JP2003053597A - 特に曲げプレス機、裁断機、押抜き機等の機械のための保護装置 - Google Patents

特に曲げプレス機、裁断機、押抜き機等の機械のための保護装置

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JP2003053597A JP2002140187A JP2002140187A JP2003053597A JP 2003053597 A JP2003053597 A JP 2003053597A JP 2002140187 A JP2002140187 A JP 2002140187A JP 2002140187 A JP2002140187 A JP 2002140187A JP 2003053597 A JP2003053597 A JP 2003053597A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 補助的な調整用の光電検出器を必要とせず、
単一のオペレータにより、又は、完全に自動で保護手段
の安全距離を設定できる機械用の保護装置を提供する。 【解決手段】 停止手段が、光線が遮断されると作業動
作を制動するようになっており、スイッチオフ手段が、
光線の遮断の直前に、停止手段をスイッチオフする役割
を果たす。更に、保護装置を支持している機械部分によ
り光線が遮断されている限り保護装置の第一動作を行
い、また逆方向への保護装置の第二動作を行う手段があ
り、前記の安全距離を設定する変位あるいは移動距離
は、第二動作において、電気的測定及び／あるいは制御
手段により予め決定することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に曲げプレス
機、裁断機、押抜き機等の、第一の機械部分が第二の機
械部分に向けて作業動作を実行する機械のための保護装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この保護装置は、光線が作業動作方向に
垂直に延びる少なくとも１つの光電検出器を備えてお
り、この光電検出器とは、具体的にはレーザ光電検出器
である。光電検出器は、２つの機械部分間の、うち一方
の機械部分上に配置されるために、その光線が機械部分
から安全距離を保てるようになっている。この安全距離
は、一方の機械部分に調整可能に配置された保護手段に
より設定される。保護手段は、少なくとも１つの光電検
出器と、光線が遮断されると作業動作を停止させる停止
手段と、光線が遮断される前に直接、停止手段のスイッ
チを切るスイッチオフ手段とを含んでいる。
【０００３】ドイツ特許公報１９７１７２９９Ａに開示
されているこのような保護装置の場合、２つの光電検出
器、すなわち２本の光線を動作方向に連続して配置し
て、それらの間の安全距離を調整することができる。そ
の距離を設定する際には、保護手段を、最初の光線が機
械部分、又はそのツールにより遮断されるまで、保護手
段を備えた一方の機械部分に向かって移動させて安全距
離を設定する。しかしながら、この配置では、２つの光
電検出器、又は光線を動作方向に連続して配置する必要
があり、コストが嵩む要因となる。
【０００４】単一の光電検出器を使って、一方の機械部
分、あるいはツールからの距離を手動で設定するために
詰め木（シム）を配置し、光線がその詰め木によって遮
断されるまで移動する方法が知られているけれども、こ
の調整には、非常に大きな機械の場合、二人の人員が必
要とされる上に、詰め木を支える人がツールによりけが
をする危険にさらされてしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、補助
的な調整用の光電検出器を必要とせず、単一のオペレー
タにより、又は、完全に自動で保護手段の安全距離を設
定できる、最初に述べたタイプの保護装置を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】本発明に
よると、この目的は、保護手段を備えた機械部分により
光線が遮断されるまで保護手段の第一の動作を実行し、
その反対方向における保護手段の第二の動作を実行する
手段を設けることにより達成される。安全距離を設定す
るための第二の動作における移動距離は、電気計測及び
／又は制御手段によって予め決めることができる。
【０００７】本発明の有利な実施例によると、安全距離
は、第二の動作の距離として計測及び／又は制御手段に
記憶されるので、安全距離を設定するためには保護手段
