになると、他方がオフになるような関係に保たれており、前記第１の接点は、可動部のモータに直列に接続され、前記第２の接点は前記オン・ディレー・タイマに直列に接続されており、
前記オン・ディレー・タイマは、接点を有しており、
前記自己保持回路は前記オン・ディレー・タイマの前記接点のオン信号と、前記回転有り信号との論理和信号がトリガ信号として与えられ、前記回転停止監視回路の回転停止信号がリセット信号として与えられ、
前記スイッチ手段は、前記自己保持回路の出力が与えられたとき、前記施錠装置に解錠のための信号を与える
安全確保装置。
【請求項５】
請求項１に記載された安全確保装置であって、
前記可動部制御回路は、運転スイッチと、ドアスイッチと、スイッチ手段を含んでおり、
前記運転スイッチは、可動部通電信号及び可動部非通電信号の何れかを出力し、
前記ドアスイッチは前記ドアが開かれていることを示すオン信号を出力し、
前記自己保持回路は、前記運転スイッチの可動部非通電信号及び前記ドアスイッチのオン信号の論理積信号と、前記回転有り信号との論理和信号をトリガ入力信号とし、前記施錠装置に対する施錠信号をリセット入力信号とし、前記施錠装置に施錠信号を供給する
安全確保装置。
【請求項６】
請求項１に記載された安全確保装置であって、
前記回転停止監視回路は、速度判定回路と、レベル検定回路と、論理積回路とを含んでおり、
前記速度判定回路は、前記検出手段から出力される検出信号が供給され、前記検出信号が所定の時間以上をおいて変化するとき、高レベルの出力信号を連続的に発生し、
前記レベル検定回路は、前記検出手段から出力される前記検出信号が供給され、前記検出信号が所定レベル以上であるとき、高レベルの出力信号を発生し、
前記論理積回路は、前記速度判定回路及び前記レベル検定回路から、それぞれの前記出力信号が供給され、両出力信号の論理積演算の出力信号を生成する安全確保装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、モータＭ等で駆動される機械可動部が回転や移動を停止してから、作業者が機械可動部に接近できるような安全確保装置に関する。本発明に係る安全装置は、特に、機械可動部が柵で囲まれ、柵の一部に、施錠装置を付したドアを有し、ドアの施錠装置を解錠したときに、柵内の機械可動部に接近できるガードシステムを構成するのに適している。
背景技術
この種の安全確保装置は、PCT/JP93/00758号において提案されている。また、可動部の回転または移動が停止したことを確認するためのセンサは、国際特許公開公報No.WO94/23303号に開示されている。更に、回転が所定速度以下であることを検出する装置も、モータＭ等によって駆動される可動部を有する装置、例えばロボット等において、装置に接近する作業者の安全を確保するために、可動部が完全に動作を停止したことが確認された後、作業者が当該装置に接近するのを許容する安全装置が必要とされる。このような安全装置として、国際公開WO94/23303号公報は、慣性による回転を含んで、モータＭの回転が停止したことを確実に検出でき、しかも、装置が故障した時に安全側に動作する安全性の高いモータＭの回転停止確認装置を開示している。しかし、この先行技術文献に記載された装置は、回転速度を検出する機能を持っていないため、停止通報に遅れを生じること、及び、回転センサにブリッジ回路を用いているため、ブリッジ回路の調整が必要であることの２つの解決すべき問題点を有している。
このような問題点は、本出願人の出願に係るPCT/JP95/00156号によって解決されている。しかし、PCT/JP95/00156号は、可動部停止通報を行なう技術を開示するものであって、可動部停止信号を、機械可動部に対する作業員の安全を確保するための信号として用いることまでは、開示していない。
発明の開示
そこで、本発明の課題は、可動部停止信号及び可動部回転信号を、機械可動部に対する作業員の安全を確保するための信号として用いて安全を確保した装置を提供することである。
本発明のもう一つの課題は、機械可動部が柵で囲まれ、柵の一部に、施錠装置を付したドアを有し、ドアの施錠装置を解錠したときに、柵内の機械可動部に接近できるガードシステムを構成する場合に、可動部停止信号及び可動部回転信号を、機械可動部に対する作業員の安全を確保するための信号として用いて安全を確保した装置を提供することである。
可動部の動作態様には、回転と直線的な移動の両態様が含まれ得る。この明細書では、説明の簡単化のために、直線的な移動を含む回転として説明する。
上述した課題を解決するため、本発明に係る安全確保装置は、回転検出手段と、回転監視回路と、回転停止監視回路と、可動部制御回路とを含む。
前記回転検出手段は、可動部の回転を検出し、回転速度に対応した検出信号を出力する。前記回転監視回路は、前記回転検出手段から前記検出信号が供給され、前記検出信号が前記可動部の回転を示すとき、回転有り信号を出力する。前記回転停止監視回路は、前記回転検出手段から前記検出信号が供給され、前記検出信号が予め定められた回転速度よりも低い回転速度を示すとき、回転停止信号を出力する。前記可動部制御回路は、前記回転有り信号及び前記回転停止信号の少なくとも一方と、外部指令信号とを入力信号とし、その論理により前記可動部を制御する。
好ましい一つの例として、前記可動部は、柵及び前記柵の一部に設けられたドアによって囲まれている。前記ドアは、施錠装置を含み、前記施錠装置は、前記可動部が回転している間は解錠されず、前記可動部の回転速度が前記回転停止監視回路において予め定められた回転速度よりも低い回転速度を示すときに解錠され得る。
このような構成をとる場合の一つの態様として、前記可動部制御回路は、前記可動部の運転を開始する時、前記回転停止監視回路において予め定められた回転速度よりも低く、かつ、前記回転監視回路から前記回転有り信号が出力される回転速度の範囲内で、前記可動部を起動し、起動後は前記回転監視回路から出力される回転有り信号によって、前記可動部の運転を継続する。
更にもう一つの態様として、前記可動部制御回路は、前記回転監視回路から出力される回転有り信号と、前記可動部を起動するための起動スイッチの出力信号との論理和演算を行ない、その論理和出力信号と、前記ドアが閉じた時にドアスイッチから出力されるオン信号との論理積出力信号を前記可動部を駆動するための信号とする。
更に別の態様として、前記可動部制御回路は、運転スイッチと、オン・ディレー・タイマと、自己保持回路と、スイッチ手段を含んでいる。運転スイッチは、少なくとも第１の接点及び第２の接点を有する。前記第１の接点及び前記第２の接点は一方がオンになると、他方がオフになるような関係に保たれている。前記第１の接点は、モータＭに直列に接続され、第２の接点は前記オン・ディレー・タイマに直列に接続されている。前記オン・ディレー・タイマは、接点を有する。前記自己保持回路は前記オン・ディレー・タイマの前記接点のオン信号と、前記回転有り信号との論理和信号がトリガ信号として与えられ、前記回転停止監視回路の回転停止信号がリセット信号として与えられる。スイッチ手段は、前記自己保持回路の出力が与えられたとき、前記施錠装置に解錠のための信号を与える。
