(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開閉扉を有するケース内で研削砥石が回転駆動される研削盤の安全装置において、
前記研削砥石の回転に同期して異なる信号を繰り返し出力する回転検出手段と、
前記開閉扉を施錠する施錠手段と、
研削盤停止操作から研削砥石の回転が停止するまでに必要な時間として予め設定された第１設定時間の経過後に、前記回転検出手段からの同一信号状態が予め設定された第２設定時間継続した際に前記施錠手段の解錠操作を有効とする施錠制御手段と、
を備えたことを特徴とする研削盤の安全装置。
【請求項２】
前記回転検出手段は、前記研削砥石の回転に同期してＯＮ・ＯＦＦを繰り返し出力し、
前記施錠制御手段は、前記研削盤の停止操作から研削砥石の回転が停止するまでに必要な時間として予め設定された第１設定時間の経過後に、前記回転検出手段からのＯＮ及びＯＦＦのいずれか一方の状態が予め設定された第２設定時間継続した際に前記解錠操作を有効とすることを特徴とする請求項１に記載の研削盤の安全装置。
【請求項３】
前記回転検出手段は、
前記研削砥石と連動して回転する突起部と、
非回転部材に固設され上記突起部の接近及び離反によってＯＮ・ＯＦＦの切換えを行う近接センサであることを特徴とする請求項１又は２に記載の研削盤の安全装置。
【請求項４】
前記施錠制御手段は、砥石完全停止状態が検出され、且つ解錠要求があったときのみ、前記施錠手段に解錠信号を出力し、
前記施錠手段は、常時ロッド突出式のアクチュエータから構成され、前記施錠制御手段から解錠信号が出力されたときのみ、ロッドを引込み前記開閉扉を開放可能とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の研削盤の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削盤の安全装置に関し、特に開閉扉を有するケース内で研削砥石が回転駆動される研削盤の安全装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
従来より、ケース内で研削砥石が回転駆動されワークを研削する研削盤がある。研削盤は、電源供給によって研削砥石を回転駆動し、電源供給停止により回転停止させるモータを備えている。また、ケースには、メンテナンス作業用或いはワーク供給用等の開口部が開口形成され、その開口部を開閉する開閉扉が設けられている。開閉扉は、研削中は開口部を閉塞し、メンテナンス作業やワークの入れ替え等を行う場合に開放される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、研削砥石は、所定の重量を有し高速回転駆動されるため、回転停止操作によりモータへの電源供給が停止された後も慣性力によりしばらくの間惰性回転を継続する。従って、回転停止操作後、研削砥石の惰性回転時に作業員が誤って開閉扉を開放することが懸念される。
【０００４】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、研削砥石が回転停止している時のみ開閉扉を開放することができる研削盤の安全装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、開閉扉を有するケース内で研削砥石が回転駆動される研削盤の安全装置において、研削砥石の回転に同期して異なる信号を繰り返し出力する回転検出手段と、開閉扉を施錠する施錠手段と、研削盤停止操作から研削砥石の回転が停止するまでに必要な時間として予め設定された第１設定時間の経過後に、前記回転検出手段からの同一信号状態が予め設定された第２設定時間継続した際に前記施錠手段の解錠操作を有効とする施錠制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項１の発明によれば、研削盤停止操作から研削砥石の回転が停止するまでに必要な時間として予め設定された第１設定時間の経過後に、回転検出手段からの同一信号状態が予め設定された第２設定時間継続した際に施錠手段の解錠操作が有効とされることから、研削砥石の回転が確実に停止した後においてのみ開閉扉を開放することができ、開口部からメンテナンス作業やワーク交換などを行う作業者の安全をより確実に確保することができる。尚、第１設定時間とは、回転停止操作から研削砥石の回転が停止したと見なし得る時間であり、予めシミュレーションや実験等により決定される。
