(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電磁弁を一方向に沿って並設し、各電磁弁の開閉によって流体圧機器を駆動するようにした電磁弁マニホールドにおいて、
特定の異常を監視する監視手段からの異常監視信号が入力されるインターロック用端子と、
前記インターロック用端子に入力される異常監視信号の入力状態が変化したとき、前記電磁弁に対する給電を遮断するインターロック手段とを備え、
前記各電磁弁に給電するための集中配線コネクタを有する省配線ブロックが設けられ、この省配線ブロックには前記インターロック手段及びインターロック用端子が配置され、前記集中配線コネクタは、電磁弁の開閉を制御する電磁弁駆動制御信号が入力される制御用端子と、各電磁弁に給電するための電源用端子とを備え、前記インターロック用端子は、前記制御用端子と電源用端子と同一の集中配線コネクタに配置されていることを特徴とする電磁弁マニホールド。
【請求項２】
前記インターロック手段は、異常監視信号の入力状態の変化に基づいてオンオフするスイッチング素子と、電源からのサージに対して前記スイッチング素子を保護する保護手段とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の電磁弁マニホールド。
【請求項３】
前記監視手段は、作業者が危険領域に侵入したことを検知するエリアセンサであることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁弁マニホールド。
【請求項４】
前記インターロック手段は複数設けられ、少なくとも１つ以上のインターロック手段によりすべての電磁弁に対する給電が遮断されることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の電磁弁マニホールド。
【請求項５】
前記インターロック手段は複数設けられ、各インターロック手段はそれらに対応した電磁弁のみに対する給電を遮断することを特徴とする請求項１〜３のうちいずか一項に記載の電磁弁マニホールド。
【請求項６】
一方向に沿って並設される複数の電磁弁の開閉を制御するようにした電磁弁マニホールドの制御システムにおいて、
請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の電磁弁マニホールドと、
前記電磁弁マニホールドに設けたインターロック用端子に接続され、特定の異常を監視する監視手段と、
前記特定の異常状態が生じたとき、監視手段から入力される異常監視信号の入力状態が変化することに基づいて、前記電磁弁に対する給電を遮断することを特徴とする電磁弁マニホールドの制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁弁マニホールド及び電磁弁マニホールドの制御システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
当節、さまざまな生産ラインがある工場内での労働災害を防止するという安全面での標準化が進められており、複数の流体圧機器を作動させる電磁弁マニホールドを用いた産業用機械に関しても例外ではない。一例を挙げると、図６に示すように、作業者が危険領域に侵入したことを検知するために、産業用機械の周囲にエリアセンサ６１を設けている。そして、複数のエリアセンサ６１によって危険領域に作業者が侵入したことが検出されると、電磁弁マニホールド６２の電磁弁６３に対する給電が遮断され、産業用機械の駆動源である流体圧機器６４の駆動を停止させている。
【０００３】
このような電磁弁マニホールドの制御システムでは、流体圧機器６４の駆動を制御する制御盤６５とエリアセンサ６１とがインターロック制御装置６６を介して電磁弁マニホールド６２に接続されている。インターロック制御装置６６内にはエリアセンサ６１から出力される異常監視信号に基づいて作動する図示しないインターロック用リレー等が収容されており、このインターロック用リレーのオンオフにより電磁弁マニホールド１１に対する給電が制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来技術における電磁弁マニホールドの制御システムにおいては、インターロック制御装置６６を必要としていることから、システム全体が大型化するばかりか、コストがかかるという問題がある。
【０００５】
又、制御盤６５と複数のエリアセンサ６１とがインターロック制御装置６６に電線６７，６８を介して接続され、更にそのインターロック制御装置６１が電線６９を介して電磁弁マニホールド６２に接続されることから、配線工数が多くなるという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、流体圧機器を制御する電磁弁マニホールド自体にインターロック機能を持たせることにある。又、電磁弁マニホールド自体にインターロック機能を持たせることにより、電磁弁マニホールドの制御システムの小型化を図るとともに配線工数を少なくすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明…実施形態１〜３に対応）