更に別の態様として、前記可動部制御回路は、運転スイッチと、ドアスイッチと、スイッチ手段を含んでいる。運転スイッチは、可動部通電信号及び可動部非通電信号の何れかを出力する。前記ドアスイッチは前記ドアが開かれていることを示すオン信号を出力する。前記自己保持回路は、前記運転スイッチの可動部非通電信号及び前記ドアスイッチのオン信号の論理積信号と、前記回転有り信号との論理和信号をトリガ入力信号とし、前記施錠装置に対する施錠信号をリセット入力信号とし、前記施錠装置に施錠信号を供給する。
【図面の簡単な説明】
本発明の他の利点、特徴及び目的は、添付図面を参照して以下に更に詳しく説明する。
図１は本発明に係る安全確保装置のブロック図である。
図２は回転検出手段において用いられている回転センサの斜視図である。
図３は図２に示した回転センサの部分断面図である。
図４は回転検出手段において用いられている別の回転センサの斜視図である。
図５は図４に示した回転センサの回路図である。
図６は図１に示した安全確保装置の動作を説明するタイムチャートである。
図７は本発明に係る安全確保装置に含まれる可動部制御回路の電気回路図である。
図８は本発明に係る安全確保装置に含まれる可動部制御回路の別の実施例を示す電気回路図である。
図９は機械可動部を囲む柵の構造を概略的に示す斜視図である。
図10は図９に示した柵及びドアに取り付けられる施錠装置の構造を示す部分断面図である。
図11は機械可動部を囲む柵の別の例を概略的に示す斜視図である。
図12は図11に図示された柵及びドアスイッチを有する場合に構成し得る可動部制御回路の電気回路図である。
図13は図11に図示された柵及びドアスイッチを有する場合に構成し得る可動部制御回路の別の例を示す電気回路図である。
図14は機械可動部を囲む柵の別の例を概略的に示す斜視図である。
図15は図14に図示された柵及びドアスイッチを有する場合に構成し得る可動部制御回路の電気回路図である。
図16は本発明に係る安全確保装置の別の例を示すブロック図である。
図17は図16に示した安全確保装置の回転停止監視回路の具体例を示す電気回路図である。
図18は図１に示した回転停止監視回路の動作を説明するタイムチャートである。
図19は回転停止監視回路の別の例を示すブロック図である。
図20は図19に示した回転停止監視回路の具体的な回路図である。
図21は回転停止監視回路の別の例を示すな回路図である。
図22は回転停止監視回路に含まれる速度判定回路の更に別の例を示す電気回路図である。
図23は図22に示す速度判定回路を用いた場合のタイムチャートである。
図24は速度判定回路の変形例を示す電気回路図である。
発明を実施するための最良の形態
本発明に係る安全確保装置の具体的な回路構成を示す図１を参照すると、本発明に係る安全確保装置は、回転検出手段１と、回転監視回路２と、回転停止監視回路３と、可動部制御回路４とを有する。５は例えばモータＭ等を含む動力源、６は機械可動部である。
回転検出手段１は、可動部の回転を検出し、交流信号の検出信号を出力する。回転検出手段１は、通常、可動部の回転を検出するセンサ及びセンサ出力信号を処理する回路を含む。このような回転検出手段１は前述した国際特許公開公報No.WO94/23303号に開示されている。図２は上記公開公報に開示された回転検出手段において用いられているセンサの斜視図、図３は同じくその部分断面図である。可動部Rotは機械可動部６に含まれていて、モータＭ等の動力源５によって矢印Cnの方向に回転する。可動部Rotは、適当なピッチで同一円周上に設けられた貫通穴Pyを有している。可動部Rotの両側に送信素子101及び受信素子102が互いに対向するように配置されている。送信素子101は例えば発光素子であり、受信素子102は受光素子である。可動部Rotが回転している場合、可動部Rotの貫通穴Pyが送信素子101と受信素子102の間にくるたび毎に、送信素子101から送信された信号が受信素子102によって受信される。貫通穴Pyのない可動部Rotの部分が送信素子101と受信素子102の間に位置する場合は、送信素子101から送信された信号が可動部Rotによって遮断されるので、送信素子101から送信された信号は受信素子102によって受信されない。従って、可動体Rotが回転している場合、受信素子102からは交流信号が出力される。回転検出手段１に含まれるセンサ回路は受信素子102から与えられた交流信号を増幅し、増幅された交流信号ｅを出力する。
回転検出手段１に含まれるセンサは、図２及び図３に図示されたものに限定されない。基本的には、可動部Rotの回転に応じて、交流信号を出力できるものであればよい。そのような例を図４及び図５に示す。図４及び図５に図示されたセンサはPCT/JP95/00156に開示されている。このセンサは、可動部Rotの表面に、距離Ｌを隔てて、近接して配置されるコイルTCを含む。コイルTcは信号発生器SG1によって駆動される。信号発生器SG1から出力される交流信号は、減流抵抗R1を介してコイルTCの第１巻線N1に供給される。コイルTcは第２巻線N2を含み、第２巻線N2に誘導された交流信号を出力する。コイルTCには、信号発生器SG1から供給される交流信号の使用周波数で共振するような共振コンデンサCrが備えられている。
回転検出手段１は、可動部Rotの表面に設けられた凹部または非貫通穴Py2（以下凹部Py2と称する）に応答してコイルTCに発生するインピーダンスの変化を検出し、その検出信号を出力する。可動部Rotの凹部Py2の有無によってコイルTCに生じたインピーダンス変化は、回転検出手段１に含まれるセンサ回路によって検出され、センサ回路が交流信号ｅを出力する。コイルTcを用いる場合は、可動部Rotは金属材料によって構成する。なお、コイルTCの構成は、必ずしも、図示の構成に限定されるものではない。例えば、巻線を１個だけ有する場合もあり得る。その他、電磁誘導センサにおける多様なコイル構成を適用できる。
回転監視回路２は、交流増幅器A1と、整流回路RC1と、電磁リレーRL1とを含んでいる。交流増幅器A1は回転検出手段１から出力される交流信号ｅを増幅する。整流回路RC1は交流増幅器A1から供給された交流増幅信号を整流する。整流回路RC1は、可動部Rotの回転に伴って得られる信号が低周波の信号になった場合でも充分に応答できる。
可動部Rotが回転している場合は、回転検出手段１から交流信号ｅが出力される。この交流信号ｅは交流増幅器A1によって増幅され、増幅された交流信号が整流回路RC1によって整流される。電磁リレーRL1は整流回路RC1から与えられる整流出力によって励磁され、その接点がオンになる。接点のオン状態が、回転有り信号Ｙに対応する。
可動部Rotが回転を停止すると、回転検出手段１から交流信号ｅが出力されなくなる。このため、電磁リレーRL1が非励磁状態となり、その接点がオフになる。接点のオフ状態が回転無し信号に対応する。