を電気的に記憶された距離に基いて単純に移動させれば
よい。第二の調整用光電検出器は必要なくなり、大幅な
コスト削減につながる。異なる記憶値を予め設定するこ
とにより又は計算された記憶値を用いることにより、そ
れぞれの要件に応じて異なる方法で安全距離を設定する
ことも可能である。
【０００８】請求項に記載の方法は、本発明の保護装置
の有利な展開及び改善を示している。安全距離を設定す
る又は予め決める動作を記憶するために、制御手段はデ
ータメモリを備えるのが好ましい。このデータを最大限
に利用するために、停止信号後に移動する機械部分のオ
ーバーラン距離を自動的に検出するための手段を設ける
と有利である。これにより、オーバーラン距離に関連す
る値を使って、データメモリ中の安全距離を前もって決
定することができる。安全距離は、採用されたツールや
機械の設定、及び、耐用年数、駆動装置及びブレーキ装
置の状態等のようなその他のパラメータに基いて最適な
方法で設定されてもよい。
【０００９】状態の変化を検出するために、記憶された
オーバーラン距離と新しく検出されたオーバーラン距離
とを比較するための比較手段を設けると都合がよい。こ
の手段は、古いオーバーラン距離と新しいオーバーラン
距離との間に予測可能な開きが検出された場合に、新し
いオーバーラン距離に基いて新しく安全距離を自動設定
する。機械部分の閉動作の際にオーバーラン距離を自動
検出する手段は、電気供給が遮断された後に活性化され
るのが好ましい。
【００１０】安全性を高めるために、いくつかの電気制
御スイッチ又は無線制御要素を設けてもよく、それらは
移動する保護手段に機能的に接続される。また、予め選
択された制御スイッチ又は制御要素に到達した時にのみ
機械部分の閉動作を活性化するための手段を設けてもよ
い。この手段は、安全距離の自動設定にエラーがあった
場合に安全距離をあまりに短く設定しないようにするた
めの補助的な安全手段となる。
【００１１】安全距離を設定する際、保護手段を手動で
又は完全に自動で移動させるための電気モータ駆動装置
を設けると有利である。調整精度を高めるために、電気
計測及び／又は制御手段は、光線が遮断された時のみ第
二の移動の距離を設定する手段を備える。この手段は、
機械部分が予め選択された制御スイッチ又は制御要素に
到達した時にのみ機械部分の閉動作を活性化させるため
に設けられる。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の有利な展開及び都合のよ
い形態を、以下に一実施例を図面に基いて説明すること
により示す。図１及び２に示す曲げプレス機は、通常、
トップツール１０を備えた上機械部分８を備え、上機械
部分８は、ボトムツール１１を備えた固定の下機械部分
９に向かって移動可能である。作業動作方向Ａを双方向
矢印で示す。代替設計の場合、トップツール１０が固定
されていて、ボトムツール１１が動くことももちろん可
能である。細長いトップツール１０は、楔状の断面を持
つ作業部１２を有する一方で、ボトムツール１１は、対
応する楔状の溝１３を有する。作業部１２は、作業動作
中、この溝１３に突入し、その結果、ボトムツール１１
に支持されて、薄板１４を曲げたりそれに角度を与えた
りする。
【００１３】本来知られている曲げプレス機の残りの部
分は、図面をよりわかりやすくするために省略されてい
る。トップツール１０及びボトムツール１１の長さや断
面の形状は異なっていてもよく、トップツール１０及び
ボトムツール１１はそれぞれ上機械部分８及び下機械部
分９に取外し可能に取付けられている。
【００１４】保護手段として、ガイド１５及び１６が、
例えばネジを使って、トップツール１０の互いに向かい
合う狭い方の側面に取り付けられている。このガイド１
５及び１６により、３つの光電検出器２０−２２のホル
ダ１７及び１８が、設定又は調整の縦方向に動くように
なっている。この調整の方向は、両方向矢印Ｂで示され
ており、作業動作方向Ａに対応している。ホルダ１７及
び１８をモータで駆動して動かすために、電気モータ、
直線駆動装置、駆動シリンダ等のモータ駆動装置が設け
られ、ガイド１５及び１６と連動する。光電検出器２０
−２２はそれぞれ、既知の方法で、例えばレーザ源とし
ての光源、及び、例えばレーザ受信機のような光受信機
を備えており、レーザ源は一方のホルダ１７上に、レー
ザ受信機は他方のホルダ１８上に配置されている。原則
として、１つのビームスプリッタを複数の透過ビームと
して使用することにより実質的に光源の数を増加するこ
