JP2001242810A - マルチカラー産業用信号装置 - Google Patents

マルチカラー産業用信号装置

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JP2001242810A
JP2001242810A JP2000394187A JP2000394187A JP2001242810A JP 2001242810 A JP2001242810 A JP 2001242810A JP 2000394187 A JP2000394187 A JP 2000394187A JP 2000394187 A JP2000394187 A JP 2000394187A JP 2001242810 A JP2001242810 A JP 2001242810A
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アール．テイラー ケネス
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Abstract

(57)【要約】 【課題】製造、設置しやすく且つ耐久性の高い信号装置
を提供する。 【解決手段】異なる色の光を放出する光源機能を備えた
単一のモジュールを有し、機械の動作状態を示す産業用
信号装置とする。放出される光は、点灯または点滅し、
外部のＰＬＣまたはオンボード・マイクロプロセッサに
よって制御できる。そのＰＬＣまたはマイクロプロセッ
サは、入力情報を解釈し、それに応じて光の色またはそ
の点滅パターンを変化させる。その光源は、ＬＥＤ、イ
オン化ガスまたは蛍光灯であってもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般に、機械または
工程の動作状態を示す産業用信号装置に関し、特に、視
認性をよくするために高位置に取り付けた信号装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】高位置型産業用信号装置は、多数の産業
用機械がある工場のような環境でよく知られている。一
般に、このような産業用信号装置は支柱上に取り付けら
れ、各機械よりも高い位置にあり、遠方からはっきりと
視認できるようにしてある。このような装置は一般に、
各機械の動作状態を視覚的に知らせるために、異なる色
の光を放出する複数のモジュールを有する。
【０００３】一般的な信号装置は、当該装置が接続され
ている機械の動作状態に対応した色で発光する。すなわ
ち、このような装置は、青、赤、黄色、緑などの各種の
色で発光するようにできており、その異なる色はそれぞ
れ別個のモジュール内に格納されている。各発光色は機
械の多様な動作状態に対応しており、たとえば、青色は
機械が正常に動作していることを示し、黄色は機械が保
守を必要としていることを示し、そして赤色は機械が動
作を停止したことを示すなどとされ得る。点灯している
光の色は、遠方からでも即座に区別できるものでなけれ
ばならないので、非常に重要である。
【０００４】Ｊａｍｅｓらによる米国特許第５，１０
３，２１５号は、白熱灯を備えた複数の異なる色の垂直
積層モジュールからなる信号灯を開示している。各モジ
ュールのカバーレンズは別個に取り外すことができ、各
モジュールの電球は、構成要素全体を分解することなく
取り替えることができる。
【０００５】Ｓａｓａｋｉらによる米国特許第５，７６
９，５３２号は、複数の異なる色の垂直積層モジュール
からなるＬＥＤ信号灯を開示している。各モジュール
は、外向きに膨らんだ部分を含み、その部分が反射性材
料で被覆されている。ＬＥＤは行方向に配置され、これ
らの放射光は、前記反射面で反射され、モジュール周囲
の環境に出射される。
【０００６】Ｖｕｋｏｓｉｃらによる米国特許第５，９
２９，７８８号は、リング状に配置したＬＥＤ群を回路
基板上に取り付け、円錐状の反射面に光を放出するＬＥ
Ｄ信号装置を開示している。この円錐状の反射面は、外
向きに張り出している。放出された光の色を変えるため
には、異なる色のカバーを手動で変えなければならな
い。
【０００７】高位置型信号装置は、周囲の騒音レベルが