次に、回転停止監視回路３は、回転検出手段１から交流信号ｅが供給され、回転停止信号Ｚを出力する。回転検出手段１から回転停止監視回路３に至るラインに信号発生器SG2及びトランスT1が設けられている。信号発生器SG2は回転検出手段１から出力される交流信号ｅよりも高周波の電流信号ｗを、トランスT1を介して、回転停止監視回路３に供給する。この信号ｗは可動部Rotの回転に伴って発生する回転信号ｅの振幅よりも小さな振幅を持つ。回転監視回路２の入力に接続されているコンデンサC0は、この高周波信号ｗが回転監視回路２に伝達されるのを阻止するために設けられている。コンデンサCoは、そのリード線断線故障による機能喪失を避けるため、四端子コンデンサであることが望ましい。
回転停止監視回路３は、信号発生器SG2と、交流増幅器A2と、整流回路RC2と、レベル検定回路LV1と、オン・ディレー回路ONDと、電磁リレーRL2とを含んでいる。
交流増幅器A2は、コンデンサC1を介して、信号発生器SG2から供給される高周波信号ｗと、回転検出手段１から供給される交流信号ｅ（図６（ａ）参照）とを増幅し、その増幅された信号K1（図６（ｂ）参照）を倍電圧整流回路RC2に供給する。
倍電圧整流回路RC2の結合コンデンサC2は大きな静電容量を持つ。従って、信号発生器SG2から供給される高周波信号ｗ及び回転検出手段１から供給される交流信号ｅは、結合コンデンサC2を通して後段に伝達される。結合コンデンサC2の後段に接続されている倍電圧整流回路RC2の平滑コンデンサC3は小さな静電容量をもつ。このため、高周波信号ｗは平滑コンデンサC3による平滑作用をうけるが、低周波である回転検出信号ｅは平滑作用を受けない。従って、倍電圧整流回路RC2の整流出力K2は、図６（ｃ）に示すように、可動部が回転している間は変化するが、回転が停止すると、高周波信号ｗの整流平滑信号だけが出力され、直流出力信号となる。
倍電圧整流回路RC2の後段に接続されているレベル検定回路LV1は、倍電圧整流回路RC2から出力された整流信号K2のレベルを検定する。図６（ｃ）において、点線で表示されたスレッショールドレベルTH2はレベル検定回路LV1の検定レベルを示す。レベル検定回路LV1は、倍電圧整流回路RC2から出力される信号k2が、スレッショールドTH2よりも高いレベルを持つ場合のみ、出力信号k4（図６（ｄ）参照）を出力する。レベル検定回路LV1はフェールセーフなウインドウコンパレータによって構成することができる。このようなウンドウコンパレータは、U.S.Pat.No.5,345,138に開示されている。
オン・ディレー回路ONDは、レベル検定回路LV1から出力される信号k4の継続時間を計測する。レベル検定回路LV1から出力される信号k4の継続時間は、可動部Rotの回転が遅くなるほど、長くなる。可動部Rotが回転している場合、オンディレー回路ONDのオンディレー時間Tonはレベル検定回路LV1から出力される信号k4の継続時間よりも大きい。従って、可動部Rotが回転しているときは、オンディレー回路ONDからは信号k5は出力されない。
可動部Rotの回転がほぼ停止とみなし得る程度まで低下すると、レベル検定回路LV1から出力される信号k4の継続時間がオンディレー回路ONDのオンディレー時間Tonよりも長くなる。そのため、オンディレー回路ONDから信号k5が出力される。オンディレー回路ONDの後段にはダイオードD3とコンデンサC4が接続されている。オンディレー回路ONDから出力された信号k5は、ダイオードD3によって整流され、かつ、コンデンサC4を充電する。コンデンサC4は、可動部Rotの回転に伴って間欠的に発生する信号k5をピークホールドする。そして、可動部Rotが回転を停止し、または停止とみなし得る速度まで回転速度が低下すると、電磁リレーRL2に連続した直流電圧が供給され、電磁リレーRL2が励磁される。電磁リレーRL2が励磁されると、その接点が閉じる。接点のオン信号が回転停止信号Ｚとなる。
以上の動作をまとめると、可動部Rotが回転している時は、回転監視回路２の電磁リレーRL1が励磁されて、その接点のオン信号として、回転有り信号Ｙが出力される。可動部Rotが回転を停止し、または停止とみなし得る速度まで回転速度が低下すると、回転停止監視回路３の電磁リレーRL2が励磁されて、その接点が閉じ、接点のオン信号として、回転停止信号Ｚが出力されることになる。
可動部制御回路４は、回転有り信号Ｙ、回転停止信号Ｚ及び外部指令信号が入力され、その論理によりモータＭ等を含む動力源５を駆動する。動力源５は機械可動部６を駆動する。機械可動部６には図２及び図４に示した可動部Rotが含まれる。
次に、本発明に係る安全確保装置の具体的適用例について説明する。図７を参照すると、機械可動部６及びその動力源５は、事故が起こらないように、柵７によって囲まれた空間内に配置されている。柵７の一部には、作業員が出入りするためのドア８が設けられており、柵７とドア８との間に施錠装置９が取り付けられている。
図８は施錠装置９を示す図である。施錠装置９はソレノイド91及びプランジャ92を持つ。ソレノイド91が非励磁の状態にある時は、プランジャ92が受部93に入り、鎖錠されている。ソレノイド91が励磁されると、プランジャ92が後退し、受部93から外れ、解錠される。施錠装置９の解錠により、ドア８を開けることができるようになる。ソレノイド91の励磁は、例えば、図１の電磁リレーRL2の接点r0を通して行なう。接点r0が閉じた状態は、可動部Rotの回転停止に対応する。接点r0は例えば、図１の電磁リレーRL2の接点によって構成される。
ところで、回転検出手段１の故障態様の一つに、送信素子101または受信素子102の落下が含まれる。送信素子101または受信素子102が落下した場合、回転検出手段１から出力される信号ｅは、一定のレベルを示す。このため、例え、可動部Rotが回転していても、回転停止監視回路３に含まれる電磁リレーRL2が励磁され、その接点が閉じる。従って、電磁リレーRL2の接点を施錠装置９に備えられた接点r0として用いている場合、ドア８を開くことができる状態になる。図９にこのような危険な状態を回避するために有効な可動部制御回路４を開示する。
図９において、可動部制御回路４は、運転スイッチＳと、微分回路と、電磁リレーRL1の接点r1と、論理和回路OR1とを有する。Ｅは直流電源である。運転スイッチＳはオペレータによって手動操作されるスイッチであり、接点S1を有する。微分回路はコンデンサC10と抵抗g1とで構成されている。接点r1は、回転監視回路２に含まれる電磁リレーRL1の接点であり、電磁リレーRL1が励磁された時のみ、閉じる。論理和回路OR1は、運転スイッチＳの接点S1を閉じた時の微分回路による微分信号と、接点r1が閉じたことによる信号とを入力信号とし、その論理和信号を出力する。論理和信号は、動力源５を駆動する信号となる。この可動部制御回路４の特徴は、動力源５を構成するモータＭの駆動信号を、論理積回路ではなく、論理和回路OR1によって得ていることである。
オペレータが運転スイッチＳを押してその接点S1を閉じると、そのときの信号が微分回路によって微分され、微分信号が論理和回路OR1に供給される。これにより、論理和回路OR1からモータ駆動信号が出力され、動力源５に含まれるモータＭが回転を開始する。
