(57)【要約】【課題】  簡単な構成で、安全プラグを抜くことによって確実に流体シーケンス設備のアクチュエータの作動を防止することができる誤作動防止装置を提供する。【解決手段】  作動流体により作動されるアクチュエータ２と、アクチュエータ２の作動を作動流体のパイロット圧力により制御するアクチュエータ制御機構３と、アクチュエータ制御機構３への作動流体の供給・停止を制御する運転準備制御機構４と、を備えた流体シーケンス設備において、安全プラグ５０と、安全プラグ５０が挿入される挿入部５１と、安全プラグ５０を挿入部５１から抜いたときに前記運転準備制御機構４に前記作動流体によるパイロット圧力を付与して前記運転準備制御機構４が前記アクチュエータ制御機構３に前記作動流体を供給するのを禁止する開閉弁５２と、を備えた誤作動防止装置５を設けた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動流体により作動されるアクチュエータと、該アクチュエータの作動を前記作動流体により制御するアクチュエータ制御機構と、該アクチュエータ制御機構への作動流体の供給・停止を制御する運転準備制御機構と、を備えた流体シーケンス設備において、
安全プラグと、
該安全プラグが挿入される挿入部と、
安全プラグを挿入部から抜いたときに前記運転準備制御機構に前記作動流体によるパイロット圧力を付与して前記運転準備制御機構が前記アクチュエータ制御機構に前記作動流体を供給するのを禁止する切り替え弁と、を設けたことを特徴とする流体シーケンス設備における誤作動防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体シーケンス設備における誤作動防止装置に関し、特に、作動流体により作動されるアクチュエータと、該アクチュエータの作動を前記作動流体により制御するアクチュエータ制御機構と、該アクチュエータ制御機構への作動流体の供給・停止を制御する運転準備制御機構と、を備えた流体シーケンス設備に設けられる誤作動防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体シーケンス設備として、例えば自動化された各種加工設備においては、工具交換装置など、圧縮エアや油圧などの作動流体によって予め設定された順序に従って作動されるアクチュエータが一般に使用されている。このように、アクチュエータへ作動流体を供給するための経路（作動流体供給経路）を有する流体シーケンス設備においては、その設備内に作業者が入って点検するなどの際に、アクチュエータが第三者によって誤って作動されないように、アクチュエータの作動を禁止する誤作動防止装置が従来から設けられている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
このような従来の流体シーケンス設備における誤作動防止装置は、安全プラグの抜き差しによって電気的にオン／オフ作動するスイッチを、アクチュエータに作動流体を供給するためのポンプやエアコンプレッサ等の電動駆動源に接続するなどのための電気信号経路をその作動流体供給経路とは別に設けて、これら電動駆動源に対する電源供給を停止させ、必要な部分のみを駆動させることができるよう構成していた。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１２６５６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したように、電動駆動源に対する電源供給を停止させるよう構成した従来の誤作動防止装置にあっては、スイッチと電動駆動源とを電気的に接続する電気信号経路を作動流体供給経路とは別に設ける必要があったため、設備コストがかかるなどの問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたもので、簡単な構成で、安全プラグを抜くことによって確実に流体シーケンス設備のアクチュエータの作動を防止することができる誤作動防止装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の流体シーケンス設備における誤作動防止装置に係る発明は、上記目的を達成するため、作動流体により作動されるアクチュエータと、該アクチュエータの作動を前記作動流体により制御するアクチュエータ制御機構と、該アクチュエータ制御機構への作動流体の供給・停止を制御する運転準備制御機構と、を備えた流体シーケンス設備において、安全プラグと、該安全プラグが挿入される挿入部と、安全プラグを挿入部から抜いたときに前記運転準備制御機構に前記作動流体によるパイロット圧力を付与して前記運転準備制御機構が前記アクチュエータ制御機構に前記作動流体を供給するのを禁止する切り替え弁と、を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