【０００９】
請求項２に記載の発明による研削盤の安全装置は、回転検出手段が、研削砥石の回転に同期してＯＮ・ＯＦＦを繰り返し出力し、施錠制御手段が、研削盤の停止操作から研削砥石の回転が停止するまでに必要な時間として予め設定された第１設定時間の経過後に、回転検出手段からのＯＮ及びＯＦＦのいずれか一方の状態が予め設定された第２設定時間継続した際に解錠操作を有効とすることを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明を具体的に示したものであり、研削盤停止操作から研削砥石の回転が停止するまでに必要な時間として予め設定された第１設定時間の経過後に、回転検出手段からＯＮ及びＯＦＦのいずれか一方の状態が第２設定時間継続した際に解錠操作が有効とされることから、回転検出手段からのＯＮ・ＯＦＦに基づいて監視することによって研削砥石の回転状態が容易に検知でき、簡単な構成及び制御処理によって研削砥石の回転停止判断を容易に行うことができる。
【００１１】
請求項３に記載の発明による研削盤の安全装置は、回転検出手段が、研削砥石と連動して回転する突起部と、非回転部材に固設され突起部の接近及び離反によってＯＮ・ＯＦＦの切換えを行う近接センサであることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明によれば、近接センサ及び突起部によって回転検出手段が形成されることから、既存の近接センサを活用することによって低コストで提供することができる。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし請求項３記載の発明において、前記施錠制御手段は、砥石完全停止状態が検出され、且つ解錠要求があったときのみ、施錠手段に解錠信号を出力し、前記施錠手段は、常時ロッド突出式のアクチュエータから構成され、施錠制御手段から解錠信号が出力されたときのみ、ロッドを引込み開閉扉を開放可能とすることを特徴とする。
【００１４】
請求項４記載の発明によれば、砥石完全停止状態が検出され、且つ解錠要求があったときのみ、施錠制御手段から解錠信号が施錠手段としてのアクチュエータに出力される。そして、アクチュエータは常時ロッド突出式であり、施錠制御手段から解錠信号が出力されたときのみ、ロッドを引込み開閉扉を開放可能とするので、研削運転中や、研削中に停電した場合など、作業者が開閉扉を開放しようとしても、アクチュエータのロッド突出により開閉扉が施錠され、研削砥石が惰性回転している場合には確実に開閉扉の開放を防止することができ、的確に作業者の安全を確保し得る。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。図１は、本実施の形態における研削盤１の正面図であり、図中で符号３は、研削盤１の制御を行う制御盤である。研削盤１は、図示していない床面上に設置固定される基台４上に、２台のモータ５を有している。
【００１６】
モータ５は、互いの回転軸心が略水平でかつ同軸心上に対向配置されており、各モータ５にはアタッチメント７を介して円盤形状の研削砥石１０がそれぞれ結合されている。アタッチメント７は、研削砥石１０の中心部に一端が固定され、他端がモータ５の回転軸（図示せず）に軸方向に沿って移動可能に取り付けられている。また、アタッチメント７には、アクチュエータ（図示せず）が連結されており、アクチュエータの操作により研削砥石１０を回転状態で互いに接近若しくは離反させる矢印Ｘ方向に移動させることができる。
【００１７】
基台４上には、対向配置された２機のモータ５の間の位置で研削砥石１０の周囲を覆うようにケース１２が設けられている。ケース１２は、下面が開放された箱形状をなし、上面１４には研削砥石１０の交換等のメンテナンスをするための開口部１５が開口形成され、開閉扉１６によって閉塞されている。
【００１８】