請求項１に記載の発明では、複数の電磁弁を一方向に沿って並設し、各電磁弁の開閉によって流体圧機器を駆動するようにした電磁弁マニホールドにおいて、特定の異常を監視する監視手段からの異常監視信号が入力されるインターロック用端子と、前記インターロック用端子に入力される異常監視信号の入力状態が変化したとき、前記電磁弁に対する給電を遮断するインターロック手段とを備えたことを要旨とする。
【０００８】
この構成にすれば、インターロック用端子に入力される異常監視信号の入力状態が変化すると、インターロック手段によって電磁弁に対する給電が遮断され、流体圧機器の駆動が停止される。
【０００９】
また、請求項１に記載の発明では、前記各電磁弁に給電するための集中配線コネクタを有する省配線ブロックが設けられ、この省配線ブロックには前記インターロック手段及びインターロック用端子が配置されていることを要旨とする。
【００１０】
この構成にすれば、集中配線コネクタが接続される箇所にインターロック手段及びインターロック用端子が集中的に配置されることとなるため、電磁弁マニホールドの配線効率を向上させることができる。
【００１１】
また、請求項１に記載の発明では、前記集中配線コネクタは、電磁弁の開閉を制御する電磁弁駆動制御信号が入力される制御用端子と、各電磁弁に給電するための電源用端子とを備え、前記インターロック用端子は、前記制御用端子と電源用端子と同一の集中配線コネクタに配置されていることを要旨とする。
【００１２】
この構成にすれば、同一の集中配線コネクタに制御用端子、電源用端子及びインターロック用端子が配置されているため、集中配線コネクタに対する接続を１回済ませるだけで、すべての端子の接続が完了される。そのため、インターロック用端子を他の端子と別々に設けた場合と比べて、接続作業工数を減らすことができる。それとともに、端子の設置スペースをコンパクトにすることができるので、電磁弁マニホールド全体が大型化するのを抑えることができる。
【００１３】
（請求項２の発明…実施形態１〜３に対応）
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電磁弁マニホールドにおいて、前記インターロック手段は、異常監視信号の入力状態の変化に基づいてオンオフするスイッチング素子と、電源からのサージに対して前記スイッチング素子を保護する保護手段とを備えていることを要旨とする。
【００１４】
この構成にすれば、保護手段によってインターロック手段のスイッチング素子は電源からのサージに対して保護される。そのため、インターロック手段のインターロック機能が損なわれるのを防止することができる。
（請求項３の発明…実施形態１〜３に対応）
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の電磁弁マニホールドにおいて、前記監視手段は、作業者が危険領域に侵入したことを検知するエリアセンサであることを要旨とする。
【００１５】
（請求項４の発明…実施形態２に対応）
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のうちいずか一項に記載の電磁弁マニホールドにおいて、前記インターロック手段は複数設けられ、各インターロック手段はそれぞれすべての電磁弁に対する給電を遮断するものであって、異常監視信号の入力状態が変化した特定のインターロック手段によってすべての電磁弁に対する給電が遮断されることを要旨とする。
【００１６】
この構成にすれば、複数あるインターロック手段のうち、特定のインターロック手段に入力される異常監視信号の入力状態が変化すると、すべての電磁弁に対する給電が遮断される。ここでいう特定のインターロック手段は、少なくとも１つ以上であればよい。そのため、１つのインターロック手段又は２つ以上のインターロック手段に入力される異常監視信号の入力状態が変化したことを条件として、すべての電磁弁に対する給電が遮断される。よって、異常監視を複数条件とすることができる。
【００１７】
（請求項５の発明…実施形態３に対応）
請求項５に記載の発明では、請求項１〜３のうちいずか一項に記載の電磁弁マニホールドにおいて、前記インターロック手段は複数設けられ、各インターロック手段はそれらに対応した電磁弁に対する給電を制御するものであって、異常監視信号の入力状態が変化した特定のインターロック手段に対応する電磁弁のみへの給電が遮断されることを要旨とする。
【００１８】