請求項１の発明では、流体シーケンス設備は、作動流体を、運転準備制御機構とアクチュエータ制御機構とを介して作動流体供給源からアクチュエータに供給して、アクチュエータに所定の動作をさせるよう制御する。このとき、誤作動防止装置は、安全プラグが挿入部に挿入されている。そして、流体シーケンス設備を点検するときなど、流体シーケンス設備を停止させて作業者がアクチュエータに近付く必要がある場合には、第三者が誤って流体シーケンス設備を運転してアクチュエータを作動させないように、作業者は、安全プラグを挿入部から抜いて携行した状態でアクチュエータに近付く。これにより、切り替え弁は、運転準備制御機構がアクチュエータ制御機構に作動流体を供給するのを禁止するように、運転準備制御機構に作動流体によるパイロット圧力を付与する。そのため、アクチュエータが誤って作動されることが確実に防止され、作業者の安全性が確実に確保される。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、誤作動防止装置が、安全プラグと、該安全プラグが挿入される挿入部と、安全プラグを挿入部から抜かれたときに前記運転準備制御機構に前記作動流体によるパイロット圧力を付与して前記運転準備制御機構が前記アクチュエータ制御機構に前記作動流体を供給するのを禁止する切り替え弁と、を設けた簡単な構成により、安全プラグを抜くことによって流体シーケンス設備のアクチュエータの作動を確実に防止することが可能な誤作動防止装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の流体シーケンス設備における誤作動防止装置の実施の一形態を図１〜図５に基づいて詳細に説明する。なお、図において、同一符号は同様の部分または相当する部分に付すものとする。
図１に示すように、本発明が適用される流体シーケンス設備は、概略、作動流体を供給する作動流体供給源１と、作動流体により作動されるアクチュエータ２と、アクチュエータ２の作動を前記作動流体のパイロット圧力により制御するアクチュエータ制御機構３と、アクチュエータ制御機構３への作動流体の供給・停止を制御する運転準備制御機構４と、必要ある場合にアクチュエータ２の作動を禁止する誤作動防止装置５と、を備えている。そして、本発明の誤作動防止装置５は、作業員が携帯可能な安全プラグ５０と、該安全プラグ５０が挿入される挿入部５１と、安全プラグ５０を挿入部５１から抜いたときに前記運転準備制御機構４が前記アクチュエータ制御機構３に前記作動流体を供給するのを禁止するように前記運転準備制御機構４に前記作動流体によるパイロット圧力を付与する開閉弁５２と、を備えている。
【００１１】
図１に示すように、この実施の形態における流体シーケンス設備は、作動流体として空気圧が採用されている。そのため、作動流体供給源１は、エアコンプレッサなどの圧力源が用いられる。しかしながら、本発明は、この実施の形態に限定されることなく、作動流体として空気以外の気体や、油圧を用いる場合にも適用することができる。
【００１２】
この実施の形態におけるアクチュエータ２は、片ロッド形の複動シリンダが採用されている。しかしながら、本発明は、この実施の形態に限定されることなく、油圧シリンダなどの他の往復動形アクチュエータ、あるいは、空気圧モータや油圧モータなどの回転形または揺動形のアクチュエータにも適用することができる。アクチュエータ２の周囲には、安全柵が設けられ、安全柵の出入り口には開閉扉を設けることができる。
【００１３】
この実施の形態におけるアクチュエータ制御機構３は、アクチュエータ２に接続されるマスタ弁３０と、このマスタ弁３０の作動を制御するようパイロット圧力を付与する作動方向制御リレー弁３１と、アクチュエータ２を所定の方向に作動させるよう作動方向制御リレー弁３１にパイロット圧力を付与してその作動を制御する前進操作ボタン３２および後退操作ボタン３３と、を備えている。マスタ弁３０は、この実施の形態では５ポート３位置の方向切り換え弁が採用されている。マスタ弁３０は、パイロット圧力を受けていない状態ではセンタに保持されて、アクチュエータ２のいずれのシリンダ室２ａ、２ｂに対しても作動流体を供給することなく、いずれか一方にパイロット圧力を受けた状態となったときには、アクチュエータ２の所定の側のシリンダ室２ａまたは２ｂに作動流体を供給するよう構成されている。また、作動方向制御リレー弁３１は、５ポート２位置の方向切り換え弁が採用されている。作動方向制御リレー弁３１は、前進操作ボタン３２または後退操作ボタン３３を操作することによりパイロット圧力を受けて、マスタ弁３０の所定の側にパイロット圧力を付与するよう構成されている。さらに、前進操作ボタン３２と後退操作ボタン３３は、開閉弁３４と開閉弁３５をそれぞれ操作するよう接続されている。開閉弁３４、３５は、３ポート２位置の方向切り換え弁が採用されており、前進操作ボタン３２と後退操作ボタン３３のいずれか一方を押し下げることにより、開閉弁３４、３５の一方のみが連通状態となると共に、これと連動して他方が遮断状態となって、作動方向制御リレー弁３１のいずれか一方側にパイロット圧力が付与される。