開閉扉１６は、一側辺がケース１２の上面１４に軸支されており、他側辺側に開閉ハンドル１７と安全プラグ１８が設けられている。安全プラグ１８は、開閉扉１６の閉塞によってケース１２側に設けられたソケット（図示せず）に保持させることができる一方、開閉扉１６の開放によって必ずソケットから取り外され、その取り外しによって研削盤の主電源を遮断する構造を有している。
【００１９】
ケース１２の上部には、開閉扉１６を施錠する電磁ソレノイド等のアクチュエータからなるシリンダロック（施錠手段）２０が設けられている。シリンダロック２０は、常時ロッド突出式であり、ケース１２に固定されるシリンダ本体２１と、シリンダ本体２１に内設されたスプリング（図示せず）の付勢力により突出し、後述の処理により砥石完全停止状態が検出され、且つロック解除ボタン３５のＯＮによる解錠要求により制御盤３の制御部４０から制御信号（解錠信号；ＯＮ）が出力されたときのみ、シリンダ本体２１内の図示しない電磁コイルが通電されてコイルの励磁力により引込むロッド２２とを有している。ロッド２２は、閉塞された開閉扉１６の上部に突出することにより、開閉扉１６を施錠しその開放を阻止する。
【００２０】
尚、ケース１２の背面（図示せず）には、対向する研削砥石１０の間に被研削対象物であるワークＷを挿入するための開口穴（図示せず）が設けられている。本実施の形態において研削されるワークＷは、自動車のブレーキディスクであり、図中に示すように、両ディスク面Ｗａ、ｗｂが各研削砥石１０にそれぞれ接面し挟持される姿勢に保持される。
【００２１】
図２は、回転検出手段の説明図であり、図２（ａ）は図１のＡ矢視図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図中で符号２５は、プーリであり、プーリ２５は、モータ５を介して研削砥石１０と反対側に設けられており、内側面の中心部がモータ５の回転軸６に結合され、外側面の周縁部に突起部２６を有している。
【００２２】
プーリ２５の周囲には、図１に示すように、プーリ２５を覆う非回転部材であるプーリカバー２７が設けられている。プーリカバー２７は、下端が基台４上に固定されており、上部には突起部２６の通過位置に対向して近接センサ２８が設けられている。近接センサ２８は、制御部４０に電気的に接続されており、プーリ２５の回転に連動して移動する突起部２６の接近によりＯＮ信号を出力し、離反によりＯＦＦ信号を出力する。
【００２３】
制御盤３は、盤内にシーケンス回路によって構成された研削盤１の運転制御を行う制御部４０を有しており、制御部４０はシリンダロック２０の施錠と解錠とを制御する施錠制御手段としての機能も備える。また、制御盤３の盤面には研削操作用の回転開始ボタン３１、回転停止ボタン３２、非常停止ボタン３３の他に、シリンダロック２０を施錠操作するロック操作ボタン３４、解錠操作するロック解除ボタン３５、ロック操作ボタン３４とロック解除ボタン３５の操作が有効な状態であるか否かを表示する操作有効ランプ３６が設けられている。
【００２４】
図３は、制御部４０の入出力を説明するブロック図である。制御部４０は、内部機構として監視タイマ４１と回転停止判断処理手段４２を有しており、入力側には安全プラグ１８、近接センサ２８、回転開始ボタン３１、回転停止ボタン３２、非常停止ボタン３３、ロック操作ボタン３４、ロック解除ボタン３５が接続され、出力側にはモータ５、アタッチメント７に連結するアクチュエータ、シリンダロック２０、操作有効ランプ３６が接続されている。
【００２５】
制御部４０は、近接センサ２８や各種操作ボタンから入力される信号に基づいて、モータ５への電源供給、アクチュエータ８及びシリンダロック２０の操作、操作有効ランプ３６の点灯等の各種制御処理を行う。
【００２６】
上記構成を有する研削盤２の研削砥石１０を交換するメンテナンス作業は、図４に示すフローにしたがって行われる。
【００２７】
まず、研削運転状態で回転停止ボタン３２が操作されると（ステップＳ１）、制御部４０に回転停止指令が入力され、モータ５への電源供給が停止され、同時に回転停止判断処理手段４２により後述する回転停止判断処理が行われる。
【００２８】