モータＭが回転を開始すると、機械可動部６に含まれる可動部Rotが回転を開始する。回転検出手段１に含まれているセンサが正常であれば、可動部Rotの回転がセンサによって検出され、回転監視回路２に含まれる電磁リレーRL1が励磁され、その接点r1が閉じる。この後は、接点r1からの入力によって、論理和回路OR1の出力が維持され、モータＭが回転を継続する。
もし、回転検出手段１に含まれているセンサが落下する等の故障を生じている場合、運転スイッチS1を閉じることによって、モータＭを起動したとしても、電磁リレーRL1は励磁されず、その接点r1は閉じない。このため、モータＭは回転を継続することができない。これにより、起動時の安全を確保することができる。上述した論理が成立するのは、図１に図示された安全確認装置において、回転停止監視回路３の低速化検出で許容される速度になるまでの時間だけ、微分回路によってモータＭの起動を維持できるときである。低速化検出速度を超えるような時間幅で起動信号を与えることは危険である。このような状態を招かないように、微分回路のコンデンサC10及び抵抗g1の値を選定する。
接点r1は可動部Rotが回転する前は開いており、それ自体では、起動することができないが、実施例の場合は、運転スイッチＳの接点S1の操作と、そのときの微分信号によって起動できる。
図10は可動部制御回路４の別の実施例を示している。この実施例では、運転スイッチＳの接点S1及びコンデンサC11の直列回路と、接点r1の回路とをワイヤードオア接続とし、その論理和によってモータＭを駆動する。図10に示す可動部制御回路４の動作は、図９に示した実施例とほぼ同一であるので、説明は省略する。
図11は、機械可動部６及びその動力源５を囲む柵７及びドア８にドアスイッチ11を設けた図を示している。ドアスイッチ11はアクチュエータ111と、スイッチ112とを有する。アクチュエータ111はドア８に固定して設けられ、先端部に円板状のカム113が備えられている。カム113は周辺部に凹部114を有する。スイッチ112は柵７に取り付けられ、スイッチ動作のための腕片115がアクチュエータ111のカム113に接触している。ドア８が閉じている図11の状態では、カム113の凹部114内にスイッチ112の腕片115の先端部が入り込んでいる。この状態で、スイッチ112はオンとなるものとする。ドア８が開かれると、アクチュエータ111がドア８とともに回転し、スイッチ112から伸びる腕片115が凹部114から外れ、カム113の外周面によって押される。この状態で、スイッチ112はオフとなる。このようなドアスイッチ11は既に公知である。
図12は図11に示したドアスイッチ11を有する場合に適した可動部制御回路４の構成を示している。図11において、ドア８が閉じると、前述したように、ドアスイッチ11のスイッチ112が閉じ、図12のドアスイッチ11の接点Dcがオンになる。ドア８が閉じている場合、柵７によって囲まれている動力源５及び機械可動部６は回転することができる。そこで、運転スイッチＳを押してその接点S1を閉じると共に、ドアスイッチ11の接点Dcを通して、動力源５のモータＭを起動させる。運転スイッチＳは、接点S1がオペレータによって押されている間だけオンになり、手を離すとオフになるモーメンタリスイッチである。モータＭが回転し、ある回転速度になると、回転監視回路２の電磁リレーRL1が励磁され、接点r1が閉じる。従って、運転スイッチＳの接点S1をオフにしても、モータＭは回転を継続する。この場合、ドア８が閉じている間は、モータＭの起動が許されるので、図９及び図10に示した実施例の場合と異なって、起動時間の制約を受けない。このため、運転スイッチＳの接点S1と接点r1とは、単に、論理和演算回路を構成するだけである。
図13は図11のようなドアスイッチ11を備える場合において実現できる可動部制御回路４の他の実施例を示している。図13に示す実施例において、運転スイッチＳは２つの接点S1、S2を有する。接点S1、S2は、一方がオンになると、他方がオフになるような関係に保たれている。接点S1はモータＭに直列に接続され、接点S2はオン・ディレー・タイマODに直列に接続されている。オン・ディレー・タイマODの接点rtは、回転有り信号に対応する電磁リレーRL1の接点r1と共に、論理和回路を構成する。この論理和回路は自己保持回路SH1にトリガ信号を与える。
回転停止監視回路３に含まれる電磁リレーRL2の接点r2は自己保持回路SH1にリセット信号を与える。自己保持回路SH1の出力は電磁リレーRL3に与えられる。電磁リレーRL3の接点r31は、施錠装置９に挿入された接点r0として用いる。
可動部Rotの回転が低速になって、接点r2が閉じると、このときまだ回転を示す信号として、接点r1が未だ閉じていれば、直ちに、自己保持回路SH1に出力信号が発生し、この自己保持出力によって電磁リレーRL3が励磁される。しかし、センサが故障していて、接点r1がオフ状態にあれば、オン・ディレー・タイマODの接点rtがオンするまでは、自己保持回路SH1はトリガされない。即ち、運転スイッチＳの接点S1がオフされてモータＭが停止するような充分に長い時間がオン・ディレー・タイマODで設定されていれば、自己保持回路SH1はこの時間経過後にトリガされて、電磁リレーRL3が励磁される。この電磁リレーRL3の接点r31によって施錠装置９のソレノイドが励磁される。これにより、ドア８を開けることができるようになる。
図14は他のドアスイッチ11を用いた機械可動部６及びその動力源５を囲む柵７の他の例を示している。図11に図示されたドアスイッチ11と異なる点は、アクチュエータ111の先端部に設けられているカム113の周辺部に凸部116を有することである。ドア８が閉じている図14の状態では、カム11に備えられたカム113の凸部116により、スイッチ112の腕片115が押される。この状態で、スイッチ112はオフ状態になるものとする。ドア８が開かれると、アクチュエータ111がドア８の回転とともに回転し、スイッチ112から伸びる腕片115が凸部116から外れる。この状態で、スイッチ112はオンとなる。このようなドアスイッチ11も既に公知である。
図15は図14に示したドアスイッチ11を有する場合に適した可動部制御回路の回路図である。
運転スイッチＳの接点S1がオンになると、モータＭが回転する。このとき接点S2はオフである。また、可動部Rotが回転しているので、接点r1はオン状態にあるが、接点r2はオフ状態にある。運転時はドアスッチ11は閉じているので、ドアスイッチD0はオフ状態にある。従って、電磁リレーRL3は非励磁状態にある。電磁リレーRL3の接点r32は施錠装置９のソレノイド91に直列に挿入されている。従って、電磁リレーRL3が非励磁状態にあって、接点r32が開いているときは、ドア８が施錠装置９によって施錠されている。