この構成にすれば、複数あるインターロック手段のうち、特定のインターロック手段に入力される異常監視信号の入力状態が変化すると、特定のインターロック手段に対応した電磁弁の給電が遮断される。従って、特定のインターロック手段以外のインターロック手段に対応する電磁弁に対する給電は遮断されない。そのため、すべての電磁弁の給電を遮断していないため、異常を生じていない他の流体圧機器については動作させたまま、異常を生じた特定の流体圧機器のみ点検して復旧させればよく、異常時に効率よく対処できる。
【００１９】
（請求項６の発明……実施形態１〜３に対応）
請求項６に記載の発明では、一方向に沿って並設される複数の電磁弁の開閉を制御するようにした電磁弁マニホールドの制御システムにおいて、請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の電磁弁マニホールドと、前記電磁弁マニホールドに設けたインターロック用端子に接続され、特定の異常を監視する監視手段と、前記特定の異常状態が生じたとき、監視手段から入力される異常監視信号の入力状態が変化することに基づいて、前記電磁弁に対する給電を遮断することを要旨とする。
【００２０】
この構成にすれば、電磁弁マニホールド自体にインターロック機能が備えられているため、インターロック機能を持たせた装置を、電磁弁マニホールドとは別体で設ける必要がない。そのため、電磁弁マニホールドの制御システムの構成要素を減らすことができるため、同制御システムの小型化を図ることが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
図１，図２に示すように、電磁弁マニホールド１１のマニホールドベース１２上には、その長手方向に沿って複数の電磁弁１４が連設されている。マニホールドベース１２には、各電磁弁１４の制御対象であるエアシリンダ等の流体圧機器１５が複数接続されている。本実施形態における流体圧機器１５は、例えば産業用機械（図示しない）等を作動させるアクチュエータとして用いられている。
【００２３】
マニホールドベース１２の側部には、集中配線コネクタ１６を有する省配線ブロック１７が設けられている。集中配線コネクタ１６は、省配線ブロック１７内に設けられた配線基板１８上に装設されている。この配線基板１８上には、前記各電磁弁１４からそれぞれ延びるリード線１９を接続するためのコネクタ部２０が複数個装設されている。そして、電磁弁マニホールド１１とは別体である電磁弁駆動制御手段としての制御盤２２から延びる電線２３が集中配線コネクタ１６に接続されることにより、電磁弁マニホールド１１に設けられた電磁弁１４と制御盤２２とは電気的に接続されている。この接続により、集中配線コネクタ１６を介して各電磁弁１４に一括して給電される。
【００２４】
前記制御盤２２に設けられたコントローラには産業用機械全体の動作を制御するのに必要な制御プログラムが記憶されており、この制御プログラムに基づいてコントローラは各電磁弁１４に対し電磁弁駆動信号を出力する。又、制御盤２２には、産業用機械の周辺部の危険領域に作業者が侵入したことを監視する監視手段としてのエリアセンサ２６が接続されている。エリアセンサ２６は、危険領域に作業者が侵入していないときには常に異常監視信号を出力し、危険領域に作業者が侵入しているときには異常監視信号を出力しない。
【００２５】
図３に示すように、集中配線コネクタ１６は、複数の制御用端子ｃ１〜ｃ１０と、１つのインターロック用端子ｔ１と、複数の電源用端子ｂ１，ｂ２とを備えている。制御用端子ｃ１〜ｃ１０には、前記制御盤２２からの電磁弁駆動信号が入力される。インターロック用端子ｔ１には、前記エリアセンサ２６からの異常監視信号が制御盤２２を介して入力される。
【００２６】
インターロック用端子ｔ１と電源用端子ｂ１，ｂ２とは、インターロック手段としてのスイッチング回路２９を介してそれぞれの電磁弁１４に電気的に接続されている。スイッチング回路２９は、インターロック用端子ｔ１に入力される異常監視信号の入力状態が変化すると、各電磁弁１４への給電を遮断するものである。ここで、インターロック用端子ｔ１に入力される異常監視信号の入力状態が変化することとは、正常時には入力され続けていた異常監視信号が異常状態に移行することで途絶えることを意味する。
【００２７】
スイッチング回路２９は、集中配線コネクタ１６が設けられている配線基板１８上に設けられている。スイッチング回路２９は、スイッチング素子としてのトランジスタ３０を備え、そのベースには抵抗３１を介してインターロック用端子ｔ１に接続されている。トランジスタ３０のエミッタには電源用端子ｂ１，ｂ２がそれぞれ接続されている。
【００２８】
トランジスタ３０のベースとエミッタとの間には、ツェナーダイオード３２、コンデンサ３３、抵抗３４がそれぞれ並列接続され、これらによって電源サージからのサージを吸収する保護手段としての保護回路部３５が構成されている。この保護回路部３５によって電源用端子ｂ１，ｂ２から入力されるサージからランジスタ３０の保護が図られる。
【００２９】
次に、上記のように構成された電磁弁マニホールドの制御システムを用いて産業用機械がインターロックされるときの作用について説明する。