この判断処理により、研削砥石１０の回転が停止していないと判断された場合は、制御盤３の操作有効ランプ３６は消灯したままで、ロック操作ボタン３４及びロック解除ボタン３５の操作は無効である状態が維持され、これらの操作ボタンを操作しても全てキャンセルされる。従って、開閉扉１６は、シリンダロック２０によって施錠状態が維持され、開放することができない。
【００２９】
一方、研削砥石１０の回転が完全停止したと判断されると、ロック操作ボタン３４及びロック解除ボタン３５の操作が有効な状態とされ、盤面の操作有効ランプ３６が点灯する。操作有効ランプ３６の点灯確認後（ステップＳ２）、ロック解除ボタン３５を操作すると（ステップＳ３）、制御部４０からシリンダロック２０に対して制御信号が送られ、ロッド２２が引込み開閉扉１６が解錠される。そして、安全プラグ１８の取り外しと共に開閉扉１６を開放し（ステップＳ４）、研削砥石１０を交換する（ステップＳ５）。
【００３０】
研削砥石１０の交換後、開閉扉１６を閉じ（ステップＳ６）、安全プラグ１８をソケットに挿入保持した後に、ロック操作ボタン３４がＯＮ操作されると（ステップＳ７）、制御部４０からシリンダロック２０に対する制御信号の出力が遮断し、シリンダ本体２１に内設された図示しないスプリングの付勢力によりシリンダロック２０のロッド２２が突出し、シリンダロック２０により開閉扉１６が施錠される。
【００３１】
開閉扉１６が施錠された状態で回転開始ボタン３１が操作されるとモータ５に電源が供給され、研削砥石１０が回転される（ステップＳ８）。回転停止判断処理手段４２により研削砥石１０が回転中と判断されると、再び操作有効ランプ３６は消灯され、ロック操作ボタン３４及びロック解除ボタン３５の操作は全て無効とされる。
【００３２】
次に、回転停止判断処理手段４２によって行われる判断処理について以下に説明する。図５は、回転停止判断処理を説明するフローチャートであり、図６は、近接センサ２８の出力信号を示すタイムチャートである。まず最初に、ステップＳ１１では、回転停止ボタン３２が操作されたか否かが判断され、回転停止ボタン３２が操作されると（ＹＥＳ）、回転停止ボタン３２を操作してから研削砥石１０の回転が停止するまでに必要な時間として予め設定された第１設定時間ｔ1が経過したか否かを判断すべくステップＳ１２に移行する。
【００３３】
ステップＳ１２では、制御部４０内に設けられている監視タイマ４１による計時に基づいて回転停止ボタン３２の操作後からの経過時間ｔが第１設定時間ｔ1（例えば３０秒）を越えた（ｔ1＜ｔ）か否かが判断される。そして、経過時間ｔが第１設定時間ｔ1を経過するまでは（ＮＯ）は次のステップに移行せず、経過後（ＹＥＳ）に、研削砥石１０の回転が完全に停止したか否かを判断すべくステップＳ１３に移行する。
【００３４】
ステップＳ１３では、第１設定時間ｔ1経過後に近接センサ２８からの出力信号がＯＮ及びＯＦＦのいずれか一方の出力状態を第２設定時間ｔ2（例えば１０秒）の間、継続されたか否かが判断される。ここで、継続されなかったと判断された場合（ＮＯ）、即ち第２設定時間ｔ2の間にＯＮとＯＦＦの両方が入力された場合は、研削砥石１０が未だ回転していると判断し、次のステップには移行せずに継続して監視を行う。
【００３５】
そして、ＯＮ及びＯＦＦのいずれか一方の出力状態が第２設定時間ｔ2の間、継続された場合（ＹＥＳ）、研削砥石１０の回転は完全に停止したと判断してステップＳ１４に移行する。図６（ａ）は、突起部２６がＯＦＦを出力する位置で回転停止した場合を示し、図６（ｂ）は、突起部２６がＯＮを出力する位置で回転停止した場合を示している。
【００３６】
ステップＳ１４では、シリンダロック２０の操作を有効なものとする処理がなされる。ここでは、ロック操作ボタン３４及びロック解除ボタン３５の操作が有効とされ、操作有効ランプ３６が点灯される。従って、研削砥石１０の回転が完全に停止している場合のみ、開閉扉１６を解錠して開放することができ、開口部１５を介してケース１２内のメンテナンス作業等を行うことができる。
【００３７】
上述した研削盤１によれば、近接センサ２８により研削砥石１０の回転が監視され、研削砥石１０が回転している間はシリンダロック２０により開閉扉１６が施錠されるため、開閉扉１６の不用意な開放が防止される。