【００１４】
運転準備制御機構４は、後述するように、作動流体供給源１からマスタ弁３０などへの作動流体の供給・停止を制御する運転準備リレー弁４１と、作動流体供給源１からマスタ弁３０などに作動流体を供給させるよう運転準備リレー弁４１を制御する運転準備ボタン４２と、作動流体供給源１からマスタ弁３０などへの作動流体の供給を停止させる（すなわちアクチュエータ２の作動を禁止する）よう運転準備リレー弁４１を制御する非常停止ボタン４３と、を備えている。運転準備ボタン４２と非常停止ボタン４３は、それぞれ、開閉弁４４、４５を操作するよう接続されている。開閉弁４４、４５は、３ポート２位置の方向切り換え弁が採用されており、運転準備ボタン４２を押し下げると、運転準備リレー弁４１の一方側にパイロット圧力が付与されて、作動流体供給源１からマスタ弁３０などに作動流体を供給することができる状態となり、非常停止ボタン４３を押し下げると、運転準備リレー弁４１の他方側にパイロット圧力が付与されて、作動流体供給源１からマスタ弁３０などに作動流体を供給することが停止される。
【００１５】
誤作動防止装置５は、図２に示すように、安全プラグ５０と、この安全プラグ５０が挿入され保持する挿入部５１と、安全プラグ５０が挿入部５１に挿入された状態では運転準備リレー弁４１のいずれの側にもパイロット圧力を付与することなく、且つ、安全プラグ５０が挿入部５１から抜き出された状態では運転準備リレー弁４１がマスタ弁３０などに作動流体を供給しないようにパイロット圧力を運転準備リレー弁４１に付与する開閉弁５２と、を備えている。この実施の形態における開閉弁５２は、３ポート２位置の切り換え弁が採用されている。そして、図２に示した実施の形態では、安全プラグ５０の挿入部５１に対する抜き・差しによって揺動されるレバー５３により開閉弁５２が切り換え操作されるよう構成されている。なお、図２では、レバー５３の揺動状態を説明するために、図２（ａ）のみに挿入部５１を示したことに注意されたい。このように構成された誤作動防止装置５は、その挿入部５１をアクチュエータ２の周囲の安全柵の出入り口近傍に設けることができる。
【００１６】
作動流体供給源１と運転準備リレー弁４１とは作動流体管路６０によって接続されており、運転準備リレー弁４１とマスタ弁３０とは作動流体管路６１によって接続されており、マスタ弁３０とアクチュエータ２の反ピストンロッド側シリンダ室２aおよびピストンロッド側シリンダ室２ｂとはそれぞれ作動流体管路６２、６３によって接続されている。そして、作動流体供給源１と運転準備リレー弁４１との間の作動流体管路６０には、運転準備ボタン４２および非常停止ボタン４３で操作される開閉弁４４、４５と、安全プラグ５０の抜き差しによって操作される開閉弁５２とが並列に接続され、運転準備ボタン４２で操作される開閉弁４４は運転準備リレー弁４１の作動流体を供給させる側にパイロット圧力管路７０を介して接続されており、非常停止ボタン４３と安全プラグ５０で操作される開閉弁４５、５２は、シャトル弁８とパイロット圧力管路７１を介して運転準備リレー弁４１の作動流体を供給させる側に接続されている。
運転準備リレー弁４１とマスタ弁３０との間の作動流体管路６１には、作動方向制御リレー弁３１と前進操作ボタン３２および後退操作ボタン３３にそれぞれ接続された開閉弁３４、３５とがパイロット圧力管路７２によって並列に接続されており、各開閉弁３４、３５は作動方向制御リレー弁３１のそれぞれ側にパイロット圧力管路７４、７５を介して接続されており、作動方向制御リレー弁３１はそれぞれマスタ弁３０の両側にパイロット圧力管路７６、７７を介して接続されている。
【００１７】
つぎに、上述した本発明の誤作動防止装置が設けられた流体シーケンス設備の作動を説明する。
流体シーケンス設備は、通常の状態、すなわち、アクチュエータ２を作動させる状態では、図２の（a）と図３、図４に示すように、誤作動防止装置５の安全プラグ５０が挿入部５１に挿入されており、運転準備ボタン４２が押し下げられて、開閉弁４４を介して運転準備リレー弁４１にパイロット圧力が付与されて、作動流体供給源１から供給される作動流体を運転準備リレー弁４１がマスタ弁３０などに供給できる状態とされている。
【００１８】
この状態で、アクチュエータ２のピストンロッド２１を伸長駆動させる場合には、図３に示すように、前進操作ボタン３２を押し下げて、開閉弁３４を連通状態に切り換える。このとき、開閉弁３５は遮断状態とされている。これにより、パイロット圧力管路７２、開閉弁３４、パイロット圧力管路７４を介してパイロット圧力が作動方向制御リレー弁３１に付与されて、パイロット圧力管路７２、作動方向制御リレー弁３１、パイロット圧力管路７６を介してパイロット圧力がマスタ弁３０に付与されることにより、作動流体は、作動流体供給源１から作動流体管路６０、運転準備制御リレー弁４１、作動流体管路６１、マスタ弁３０、作動流体管路６２を経て、反ピストンロッド側シリンダ室２aに供給されて、ピストンロッド２１が伸長（前進）する。