次に、可動部Rotの停止に当たり、運転スイッチＳをオフにすると、接点S1がオフになり、接点S2がオンになる。ドア８は閉じたままであるから、ドアスイッチ11の接点D0はオフ状態にある。可動部Rotがある速度よりも高い速度で惰性で回転している間は、接点r1はオン状態にあり、接点r2はオフ状態にあるから、電磁リレーRL3は非励磁の状態にあり、ドア８は施錠されたままである。可動部Rotの回転速度が図１のオンディレー回路ONDで定まる速度以下になると、電磁リレーRL2が励磁され、接点r2がオンとなり、可動部Rotが未だ低速で回転している間に回転監視回路２の電磁リレーRL1が励磁され、接点r1がオン状態にある。このため、電磁リレーRL3が励磁状態になり、電磁リレーRL3の接点r32がオン状態になる。以後、可動部が回転を停止して、接点r1がオフ状態になっても、電磁リレーRL3は接点r3及び接点r2を介して励磁され、接点r3がオン状態を保つ。これにより、自己保持作用が得られる。電磁リレーRL3の接点r32を用いて施錠装置９のソレノイド91を励磁することができる。
電磁リレーRL3が励磁されている状態で、ドア８を開ける場合、このとき運転スイッチＳの接点S1はオフ状態にあり、接点S2はオン状態にある。この状態て、ドア８を開けることによって、ドアスイッチ11の接点D0がオン状態なると、電磁リレーRL3が接点S2及び接点D0により強制的にトリガされた状態になる。接点S2及び接点D0の直列回路は、接点r1を短絡する。従って、ドア８を開いた状態で、電源Ｅがオン／オフされても、電源Ｅがオン状態にあれば、電磁リレーRL3は、改めて可動部Rotを回転させ、それによって接点r1をオンさせなくとも、励磁状態に保つことができる。
運転開始に当たり、運転スイッチＳの接点S1がオン状態になると、接点S2がオフ状態になると共に、接点r2がオフ状態になる。このため、電磁リレーRL3が非励磁状態になり、その接点r32がオフ状態になるので、施錠装置９が施錠される。
ドア８が開いている時は、センサが故障してもよい。接点r1によるセンサの故障監視に当たっては、運転スイッチＳの接点S1がオンした後、可動部停止に至る過程までに、再び、電磁リレーRL3を励磁状態にしなければならない点に注意しなければならない。
上記実施例では、可動部駆動のオフ信号として、スイッチによる信号を用いたが、可動部モータ駆動の電流センサを用いて検出し、その検出信号に基づいて論理演算を行なってもよい。電流非通電を検出するセンサは、例えばU.S.Pat.No.5345138に開示されている。ドアスイッチも接点ではなく、センサによる出力信号としてもよいことは明らかである。
回転停止監視回路３は、本出願人の出願に係る国際出願PCT/JP95/00165号に開示された技術を適用して実現できる。国際出願PCT/JP95/00165号に開示された技術は、特に、回転センサが図４及び図５に示したコイルを含む時に有効である。以下に、その適用例を説明する。
図16において、本発明に係る可動部停止確認装置は、回転検出手段１と、速度判定回路32と、レベル検定回路31と、論理積回路33とを含んでいる。回転検出手段１については、既に説明したので、ここでは説明を省略する。
速度判定回路32は、回転検出手段１から出力される検出信号ｅが供給され、この信号ｅが所定速度以下を示すとき、高出力レベルの出力信号A2iを論理値１として出力する。
レベル検定回路31は、回転検出手段１から出力される検出信号ｅが供給され、検出信号ｅが所定レベル以上であるとき、高レベル（論理値１）の出力信号A1iを発生する。レベル検定回路31は、コイルによって構成されたセンサと可動部Rotの間隔Ｌを監視するために設けられている。
論理積回路33は、速度判定回路32及びレベル検定回路31から、それぞれの出力信号A1i、A2iが供給され、両出力信号A1i、A2iの論理積演算の出力信号Ｚを生成する。センサが、可動部Rotに対して正常に取り付けられている場合、論理積回路33はレベル検定回路31の出力信号A1iが高レベル（論理値１）であって、速度判定回路32の出力信号A2iが論理値１であるとき、出力信号Ｚは可動部停止を示す高レベル（論理値１）の出力信号となる。そして、いずれかの入力信号が論理値０の時、出力信号Ｚは低レベル（論理値０）の出力信号となる。
上述のように、速度判定回路32は、回転検出手段１から出力される検出信号ｅが供給され、検出信号ｅが所定の時間以上をおいて変化するとき、高レベル（論理値１）の出力信号A2iを連続的に発生する。検出信号ｅに変化を生じる時間間隔は、可動部Rotの回転速度または移動速度が遅くなればなるほど、長くなるから、検出信号ｅが所定の時間以上をおいて変化するとき、可動部停止とみなし、可動部停止を意味する高レベル（論理値１）の出力信号A2iを発生する。これにより、可動部Rotが停止したことの通報の遅れを短縮することができる。可動部停止を意味する高レベル（論理値１）の出力信号A2iは連続して出力する。これにより、可動部停止通報のチャッタリングを防止する。
レベル検定回路31は、回転検出手段１から出力される検出信号ｅが供給され、検出信号ｅが所定レベル以上であるとき、高レベル（論理値１）の出力信号A1iを発生する。これにより、間隔Ｌが小さくなって、可動部Rotにコイルが接触するような状態を生じたとき、危険信号として、低レベル（論理値０）の出力信号A1iを出力する。
論理積回路33は、速度判定回路32及びレベル検定回路31から、それぞれの出力信号A1i、A2iが供給され、両出力信号A1i、A2iの論理積演算の出力信号Ｚを生成するから、可動部Rotにコイルが接触するような危険状態を生じていないことを確認した上で、可動部停止通報を行なうことができる。
センサ回路の出力信号に、回転を示す信号が含まれ、出力信号が所定レベル範囲内にあることを、レベル検定回路で監視し、出力信号に含まれる回転信号が消滅したとき（回転停止を意味する）、高レベルの出力信号を、論理値１として生成する回転停止監視回路を備え、レベル検定回路の出力信号と、回転停止監視回路の出力信号の論理積演算出力信号を、回転停止の出力信号として用いる点は、国際公開WO94/2303号に開示されている。しかし、この先行技術には、可動部速度判定回路が含まれていない。可動部速度判定には、その実現に当たって、特別な工夫が必要である。その具体例を以下に説明する。
図17の一点鎖線で囲まれた速度判定回路32は、回転検出手段１から出力される出力信号ｅの変化を増幅する増幅器A2と、増幅器A2の出力信号の包絡線検波出力を生成するための整流回路RC2と、レベル検定回路LV1と、回転の速度を判定するためのオン・ディレー回路ONDと、可動部Rotが低速回転になってから停止して、再び、可動部Rotが高速回転に入るまでを、論理値１の高出力レベルの出力信号を生成するためのオフ・ディレー回路OFDとを含んでいる。オフ・ディレー回路OFDの出力信号は、速度判定回路32の出力信号A2iとして、レベル検定回路31の出力信号A1iと共に、論理積回路33の入力信号となる。
レベル検定回路31、LV1と、論理積回路33とをフェールセーフ要素として構成する場合は、米国特許第5,345,138号明細書、同第4,661,880号明細書、同第5,027,114号明細書に開示されているフェールセーフ・ウインドウ・コンパレータ/ANDゲートを用いることができる。後述するレベル検定回路LV1とLV2及び論理積回路８も同様である。