【００３８】
従って、モータ５への電源供給が停止され、研削砥石１０が慣性力により惰性回転を行っている場合にも、開閉扉１６の開放を防止することができ、ケース１２内のメンテナンス作業を行う作業者の安全を確実に確保することができる。
【００３９】
また、運転制御中に操作電源が遮断された場合、例えば制御盤３の盤面に設けられた非常停止ボタン３３が押された場合、研削運転中に安全プラグ１８がソケットから取り外された場合、停電等の場合は、シリンダロック２０による施錠状態が保たれるため、開閉扉１６の開放を防止することができ、再び操作電源が入力された場合、回転停止判断処理手段４２により研削砥石の回転監視が行われる。従って、ケース１２内で研削砥石１０が惰性回転している場合には開閉扉１６の開放を防止することができ、作業者の安全を確保することができる。
【００４０】
また、回転停止判断処理手段４２では、回転停止ボタン３２の操作から第１設定時間ｔ1が経過した後に、近接センサ２８からＯＮ信号及びＯＦＦ信号のいずれか一方の出力状態が第２設定時間ｔ2の間継続した場合に解錠操作が有効なものとされるため、研削砥石の回転状態を確実に監視することができる。
【００４１】
更に既存の研削盤１にシリンダロック２０や近接センサ２８等の簡単な構成部品を取り付けると共に、制御盤３内のシーケンス回路を若干改造するのみで容易に構成することができるため、低コストで提供することができる。
【００４２】
尚、上述の実施の形態では、研削砥石１０の回転を検出する手段として近接センサ２８を用いたが、これに限定されるものではなく、例えば光電式センサ等の他の非接触センサを用いてもよく、また、施錠手段も本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る研削盤の安全装置によれば、研削盤停止操作が行われてから、第１設定時間により研削砥石の回転が停止するまでに必要な時間が与えられ、その後、回転検出手段からの信号状態を監視し、回転検出手段からの同一信号状態が予め設定された第２設定時間継続した際に、開閉扉を施錠する施錠手段の解錠操作が有効とされる。すなわち、第１設定時間によって、研削砥石の回転が停止していると推定し、その後、研削砥石の回転に同期して異なる信号を繰り返し出力する回転検出手段からの信号状態を監視し、第２設定時間の間、回転検出手段からの信号が同一信号状態を継続すれば、研削砥石は確実に停止していると検証できる。従って、研削砥石の回転が確実に停止した後においてのみ開閉扉を開放することができ、開口部からメンテナンス作業やワーク交換などを行う作業者の安全を、より確実に確保することができる。
また、研削盤停止操作が行われてから第１設定時間が経過し、研削砥石の回転が停止していると見なし得る状態、すなわち、研削砥石が停止ないし低速回転状態となってから、回転検出手段からの信号状態を監視するので、回転検出手段からの信号状態を監視するに際し、処理を簡素にして安価に実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における研削盤の正面図である。
【図２】回転検出手段の説明図である。
【図３】制御部への入出力を説明するブロック図である。
【図４】研削砥石を交換するメンテナンス作業を説明するフローチャートである。
【図５】回転停止判断処理を説明するフローチャートである。
【図６】近接センサの出力信号を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  研削盤
３  制御盤
１０  研削砥石
１２  ケース
１６  開閉扉
２０  シリンダロック（施錠手段；アクチュエータ）
２６  突起部（回転検出手段）
２８  近接センサ（回転検出手段）
４０  制御部（施錠制御手段）
【図１】
0004159232.tif 000002
【図２】
0004159232.tif 000003
【図３】
0004159232.tif 000004
【図４】
0004159232.tif 000005
【図５】
0004159232.tif 000006
【図６】
0004159232.tif 000007