非常に高く、警報音が聞こえないおそれのある環境で特
に有効である。またさらに、高位置型信号装置は、異な
る色の点灯、あるいは異なる点滅周波数に対応させて様
々な条件を関連付けることによって、多様な故障状態を
区別するようにできる。高位置型信号装置のシステムに
よって、保守要員は、混雑している工場でも、動作中の
多数の機械の中で特定の問題の場所を即座に見つけて識
別することができる。このようなシステムでは、全ての
装置の動作状態を同時に観察できる遠方から、多数の機
械を一人で監視できるので、非常に有効で効率的であ
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上のような高位置型
信号装置は、非常に有効であることが証明されている一
方、様々な欠点も有している。現在一般的な装置は、複
数のモジュールからつくられており、その各モジュール
が異なる色で発光する。このモジュール毎に一つの色で
設計するということで、多数の欠点が生じている。
【０００９】その一つは、半導体製造工程などにおける
クリーンルーム内で製造作業が行われるときに発生する
ものである。よりよい環境制御を行うためにはクリーン
ルームの容積をできるだけ低減することが望ましいが、
複数のモジュールを用いる産業用信号装置はあまりに高
すぎて、高さの制限されたクリーンルーム内での取り回
しが難しいことがよくある。また、マルチモジュール灯
は、レンズと電気部品のハウジングとの間に多数の接続
面を有するため、その接続面が灯の弱点となり、水分、
液体、埃、腐食性物質などが侵入して電気部品を破壊す
ることがある。さらに、このようなマルチモジュール灯
の製造は無駄が多く、エンドユーザーがマルチモジュー
ルの組み立てを行わなければならないことがある。マル
チモジュールは、多くの収納スペースを必要とし、取り
扱いや出荷の費用も高くなる。また設置や保守も面倒
で、マルチモジュールが工場の床から１０フィート（約
３ｍ）以上の支柱の端にあると困難になる。通常、保守
要員は信号装置に手を伸ばすために梯子に上る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するものであり、以下にその概要を説明する。
【００１１】本発明では、単一のモジュール内に光源を
備えた産業用信号装置を提供し、その光源が、２以上の
色の光を発するべく別々に動作する。本発明の一態様に
おいてモジュールは、入力情報を解釈し、異なる色の光
源を別個に動作させるマイクロプロセッサを有する。別
の態様では、発光を外部のプログラム可能な論理制御器
で制御し、モジュールは必要に応じてマイクロプロセッ
サを含む。本発明に係る光源としては、ＬＥＤ、イオン
化ガスまたは蛍光灯が含まれる。本発明では、モジュー
ルの外へ光を反射するために反射性材料を設けてもよ
い。さらに別の態様では、モジュールのレンズカバーは
ポリカーボネート材料からなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の産業用信号装置
１００における単一モジュールの一実施形態につき、垂
直断面図を示している。
【００１３】カバー１０４は、中空中心１０２をもつ円
筒ウェハ上に取り付けたＬＥＤ１０１のリングを取り囲
んでおり、プラスチックから構成される。ＬＥＤ１０１
の下側の三つのリングは中心が中空の円筒ウェハの間に
挟まれ、支柱１１４に取り付けることができる。ナット
１１５とワッシャ１１６は、ＬＥＤと円筒ウェハを所定
の位置に固定する。
【００１４】カバーは、光を透し、産業用の製造環境に
対して十分適切な強度がある材料であればよく、たとえ
ばポリカーボネートなどのプラスチックからなる。光の
散乱を促進するために、プラスチックに繊維状物質を混
合するか、またはサンドブラスト処理により外観を曇ら
せてもよい。また、カバーは透明であっても、面上の溝
による縞があってもよい。カバーはドーム形状であって
も、平坦な上部を有してもよい。ベース１０７は、カバ
ー１０４の下部に配置した取り付け手段穴１０５に螺合
するネジ等の取り付け手段（図示せず）で、カバーに取
り付けられる。ベースは、主軸上または機械に直接設置