出力信号ｅの変化は、結合コンデンサC1を介して、増幅器A2に入力される。この場合、万一、コンデンサC1に断線故障が生じた場合、増幅器A2には回転信号が伝達されないことになり、可動部Rotが回転中であっても、速度判定回路32は回転停止の状態を示してしまう恐れがある。このような問題点が生じないようにするため、この実施例では、信号発生器SG2を有する。信号発生器SG2は、図１に示したように、トランス結合されていてもよい。信号発生器SG2の高周波出力信号ｗが、低レベル（論理値０）で、抵抗R3を介して信号ｅに重畳され、その重畳信号が増幅器A2に入力される。このように、結合コンデンサC1の断線故障を配慮して回転信号を監視する技術は、前述した国際公開公報WO94/23303号で公知である。
また、可動部Rotの回転に伴って生じる出力信号ｅの変化に直流成分が含まれる場合、結合コンデンサC1と増幅器A2とで構成される交流増幅回路には、ダイオードによるクランプ増幅回路を用いることもある。可動部Rotの回転に伴って生じる整流回路RC1の出力信号変化に直流成分が含まれる場合は、出力信号が高レベル（論理値１）の状態となる時間幅と、低レベル（論理値０）の状態となる時間幅が異なる場合に起こり得る。このように、高レベル（論理値１）の継続時間と低レベル（論理値０）の継続時間が異なる入力信号に対して、クランプ増幅回路を用いる技術は、特公昭55ー4320号公報や特公昭50ー34396号公報等で公知である。
次に、図17に示した速度判定回路32の構成原理と動作を、図18に示したタイムチャートを参照して説明する。
図18において、時間軸ｔ上の区間t1は、可動部Rotが回転し始める以前の停止状態の区間、区間t2は回転状態の可動部Rotが停止状態に至る過度的状態を示す区間で、区間t3は停止状態に至ったと考えられる区間である。タイムチャート（ａ）は回転検出手段１の出力信号ｅを表示している。出力信号ｅにおいて、区間t1では可動部Rotが停止状態にあるから、出力信号ｅは一定値を示す。区間t2は、可動部Rotの回転が低速になるにつれて、出力信号ｅの振幅変化の周期が大きくなる区間である。区間t3は、可動部Rotが静止状態に入った区間で、この停止は、例えば図４及び図５の可動部Rotでは凹部Py2の間として示されている。
タイムチャート（ｂ）は、信号発生器SG2の出力信号ｗが信号ｅに重畳されている状態を示している。
タイムチャート（ｃ）は、信号ｗがコンデンサC1を介して増幅器A2に入力され、増幅された結果の出力信号を表示している。信号ｅの変化の頂点付近では、入力レベルが大きいために、増幅器A2が飽和し、信号ｗの成分が消滅し、信号ｅの平均値となるレベルの付近に対応する零点付近だけ、増幅された信号ｗの成分が発生する。
増幅器A2の出力側の整流回路RC2は、結合コンデンサC2の静電容量が充分に大きいので、回転に伴う信号ｅの変化が、直接に、平滑コンデンサC3の端子電圧となって現れる。平滑コンデンサC3は高周波の信号ｗだけを平滑するように、その静電容量が定められる。このため、平滑コンデンサC3の端子電圧は、タイムチャート（ｄ）で示すように、高周波信号ｗだけが整流平滑され、増幅回路A2の出力信号の中の信号ｅの変化分は直接、コンデンサC3の端子間に出力されることになる。
レベル検定回路LV1の出力信号も、タイムチャート（ｄ）とほぼ同様になる。即ち、整流回路RC2とレベル検定回路LV1は、高周波入力信号に対して高レベル（論理値１）の出力信号を発生し、低周波の入力信号に対して出力信号が応答するような低域通過フィルタを構成している。
区間t1では、可動部Rotが停止しているので、高周波信号ｗだけが増幅器A2で増幅され、整流回路RC2から、高レベル（論理値１）の出力信号k2として出力される。
区間t3では、信号ｅの変化P1が終わったのち、可動部Rotが停止した状態を示しているが、凹部Py2を通過し終った状態で、次に到達する凹部Py2に至るまでには実は少し動いているかもしれない。増幅器A2はこの変化を増幅しており、結合コンデンサC1には、この変化によって蓄積された電荷が放電されるまでの間は信号ｗの成分は発生しない。タイムチャート（ｃ）とタイムチャート（ｄ）の区間t4における信号の立ち上がりは、これを意味している。タイムチャート（ｄ）に描かれたレベルTh2はレベル検定回路LV1のしきい値を意味している。
オン・ディレー回路ONDは、レベル検定回路LV1の高レベル状態の継続時間を計測している。直流の高レベル状態であって、最大出力レベル状態を論理値１で表し、低レベル状態を論理値０で表す。オン・ディレー回路ONDは、高レベル（論理値１）の入力信号k4が入力されてから、所定の遅れ時間Ton後に高レベル（論理値１）の出力信号k5（タイムチャート（ｇ）参照）を発生する。この論理値１の信号k5は可動部Rotが所定速度以下になったことを意味する。そして、もし、遅れ時間Tonまで、入力信号k4（タイムチャート（ｆ）参照）の高レベル（論理値１）の状態が継続しないで、短い時間ｔ＜Tonで論理値０になれば、次に高レベル（論理値１）の入力信号が発生した時、改めて継続時間を計測し、所定時間Ton後に高レベル（論理値１）の出力信号k5を発生する回路である。このような機能を持つ回路は、前述した国際公開WO94/23303号公報や特公平１−23006号公報で既に公知である。
オン・ディレー回路ONDから出力される論理値１の出力信号k5は、タイムチャート（ｇ）に示すように、入力信号k4が高レベル（論理値１）である時だけ発生するので、可動部Rotが所定速度以下になった後も、信号k4が高レベル（論理値１）の状態にある時だけ論理１の出力信号が生成されることになり、間欠的である。オフ・ディレー回路OFDはこの間欠的に発生するオン・ディレー回路ONDの出力信号K5を保持する機能を持つ。図４及び図５に示したように、可動部Rotの回転を、コイルTCが凹部Py1及びPy2と向き合うタイミングで間欠的に検出する構成では、コイルTCが例えば凹部Py1を検出したことによって生じる一つの信号を受信して、次に凹部Py2を検出したことを示す信号を受信するまでの間、凹部Py1の検出信号を保持する必要がある。オフ・ディレー回路OFDはそのような保持機能を確保するために備えられている。図17に示す実施例において、オン・ディレー回路ONDから高レベル（論理値１）で出力される信号k5は、ダイオードD3とコンデンサC4とで積分されて、レベル検定回路LV2によってレベル検定される。コンデンサC4に蓄積される電荷の放電はレベル検定回路LV2の入力抵抗を通して行なわれる。これにより、オン・ディレー回路ONDの間欠的な出力信号k5は連続的高レベル（論理値１）の出力信号k6（タイムチャート（ｈ）参照）に変換される。
図17において、整流回路の出力信号は、電源電位Vccにクランプされるような回路構成として示してある。これは、増幅器A2の出力信号や、レベル検定回路及びオン・ディレー回路で処理される信号が交流信号であって、更にレベル検定回路及びオン・ディレー回路の入力信号が電源電位より高いレベルの入力信号を必要としていることによる。
次に、図19〜図24を参照し、本発明に係る安全確保装置の回転停止監視回路の他の実施例について説明する。これらの図において、図16及び図17と同一の参照符号は、同一性のある構成部分を示している。