インターロック機能が働いていない場合においては、異常監視信号が入力されているとき、トランジスタ３０はオンされているため、電源用端子ｂ１，ｂ２を介して電力が各電磁弁１４に供給され、電磁弁１４の通電状態が維持されている。ここで、産業用機械の周辺部の危険領域に作業者が侵入すると、エリアセンサ２６から継続してトランジスタ３０に入力されていた異常監視信号が途絶える。すると、トランジスタ３０がオフされるため、電磁弁１４への給電が遮断され、電磁弁マニホールド１１が作動停止する。これにより、産業用機械がインターロック状態に移行することとなる。
【００３０】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）電磁弁マニホールド１１にはエリアセンサ２６からの異常監視信号を入力するためのインターロック用端子ｔ１が設けられている。そして、危険領域内に作業者が侵入したとき、インターロック用端子ｔ１に入力されるインターロックが途絶えることにより、電磁弁１４に対する給電がスイッチング回路２９によって遮断されるようになっている。要するに、電磁弁マニホールド１１自体にインターロック機能を持たせている。そのため、電磁弁マニホールド１１とは別体なるインターロック制御装置を設ける必要がなくなる。この結果、制御盤２２、エリアセンサ２６、電磁弁マニホールド１１間の配線工数が少なくなるとともに、電磁弁マニホールド１１の制御システム全体の小型化を図ることができる。
【００３１】
（２）電磁弁マニホールド１１の特定の部位、つまり省配線ブロック１７にスイッチング回路２９とインターロック用端子ｔ１とが集中的に配置されている。そのため、電磁弁マニホールド１１の配線効率を向上することができる。
【００３２】
（３）制御用端子ｃ１〜ｃ１０、インターロック用端子ｔ１、更に電源用端子ｂ１，ｂ２が共通の集中配線コネクタ１６に設けられている。そのため、集中配線コネクタ１６に対するコネクタ接続を１回済ませるだけで、各端子ｃ１〜ｃ１０，ｔ１，ｂ１，ｂ２と制御盤２２との接続を完了することができる。従って、インターロック用端子ｔ１を他の端子ｃ１〜ｃ１０，ｂ１，ｂ２と別々に設けた場合と比べて、接続作業工数を減らすことができる。それとともに、すべての端子ｃ１〜ｃ１０，ｔ１，ｂ１，ｂ２を同一の集中配線コネクタ１６に設けたことで、それらの設置スペースをコンパクトにすることができるので、電磁弁マニホールド１１全体が大型化するのを抑えることができる。
【００３３】
（４）スイッチング回路２９は、その一部を構成するトランジスタ３０を電源サージから保護するための保護回路部３５を備えている。そのため、トランジスタ３０のスイッッチング作用に支障をきたすことがなく、インターロック機能が損なわれるのを防止することができる。
【００３４】
（第２実施形態）
第２実施形態を、前記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同じ構成については同一符号を付すとともに説明を省略する。
【００３５】
前記実施形態ではエリアセンサ２６が１つ設けられているのに対して、本実施形態で複数（２つ）設けられている。これに伴い、インターロック用端子ｔ１，ｔ２及びスイッチング回路２９ａ，２９ｂがそれぞれ２つずつ設けられている。これらの接続関係を説明すると、図４に示すように、集中配線コネクタ１６には、各エリアセンサ２６に対応するインターロック用端子ｔ１，ｔ２が設けられ、各インターロック用端子ｔ１，ｔ２にはスイッチング回路２９ａ，２９ｂがそれぞれ接続されている。そして、すべての電磁弁１４は、両スイッチング回路２９ａ，２９ｂを介して電源用端子ｂ１，ｂ２に接続されている。
【００３６】
このような接続関係から、２つのスイッチング回路２９ａ，２９ｂに入力されている異常監視信号のうちいずれか一方が途絶えれば、すべての電磁弁１４に対する給電が遮断されることとなる。つまり、両スイッチング回路２９ａ，２９ｂのうち１つに入力される異常監視信号の入力状態が変化すれば、インターロック機能が働き、すべての電磁弁１４に対する給電が停止される。
【００３７】
従って、本実施形態の電磁弁マニホールド１１によれば、前記第１実施形態と同様の効果を発揮できることに加え、更に複数のエリアセンサ２６及びスイッチング回路２９ａ，２９ｂを設けていることにより、異常監視条件を複数持たせることで、更なる作業の安全を図ることができる。
【００３８】
（第３実施形態）
図５に示すように、本実施形態においてもスイッチング回路２９ａ，２９ｂが前記第２実施形態と同様に複数（２つ）設けられている。そして、一方のスイッチング回路２９ａは所定数の電磁弁１４のみに接続され、他方のスイッチング回路２９ｂはスイッチング回路２９ａが接続されている電磁弁１４を除く残りの電磁弁１４のみに接続されている。
【００３９】
