(57)【要約】【課題】安全性の一層の向上が可能な安全スイッチ１０を提供する。【解決手段】作業ロボットの駆動範囲付近をフェンスで取り囲んで周囲の安全を確保した作業領域Ｓの扉Ｄには安全スイッチ１０が設けられている。安全スイッチ１０はロック機構部１１から突出するアクチュエータ１４を安全スイッチ本体１２の挿入口１６から挿入して内部の係合手段と係合させることで、作業ロボットを動作可能とし、アクチュエータ１４と係合手段との係合を解除することで、作業ロボットの動作を強制的に停止させる。安全スイッチ１０には、安全スイッチ本体１２の挿入口１６を閉塞可能な閉塞片２０を備える。閉塞片２０が閉塞位置へ回動すると安全スイッチ本体１２の挿入口１６が閉塞片２０で閉塞されて、アクチュエータ１４が安全スイッチ本体１２内へ進入することが規制される。これにより、作業者が扉Ｄを閉じた状態で作業を行っていた場合に第三者の誤認によって機械を動作可能とすることを防止できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械が設置された作業領域内へ出入りするための開口部を回動して開閉する扉の開放を検知するものであって、
前記扉に設けられるアクチュエータと、
前記扉が前記開口部を閉じた際に前記アクチュエータと相対する位置に設けられて前記アクチュエータが挿入される挿入口と、前記挿入口を介して挿入される前記アクチュエータと係合可能に構成され、かつこの係合状態にあるアクチュエータが前記挿入口より退出移動することによりその係合状態が解除されるよう構成された係合手段とを有する安全スイッチ本体とを備え、
前記係合手段の係合状態が解除されることによって前記機械を停止させるための信号を出力する安全スイッチにおいて、
前記挿入口を閉塞する閉塞片を、前記挿入口を閉塞する閉塞位置と前記安全スイッチ本体の上面であって前記挿入口を開口させる開放位置との間で回動可能に設けたことを特徴とする安全スイッチ。
【請求項２】
前記閉塞片は、前記扉の開放時の回動方向に沿って延びる第１シャフト部と前記第１シャフト部に連接されて前記扉の回動範囲外へ延びる第２シャフト部とを備えるシャフトに、回動可能かつ前記扉の開放時の回動方向に沿ってスライド可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の安全スイッチ。
【請求項３】
前記閉塞片を前記閉塞位置に係止して施錠可能な施錠機構を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の安全スイッチ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械が設置された作業領域内への出入りを可能とする開口部を開閉する扉に取り付けられる安全スイッチに関する。
【０００２】
【従来の技術】
作業ロボットのような機械の駆動範囲付近をフェンス等で取り囲んで周囲の安全を確保した作業領域がある。このような作業領域の出入口の扉には、内部に入った作業者等の安全を確保するため、扉の開放を検知して、機械を停止させる安全スイッチが取り付けられている。
従来、この種の安全スイッチとして、例えば特許文献１に記載のもののようなものがあり、扉が閉止されるとアクチュエータを安全スイッチ本体に挿入させて作業ロボットを動作可能とするが、扉が開放されるとアクチュエータを安全スイッチ本体から抜き去って機械を停止させる構造となっている。
【０００３】
このような安全スイッチに対して、作業領域内に作業者が残っている場合に誤って扉が閉止されても機械が動作してしまうことのないように、アクチュエータを安全スイッチ本体側へ突出させない格納状態にロックして、単に扉が閉まってもアクチュエータが安全スイッチ本体に挿入できないようにする構造のものが開発されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３０２５８０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アクチュエータが格納状態にロックされていても、安全スイッチ本体に他の部材が挿入されて、機械が動作可能な状態となってしまう場合があり、内部の安全性が確保できない恐れがあった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、安全性の一層の向上が可能な安全スイッチを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、機械が設置された作業領域内へ出入りするための開口部を回動して開閉する扉の開放を検知するものであって、前記扉に設けられるアクチュエータと、前記扉が前記開口部を閉じた際に前記アクチュエータと相対する位置に設けられて前記アクチュエータが挿入される挿入口と、前記挿入口を介して挿入される前記アクチュエータと係合可能に構成され、かつこの係合状態にあるアクチュエータが前記挿入口より退出移動することによりその係合状態が解除されるよう構成された係合手段とを有する安全スイッチ本体とを備え、前記係合手段の係合状態が解除されることによって前記機械を停止させるための信号を出力する安全スイッチにおいて、前記挿入口を閉塞する閉塞片を、前記挿入口を閉塞する閉塞位置と前記安全スイッチ本体の上面であって前記挿入口を開口させる開放位置との間で回動可能に設けたところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記閉塞片は、前記扉の開放時の回動方向に沿って延びる第１シャフト部と前記第１シャフト部に連接されて前記扉の回動範囲外へ延びる第２シャフト部とを備えるシャフトに、回動可能かつ前記扉の開放時の回動方向に沿ってスライド可能に取り付けられているところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のものにおいて、前記閉塞片を前記閉塞位置に係止して施錠可能な施錠機構を備えるところに特徴を有する。
【０００９】
【発明の作用及び効果】
＜請求項１の発明＞
安全スイッチ本体の挿入孔が閉塞片で閉塞されると、アクチュエータが安全スイッチ本体内へ進入することが規制される。これにより、誤って扉を閉じてしまった場合でもアクチュエータと安全スイッチ本体とが係合して機械が誤って動作可能となることを防止できるので、安全性の一層の向上が可能となる。
【００１０】
＜請求項２の発明＞
扉の開放時に閉塞片が扉の開放方向に位置して扉と当接した場合でも、閉塞片が扉の開放時の回動方向に沿ってスライドして退避できるので、扉と閉塞片とが引っ掛かることなく、扉の開放の妨害となることがない。
【００１１】
＜請求項３の発明＞
施錠機構に施錠を行うことで閉塞片を確実に閉塞位置に固定できるので、安全性をより一層向上させることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
図１において符号Ｓは作業領域を示している。この作業領域Ｓは作業ロボット（請求項１の「機械」に相当する）Ｒの駆動範囲付近をフェンスＦで取り囲んで周囲の安全を確保したものであり、出入口（請求項１の「開口部」に相当する）のヒンジ式の扉Ｄには本発明の安全スイッチ１０が設けられている。
【００１３】
安全スイッチ１０は、図１に示すように、扉Ｄに設けられたロック機構部１１と、出入口の縁部に設けられた安全スイッチ本体１２とを備え、ロック機構部１１と安全スイッチ本体１２とは扉Ｄが閉じた状態で対向するように配設されている。
ロック機構部１１は扉Ｄの開閉操作を行う際に把持するハンドル１３を回動可能に備えるとともに、ハンドル１３の操作に連動して出し入れされるアクチュエータ１４が設けられている。このアクチュエータ１４はハンドル１３が図２に示すような垂直姿勢にあるときに突出状態となると共に、ハンドル１３を時計回りに回動させて水平姿勢に回動させることでロック機構部１１の内部に格納されるようになっている（図４参照）。
【００１４】