まず、図19において、回転停止監視回路３は、自己保持回路35を含んでいる。自己保持回路35は、回転検出手段１の出力信号の変化をトリガ入力信号とし、速度判定回路32の出力信号k6をリセット入力信号とする。論理積回路33は、自己保持回路35及びレベル検定回路31からそれぞれの出力信号A2i及びA1iが供給され、両出力信号A2i及びA1iの論理積演算の出力信号Ｚを生成する。可動部Rotが回転または移動している場合、回転検出手段１の出力信号ｅは、前述したように、可動部Rotの表面の変化に追従して変化する。
自己保持回路35は、回転検出手段１の出力信号ｅの変化をトリガ入力信号とするから、可動部Rotの回転または移動を常時監視していることになる。自己保持回路35は、上述のトリガ入力信号の供給を受けた上で、速度判定回路32の出力信号であるリセット入力信号k6（図18のタイムチャート（ｈ）参照）が供給され、リセット入力信号が高レベル（論理値１）となった時とき、高レベル（論理値１）の自己保持出力k8（図18のタイムチャート（ｉ）参照）を生成する。したがって、この実施例の場合、可動部停止通報が、その直前まで可動部Rotを監視していた、という確認に基づいて行なわれることになる。
論理積回路33は、自己保持回路35及びレベル検定回路31からそれぞれの出力信号A2i及びA1iが供給され、両出力信号A2i及びA1iの論理積演算の出力信号Ｚを生成する。したがって、回転検出手段１が、落下等の異常を生じることなく、可動部Rotに対して正常に組み合わされていることの確認と共に、可動部停止通報の直前まで、可動部Rotを監視していたという確認に基づいて、可動部停止の通報を行なうことができる。
図示の実施例においては、回転検出回路36を備える。回転検出回路36は回転有りを検出する回路である。この回転検出回路36により、速度判定回路32の中から回転を示す信号の抽出を行ない、その出力信号k7を、自己保持回路35のトリガ入力信号とし、速度判定回路32の出力信号k6をリセット信号とし、自己保持回路35の出力信号k8を論理積回路33の入力信号としている。。
図20は図19に示した回転停止監視回路の更に具体的な回路構成を示す図である。図20において、速度判定回路32を構成する増幅器A2の出力信号k1が回転検出回路36に入力され、この回転検出回路36の出力信号k7は、自己保持回路35のトリガ入力信号となる。回転検出回路36は減流抵抗R4と、４端子コンデンサC5と、結合コンデンサC6と、放電抵抗R5とを含んでいる。コンデンサC6と抵抗R5は微分回路を構成するが、この時定数が大きい場合は、コンデンサC5の端子間電圧の変化が直接に自己保持回路35のトリガ入力信号となる。
図18のタイムチャート（ｃ）で示される信号k1は、抵抗R4を介してコンデンサC5に入力される。抵抗R4はコンデンサC5が増幅器A2の出力側に影響を与えないように挿入されている。コンデンサC5の静電容量はコンデンサC3と同様に、高周波信号ｗに対して低いインピーダンスを持つので、コンデンサC5の端子電圧信号k3は図18のタイムチャート（ｄ）と同様の信号となる。信号k3の立ち上がり信号は、コンデンサC6を介して自己保持回路35のトリガ信号となる。
自己保持回路35は、速度判定回路32のオフ・ディレー回路OFDの出力信号k6がリセット信号となる。その出力信号k8はオフ・ディレー回路OFDの出力信号k6が立ち上がった後、図18のタイムチャート（ｉ）で示すように、結合コンデンサC6の静電容量が大きい場合は、出力信号k6の立ち上がりと同時に時刻t5で発生し、結合コンデンサC6の静電容量が小さい場合は、トリガ入力信号が微分信号となるので、次にコンデンサC5の端子電圧が立ち上がった時点（時刻t6）で発生する。
このような構成にすれば、可動部Rotの回転中に、コイルTCが落下しても、誤りの回転停止を示す出力信号が発生しないことになる。即ち、図20に示す回転停止監視回路は、可動部Rotを、論理値１の停止信号k8が発生する直前まで監視していたことを意味する。自己保持回路は国際公開WO94/23303号公報や国際公開WO94/23496号公報等で公知のものを用いることができる。
次に、図21は本発明に係る回転停止監視回路の更に別の実施例を示している。図19及び図20に示した実施例の場合、電源電圧Vccの投入時に可動部Rotが回転していなければ、自己保持回路35の出力信号は、回転停止を意味する論理値１の高レベル状態とならない。図８に示す実施例ではこの点を解消できるようにしてある。その手段として、図21では、スイッチ37を備える。電源投入時、可動部Rotが停止していれば、オフ・ディレー回路OFDの出力信号k6は論理値１となる。この状態で、スイッチ37を接点Bon側に接続し、オン状態にし、高レベル（論理値１）の直流入力信号Vaを、強制的に、自己保持回路35のトリガ入力信号として与える。これにより、自己保持回路35の出力信号k8は、回転停止を意味する論理値１の高レベル状態となるから、電源投入時にも、自己保持回路35の出力信号k8を、可動部の回転停止に対応する高レベル状態に設定することができる。
次に、外部から与えらる入力信号Vaが、万一、接点Bon側で閉じている状態のままになって、常に入力されるような誤りが生じると、自己保持回路35は、常に論理値１の出力を生じてしまう。このような状態を回避する手段として、論理積回路38を備える。論理積回路38は、スイッチ37を接点Bonから接点Bofに転極することによって、接点Bofを通して、高レベルの入力信号Vaが与えられ、この入力信号Vaと、自己保持回路35の出力信号k8との論理積出力信号を、論理積回路33に対する入力信号A2iとしている。したがって、自己保持回路35から出力される出力信号k8は、回転検出回路36から可動部Rotの回転停止による正常なトリガ入力信号が供給された時のみ、高レベルとなるから、上述した誤りを生じることがない。
次に、図22を参照して、更に別の実施例について言及する。図19及び図20の実施例において、電源投入時にコイルTCが落下してしまっている場合は、誤った停止確認信号Ｚが発生してしまう。前述した国際公開WO94/2303号公報では、コイルの落下を考慮して、ブリッジ回路の一辺にコイルを配置し、金属可動部とコイルの間隔を、限定された範囲でのみ、停止確認の出力信号が生成されるようにしている。その手段として、レベル検定回路は、上限と下限のしきい値を持つウインドウ・コンパレータと称される回路によって構成してある。しかし、ブリッジ回路を用いることは、複雑な調整を必要とする。このような問題点を解決する手段として、コイルTCは、可動部Rotを含む共振回路を構成する。
図22は本発明に係る回転停止監視回路の更に別の実施例を示す図である。図22において、整流回路RC3と、整流回路RC4と、オン・ディレー回路OND1と、整流回路RC5と、交流結合用のコンデンサC7と、クランプダイオードD5と、オン・ディレー回路OND2と、整流回路RC6と、オフ・ディレー回路OFDとを含んでいる。