この構成によれば、両スイッチング回路２９ａ，２９ｂのうちいずれか一方に入力される異常監視信号が途絶えると、それぞれのスイッチング回路２９ａ，２９ｂに対応する電磁弁１４のみへの給電が遮断される。本実施形態では、一方のスイッチング回路２９ａに入力される異常監視信号が途絶えると、２つの電磁弁１４のみに対する給電が遮断される。又、他方のスイッチング回路２９ｂに入力される異常監視信号が途絶えると、９つの電磁弁１４のみに対する給電が遮断される。もちろん、両スイッチング回路２９ａ，２９ｂに入力される異常監視信号が途絶えると、すべての電磁弁１４に対する給電が遮断されることとなる。
【００４０】
従って、本実施形態の電磁弁マニホールド１１によれば、各スイッチング回路２９ａ，２９ｂをそれぞれ独立させることにより、異常を生じていない他の流体圧機器１５は動作させたまま、異常を生じた特定の流体圧機器１５のみ点検して復旧させればよいので、異常時に効率よく対処できる。
【００４１】
（別の実施形態）
本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・異常監視信号を出力する手段としてエリアセンサ２６を用いたが、エリアセンサ２６に代えて例えば流体圧機器１５の動作の異常を検出する検出センサから異常監視信号を出力することが可能である。
【００４２】
・前記実施形態では、危険領域に作業者が侵入した際にエリアセンサ２６からの異常監視信号が途絶えると、スイッチング回路２９によって電磁弁１４に対する給電が遮断される。これ以外に、危険領域に作業者が侵入したときにエリアセンサ２６から異常監視信号を出力させ、その異常監視信号に基づいて電磁弁１４に対する給電を遮断するようにスイッチング回路２９を構成してもよい。
【００４３】
・前記実施形態では、１つの集中配線コネクタ１６に、制御用端子ｃ１〜ｃ１０、インターロック用端子ｔ１、電源用端子ｂ１，ｂ２を設けた。これ以外に、インターロック用端子ｔ１のみが設けられた専用コネクタを集中配線コネクタ１６とは別体に設けてもよい。この場合には、制御盤２２には異常監視信号を出力するための電線を電線２３とは別に設け、それを専用コネクタに接続するようにしてもよい。或いは、専用コネクタにエリアセンサ２６を接続し、エリアセンサ２６からの異常監視信号をインターロック用端子ｔ１に直接入力するようにしてもよい。
【００４４】
・前記実施形態では、異常時にインターロック用端子ｔ１に入力されている異常監視信号が途絶えると、電磁弁１４に対する給電を遮断するようにした。これとは反対に、異常時にインターロック用端子ｔ１に異常監視信号を入力することにより、電磁弁１４に対する給電を遮断するようにしてもよい。つまり、正常時から異常時に移行した場合に、インターロック用端子ｔ１に異常監視信号が入力されていない状態から入力されている状態に変化することを、異常監視信号の入力状態が変化したこととし、その変化に基づいて電磁弁１４に対する給電を遮断する。
【００４５】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に示す。
（１）前記スイッチング素子はトランジスタであって、同トランジスタのベースにインターロック用端子が接続され、トランジスタのエミッタに電源用端子が接続され、トランジスタのコレクタに電磁弁がそれぞれ接続され、前記ベースとコレクタとの間には保護手段が設けられている。
【００４６】
【発明の効果】
請求項１〜５に記載の発明によれば、電磁弁マニホールド自体にインターロック機能を持たせることができる。
【００４７】
請求項６に記載の発明によれば、電磁弁マニホールド自体にインターロック機能を持たせることにより、小型化を図ることができるとともに配線工数を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における電磁弁マニホールドの制御システムを示す斜視図。
【図２】同じくインターロック用端子が設けられている集中配線コネクタ等の斜視図。
【図３】スイッチング回路等を示す電気的回路図。
【図４】第２実施形態におけるスイッチング回路等を示す電気的回路図。
【図５】第３実施形態におけるスイッチング回路等を示す電気的回路図。
【図６】従来技術における電磁弁マニホールドの制御システムを示す斜視図。
【符号の説明】
１１…電磁弁マニホールド、１４…電磁弁、１５…流体圧機器、１６…集中配線コネクタ、１７…省配線ブロック、２２…制御盤（出力手段、電磁弁駆動制御手段）、２３…電線、２６エリアセンサ（監視手段）２９，２９ａ，２９ｂ…スイッチング回路（インターロック手段）、３０…トランジスタ（スイッチング素子）、３５…保護回路部（保護手段）、ｂ１，ｂ２…電源用端子、ｃ１〜ｃ１０…制御用端子、ｔ１…インターロック用端子。
【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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【図６】
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