(57)【要約】【課題】簡易な構成で扉の開閉状態を確実に検出するとともに、この検出のための機構に故障が生じた場合にも、確実に安全性を確保できるようにする。【解決手段】危険領域の出入口１０３の扉枠９に、検出体の接近により発振を開始するタイプの近接スイッチ１を取り付けるとともに、この扉枠９に組み付けられた扉８の開放端面８１に、前記近接スイッチ１に適合する検出体２を取り付ける。さらに、近接スイッチ１は、ＣＰＵを内蔵したコントローラ３に接続される。コントローラ３は、近接スイッチ１からの検出信号に基づき、扉の開閉状態を判断し、その判別結果に基づき、危険領域内のロボットへの電源供給路を切り替える機能を具備する。【選択図】  図２
2004156312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含み、前記近接スイッチの本体または前記検出体のいずれか一方が扉に、他方が前記扉により開閉される開口部の周縁に、それぞれ取り付けられ、前記扉が閉じられたときに、前記検出体が前記近接スイッチの感応領域に含まれて成る扉開閉検出装置。
【請求項２】
前記検出体は、前記扉の外周縁に設けられたラッチに取り付けられるとともに、前記開口部の周縁において前記ラッチを係合する係合孔の近傍に、前記近接スイッチの本体が配備されて成る請求項１に記載された扉開閉検出装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載された扉開閉検出装置であって、
前記近接スイッチが正常に動作しているか否かを判断する判別手段を具備して成る扉開閉検出装置。
【請求項４】
発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第１の検出部と、発振停止型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第２の検出部とを具備し、
各検出部は、それぞれ、前記近接スイッチの本体または前記検出体のいずれか一方が扉に取り付けられるとともに、他方が前記扉により開閉される開口部の周縁に取り付けられており、前記扉が閉じられたときに、各検出部の検出体がそれぞれ対応する近接スイッチの感応領域に含まれて成る扉開閉検出装置。
【請求項５】
前記各検出部の検出体は、それぞれ前記扉の外周縁に設けられたラッチに取り付けられるとともに、前記開口部の周縁において前記ラッチを係合する係合孔の近傍に、前記各検出部の近接スイッチの本体が配備されて成る請求項４に記載された扉開閉検出装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載された扉開閉検出装置であって、
前記各検出部の近接スイッチが正常に動作しているか否かを判断する判別手段を具備して成る扉開閉検出装置。
【請求項７】
扉と、この扉が取り付けられる扉枠と、前記扉の開閉状態を検出するための扉開閉検出装置とを具備する扉装置であって、
前記扉開閉検出装置は、発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含み、前記近接スイッチの本体または前記検出体のいずれか一方が前記扉に、他方が前記扉枠に、それぞれ取り付けられ、前記扉が閉じられたときに、前記検出体が前記近接スイッチの感応領域に含まれて成る扉装置。
【請求項８】
扉と、この扉が取り付けられる扉枠と、前記扉の開閉状態を検出するための扉開閉検出装置とを具備する扉装置であって、
前記扉開閉検出装置は、発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第１の検出部と、発振停止型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第２の検出部とを具備し、各検出部は、それぞれ前記近接スイッチの本体または前記検出体のいずれか一方が前記扉に取り付けられるとともに、他方が前記扉枠に取り付けられ、前記扉が閉じられたときに、各検出部の検出体がそれぞれ対応する近接スイッチの感応領域に含まれるようにした扉装置。
【請求項９】
所定の機械を含む危険領域を開閉するための扉の開閉状態を検出して、前記機械の動作を制御するシステムであって、
発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む扉開閉検出装置と、この扉開閉検出装置の検出信号を受けて前記機械のオン／オフを切り替える切替手段とを具備し、
前記扉開閉検出装置は、前記近接スイッチの本体および前記検出体のいずれか一方が前記扉に、他方が前記扉により開閉される開口部の周縁に、それぞれ取り付けられ、前記扉が閉じられたときに、前記検出体が前記近接スイッチの感応領域に含まれており、前記近接スイッチが発振を停止しているとみなされる状態のときに、前記機械をオフ状態にするための信号を出力する安全管理システム。
【請求項１０】
所定の機械を含む危険領域を開閉するための扉の開閉状態を検出して、前記機械の動作を制御するシステムであって、
発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第１の検出部と、発振停止型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第２の検出部とを具備する扉開閉検出装置と、前記扉開閉検出装置の検出信号を受けて前記機械のオン／オフを切り替える切替手段とを具備し、
前記扉開閉検出装置は、各検出部が、それぞれ前記近接スイッチの本体および前記検出体のいずれか一方が前記扉に取り付けられるとともに、他方が前記扉により開閉される開口部の周縁に取り付けられ、前記扉が閉じられたときに、前記検出体が前記近接スイッチの感応領域に含まれており、前記第１の検出部の近接スイッチが発振を停止しているとみなされる状態にあり、かつ第２の検出部の近接スイッチが所定の大きさをもって発振しているときに、前記切替手段に対し、前記機械をオフ状態にするための信号を出力する安全管理システム。
【請求項１１】
発振開始型の近接スイッチの本体またはこの近接スイッチに適合する検出体のいずれか一方を扉に、他方を前記扉により開閉される開口部の周縁に、それぞれ取り付け、前記扉が閉じられたときに、前記検出体が前記近接スイッチの感応領域に含まれるようにしておき、
前記近接スイッチが所定の大きさをもって発振しているときに、扉が閉じられていると判断することを特徴とする扉の開閉検出方法。
【請求項１２】
発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを第１の検出部として、発振停止型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを第２の検出部として、それぞれ組み合わせ、各検出部につき、近接スイッチの本体または前記検出体のいずれか一方を扉に取り付けるとともに、他方を前記扉により開閉される開口部の周縁に取り付け、前記扉が閉じられたときに、各検出部の検出体がそれぞれ対応する近接スイッチの感応領域に含まれるようにしておき、