するためのネジ込み軸１０６を有することもできる。付
属のガスケット１１０を止めナット１１２に固定するこ
ともできる。必要に応じて、ガスケットの下に金属板
（図示せず）を取り付けることもできる。
【００１５】Ｏリング１１９は、カバーの接続面とベー
スの間に取り付けて、外部環境に存在する埃、水分、お
よび他の有害物の侵入を防ぐ。本発明の利点は、カバー
とベースの間に接続面が一つしか存在しないことであ
る。単一のモジュールとすることによって、カバーとベ
ースの間は単一の接続面となる。モジュールの接続面
は、水分、埃、腐食性薬品等の外部の有害物がより侵入
しやすい弱点である。装置に多くの接続面があると、外
部の有害物の作用により装置は壊れやすくなる。
【００１６】下部の反射体１０３は、図のような円錐状
であっても、平面等の別の形状であってもよい。ベース
は反射性材料で被覆して、ＬＥＤの散乱を増大させるこ
とができる。ベースは円錐または錐状にして、カバー１
０４から外部に送られる光の量を増やすことができる。
ベースは開口部（図示せず）を有し、そこに支柱１０２
を挿入する。配線（図示せず）は、電源およびＰＬＣ
（図示せず）またはボードプロセッサ１１８にＬＥＤを
接続する。ＬＥＤ群１０１は支柱上に配置し、カバーの
焦点に対してＬＥＤの位置を十分最適化できるような距
離だけ離す。ＬＥＤ群はリング状であってよい。ＬＥＤ
群は各々、特定の高さから３６０°光を放出できるよう
にする。このようにＬＥＤを配置すると、ＬＥＤの点光
源を水平および垂直（二平面）の両方に分離できる。二
平面に分離すると、光源の散乱をより大きくして、レン
ズ囲い内をより多く満たすことができる。光を散乱させ
ると、信号源からの可視距離を増大できる。この実施形
態では、四つのＬＥＤ群が示されているが、用いるリン
グの数は多くても少なくてもよい。また、この実施形態
では、ＬＥＤ群は各々七個のＬＥＤを有するが、より多
くのＬＥＤを有するものも、より少ないＬＥＤを有する
ものも実現できる。各群内のＬＥＤの数は、必要に応じ
て増やしても減らしてもよく、好ましくは異なる色のＬ
ＥＤである。一例において、各群は、赤色のＬＥＤを三
つ、青または緑色のＬＥＤを二つ、黄色のＬＥＤを二つ
有する。
【００１７】ウェハは一般に支柱と同様の形状である。
これらのウェハは、ＬＥＤリングを分離し、構造的な安
定性を提供する。全体の構造は、中空の中心支柱構造を
貫通するネジ込みプラスチック・ボルトに貫かれた非導
電性のプラスチックまたはナイロンナット１１５によっ
て一体化される。各群の同じ色のＬＥＤは、電気的に直
列に接続する。電気的接続はＬＥＤ／ウェハ積層体の中
空の内部で行い、該積層体から信号灯のベース内のプリ
ント回路基板（図示せず）に接続する。
【００１８】プリント回路基板は、外部のＰＬＣ（図示
せず）または内部のマイクロプロセッサに電気的に接続
する。ＰＬＣは、工程を自動化し、上記のような工程表
示が望まれる用途の産業用制御環境で通常用いられる。
ＰＬＣは、ＧＥ、Ｆａｎｕｃ、Ｓｉｅｍｅｎｓ、および
Ａｌｌｅｎ Ｂｒａｄｌｅｙを含む様々な製造業者か
ら、電気器具販売店を介して容易に入手できる。信号装
置内で使われる種類のマイクロプロセッサは、産業用制
御環境と同様にコンピュータや玩具業界内でも多くの用
途を有する。マイクロプロセッサは、ＭｉｃｒｏＣｈｉ
ｐやＭｏｔｏｒｏｌａなどの製造業者と同様に、電気部
品販売元から容易に入手できる。
【００１９】図２は、本発明の一実施形態の水平断面図
を示している。レンズカバー１０４の上部が切り取ら
れ、中央支柱１１４、ＬＥＤ１０１、取り付けナット１
１５、および下部反射体１０３が示されている。図３，
４は、ＬＥＤの３６０°の発光を示す例である。図５は
分解図である。配線１１３、取り付けネジ１１７、およ
びガスケット１１０が示されている。図６も、分解した
ウェハ１０２、ＬＥＤ１０１および支柱１１４を含む分
解図である。図７はＬＥＤの配線を示している。図８は
縞のあるレンズカバーの平面図である。図９は、本発明
を面１２０に取り付けた一実施形態を示している。
【００２０】ここで説明したものと同様の製品に対す
る、本発明の設計および適用における他の変形態様は、
