JP2018126744A - プレス機械の安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス機械用シャッタの閉動作時に作業者の手等の接近を検出してプレススライドを停止させることができるプレス機械の安全装置を提供する。【解決手段】往復動作するプレススライド７によってワークをプレス加工するプレス機械１に適用されるプレス機械の安全装置において、作業者の手等がプレス機械１の所定領域へ作業者の手等が侵入することを防ぐシャッタ１０と、シャッタ１０に固定されると共にプレススライド７の停止信号を出力するオフスイッチ５３，６３，７３と、シャッタ１０側に一端が固定されると共に、他端がオフスイッチ５３，６３，７３の操作子に接続されるワイヤ４１とを備える。シャッタ１０が上方へ向けて閉動作する上下開閉式であり、ワイヤ４１の少なくとも一部を、シャッタ１０の上端より上方の位置で、上端と略平行となるように配設する。オフスイッチを、プレススライドと共にシャッタ１０の閉動作も停止させるスイッチとする。【選択図】図６

Description

本発明は、プレス機械の安全装置に係り、特に、所定の状態を検出することでプレススライドを停止させるプレス機械の安全装置に関する。

従来から、金型に圧力をかけて鋼板を所定の形状に加工するプレス機械において、プレス機械の作動部分であるプレススライドの作動時に、作業者の手等が所定領域に侵入しないようにシャッタを閉じるようにした安全装置が知られている。

特許文献１には、プレス機械の前面に取り付けられ、プレススライドの作動タイミングに合わせて上下方向に閉じるシャッタが開示されている。

特開２００２−１２６８９９号公報

特許文献１に開示されたプレス機械用シャッタには、シャッタの閉動作時に作業者の手等がシャッタに接触した際の衝撃を和らげる機構が備えられている。しかし、シャッタに作業者の手等が接触するということは、作業者の身体がプレススライドに比較的近い位置に存在することが予想される。これに対応し、本発明者は、安全性をより一層高めるため、作業者の手等がシャッタに接触する直前に接近を検出してプレススライドを停止させることを検討した。特許文献１には、このような構成は開示も示唆もされていなかった。

本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、プレス機械用シャッタの閉動作時に作業者の手等の接近を検出してプレススライドを停止させることができるプレス機械の安全装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明は、往復動作するプレススライド（７）によってワークをプレス加工するプレス機械（１）に適用されるプレス機械の安全装置において、作業者の手等が前記プレス機械（１）の所定領域へ作業者の手等が侵入することを防ぐシャッタ（１０）と、前記シャッタ（１０）に固定されると共に、前記プレススライド（７）の停止信号を出力するオフスイッチ（５３，６３，７３）と、前記シャッタ（１０）側に一端が固定されると共に、他端が前記オフスイッチ（５３，６３，７３）の操作子に接続される紐状体（４１）とを備え、前記シャッタ（１０）が、上方へ向けて閉動作する上下開閉式であり、前記紐状体（４１）の少なくとも一部が、前記シャッタ（１０）の上端より上方の位置で、前記上端と略平行となるように配設されている点に第１の特徴がある。

また、前記オフスイッチ（５３，６３，７３）が、前記プレススライド（７）と共に前記シャッタ（１０）の閉動作も停止させるスイッチである点に第２の特徴がある。

また、前記紐状体（４１）が、金属製のワイヤである点に第３の特徴がある。

また、前記紐状体（４１）の一端は、前記シャッタ（１０）の上端に取り付けられる第１ステー（４２）に固定され、前記紐状体（４１）の一端と他端との間の位置で、前記シャッタ（１０）の上端に取り付けられる第２ステー（４３）に軸支されたプーリ（４４）が前記紐状体（４１）の指向方向を下方に変更するように構成されており、前記紐状体（４１）の他端が、前記プーリ（４４）の下方の位置で前記オフスイッチ（５３，６３，７３）の操作子に接続されている点に第４の特徴がある。

また、前記紐状体（４１）が、前記プレス機械（１）の前後方向で、前記シャッタ（１０）より前側にオフセット配置されている点に第５の特徴がある。

さらに、前記シャッタ（１０）の上方に、前記プレス機械（１）に固定される上側枠（２０）が設けられており、前記シャッタ（１０）を閉状態とした際に、前記上側枠（２０）と前記シャッタ（１０）の上端部との間の隙間（Ｔ）が約７ｃｍとなるように設定されている点に第６の特徴がある。