前記第１の検出部の近接スイッチが所定の大きさをもって発振し、かつ第２の検出部の近接スイッチが発振を停止しているとみなされるときに、扉が閉じられていると判断することを特徴とする扉の開閉検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、所定の空間を閉鎖するための扉の開閉状態を検出するための技術に関する。またこの発明は、危険領域内に収容された機械が、前記領域が開放された状態で動作しないように制御するための技術に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の工場では、不慮の事故の発生を防止する目的から、機械の作業領域をフェンスなどにより閉鎖し、特定の扉を開放しない限り、フェンス内への出入りはできないようにしている。また前記扉には、その開閉状態を検出するためのセンサが取り付けられており、このセンサにより扉の開放が検出されている状態下では、機械を動作させないようにしている。
【０００３】
扉の開閉状態を検出するセンサとして、従来、特許文献１に記載されているような接触式のキースイッチが使用されている。また、非接触式のスイッチとして、電磁誘導結合を利用した無接点安全スイッチ（特許文献２参照。）や、磁石とホールセンサとを組み合わせたドアスイッチ（特許文献３参照。）なども存在する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３２９１３３号公報
【特許文献２】
特開２０００−１０６０７１号公報
【特許文献３】
特開２０００−２６０２７５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載されているような接触式のスイッチでは、扉が変形するなどして専用キーの挿入位置が若干ずれただけでも、スイッチとしての機能が失われてしまい、寿命が短い、という問題がある。
【０００６】
特許文献２に記載された非接触式のスイッチでは、扉と扉枠の双方に、コイルや処理回路を設ける必要があるため、構成が複雑になり、コストの上昇を招く、という問題がある。
これに対し、特許文献３のスイッチでは、構成は簡易なものとなるが、通常に使用される程度の磁力を持つ磁石を用いて簡単にリードスイッチを動作させることができるので、扉が開放されていても、本来の検出体以外の磁石により、擬似的に扉が閉じている状態が設定される虞がある。また、回路の短絡などにより過電流が流れると、リードスイッチが溶着を起こして、出力が常時「閉状態」となるなど、安全用途のセンサとして使用するには、問題が多い。
【０００７】
この発明は上記問題点に着目してなされたもので、簡易な構成で扉の開閉状態を確実に検出できるようにするとともに、万一、扉の開閉を検出する機構に故障が生じた場合にも、確実に安全性を確保できるようにして、危険領域内での事故の発生を防止することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる第１の扉開閉検出装置は、発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含み、前記近接スイッチの本体または前記検出体のいずれか一方が扉に、他方が前記扉により開閉される開口部の周縁に、それぞれ取り付けられ、前記扉が閉じられたときに、前記検出体が前記近接スイッチの感応領域に含まれるようにしたものである。
【０００９】
上記の「扉」は、閉鎖された空間の壁に設けられた開口部を開閉するためのもので、片側がヒンジ止めされたタイプのほか、上下のレールを介して往復動するスライド式の扉や、上方に引き上げて開放するシャッタ式の扉などを用いることもできる。またこの扉は、壁に限らず、床収蔵庫の開口部や天井口など、水平面に設けられた開口部を開閉する用途に使用されるものも含む。
【００１０】
近接スイッチは、発振回路とコイルとにより高周波磁界を発生させ、発振振幅の変化によって検出体の有無を検出するものである。一般に、金属体を検出する用途に使用される近接スイッチは、検出体が存在しないときに大きく発振しており、検出体が接近するにつれ、この検出体からの渦電流磁界の作用を受けて発振が停止する方向に向かうように構成されている（このような近接スイッチを、この明細書では、「発振停止型の近接スイッチ」と呼ぶ。）。
【００１１】
この発明で使用する発振開始型の近接スイッチとは、前記発振停止型の近接スイッチとは逆に、検出体が存在しないときには発振せず、検出体の接近に伴って発振振幅が大きくなるタイプの近接スイッチである。この種の近接スイッチは、導電率が低く、透磁率が高い材料であって、かつ特定の導電率と透磁率とを有する材料にのみ感応するように、内蔵回路の共振条件が設定されている。
【００１２】
上記のように、発振開始型の近接スイッチとこのスイッチに適合する検出体とを用いて扉の開閉状態を検出する場合、扉が閉じられて検出体が近接スイッチの感応領域に含まれたときに、近接スイッチは、最大の振幅をもって発振するようになる。すなわち、上記第１の扉開閉検出装置を使用する場合には、前記近接スイッチが所定の大きさをもって発振しているときに、扉が閉じられていると判断することができる。
【００１３】
なお、前記発振開始型の近接スイッチの本体は、この本体のみで近接スイッチとしての機能を持つように構成することができるが、これに限らず、少なくとも高周波コイルを本体内に収容し、残りの回路を、前記本体とは別体の装置（一般に、「アンプ部」と呼ばれる。）に収容してもよい。
【００１４】
上記発振開始型の近接スイッチに適合する検出体は、導電率が低く、透磁率が高い磁性材料（たとえばフェライト）であって、しかも、この導電率や透磁率が前記近接スイッチの共振条件に応じた特定の値に設定されている必要がある。したがって、検出体の導電率や透磁率が、市販されているありふれた磁性体とは異なるものになるようにすれば、検出体以外の磁性体によって近接スイッチを感応させることは、きわめて困難になる。
【００１５】
上記構成の扉開閉検出装置での近接スイッチおよび検出体は、扉と開口部との互いに接する面に取り付けることができる。ただし、検出体が、扉が開いているときに近接スイッチの感応領域の外にあり、扉が閉じられているときに前記感応領域に含まれる、という条件を満たすのであれば、取り付け場所は上記に限定されるものではない。たとえば、近接スイッチまたは検出体のいずれか一方を扉の表面に、他方を開口部が形成される壁面に、それぞれ取り付けることもできる。また、取り付け場所は、扉の側縁側に限らず、扉の上端縁側または下端縁側を、取付場所とすることもできる。
【００１６】
好ましい態様の扉開閉検出装置では、前記検出体は、扉が閉じられたときに、前記近接スイッチの検出面（前記コイルからの磁界が集中する面であり、近接スイッチの前面に相当する。）に対向する位置に配備される。たとえば、近接スイッチを、その検出面が開口部の端縁の所定位置に臨むように配備し、扉の端面上で前記近接スイッチの検出面に対向する位置に、検出体を配備することができる。
【００１７】
また、他の態様の扉開閉検出装置では、前記検出体は、扉の外周縁に設けられたラッチに取り付けられるとともに、前記開口部の周縁において前記ラッチを係合する係合孔の近傍に、前記近接スイッチの本体が配備される。この場合、扉が閉じられて前記ラッチが係合孔に係合したときに、検出体が近接スイッチの感応領域に含まれた状態となる。なお、ラッチおよび係合孔には、単に、扉を開口部に固定する機能のみを持たせてもよいが、これらにより扉を施錠するための錠機構を構成することもできる。
【００１８】
上記第１の扉開閉検出装置によれば、検出体の導電率や透磁率がありふれた数値にならないように調整するとともに、この検出体の特性に合わせて近接スイッチ側の共振条件を設定することにより、検出体以外の磁性体によって、扉が閉じているとする検出状態が擬似的に設定されるのを防止することができる。また、発振開始型の近接スイッチを使用することにより、このスイッチが故障した場合には、扉が開放状態であるときと同じ動作状態を得ることができるので、故障時には、確実に異常が発生したと判断することができ、安全性を確保することができる。