とも可能である。さらに、反射手段を用いた屈折により
生成される並行レーザビームにより、２つの並列光線を
形成することも可能である。このような設計の場合、光
源と受信機とは、例えば、一方のホルダ１７上に配置さ
れ、反射手段は他方のホルダ１８上に配置する。
【００１５】３つの光電検出器２０−２２は、全て保護
光電検出器として設計され、作業動作方向Ａに垂直な平
面に延在する。この光電検出器の数には全く制限がな
く、最も単純な場合には、例えば光電検出器２０だけと
いうように、たった１つの光電検出器を設けてもよい。
【００１６】上記の保護手段の保護により、光電検出器
２０−２２からの光線のどれかが遮断された時、すなわ
ち、物体が動作しているときに、トップツール１０のボ
トムツール１１へ向かう閉動作は突然停止させられる。
このような曲げプレス機等は、頻繁に手動で操作される
ので、オペレータの手や腕が動作方向に入って押し潰さ
れる又は切断される危険が大きい。従って、光電検出器
２０−２２の、具体的には光電検出器２０の、レーザビ
ーム群２３の間の安全距離は、例えば、指がその間に入
らないように決定されなければならない。一方で、その
反対に安全距離が大きすぎると、レーザビーム群２３が
遮断された時に、妨害物に達するかなり前にブレーキが
かかり停止してしまう。従って、安全距離は、例えば３
−１０ｍｍの間にするとよい。
【００１７】例えばトップツール１０のオーバーラン距
離又はブレーキ距離がより長いために、安全距離を広げ
る必要があるとき、光電検出器２０の場合、又は、トッ
プツールから離れた平面にある光電検出器２０−２２の
場合、例えば１本の指あるいは全部の指がトップツール
１０とこの平面との間に入り込んでも、機械が安全上の
理由で停止されない危険がある。このような場合、光電
検出器は、例えばＬ字状又はＴ字状に、作業方向に２つ
以上の平面が連続するように配置される。安全距離を設
定するために採用された光電検出器２０は、この場合、
トップツール１０に最も近い空間に配置される。
【００１８】電子制御手段２６は、上機械部分８の動作
制御と、ホルダ１７及び１８、従って調整方向Ｂにおけ
る光電検出器２０−２２の動作制御とを行う。測定モジ
ュールは、上機械部分８、従ってトップツール１０の動
作を検出し、例えば、誘導又は光学変位センサ、リニア
ポテンショメータ、既知の設計によるシンクロ等の形態
をとる。
【００１９】安全距離の調整処理は、一方の方向におけ
る手動の又は自動の開始信号に応えて、調整駆動装置が
時間計測をするか、又は、駆動装置が変位測定手段を備
えていて、設定値に対応する位置が調整の基礎としての
役割をすることによりに実行される。安全距離の調整
は、調整駆動装置の反転と共に又はレーザビーム２３の
遮断の効果がなくなる時点で始まる。
【００２０】安全距離に関して説明された調節工程は、
全自動式で行うこともできるが、簡略な装置において
は、調節駆動部に伝達される適切な電気的制御コマンド
を用いて手動制御により行うこともできる。安全性を増
すために、移動式ホルダ１７及び１８に従うように始動
される、すなわちそれぞれ活性化されるガイド１５及び
１６上に、格子状の電気的制御スイッチあるいは接点
（図示されていない）、若しくは他の無線制御要素が設
けられていてもよい。調節工程の最後に、トップツール
１０のボトムツール１１への急速接近動作を再活性化す
るために、少なくとも１つの特別なスイッチが始動ある
いは活性化されなければならない。従って、何らかの不
適切な作用により、実質的に小さ過ぎる安全距離が設定
されるのを防ぐことができる。
【００２１】安全距離の大きさは、実質上、停止または
制動命令後のトップツール１０のオーバーラン変位すな
わち制動距離に依存する。この依存性は、記憶されてい
る設定値の測定されたオーバーラン変位との自動的な関
連付けにより、考慮されてもよい。この目的のために
は、時間、電力リセット等の特定の変数に依存するよう
に、手動式あるいは自動式で始動されるオーバーラン変
位についての測定手段が必要である。
【００２２】モジュール２７を用いれば、各位置から、
すなわちそれぞれに、トップツール１０の移動を制御手
段２６に伝達することが可能である。トップツール１０
の下方への作業動作の間に、オーバーラン変位を測定す
るため、制御手段２６は、トップツール１０あるいは上
機械部分８からそれぞれに、駆動装置（図示されていな
い）に停止命令を送る。測定モジュール２７は、制動命
令の時点において第一位置信号を検出し、トップツール