また、安全スイッチ本体１２はこれに一体に設けた取付板１５により開口部の縁部に相当する支柱Ｐに固定されており、その扉Ｄ側の側面に挿入口１６が開口形成されている。この挿入口１６は、扉Ｄが出入口を閉じた際にアクチュエータ１４を挿入可能とする位置に形成されており、安全スイッチ本体１２は、この挿入口１６から上述のアクチュエータ１４が挿入されると、内部に設けられた係合手段（図示なし）とアクチュエータ１４とを係合させることで、作業ロボットＲを動作可能とする制御信号（動作信号）を発するようになっている。また、安全スイッチ本体１２は係合手段とアクチュエータ１４との係合が解除されると作業ロボットＲを強制的に停止させる制御信号（停止信号）を発するようになっている。
【００１５】
さて、出入口の縁部の支柱Ｐにおける安全スイッチ本体１２の上方には閉塞片２０が配されている。
この閉塞片２０は、安全スイッチ本体１２の挿入口１６を覆い隠して閉塞可能な長方形状の金属板で、その一端には垂直に屈曲させた屈曲面２０Ａにアイボルト２１を固着してなると共に、他端には複数のロック孔２０Ｂが穿設されている。アイボルト２１はその中央に穿設された遊嵌孔に対してシャフト２２を遊嵌させることで、そのシャフト２２を軸に回動可能に取り付けられると共に、シャフト２２の延びる方向に沿ってスライド可能とする構造となっている。
【００１６】
シャフト２２は図１に示すように、一対の並行軸部２２Ａ，２２Ｂを屈曲軸部２２Ｃで連結してなる略Ｕ字状をなしており、各並行軸部２２Ａ，２２Ｂが扉Ｄの開放時の回動方向に沿って延びる形態で前記取付板１５に固定されている。ここで、閉塞片２０はシャフト２２の並行軸部２２Ａを中心にして回動可能となると共に、並行軸部２２Ａの延び方向に沿ってスライド可能となっており、本実施形態では、閉塞片２０は、一方の並行軸部２２Ａから垂下姿勢となって安全スイッチ本体１２の挿入口１６を閉塞する閉塞位置（図３参照）と、そこから反時計回り方向に回動して他方の並行軸部２２Ｂに当接して止められた開放位置（図２参照）との間を回動するようになっている。
また、本実施形態では並行軸部２２Ｂのうち扉Ｄ側のものが請求項２に係る第１シャフト部に相当すると共に、屈曲軸部２２Ｃが並行軸部２２Ａに連接されて扉Ｄの回動範囲外へ向かって延びており、請求項２に係る第２シャフト部に相当するものであり、閉塞片２０が並行軸部２２Ａに沿ってスライドして屈曲部２２Ｃに至ることで、扉Ｄの回動範囲外に退避可能となっている。
【００１７】
尚、安全スイッチ本体１２には、閉塞位置における閉塞片２０の下端部と対向する位置にロック板１７が設けられると共に、ロック板１７には閉塞片２０のロック孔１７Ａと重なり合うようにロック孔１７Ａが形成されており、閉塞位置において、閉塞片２０とロック板１７との双方のロック孔１７Ａに南京錠１８を掛けることで、閉塞片２０を閉塞位置に施錠可能となっている（図３参照）。このようなロック孔２０Ｂ，１７Ａは本発明に係る施錠機構として機能する。
【００１８】
続いて、本実施形態の安全スイッチ１０の動作について説明する。
作業領域Ｓにおいて、扉Ｄが閉じられ作業ロボットＲが動作している場合には、図２に示すように、安全スイッチ本体１２にアクチュエータ１４が挿入されて、係合手段とアクチュエータ１４との係合によって動作信号が出されているので、作業ロボットは動作を継続する。作業ロボットＲのメンテナンスをするため、作業者が作業領域Ｓ内に進入しようとする場合には、作業者がハンドル１３を垂直姿勢から水平姿勢へ回動させると、ハンドル１３操作に連動して、アクチュエータ１４がロック機構部１１の内部に格納される。このとき、アクチュエータ１４が安全スイッチ本体１２から抜脱されるときに係合手段との係合が解除されると、停止信号が発せられ、作業ロボットＲは停止する。
扉Ｄを開けた作業者は、閉塞片２０を開放位置から閉塞位置へ回動させる。そして、閉塞片２０とロック板１７との双方のロック孔２０Ｂ，１７Ａに南京錠１８を挿通させて鍵を掛ければ、閉塞片２０が閉塞位置に固定される。
この後、作業者は扉Ｄを閉じてメンテナンス作業を行えばよい。この状態で、仮に第三者が作業領域Ｓ内に誰もいないと誤認してハンドル１３を操作したような場合でも、挿入口１６は閉塞片２０で閉塞されているので、アクチュエータ１４が安全スイッチ本体１２内に進入することが規制され、安全スイッチ１０が誤って、動作信号を出すことが無い。