【００１９】
上記第１の扉開閉検出装置には、前記近接スイッチおよび検出体のほかに、近接スイッチからの出力を入力して、扉の開閉状態を最終的に判断するコントローラを含ませることができる。ただし、前記近接スイッチを、前記本体とアンプ部とに分離して構成する場合には、アンプ部にコントローラの機能を持たせるようにしてもよい。
【００２０】
さらに、上記第１の扉開閉検出装置の好ましい態様では、前記近接スイッチが正常に動作しているか否かを判断する判別手段を具備している。この手段は、たとえば、所定の時間間隔毎に発振回路に発振動作の停止を命じる信号を出力し、この信号に追随して発振状態と発振停止状態とが交互に出現したときに、近接スイッチが正常に動作していると判断するように構成することができる。なお、この判別手段は、前記コントローラまたはコントローラの機能を兼ね備えるアンプ部に組み込むことができるが、これに限らず、たとえば、近接スイッチの本体内で、自己の発振動作や出力信号の状態をチェックする手段として、構成することもできる。
【００２１】
つぎに、この発明にかかる第２の扉開閉検出装置は、発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第１の検出部と、発振停止型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第２の検出部とを具備する。これらの検出部は、それぞれ、前記近接スイッチの本体または前記検出体のいずれか一方が扉に取り付けられるとともに、他方が前記扉により開閉される開口部の周縁に取り付けられており、前記扉が閉じられたときに、各検出部の検出体がそれぞれ対応する近接スイッチの感応領域に含まれるように設定されている。
【００２２】
発振停止型の近接スイッチに適合する検出体は、このスイッチからの高周波磁界によって、発振回路のコンダクタンスに十分な変化を起こさせるだけの渦電流を発生させることが可能な導体である。なお、発振停止型の近接スイッチの種類に応じて、磁性体金属または非磁性体金属のいずれかを検出体として使用することができる。
【００２３】
この構成の扉開閉検出装置においても、各検出部の近接体と検出体との取り付け場所については、前記第１の扉開閉検出装置と同様の選択をすることができる。たとえば、各検出部の検出体を、それぞれ前記扉が閉じられたときに、対応する近接スイッチの本体に対向する位置に配備されるように、その配置位置を決定することができる。また、各検出部の検出体を、それぞれ前記扉の外周縁に設けられたラッチに取り付けるとともに、前記開口部の周縁において前記ラッチを係合する係合孔の近傍に、前記各検出部の近接スイッチの本体を配備するようにしてもよい。
【００２４】
なお、各検出部の検出体は、いずれも対応する近接スイッチを感応させる一方、他方の近接スイッチには、なんら影響を及ぼさないので、各検出体および各近接スイッチを、それぞれ至近距離に取り付けることができる。
【００２５】
この第２の扉開閉検出装置には、各検出部の近接スイッチからの出力を入力して、扉の開閉状態を最終的に判断するコントローラを含ませるのが望ましい。ただし、各近接スイッチを、本体とアンプ部とに分離して構成する場合には、いずれか一方の近接スイッチのアンプ部を、コントローラとして使用するようにしてもよい。
【００２６】
さらに、この第２の扉開閉検出装置にも、各検出部の近接スイッチが正常に動作しているか否かを判断する判別手段を設けるのが望ましい。この判別手段は、前記コントローラに組み込むことができるが、これに限らず、各近接スイッチの本体に、それぞれ個別に自己の動作を診断する手段を組み込むようにしてもよい。
【００２７】
上記第２の構成の扉開閉検出装置によれば、扉が開放されているときには、発振開始型の近接スイッチの発振がほぼ停止した状態になる一方で、発振停止型の近接スイッチの発振振幅は最大になる。扉が閉じられているときには、この反対に、発振開始型の近接スイッチの発振振幅が最大になる一方で、発振停止型の近接スイッチの発振は停止に近づくようになる。
よって、この扉開閉検出装置により扉の開閉状態を検出する場合には、第１の検出部の近接スイッチが所定の大きさをもって発振し、かつ第２の検出部の近接スイッチが発振を停止しているとみなされる状態にあるときに、扉が閉じられているものと判断することができる。なお、第２の検出部の近接スイッチについては、その発振振幅が所定のしきい値を下回ったことを条件として、発振を停止しているとみなすことができる。
【００２８】
上記のように、動作が相反する近接スイッチを組み合わせることによって、仮にいずれか一方の検出部の近接スイッチに、その検出体と同じ材質の材料を作用させて扉が閉じているのと同じ検出状態が設定されたとしても、他方の検出部の近接スイッチは正常な検出状態にあるため、誤検出を阻止することができる。たとえば、扉が開放された状態下で、第１の検出部の検出体と同じ特性を持つフェライトを近づけて、発振開始型の近接スイッチに発振状態を引き起こしたとしても、発振停止型の近接スイッチは、同じフェライトには感応しないので、その発振が停止することはなく、扉が閉じられたという誤検出が起こるのを、回避することができる。
【００２９】
また２種類の近接スイッチに同時に異常が発生した場合（たとえば各スイッチへの電源供給が遮断されるなど）には、両者ともに発振を停止するなど、近接スイッチ間の動作が相反する状態を維持できなくなるので、異常を容易に発見することができる。また、発振開始型の近接スイッチのみを使用する第１の扉開閉検出装置では、この近接スイッチが発振状態にある扉閉鎖時でなければ、異常の発生を検出できないのに対し、上記の構成では、扉開放時にも、発振停止型の近接スイッチの発振が停止する状態によって、異常の発生を検出することができる。
【００３０】
さらに、この発明では、扉と、この扉が取り付けられる扉枠と、前記扉の開閉状態を検出するための扉開閉検出装置とを具備する扉装置を提供する。この扉装置の扉開閉検出装置には、上記した第１，第２の扉開閉検出装置を導入することができる。
上記の扉装置において、扉枠は、前記した開口部の周縁を形成するためのものであり、壁，天井，床などの板面に形成された開口部に嵌め込むなどして、固定することができる。なお、扉開閉検出装置には、前記した各種態様を適用することができる。
【００３１】
さらに、この発明は、所定の機械を含む危険領域を開閉するための扉の開閉状態を検出して、前記機械の動作を制御する安全管理システムを提供する。この発明にかかる第１の安全管理システムは、発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む扉開閉検出装置と、この扉開閉検出装置の検出信号を受けて前記機械のオン／オフを切り替える切替手段とを具備する。前記扉開閉検出装置は、前記近接スイッチの本体および前記検出体のいずれか一方が扉に、他方が前記扉により開閉される開口部の周縁に、それぞれ取り付けられ、前記扉が閉じられたときに、前記検出体が前記近接スイッチの感応領域に含まれており、前記近接スイッチが発振を停止しているとみなされる状態のとき、前記機械をオフ状態にするための信号を出力するように設定される。
【００３２】