１０の実際の停止時点において第二位置信号を検出す
る。この２つの信号間の差異を形成することにより、オ
ーバーラン変位が得られる。こうしたオーバーラン変位
に依存する方法で調節値が形成あるいは誘導され、安全
距離を設定するために、制御手段２６の測定データメモ
リに記憶される。安全距離は、少なくともオーバーラン
変位と等しくなければならないが、好ましくは、ほんの
少し大きくすべきである。最も簡略な場合は、オーバー
ラン変位を特定の増倍率と関連付けることにより導き出
される。
【００２３】本発明の別の構成によれば、記憶された調
節値は、周期的に、あるいは特定の事象が起こった場合
に、チェックすなわち検査される。データメモリは不揮
発性メモリの形で構成されるため、電力供給が遮断され
た後であっても、調節値はメモリに残っている。オーバ
ーラン変位が新たに測定された場合、新たなオーバーラ
ン変位が以前の測定されたオーバーラン変位からかなり
外れていることが比較によって分かり、例えば以前より
大きい場合、新たなオーバーラン変位に従って新たな調
節値が適切な方法で設定され、それまで記憶されていた
調節値と置き換わることになる。すると、新たな調節処
理または作業が自動的に行われるまで、トップツール１
０の接近動作すなわち機械全体の作業動作が妨げられ、
この処理により新たな調節値に基づいて新たな安全距離
が設定される。
【００２４】例えば金属薄板等の作業が行われるべきワ
ークピースによるレーザ光線２３の遮断が、まず望まれ
ないであろうトップツール１０の停止動作を引き起こさ
ないことを確かなものにするため、図示されていないス
イッチオフ手段が備えられており、事実上安全距離と等
しい、ワークピースから若しくはボトムツール１１から
の一定の距離に達すると、スイッチオフ手段によって光
電検出器２０乃至２２の作業が停止される。この停止手
段は、例えば位置センサ、距離測定要素等により制御す
ることも可能である。
【００２５】図２は、作業が行われるべき金属薄板１４
がその位置において引き出されているか若しくは開口部
を有しており、作業者（図示されていない）の指２５
が、ボトムツール１１の上面側から溝あるいは凹部１３
内に入った場合を示している。この場合、トップツール
１０の作業端近くに設けられた単一の光電検出器２０
は、負傷を防ぐことができないであろう。このため、本
発明の実施例においては、複数の光電検出器２０乃至２
２が一平面上に互いに並んで設けられている。
【００２６】前述の保護装置は、もちろん曲げプレス機
及び裁断機に限定されるものではなく、２つの機械部分
が互いに向かって作業動作を行うため、それらの間に入
った身体部分が負傷するようなあらゆる状況において用
いることができる。更に、安全上の理由のためのスイッ
チオフ回路は、物体が機械部分若しくは工具を損うよう
に動作の邪魔をする場合には、必然的に機械若しくは機
械部分を保護することになる。
【００２７】本発明による保護装置は、例えば押抜き
機、開き戸、ハッチ・カバー、平削り盤、引き戸等に用
いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 保護装置を備えた曲げプレス機の縦側面図で
ある。
【図２】 図１に示す曲げプレス機の横側面図であり、
トップツールは下げられている。
【符号の説明】
８…上機械部分 ９…下機械部分 １０…トップツール １１…ボトムツール ２０，２１，２２…光電検出器 ２６…電子制御手段 ２７…測定モジュール

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 第一機械部分が第二機械部分に対して作
    業動作を行う、曲げプレス機、裁断機、押抜き機等の機
    械用の保護装置であって、 少なくとも１つの光電検出器、具体的にはレーザ光電検
    出器であって、作業動作の方向と垂直に延びる光線を有
    し、該光線が前記機械部分から安全距離だけ離れるよ
    う、該機械部分の内の１つに取り付けられて前記２つの
    機械部分の間に位置決めされており、前記安全距離は、
    １つの機械部分上に調節可能に配置された、前記少なく
    とも１つの光電検出器を支持している保護装置により設
    定することができる光電検出器と、 前記光線が遮断されると、作業動作を制動するようにな
    っている停止手段と、 前記光線の遮断の直前に、前記停止手段をスイッチオフ
    するためのスイッチオフ手段とを備え、 更に、前記保護装置を支持している前記機械部分により