整流回路RC3は、レベル検定回路LV1の交流出力信号k40を正電圧信号に整流する。整流回路RC4は、レベル検定回路LV1の交流出力信号k40を負電圧信号に整流する。オン・ディレー回路OND1は、整流回路RC3の出力信号k41の出力信号の立ち上がりに対して所定の遅れ時間をもって動作する。整流回路RC5は、オン・ディレー回路OND1の交流出力信号を整流して出力信号k51を生成する。交流結合用のコンデンサC7は、整流回路RC4の出力信号k42の交流分を伝達する。伝達される交流信号k43はクランプダイオードD5によって電源電位Vccにクランプされ、オン・ディレー回路OND2に入力される。オン・ディレー回路OND2は、コンデンサC7を介して伝達される信号k43を入力信号とする。整流回路RC6は、オン・ディレー回路OND2の交流出力信号を整流して出力信号k52を生成する。オフ・ディレー回路OFDは、整流回路RC5の出力信号k51と、整流回路RC6の出力信号k52の論理和（ワイヤード・オア）信号が入力される。
レベル検定回路LV1の交流出力信号k40が、整流回路RC3の直流出力信号k41に変換され、更に、オン・ディレー回路OND1を介して、整流回路RC5の出力信号k51として伝達されるルート、及び、レベル検定回路LV1の交流出力信号k40が整流回路RC4の出力信号k42に変換され、更に、オン・ディレー回路OND2を介して、整流回路RC6の直流出力信号k52として伝達されるルートは、整流回路RC3及びRC4の回路構成、コンデンサC7及びダイオードD5による信号伝達経路を除けば、図17及び図20において、レベル検定回路LV1からオン・ディレー回路ONDを介して伝達されるルートと、回路構成上、同一機能を有するように構成される。
次に、図23に示すタイムチャートを参照して、図22に示す回路の動作を説明する。レベル検定回路LV1の出力信号k40は整流回路RC3で整流されて正の整流出力信号k41として生成される。この整流出力信号k41は、図23のタイムチャート（ａ）で示すように、可動部Rotの凹部Py2にしたがって、電源電位Vcc（論理値０）と、電源電位Vccより高いレベルの正出力電圧（論理値１）との間で変化する。斜線部分は整流された直流出力信号k40の発生区間を示している。
オン・ディレー回路OND1の出力信号k51は、タイムチャート（ｄ）に示すように、この整流出力信号k41が発生した後、オン・ディレー回路OND1のもつ立ち上がり遅れ時間Ton1だけ遅れて発生し、その後、図18で示したように、時間Tof1の出力消滅時間を持つ。
一方、レベル検定回路LV1の出力信号k40を負に整流する整流回路RC4の出力信号k42は、タイムチャート（ｂ）に示すように、可動部Rotの凹部Py2にしたがって、電源電位Vcc（論理値１で示す）と、電源電位Vccよりも低いレベルの負の出力電圧（論理値０で示す）の間で変化する信号となる。斜線部分は整流された直流出力信号K42の発生区間を示している。この出力信号k42は、コンデンサC7及びクランプダイオードD5を介して、信号k43（図22のタイムチャート（ｃ）参照）として、オン・ディレー回路OND2に入力される。信号k43はダイオードD5によって電源電位Vccにクランプされるから、タイムチャート（ｃ）に示すように、論理値０のレベルが電源電位Vccとなる。オン・ディレー回路OND2及び整流回路RC6を通して得られる出力信号k52（タイムチャート（ｅ）参照）は、信号k43が発生した後、オン・ディレー回路OND2の持つ立ち上がり遅れ時間Ton2だけ遅れて生じ、その後、信号k43が消滅してから、タイムチャート（ｅ）で示すように、時間Tof2の出力消滅時間を持つ。
オフ・ディレー回路OFDは、整流回路RC5の出力信号k51と、整流回路RC6の出力信号k52との論理和信号k50を入力信号としている。論理和信号k50では、タイムチャート（ｆ）で示すように、論理値０の区間（低レベル区間）が、２つのオン・ディレー回路OND1、OND2の立ち上がり遅れ時間によって生じており、図18におけるオン・ディレー回路の出力消滅時間よりも、連続して消滅している時間が短くなる。
この出力消滅の継続時間は、安全上、重要な意味を持つ。即ち、可動部Rotが一旦停止した後、再び高速で回転し始めた場合、これに伴う回転信号によって直ちにオン・ディレー回路の出力信号は消滅する。しかし、オフ・ディレー回路の出力信号は、すぐには消滅しないで、オフ・ディレー回路の立ち下がり遅延時間だけ遅れることになる。よって、オフ・ディレー回路の遅延時間は短い方が、安全上、好ましい。図22に示す実施例の場合は、オン・ディレー回路OND1に、レベル検定回路LV1の出力信号の逆位相信号による低速判定の機能を加えて、オン・ディレー回路OND1とオン・ディレー回路OND2の出力信号k51及びk52の論理和出力信号k50に、オフ・ディレー回路OFDの機能を合わせてある。これにより、オフ・ディレー回路OFDによる遅延時間を短縮することができる。
図24は、図22に示した負の整流回路RC4の代わりに、光結合回路PCを用いている。光結合回路PCは、発光素子PT1と受光素子PD1で構成された光結合素子PC1と、減流抵抗R6及び受光素子PD1の負荷抵抗R7とを含む。なお、図22と同一の参照符号は同一性のある構成部分を示している。
レベル検定回路LV1の出力電流信号k40は、抵抗R6を介して発光素子PT1に供給される。発光素子PT1の光出力信号は、受光素子PD1で受光され、それに伴って、負荷抵抗R7の端子電圧が変化し、信号k42を生じる。信号k42は発光素子PT1の光信号に対して、位相が反転されて出力される。また、高い周波数成分は光結合素子では伝達されないので、この信号k42は図23のタイムチャート（ｂ）と同一の波形となる。
以上、好ましい実施例を参照して、本発明を詳細に説明したが、本発明は、かかる実施例に限定されることなく、本発明の精神、教示及び範囲に基づき、種々の変形を取り得ることは、当業者に自明である。
産業上の利用可能性
本発明は、次のような産業上の利用可能性を有する。
（ａ）可動部停止信号及び可動部回転信号を、機械可動部に対する作業員の安全を確保するための信号として用いて安全を確保した装置を提供できる。
（ｂ）機械可動部が柵で囲まれ、柵の一部に、施錠装置を付したドアを有し、ドアの施錠装置を解錠したときに、柵内の機械可動部に接近できるガードシステムを構成する場合に、可動部停止信号及び可動部回転信号を、機械可動部に対する作業員の安全を確保するための信号として用いて安全を確保した装置を提供できる。
【図２】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図１２】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１３】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１９】
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【図１７】
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【図１８】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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