なお、上記のシステムは、前記した第１の扉開閉検出装置に使用するものであり、この扉開閉検出装置について設定可能なすべての態様を適用することができる。
前記切替手段の好適な態様は、機械の駆動系への電源供給路を開閉するためのリレーである。ただし、切替手段はこれに限らず、たとえば、マイクロコンピュータにより、機械の制御部にオン／オフの切り替えを指示するようにしてもよい。
【００３３】
上記のシステムでは、近接スイッチの発振振幅が所定のしきい値を下回るときに、発振を停止した状態にあるとみなすことができる。この判断および機械をオフ状態にするための信号の出力は、近接スイッチの本体で行うこともできるが、前記したコントローラまたはコントローラの機能を持つアンプ部において行うのが望ましい。
【００３４】
上記のシステムによれば、発振開始型の近接スイッチの発振動作が停止しているとみなされるときには、必ず機械の動作が停止するようになるので、扉が開放されているときのほか、近接スイッチが故障しているときにも、機械が動作しない状態にすることができ、安全性を高めることができる。
【００３５】
さらに、この発明にかかる第２の安全管理システムは、発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第１の検出部と、発振停止型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを含む第２の検出部とを具備する扉開閉検出装置と、前記扉開閉検出装置の検出信号を受けて前記機械のオン／オフを切り替える切替手段とを具備する。前記扉開閉検出装置は、各検出部が、それぞれ前記近接スイッチの本体および前記検出体のいずれか一方が扉に取り付けられるとともに、他方が前記扉により開閉される開口部の周縁部に取り付けられ、前記扉が閉じられたときに、前記検出体が前記近接スイッチの感応領域に含まれており、前記第１の検出部の近接スイッチが発振を停止したとみなされる状態にあり、かつ第２の検出部の近接スイッチが所定の大きさをもって発振しているときに、前記切替手段に対し、前記機械をオフ状態にするための信号を出力するように構成される。
【００３６】
なお、上記システムは、前記第２の扉開閉検出装置を使用するものであり、この扉開閉検出装置に設定可能なすべての態様を適用することができる。切替手段は、前記第１の安全管理システムと同様のものであり、リレー，マイクロコンピュータなどにより、機械への動作／非動作を切り替える手段として、構成することができる。各近接スイッチの発振動作の確認や、切替手段への信号の出力は、前記したコントローラまたはコントローラの機能を具備するアンプ部において行うのが望ましい。また第１の検出部の近接スイッチについては、その発振振幅が所定のしきい値を下回るようになったときに、発振を停止した状態にあるとみなすことができる。
【００３７】
上記第２の安全管理システムによれば、扉開閉検出装置の各近接スイッチの相反する動作により扉の開閉状態を検出するので、仮にいずれか一方の検出部の近接スイッチに、その検出体と同じ材質の材料をもって扉が閉じているとする検出状態が設定されたとしても、他方の検出部の近接スイッチの動作状態により、誤検出を阻止することができ、不正に扉を開放したまま機械を作動させるのを防止することができる。また２種類の近接スイッチに同時に異常が発生した場合には、両者の動作の相反状態が維持できなくなることによって、扉が開放状態、閉鎖状態のいずれにあるときでも、異常を容易に発見することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明にかかる安全管理システムの適用例を示す。
図示例は、ロボット１０１の作業現場において、ロボット１０１のアームが及ぶ範囲に所定の安全距離を加味した広さの領域１００を、危険領域としてフェンス１０２で囲み、この危険領域１００への人の出入りを１つの出入口１０３に制限している。この出入口１０３は、通常は、電磁ロックされた扉８により、閉鎖された状態にある。
【００３９】
なお、図１において、１０５は、ロボット１０１の処理対象である組み立て品を搬送するためのコンベア，１０６は部品などを搬送するための搬送機である。また１０７は、前記搬送機１０６用の出入口、１０８，１０９はこの出入口１０７に設けられた多光軸光電スイッチの投光部および受光部である。この多光軸光電センサは、搬送機１０６の出入りをチェックするほか、危険領域１００への人体等の出入りを検出してロボット１０１の動作を停止する目的にも使用される。ただし、この多光軸光電センサについては、この発明の安全管理システムに関連するものではないので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００４０】
この実施例の危険領域１００には、前記扉８が開放されたことを検出して、ロボット１０１の動作を停止させるための安全管理システムが導入されている。この安全管理システムに含まれる扉開閉検出装置は、発振開始型の近接スイッチと、この近接スイッチに適合する検出体と、前記近接スイッチからの信号を処理するコントローラとにより構成されており、コントローラにおいて、扉８の開閉状態を判断するようにしている。さらに、前記安全管理システムには、前記コントローラからの出力信号に応じて、ロボット１０１への電源供給のオン／オフを切り替える制御回路（後記する図５の回路がこれに相当する。）が含まれる。
【００４１】
図２は、前記扉開閉検出装置の具体的な構成を、扉８のロック機構とともに示す。
この実施例の扉８は、ヒンジ式のもので、その開放側の端面８１には、ラッチ４が配備されるとともに、その上方に前記扉開閉検出装置の検出体２が取り付けられる。またこの端面８１に対向する側の扉枠９には、前記ラッチ４の係合孔５を具備するケース７が取り付けられている。このケース７内には、ロックピン６ａを有するソレノイド６のほか、前記した発振開始型の近接スイッチ１（以下、単に「近接スイッチ１」という。）が収容される。
【００４２】
前記扉８の端面８１側の検出体２は、成型された樹脂内に特定の導電率および透磁率が設定されたフェライトを埋設して成るもので、扉８が閉じられたときに、前記近接スイッチ１に対向するように、その設置位置が調整されている。
【００４３】
前記近接スイッチ１は、所定位置に配備されたコントローラ３に接続される。このコントローラ３は、近接スイッチ１からの検出信号に基づき、後記するリレーＫ１，Ｋ２の開閉状態を制御するための信号（以下、「リレー制御信号」と呼ぶ。）を出力する。
【００４４】
前記ケース７は、垂直方向を軸にして、扉枠９の枠板面上で回転可能に構成されている。このケース７の前記係合孔５の形成面を扉８の端面８１に対向させて、扉８を閉じることにより、前記ラッチ４が係合孔５内に保持され、出入口１０３が閉鎖された状態となる。この扉閉鎖時には、ソレノイド６は、消勢した状態にある。この消勢状態時には、前記ロックピン６ａは、扉枠９の図示しない孔部に係合されるように設定されており、これにより前記ケース７の回転が禁止されて、扉８はロック状態に設定される。
【００４５】
一方、後記するリレーＫ３が導通して前記ソレノイド６が付勢されると、ロックピン６ａが引き込まれて前記扉枠９との係合がはずれ、ロック状態は解除される。さらに、この状態下でケース７を回転させて前記係合孔５の形成面を前面側に移動させることにより、前記ラッチ４の係合がはずれ、扉８が開放される。
【００４６】