【００１９】
一方、作業者が安全スイッチ１０を解除して作業ロボットＲを停止させた後、閉塞片２０を開放位置から閉塞位置に回動させないまま作業領域Ｓ内に進入してしまうことも考えられる。この場合、扉Ｄが閉じられた状態にあって、何らかの拍子に閉塞片２０が開放位置から倒れて、ロック機構部１１の上方に乗り上げた状態となったとすると（図４参照）、このままでは扉Ｄの開放の障害となり、作業者が作業領域Ｓ内に閉じ込められる可能性がある。
しかしながら、本実施形態では、シャフト２２の並行軸部２２Ａを扉Ｄの開放時の回動方向に沿って延びる形態とし、閉塞片２０を並行軸部２２Ａにスライド可能としているから、扉Ｄが開放方向に回動されると、閉塞片２０が扉Ｄに押されれシャフト２２の並行軸部２２Ａに沿って逃げるようにスライドする。すると、図５に示すように、閉塞片２０が、扉Ｄの開放に支障を来たさない位置に移動できるので、扉Ｄの開放が可能となる。
【００２０】
このように、本実施形態の安全スイッチ１０は、安全スイッチ本体１２の挿入口１６を閉塞片２０で閉塞するので、第三者の誤認によりハンドル１３が操作されてもアクチュエータ１４が安全スイッチ本体１２に挿入されて動作信号が出力されてしまうことを防ぐことができる。また、閉塞片２０が安全スイッチ本体１２の挿入口１６を閉塞するものであるから、万一開放状態の扉Ｄに外力が作用してそれが不用意に閉じたとしても、アクチュエータ１４が挿入口１６に挿入されることはない。
【００２１】
また、本実施形態ではロック孔２０Ｂ，１７Ａに南京錠１８を掛けることで、作業領域Ｓ内に作業者がいることを知らしめることができると共に、南京錠１８でもって閉塞片２０を閉塞位置に施錠できるので、万一、悪意をもった第三者が、故意に動作信号を出そうそしても施錠された閉塞片２０で挿入口１６が閉塞されているので、挿入口１６にアクチュエータ１４や他の部材等が挿入されて動作信号を出そうとするような事態も未然に防ぐことができる。
【００２２】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
（１）上記実施形態では、閉塞片２０をＵ字状のシャフト２２に取り付けることで、シャフト２２に回動可能にかつ扉Ｄの開放時の回動方向に沿ってスライド可能に取り付けた安全スイッチ１０であったが、例えば、閉塞片２０を安全スイッチ本体１２の上方にヒンジ等で回動可能に取り付けることで、扉Ｄの開放時の回動時の方向に沿ってのスライドはできないが、開放位置と閉塞位置との間を回動可能とするものであってもよい。
（２）上記実施形態において、施錠機構は、閉塞片２０のロック孔２０Ｂとロック板１７のロック孔１７Ａとを重ねて両ロック孔２０Ｂ，１７Ａに対して南京錠１８を掛けて閉塞片２０を係止状態に施錠可能とする構造であったが、例えばシリンダー錠を用いて閉塞片２０を係止状態に施錠可能とする構造であってもよい。
（３）上記実施形態では、閉塞片２０のみを施錠可能とする構造であったが、それに加えて、さらに、アクチュエータ１４をロック機構部１１内に格納状態に係止して施錠可能とする構造のものであってもよい。
（４）上記実施形態では、安全スイッチ１０は作業領域Ｓの外側に設けられていたが、内側に設けられるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】作業領域及び安全スイッチを示す斜視図
【図２】閉塞片が開放位置における安全スイッチの平面図
【図３】閉塞片が閉塞位置における安全スイッチの平面図
【図４】閉塞片がロック機構部に乗り上げた状態の斜視図
【図５】閉塞片が退避した状態の斜視図
【符号の説明】
１０…安全スイッチ
１２…安全スイッチ本体
１４…アクチュエータ
１６…挿入口
２０…閉塞片
２２…シャフト
２２Ａ…並行軸部（第１シャフト部）
２２Ｃ…屈曲軸部（第２シャフト部）
Ｄ…扉
Ｐ…支柱（開口部の縁部）
Ｓ…作業領域
【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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