【００１９】
また、アクチュエータ２のピストンロッド２１を退縮駆動させる場合には、図４に示すように、安全プラグ５０を挿入部５１に挿入し且つ運転準備ボタン４２を押し下げた状態で、後退操作ボタン３３を押し下げて、開閉弁３５を連通状態に切り換える。このとき、開閉弁３４は遮断状態とされている。これにより、パイロット圧力管路７２、開閉弁３５、パイロット圧力管路７５を介してパイロット圧力が作動方向制御リレー弁３１に付与されて、パイロット圧力管路７２、作動方向制御リレー弁３１、パイロット圧力管路７７を介してパイロット圧力がマスタ弁３０に付与されることにより、作動流体は、作動流体供給源１から作動流体管路６０、運転準備制御リレー弁４１、作動流体管路６１、マスタ弁３０、作動流体管路６３を経て、ピストンロッド側シリンダ室２ｂに供給されて、ピストンロッド２１が退縮（後退）する。
【００２０】
一方、アクチュエータ２の作動を緊急停止させるような必要がある場合には、図５に示すように、非常停止ボタン４３を押し下げて、開閉弁４５を連通状態とする。また、運転準備ボタン４２に接続された開閉弁４４は、非常停止ボタン４３の押し下げと連動して遮断状態となる。そのため、作動流体供給源１から供給される作動流体により、開閉弁４５、シャトル弁８、パイロット圧力管路７１を介してパイロット圧力が運転準備リレー弁４１に付与されて、運転準備リレー弁４１が遮断状態となる。そのため、作動流体管路６０に作動流体が供給されず、マスタ弁３０がセンタ位置に保持されて、アクチュエータ２の作動が停止されることとなる。
【００２１】
また、アクチュエータ２の点検など、流体シーケンス設備の特に安全柵内に作業者が入る場合には、その作業者自身が誤作動防止装置５の挿入部５１から安全プラグ５０を抜きとって携行する。これにより、図２の（ｂ）に示すように、レバー５３が起きあがるよう揺動して、開閉弁５２が連通状態となり、作動流体供給源１から供給される作動流体により、開閉弁５２、シャトル弁８、パイロット圧力管路７１を介してパイロット圧力が運転準備リレー弁４１に付与されて、運転準備リレー弁４１が遮断状態となる。そのため、作動流体管路６０に作動流体が供給されず、マスタ弁３０がセンタ位置に保持されて、アクチュエータ２の作動が確実に停止されることとなる。そして、アクチュエータ２の点検などが完了して、流体シーケンス設備の安全柵外に作業者が出てきたら、その作業者自身が誤作動防止装置５の挿入部５１に安全プラグ５０を挿入して、運転準備ボタン４２を押し下げる。これにより、開閉弁４４が連通状態となると共に、非常停止ボタン４３に接続された開閉弁４５が遮断状態となる。また、図２（ａ）に示すように、誤作動防止装置５のレバー５３が安全プラグ５０によって押し下げられるよう揺動した状態で保持され、開閉弁５２が遮断状態となる。そのため、作動流体供給源１から供給される作動流体により、作動流体管路６０、開閉弁４４、パイロット圧力管路７０を介してパイロット圧力が運転準備リレー弁４１に付与されて、運転準備リレー弁４１が作動流体をマスタ弁３０などに供給できる状態となる。
【００２２】
本発明では、従来の技術のように電気信号経路やスイッチなどを作動流体供給経路とは別に設けることなく、その流体シーケンス設備で供給される作動流体自体を使用して、第三者によるアクチュエータの誤作動を確実に防止することができるため、設備コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】安全プラグを抜いてアクチュエータの作動を禁止する状態を示した、本発明の誤作動防止装置が設けられた流体シーケンス設備の実施の一形態の概念図である。
【図２】本発明の誤作動防止装置の一実施の形態を説明するために示した概念図である。
【図３】アクチュエータを前進駆動する状態を示した、本発明の誤作動防止装置が設けられた流体シーケンス設備の実施の一形態の概念図である。
【図４】アクチュエータを後退駆動する状態を示した、本発明の誤作動防止装置が設けられた流体シーケンス設備の実施の一形態の概念図である。
【図５】アクチュエータを非常停止させる状態を示した、本発明の誤作動防止装置が設けられた流体シーケンス設備の実施の一形態の概念図である。
【符号の説明】
【００２４】
１：作動流体供給源、  ２：アクチュエータ、  ３：アクチュエータ制御機構、  ４：運動準備制御機構、  ５：誤作動防止装置、  ３０：マスタ弁、  ３１：作動方向制御リレー弁、  ４１：運動準備リレー弁、  ５０：安全プラグ、  ５１：挿入部、  ５２：開閉弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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