なお、前記ラッチ４は、外側の取っ手８２の操作には応動しないが、内側の取っ手８３の操作に対しては、出没可能に構成される。したがって、万一、危険領域１００内に人が閉じこめられても、前記取っ手８３を操作することにより、ラッチの係合をはずして扉８を開放し、脱出することができる。
【００４７】
前記ラッチ４がケース７側の係合孔５に係合した状態にあるとき、検出体２と近接スイッチ１とは、至近距離をおいて対向した状態に設定される。これにより近接スイッチ１は、大きく発振し、コントローラ３には「検出体あり」を示す信号が入力される。一方、前記ラッチ４の係合がはずれて扉８が開放されると、検出体２が近接スイッチ１から離れるため、近接スイッチ１の発振は、ほぼ停止した状態となり、コントローラ３には、「検出体なし」を示す信号が入力される。
【００４８】
図３は、機械式のロック機構を用いた実施例を示す。
この実施例では、扉８の内外面に配備された各取っ手８３，８４の回動操作により、扉８側のラッチ４の突出状態が固定されるようにしている。扉開閉検出装置の構成は、前記図２の実施例と同様であるが、検出体２は、前記ラッチ４の端面に、近接スイッチ１は、ケース７側の係合孔５の背後に、それぞれ配備される。
【００４９】
ケース７は、図２の実施例と同様に、垂直方向を軸にして回転可能に構成されている。このケース７の係合孔５の形成面を扉８の端面８１側に対向させた状態で扉８を閉め、ラッチの突出状態を固定することにより、扉８は施錠される。このロック状態において、検出体２と近接スイッチ１とは、至近距離をおいて対向するため、近接スイッチ１が大きく発振して、コントローラ３に「検出体あり」を示す信号が出力される。一方、解錠操作によってラッチ４の突出が解除されると、検出体２が近接スイッチ１から離れるため、近接スイッチ１の発振は停止方向に向かい、コントローラ３には「検出体なし」を示す信号が出力される。
この実施例によれば、扉８が閉じられている状態でも、ロックされていない場合には、扉８が開放されている、と判断されることになる。
【００５０】
図４は、前記近接スイッチ１およびコントローラ３の構成例を示す。
この実施例のコントローラ３には、電源回路３１が組み込まれている。図４では、詳細な電源ラインを示していないが、この電源回路３１は、コントローラ３内の各回路、および近接スイッチ１側の電源端子に電源を供給する。
【００５１】
前記近接スイッチ１には、コイル１１およびコンデンサ１２による共振回路のほか、発振回路１３，信号処理回路１４，検出信号出力回路１５，自己診断信号入力回路１６，発振停止回路１７などが組み込まれる。
【００５２】
前記コントローラ３には、安全性確保のために、２個のＣＰＵ３２Ａ，３２Ｂが組み込まれている。さらに、このコントローラ３には、各ＣＰＵ３２Ａ，３２Ｂに対応する２個の出力回路３３Ａ，３３Ｂのほか、検出信号入力回路３４，自己診断信号出力回路３５，および図示しないメモリなどが配備される。
【００５３】
近接スイッチ１側の信号処理回路１４は、発振回路１３の発振振幅を検出し、その振幅を所定のしきい値と比較することにより、検出体２の有無を示す検出信号を生成する。なお、この実施例の近接スイッチ１は、発振振幅が前記しきい値以上となったときにハイレベルとなり、発振振幅が前記しきい値を下回る場合にローレベルとなる検出信号を生成する（以下、検出信号がハイレベルのときを「オン状態」、ローレベルのときを「オフ状態」という。）。この検出信号は、検出信号出力回路１５よりコントローラ３側に出力される。
【００５４】
自己診断信号入力回路１６は、コントローラ３から自己診断信号を入力し、これを発振停止回路１７に供給する。この自己診断信号は、コントローラ３側の各ＣＰＵ３２Ａ，３２Ｂにより生成された信号を生成し、自己診断信号出力回路３５において、各ＣＰＵ３２Ａ，３２Ｂからの信号の論理積をとることにより調整されるもので、後記する図７〜１２に示すように、一定の周期をもってオン／オフが切り替えられる信号となる。発振停止回路１７は、前記自己診断信号がオン状態になったことに応じて、発振回路１３への電源供給を遮断するなどして、発振動作を停止させる。これにより、発振回路１３は、前記検出体２が近接スイッチ１の感応領域にあるとき、前記自己診断信号に追従して所定の時間間隔毎に断続的に発振するようになる。
【００５５】
コントローラ３側の各ＣＰＵ３２Ａ，３２Ｂは、後記する図６の手順に基づき、前記自己診断信号を出力しながら、検出信号入力回路３４を介して近接スイッチ１からの検出信号を入力し、その検出信号の変化の状態に応じた判別信号を生成する。各ＣＰＵ３２Ａ，３２Ｂからの判別信号は、それぞれ対応する出力回路３３Ａ，３３Ｂに出力される。
【００５６】
各出力回路３３Ａ，３３Ｂは、それぞれ外部のリレーＫ１，Ｋ２に接続される。これらリレーＫ１，Ｋ２の接点は、前記ロボット１０１への電源供給を制御するための回路内に組み込まれる。各出力回路３３Ａ，３３Ｂは、対応するＣＰＵ３２Ａ，３２Ｂから得た判別信号を、所定のレベルにまで増幅したものを、前記リレー制御信号として、各リレーＫ１，Ｋ２に出力する。
【００５７】
図５は、前記図２の実施例のような電磁ロック式の扉８を使用する場合に、前記ロボット１０１の動作と扉８のロック状態とを制御するための回路を示す。なお、この回路は、扉８が開放されている状態を通常状態として組み立てられている。また、図中、連動する接点の関係を、破線や一点鎖線により示す。
【００５８】
ここでは、説明を簡単にするために、前記図１に示した各ロボット１０１の駆動源を、単一の三相式モータ１０４として示す。このモータ１０４は、マグネットコンタクタＫＭ１，ＫＭ２の常開接点（ａ接点）を介して、モータ制御装置１１０に接続される。モータ制御装置１１０は、所定のシークエンスに従って前記モータ１０４に励磁電流を供給するためのもので、シーケンサやプログラマブルコントローラ３などにより構成される。
【００５９】
前記マグネットコンタクタＫＭ１，ＫＭ２（以下、「コンタクタＫＭ１，ＫＭ２」という。）は、いずれも、前記リレーＫ１，Ｋ２のａ接点，始動スイッチＳＷ，および非常スイッチＥＳＷによる直列回路を介して、電源Ｖｃｃに接続される。
始動スイッチＳＷは、前記モータ１０４の回転開始を指示するためのもので、その接点は、通常は、開放状態に設定されている。
【００６０】
非常スイッチＥＳＷは、非常時にモータ１０４を緊急停止させるためのもので、その接点は、通常は閉じている。なお、各スイッチＳＷ，ＥＳＷは、危険領域１００の外部からの遠隔操作により開閉動作する。
【００６１】
前記ソレノイド６は、第３のリレーＫ３，前記コンタクタＫＭ１，ＫＭ２の各常閉接点（ｂ接点）の直列回路に接続されている。これらのｂ接点がすべて閉じているとき、ソレノイド６が付勢されて前記ロックピン６ａを引き込み、ロック状態が解除されることになる。前記リレーＫ３は、オフディレイタイマ１１１に接続されており、さらにこのオフディレイタイマ１１１は、前記コンタクタＫＭ１，ＫＭ２の第４のａ接点（図中、ＫＭ１−ａ４，ＫＭ２−ａ４と示す。）による直列回路に接続される。
【００６２】
上記構成において、扉８が開放されている状態下では、前記リレー制御信号がオフ状態となるため、リレーＫ１，Ｋ２はオフ状態になり、そのａ接点の開放状態が維持される。これによりコンタクタＫＭ１，ＫＭ２も、オフ状態となって、モータ１０４側の各ａ接点を開放するので、前記モータ１０４には電流が供給されず、モータ１０４は動作不能な状態となる。またこのとき、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２の第４のａ接点の開放により、リレーＫ３もオフ状態となるから、ソレノイド６側の各ｂ接点は閉じた状態となり、前記扉８は、ロック解除状態となる。