本発明の主題の範囲から逸脱することない範囲で可能で
ある。たとえば、光源は蛍光灯、またはネオンなどのイ
オン化ガスを用いるものであってもよい。また、下部反
射体１０３の代わりに、またはそれに加えて、カバー内
の上部を反射性材料で被覆してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の垂直断面図。
【図２】図１の水平断面図。
【図３】発光状態を示す垂直断面説明図。
【図４】発光状態を示す水平断面説明図。
【図５】図１の分解垂直断面図。
【図６】ＬＥＤを備えた支柱の垂直断面図を含む図１の
分解垂直断面図。
【図７】ＬＥＤ群の水平断面図である。
【図８】縞のあるレンズカバーの平面図。
【図９】本発明の一実施形態を面上に取り付けた状態の
側面図。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 単一のモジュールと、該モジュール内に
    格納された光源を有する産業用信号装置であって、前記
    光源が、別動作で少なくとも二色を発光できるようにな
    っている産業用信号装置。
  2. 【請求項２】 光源は、点灯光または点滅光のいずれか
    を選択できる請求項１に記載の産業用信号装置。
  3. 【請求項３】 マイクロプロセッサを有し、該マイクロ
    プロセッサが入力情報を解釈して異なる色の光源を個別
    動作させる請求項１に記載の産業用信号装置。
  4. 【請求項４】 プログラム可能な論理制御器を光源制御
    用に有する請求項１に記載の産業用信号装置。
  5. 【請求項５】 少なくとも三色の光源を有する請求項１
    に記載の産業用信号装置。
  6. 【請求項６】 単一のモジュールがポリカーボネート材
    料からなる請求項１に記載の産業用信号装置。
  7. 【請求項７】 単一のモジュールが、サンドブラスト処
    理した外観のレンズからなる請求項１に記載の産業用信
    号装置。
  8. 【請求項８】 単一のモジュールが、プラスチックと繊
    維を含むレンズからなる請求項１に記載の産業用信号装
    置。
  9. 【請求項９】 光源として、複数のＬＥＤ、イオン化ガ
    スまたは蛍光灯を使用する請求項１に記載の産業用信号
    装置。
  10. 【請求項１０】 光源が、支柱上に取り付けた複数のＬ
    ＥＤである請求項１に記載の産業用信号装置。
  11. 【請求項１１】 単一のモジュールが、レンズ内側上部
    に反射性材料を備えたレンズからなる請求項１に記載の
    産業用信号装置。
  12. 【請求項１２】 単一のモジュールが、光源下部に設け
    た反射性材料を有する請求項１に記載の産業用信号装
    置。
  13. 【請求項１３】 単一のモジュールとしてカバーとベー
    スを有し、該カバーとベースとが単一の接続面で接続さ
    れる請求項１に記載の産業用信号装置。
  14. 【請求項１４】 光源手段を保護する単一のモジュール
    手段を有し、前記光源手段が、異なる色の光信号を放射
    するように個別動作できるようになっている産業用信号
    装置。
  15. 【請求項１５】 光源手段は、点灯光と点滅光のいずれ
    かを選択できる請求項１４に記載の産業用信号装置。
  16. 【請求項１６】 マイクロプロセッサ手段を有し、該マ
    イクロプロセッサ手段が入力情報を解釈して異なる色の
    各光源手段を個別動作させる請求項１４に記載の産業用
    信号手段。
  17. 【請求項１７】 プログラム可能な論理制御手段を光源
    手段制御用に有する請求項１４に記載の産業用信号手
    段。
  18. 【請求項１８】 光源手段が三色の光信号を放射する請
    求項１４に記載の産業用信号手段。
  19. 【請求項１９】 光源手段の下部に設けた反射手段を有
    する請求項１４に記載の産業用信号手段。
  20. 【請求項２０】 光源手段の上部に設けた反射手段を有
    する請求項１４に記載の産業用信号手段。
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