    前記光線が遮断されている限り該保護装置の第一動作を
    行い、また逆方向への該保護装置の第二動作を行う手段
    をも備え、 前記安全距離を設定する変位あるいは移動距離は、第二
    動作中に、電気的測定及び／あるいは制御手段により予
    め決定することが可能であることを特徴とする保護装
    置。
  2. 【請求項２】 前記制御手段が、前記安全距離を予め決
    定するオーバーラン変位を記憶するためのデータ・メモ
    リまたは調節値メモリを含むことを特徴とする、請求項
    １に記載の保護装置。
  3. 【請求項３】 前記移動する機械部分の制動信号後のオ
    ーバーラン変位を自動的に検出するための手段を備え、
    該オーバーラン変位に応じた値が、データ・メモリ内に
    おいて前記安全距離を予め決定することを特徴とする、
    請求項２に記載の保護装置。
  4. 【請求項４】 記憶されているオーバーラン変位を、新
    たに分かったオーバーラン変位と比較するための比較手
    段と、 先のオーバーラン変位と新たなオーバーラン変位との間
    に所定の開きが見られた場合に、新たなオーバーラン変
    位に応じて前記安全距離を自動的に再設定するための手
    段とを備えていることを特徴とする、請求項３に記載の
    保護装置。
  5. 【請求項５】 電力供給の遮断後あるいは所定のサイク
    ル数に引き続いて、前記機械部分の第一の接近動作の間
    に、前記オーバーラン変位を自動的に検出するための手
    段を備えていることを特徴とする、請求項３又は４に記
    載の保護装置。
  6. 【請求項６】 前記移動式保護装置と機能的に接続され
    た複数の電気的制御スイッチあるいは無線制御要素を備
    え、 更に、予め選択された制御スイッチあるいは制御要素に
    達する前に、前記機械部分の接近動作を妨げるための手
    段を備えていることを特徴とする、請求項１ないし５の
    いずれかに記載の保護装置。
  7. 【請求項７】 前記保護装置の動作を手動で開始する
    か、あるいは全自動式で実行するモータ駆動装置を備え
    ていることを特徴とする、請求項１ないし６のいずれか
    に記載の保護装置。
  8. 【請求項８】 前記電気的測定及び／あるいは制御手段
    が、前記光線の遮断が生じた場合のみ、前記第二動作中
    にオーバーラン変位の設定を開始する手段を備えている
    ことを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載
    の保護装置。
  9. 【請求項９】 少なくとも２つの光電検出器が、作業動
    作の方向に順に並べられた２平面に配置されており、前
    記安全距離の調節のために設けられた該光電検出器が、
    該光電検出器を支持している前記機械部分に近い方の前
    記平面に配置されていることを特徴とする、請求項１な
    いし８のいずれかに記載の保護装置。
JP2002140187A 2001-05-15 2002-05-15 保護装置 Expired - Lifetime JP4132959B2 (ja)

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DE10123562A DE10123562A1 (de) 2001-05-15 2001-05-15 Schutzeinrichtung für Maschinen, wie Abkantpressen, Schneidemaschinen, Stanzmaschinen oder dergleichen

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JP2003053597A true JP2003053597A (ja) 2003-02-26
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US (1) US6752253B2 (ja)
EP (1) EP1258667B1 (ja)
JP (1) JP4132959B2 (ja)
AT (1) ATE309504T1 (ja)
DE (2) DE10123562A1 (ja)
ES (1) ES2248431T3 (ja)

Cited By (7)

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