【００６３】
開放状態にあった扉８が閉じられると、近接スイッチ１が検出体２に感応するため、前記リレー制御信号はオン状態となる。これにより、リレーＫ１，Ｋ２もオン状態となって、各ａ接点が閉じる。この状態下で始動スイッチＳＷの操作により、その接点が閉じると、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２がオン状態となり。各ａ接点が閉じてモータ１０４に電流が供給される。このとき、各コンタクタＫＭ１，ＫＭ２の第４のａ接点も閉じるので、リレーＫ３がオン状態となり、前記ソレノイド６側の各ｂ接点が開いて、前記扉８がロックされる。
【００６４】
モータ１０４が回転している状態下で、扉８が開放または前記非常スイッチＥＳＷが操作されると、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２への電源供給が遮断されるため、モータ１０４側の各ａ接点が開き、前記モータ１０４は停止する。また、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２の第４のａ接点も開くため、リレーＫ３もオフ状態となり、これに伴って前記ソレノイド６に接続されたｂ接点が閉じて、前記扉８のロック状態が解除される。なお、このロック解除は、前記オフディレイタイマ１１１の作用により、モータ１０４の停止から所定時間遅れて実行される。
【００６５】
図６は、前記コントローラ３の各ＣＰＵ３２Ａ，３２Ｂによる判別処理の手順を示す。なお、この手順は、各ＣＰＵ３２Ａ，３２Ｂ毎に、独立して行われるもので、電源が供給されている間、自己診断信号の一周期に対応するタイミングで、繰り返し、実行される。
【００６６】
ステップ１（以下、「ＳＴ１」のように示す。）は、前記自己診断信号をオン状態にした直後におこなれるもので、近接スイッチ１の検出信号が、オン／オフのいずれであるかをチェックする。
前記近接スイッチ１では、自己診断信号がオン状態になったことを受けて発振動作を停止するので、検出体２が感応領域にある場合には、自己診断信号がオン状態になった時点では、発振した状態にあり、ＳＴ１で得られる検出信号はオン状態となる。この場合、つぎのＳＴ２において、自己診断信号がオフ状態に移行するまで待機し、続くＳＴ３において、前記検出信号を再チェックする。
【００６７】
この実施例の近接スイッチ１は、検出体２に感応している状態下では、後記する図７〜１１に示すように、自己診断信号に所定の時間Ｔ０だけ遅れて追従し、その結果、自己診断信号のオン期間が終了したタイミングで検出信号がオフ状態となるように設定されている。したがって、ＳＴ３において、検出信号がオン状態からオフ状態に変化していれば、この判定は「ＹＥＳ」となる。この場合、つぎのＳＴ４において、過去の所定回数分の処理において、同様に、検出信号のオン／オフが切り替わる状態を得ているかどうかをチェックする。この判定が「ＹＥＳ」の場合は、ＳＴ５に進み、判別信号をオン状態に設定する。
【００６８】
一方、検出信号のオン／オフの切り替りが前記所定回数分連続していない場合には、ＳＴ４の判定は「ＮＯ」となり、ＳＴ７に進んで、前記判別信号をオフ状態に設定する。
【００６９】
つぎに、ＳＴ１で検出信号のオン状態を確認した後、ＳＴ３で２回目にチェックした検出信号が、オン状態のままであれば、ＳＴ３は「ＮＯ」となり、ＳＴ７に進んで、前記判別信号をオフ状態に設定する。
【００７０】
つぎに、ＳＴ１で検出信号のオフ状態を確認した場合には、ＳＴ６に進み、過去の所定回数分の処理において、この検出信号のオフ状態が連続して得られたかどうかをチェックする。検出信号のオフ状態が、前記回数分だけ続いている場合には、ＳＴ６が「ＹＥＳ」となってＳＴ７に進み、前記判別信号をオフに設定する。一方、オフ状態の検出信号を連続して得た回数が前記所定回数に満たない場合には、ＳＴ６が「ＮＯ」となってＳＴ５に進み、前記判別信号をオンに設定する。
【００７１】
なお、電源投入直後などに、前記ＳＴ４，６の判定に必要な回数分の処理が行われていない場合には、判別信号は、オフ状態のまま維持される。
【００７２】
上記の手順によれば、検出信号の状態が所定期間一定であることを確認した上で、その検出信号の状態に応じた判別信号を出力するので、ノイズなどにより検出信号が一時的にオン状態に変化しても、判別信号はオフ状態のままであり、扉が閉じているとする誤検出が起こるのを回避することができる。また、近接スイッチ１の故障により発振回路１３が動作しなくなった場合は、ＳＴ６が「ＹＥＳ」となることにより、また、発振回路１３の動作に異常が生じて自己診断信号に追随しなくなった場合には、ＳＴ４が「ＮＯ」となることにより、判別信号をオフ状態とすることができる。よって、近接スイッチ１の故障や動作異常に対しても、安全性を確保することができる。
【００７３】
なお、この実施例では、コントローラ３から近接スイッチ１に自己診断信号を出力し、近接スイッチ１からの検出信号をチェックすることにより、検出動作に異常が生じていないかどうかを判別しているが、近接スイッチ１の動作を確認する方法は、これに限定されるものではない。たとえば、近接スイッチ１の内部で、周期的に発振を停止させる制御を行いながら、発振振幅を確認することによって、発振状態を自己診断し、正常に発振していると判断したときのみ、コントローラ３側への検出信号をオンに設定するようにしてもよい。
【００７４】
また、コントローラ３についても、２系統の判別信号を相互比較したり、検出信号と判別信号との整合性を確認するなどの方法により、自装置の動作状態を診断するようにするのが望ましい。この診断処理は、コントローラ３内で行うことができるほか、他の上位の機器において行うこともできる。
【００７５】
図７〜１１は、前記図２，４，５にかかる実施例の扉開閉検出装置の動作の流れを、危険領域１００における扉８の開閉状態、ロック状態、モータ１０４の動作状態の変化に対応づけて事例毎に示す。以下、これらの図に示した事例における動作の流れを、適宜、図５，６を参照しつつ、順を追って説明する。
【００７６】
なお、図７〜１１において、（Ａ）は前記コントローラ３からの自己診断信号のオン／オフ状態を、（Ｂ）は扉８の開閉状態を、（Ｃ）は近接センサからの検出信号を、（Ｄ）はコントローラ３から各リレーＫ１，Ｋ２へのリレー制御信号（説明上、同じ変化を示すものとして一体化して示す。）のオン／オフ状態を、（Ｅ）は前記始動スイッチＳＷのオン／オフ状態を、（Ｆ）は扉８のロック状態を、（Ｇ）は前記モータ１０４の動作状態を、それぞれ示す。始動スイッチＳＷはオン状態のとき、接点が閉じた状態となる。
【００７７】
図７は、前記危険領域１００に対し、通常の処理が行われている例を示す。ここで、ロボット１０１を動作させる際には、作業員は、危険領域１００から出て扉８を閉め、しかる後に始動スイッチＳＷを操作するものとする。
【００７８】
前記したように、コントローラ３からの自己診断信号は、常時、一定の周期でオン／オフが切り替えられている。扉８が開いている状態下では、近接スイッチ１は殆ど発振しないので、自己診断信号のオン・オフに関わらず、検出信号は常にオフ状態となる。これに伴い、リレー制御信号もオフ状態に維持される。
【００７９】
所定の時点で扉８が閉められると、近接スイッチ１からの検出信号は、自己診断信号に追従して、オン／オフが周期的に切り替わる状態に変化する。ただし、自己診断信号のオン状態に応じて発振を停止させるので、信号の変化の状態は、自己診断信号とは反転するようになる。また、この検出状態は自己診断信号の影響を受けて開始されるため、前記扉８が閉じられてから所定長さ時間Ｔ０だけ遅れて開始される。
【００８０】
前記オン／オフの周期的な切り替わりが所定回数分連続すると、前記図６のＳＴ４の判定が「ＹＥＳ」となるので、コントローラ３からのリレー制御信号は、オン状態となる。以後も、オン／オフの切り替わりが連続する限り、リレー制御信号のオン状態が維持される。
【００８１】
このリレー制御信号のオン状態により、前記リレーＫ１，Ｋ２の各ａ接点が閉じる。図７の例では、任意の時間Ｔ１経過後に、始動スイッチＳＷが操作されて、前記コンタクタＫＭ１，ＫＭ２へのすべての接点が閉路し、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２はオン状態となる。これにより、前記モータ制御装置１１０とモータ１０４との間の各ａ接点が閉じて、モータ１０４に電流が供給され、回転動作が開始される。また、リレーＫ３もオン状態となるため、ソレノイド６への電源供給が遮断され、扉８はロック状態になる。
【００８２】
所定時間経過後に、モータ１０４を停止させるために始動スイッチＳＷがオフに切り替えられると、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２はオフ状態になり、モータ１０４への電源供給が遮断される。モータ１０４は、この遮断後も、惰性で所定時間Ｔ３の間、動作するが、その後は完全に停止する。
【００８３】
前記オフディレイタイマ１１１には、前記モータ１０４の惰性動作時間Ｔ３よりもやや長い時間Ｔ２がセットされている。よって、始動スイッチＳＷがオフに切り替えられてからＴ２時間経過後に、オフディレイタイマ１１１の計時動作が終了すると、リレーＫ３がオフ状態となって、そのｂ接点が閉じる。また他のｂ接点は、既に、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２のオフ復帰によって閉じているため、ソレノイド６が付勢され、扉８のロック状態が解除される。この解除に伴って、扉８が開放されると、近接スイッチ１からの検出信号は、自己診断信号に追随する状態からオフ状態のまま変化しない状態に切り替わる。この状態が所定期間続くと、図６のＳＴ６の判定が「ＹＥＳ」となるため、リレー制御信号は、オン状態からオフ状態に移行する。
【００８４】
図８は、近接スイッチ１が故障により発振しなくなったり、出力端子が０Ｖ側に短絡するなどして、扉８の開閉状態に関わらず、検出信号が常にオフ状態となった場合を示す。この場合、コントローラ３では、図６のＳＴ１の「ＮＯ」判定、およびＳＴ６の「ＹＥＳ」判定を繰り返すので、リレー制御信号は、常にオフ状態となる。これにより、前記リレーＫ１，Ｋ２の接点は、常時、開状態となり、始動スイッチＳＷをオン状態にしても、モータ１０４は、動作しない。また、リレーＫ３もオフ状態になるため、ソレノイド６への各ｂ接点は、常時、閉じた状態となり、扉８は、ロック解除状態となる。
【００８５】
図９は、近接スイッチ１の内部回路がショートしたり、出力端子が電源Ｖｃｃ側に短絡するなどして、検出信号が常にオン状態となった場合を示す。この場合、コントローラ３では、検出信号が自己診断信号に追従して変化しないことを受けて、図６のＳＴ４の判定が「ＮＯ」となる状態が続くので、リレー制御信号は、常にオフ状態となる。よって、前記図８と同様に、リレーＫ１，Ｋ２の接点は、常時、開状態となり、始動スイッチＳＷを操作しても、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２はオフ状態のままとなり、モータ１０４は動作しない。また、リレーＫ３もオフ状態になるため、ソレノイド６への各ｂ接点は、常時、閉じた状態となり、扉８は、ロック解除状態となる。
【００８６】
図１０は、危険領域１００内に作業者が閉じ込められた状態でモータ１０４の動作が開始され、脱出のために扉８を強制開放した場合を示す。
ここでは、まず、扉８が閉められることにより、リレー制御信号がオン状態となる。さらに、始動スイッチＳＷの操作により、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２がオン状態となって、モータ１０４の動作が開始されるとともに、リレーＫ３がオン状態となって、扉８はロック状態に設定される。
【００８７】
この状態下で扉８が内側から強制開放されると、近接スイッチ１からの検出信号は、自己診断信号に追随する状態からオフのまま変化しない状態に移行する。コントローラ３は、所定時間後にこの状態を検出し、リレー制御信号をオフ状態にする。これにより、前記リレーＫ１，Ｋ２の接点が開放されて、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２はオフ状態となり、前記惰性の動作時間Ｔ３経過後にモータ１０４が停止する。またオフディレイタイマ１１１の計時時間Ｔ２が経過した時点で、リレーＫ３がオフ状態となり、扉８のロック状態が解除される。
【００８８】
図１１は、通常どおりの手順でモータ１０４の動作を開始させた後に、非常スイッチＥＳＷが操作された場合を示す。なお、図中、（Ｈ）は非常スイッチＥＳＷのオン，オフ状態を示す。この非常スイッチＥＳＷがオン状態のときに、その接点が開くことになる。
【００８９】
この例でも、まず、扉８が閉じられると、リレー制御信号がオン状態になった後、始動スイッチＳＷの操作に応じてモータ１０４の動作が開始され、また扉８がロック状態に設定される。この状態下で、非常スイッチＥＳＷが操作されると、この非常スイッチＥＳＷが開状態となり、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２がオフ状態となって、Ｔ３時間後にモータ１０４が停止する。またリレーＫ３もＴ２時間後にオフ状態となって、扉８のロック状態が解除される。なお、図示例では、非常スイッチＥＳＷを操作した後、始動スイッチＳＷをオフに切り替えている。
【００９０】
非常スイッチＥＳＷのオン状態が解除され、始動スイッチＳＷが再びオン操作されると、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２は、再びオン状態となり、モータ１０４の動作が再開されるとともに、扉８もロック状態に復帰する。
なお、図示例では、この一連の動作の間、扉８は閉じられたままであるので、検出信号は自己診断信号に追随する状態を続けており、リレー制御信号も、オン状態で維持される。
【００９１】
図１２は、前記図３に示したような機械式のロック機構を採用した危険領域１００、または、ロック機構を設けていない危険領域１００において、扉８の開放に応じてモータ１０４を停止させる場合の動作の流れを示す。なお、図中の（Ａ）〜（Ｅ），（Ｇ）は、前出の各図に対応する。またこの例においても、モータ１０４のオン、オフを切り替えるための回路構成については、前記図５と同様であるものとする。
【００９２】
この例でも、まず扉８を閉めてから、始動スイッチＳＷを操作するようにしている。扉８が閉じられたことにより、検出信号は、自己診断信号に追随して変化するようになる。これに応じてリレー制御信号はオン状態となり、リレーＫ１，Ｋ２の各接点は、閉状態となる。
【００９３】
任意の時点で始動スイッチＳＷが操作されると、その接点の閉路により、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２がオン状態となり、モータ１０４側のａ接点が閉じて、モータ１０４の回転が開始される。
【００９４】
この状態下で、扉８が開放されると、検出信号は、自己診断信号に追随する状態からオフのまま変化しない状態に移行する。コントローラ３がこの状態変化を検出すると、リレー制御信号はオフ状態となり、これに応じてリレーＫ１，Ｋ２が、続いてコンタクタＫＭ１，ＫＭ２が、オフ状態となる。そしてＴ３時間が経過した後に、モータ１０４の動作が停止する。
【００９５】
なお、図１２の例では、扉８のロック状態を自動制御できないので、扉８が開いてからモータ１０４が停止するまでの時間Ｔ４に応じて、扉８とロボット１０１との距離（安全距離）を設定する必要がある。
【００９６】
以上に記載した実施例は、発振開始型の近接スイッチ１とそのスイッチに適合した検出体２とを用いて扉開閉検出装置を構成したが、扉開閉検出装置は、これに限らず、図１３のように構成することもできる。
【００９７】
図１３に示す扉開閉検出装置は、前記した発振開始型の近接スイッチ１とこれに適合する検出体２とによる第１の検出部Ｐ１と、発振停止型の近接スイッチ１０とこれに適合する検出体２０とによる第２の検出部Ｐ２とを具備し、各近接スイッチ１，１０からの検出信号を、コントローラ３で処理して、リレー制御信号を出力するようにしている。なお、発振停止型の近接スイッチ１０には、磁性体用、非磁性体用のいずれを用いてもよい。
【００９８】
各検出部Ｐ１，Ｐ２の検出体２，２０は、半円形状に形成されて、上下方向に並べて一体化される。この一体化された検出体２，２０は、前記図２または図３と同様の方法で取り付けることができる。各近接スイッチ１，１０も、同様に、対応する検出体２，２０に対向する位置に配備される。なお、いずれの近接スイッチ１，１０も他方のスイッチに対応する検出体２０，２には感応することがないので、２つの近接スイッチ１，１０を至近距離に配備しても、検出処理に誤動作が生じる虞はない。
【００９９】
発振開始型の近接スイッチ１は、前記図４の構成と同様に、発振回路１３の発振振幅がしきい値を上回るときに、オン状態となる検出信号を出力する。一方、発振停止型の近接スイッチ１０は、発振振幅がしきい値を下回るときに、オン状態となる検出信号を出力する。
【０１００】
コントローラ３は、各近接スイッチ１，１０からの検出信号を入力し、両者がともにオン状態であるときに、リレー制御信号をオン状態にする。なお、詳細については、省略するが、この実施例でも、コントローラ３は、各近接スイッチ１，１０に自己診断信号を出力し、発振時の動作を確認しながら、扉８の開閉状態を判別する。
【０１０１】
上記構成の扉開閉検出装置によれば、各近接スイッチ１，１０がともに検出体２，２０に感応した状態にならない限り、扉８が開放されることがないので、安全性をより一層高めることができる。
たとえば、いずれか一方の検出部の検出体と同じ材質のダミーの検出体を近接スイッチに作用させ、不正に扉８が閉じた状態を生成しようとしても、他方の近接スイッチは、ダミーの検出体に感応しないので、扉８が閉じていると見なされることがない。
【０１０２】
【発明の効果】
この発明では、発振開始型の近接スイッチとこの近接スイッチに適合する検出体とを用いて、扉の開閉状態を検出するようにしたので、近接スイッチが所定の大きさをもって発振しているか否かによって、簡単かつ確実に、扉の開閉状態を検出することができる。
またこの構成によれば、万一、近接スイッチが故障した場合には、扉が開放されているときと同様の信号が得られるので、危険領域の扉に使用する場合にも、十分な安全性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用される危険領域の例を示す説明図である。
【図２】電磁ロック式の扉における扉開閉検出装置の設置例を示す説明図である。
【図３】機械式の錠機構を使用する扉における扉開閉検出装置の設置例を示す説明図である。
【図４】近接スイッチおよびコントローラの電気構成を示すブロック図である。
【図５】ロボットへの電源供給を切り替える制御回路の構成を示す回路図である。
【図６】コントローラにおける判別処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】扉開閉検出装置の動作の流れを、扉の開閉状態、ロック状態、モータの動作状態の変化に対応づけて示すタイミングチャートである。
【図８】扉開閉検出装置の動作の流れを、扉の開閉状態、ロック状態、モータの動作状態の変化に対応づけて示すタイミングチャートである。
【図９】扉開閉検出装置の動作の流れを、扉の開閉状態、ロック状態、モータの動作状態の変化に対応づけて示すタイミングチャートである。
【図１０】扉開閉検出装置の動作の流れを、扉の開閉状態、ロック状態、モータの動作状態の変化に対応づけて示すタイミングチャートである。
【図１１】扉開閉検出装置の動作の流れを、扉の開閉状態、ロック状態、モータの動作状態の変化に対応づけて示すタイミングチャートである。
【図１２】扉開閉検出装置の動作の流れを、扉の開閉状態、モータの動作状態の変化に対応づけて示すタイミングチャートである。
【図１３】扉開閉検出装置の他の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１  発振開始型の近接スイッチ
２  検出体
３  コントローラ
４  ラッチ
５  係合孔
８  扉
１１  コイル
１２  コンデンサ
１３  発振回路
１４  信号処理回路
１６  自己診断信号入力回路
１７  発振停止回路
３２Ａ，３２Ｂ  ＣＰＵ
３３Ａ，３３Ｂ  出力回路
３５  自己診断信号出力回路
１００  危険領域
１０１  ロボット
１０３  出入口
１０４  モータ
Ｋ１，Ｋ２  リレー
ＫＭ１，ＫＭ２  マグネットコンタクタ
１０  発振停止型の近接スイッチ
２０  検出体
Ｐ１，Ｐ２  検出部
【図１】
2004156312.tif 000003
【図２】
2004156312.tif 000004
【図３】
2004156312.tif 000005
【図４】
2004156312.tif 000006
【図５】
2004156312.tif 000007
【図６】
2004156312.tif 000008
【図７】
2004156312.tif 000009
【図８】
2004156312.tif 000010
【図９】
2004156312.tif 000011
【図１０】
2004156312.tif 000012
【図１１】
2004156312.tif 000013
【図１２】
2004156312.tif 000014
【図１３】
2004156312.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月7日(2002.11.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７】
2004156312.tif 000016
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2004156312.tif 000017
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2004156312.tif 000018