第１の特徴によれば、作業者の手等が前記プレス機械（１）の所定領域へ作業者の手等が侵入することを防ぐシャッタ（１０）と、前記シャッタ（１０）に固定されると共に、前記プレススライド（７）の停止信号を出力するオフスイッチ（５３，６３，７３）と、前記シャッタ（１０）側に一端が固定されると共に、他端が前記オフスイッチ（５３，６３，７３）の操作子に接続される紐状体（４１）とを備え、前記シャッタ（１０）が、上方へ向けて閉動作する上下開閉式であり、前記紐状体（４１）の少なくとも一部が、前記シャッタ（１０）の上端より上方の位置で、前記上端と略平行となるように配設されているので、シャッタの上方に作業者の手等が存在する状態でシャッタが閉動作を開始した場合に、作業者の手等に紐状体が接触することでオフスイッチが作動してプレススライドを停止させることが可能となる。これにより、作業者の身体がプレススライドに比較的近い位置に存在する状態において速やかにプレススライドを停止させ、プレス機械の安全性を高めることが可能となる。

第２の特徴によれば、前記オフスイッチ（５３，６３，７３）が、前記プレススライド（７）と共に前記シャッタ（１０）の閉動作も停止させるスイッチであるので、プレススライドだけでなくシャッタの閉動作も停止させることで、手等がシャッタに挟まれる可能性を低減できる。

第３の特徴によれば、前記紐状体（４１）が、金属製のワイヤであるので、紐状体を伸縮性の低いワイヤとすることで、手等が紐状体に接触してからスイッチが作動するまでのタイムラグを低減することができる。また、プレス機械の安全装置の耐久性を高めることができる。

第４の特徴によれば、前記紐状体（４１）の一端は、前記シャッタ（１０）の上端に取り付けられる第１ステー（４２）に固定され、前記紐状体（４１）の一端と他端との間の位置で、前記シャッタ（１０）の上端に取り付けられる第２ステー（４３）に軸支されたプーリ（４４）が前記紐状体（４１）の指向方向を下方に変更するように構成されており、前記紐状体（４１）の他端が、前記プーリ（４４）の下方の位置で前記オフスイッチ（５３，６３，７３）の操作子に接続されているので、オフスイッチをシャッタの上端より下方の位置に取り付けることが可能となり、これにより、紐状体が接触センサとして機能する左右方向に張られた部分を長くすることができる。

第５の特徴によれば、前記紐状体（４１）が、前記プレス機械（１）の前後方向で、前記シャッタ（１０）より前側にオフセット配置されているので、作業者の手等が挿入される側に紐状体をオフセット配置することで、検出タイミングを早めることが可能となる。

第６の特徴によれば、前記シャッタ（１０）の上方に、前記プレス機械（１）に固定される上側枠（２０）が設けられており、前記シャッタ（１０）を閉状態とした際に、前記上側枠（２０）と前記シャッタ（１０）の上端部との間の隙間（Ｔ）が約７ｃｍとなるように設定されているので、上側枠によって作業者の手等が所定範囲より上方に移動しないように規制できると共に、上側枠とシャッタとの間に手等が挟まれることを防ぐことが可能となる。

本実施形態に係る安全装置を適用したプレス機械の正面図である。 シャッタの背面図である。 プレス機械の安全装置を構成する接近検出装置および動作停止装置の構成を示す正面図である。 接近検出装置および動作停止装置の作動状態を示す正面図である。 プレス機械の安全装置の変形例を示す正面図である。 図５に示したプレス機械の安全装置の一部拡大側面図である。 本実施形態の第２変形例に係る動作停止装置の構成を示す正面図である。 本実施形態の第３変形例に係る動作停止装置の構成を示す正面図である。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る安全装置を適用したプレス機械１の斜視図である。プレス機械１は、フライホイール４の慣性力によってプレススライド７を上下させる機械式とされる。上部筐体２の右側部には、カバー部材３に覆われたフライホイール４およびモータ出力をフライホイールに伝達するモータプーリ６が取り付けられている。フライホイール４の中央部には、フライホイール４の回転を制御するクラッチおよびブレーキが収納されている。

プレススライド７の下方には、プレス加工を施すワークを設置するボルスタプレート９が配設されている。ボルスタプレート９の下方は、下部筐体１３で支持されており、下部筐体１３の前面側には前側カバー１８が設けられ、下部筐体１３の右側面にはプレススライド７を制御する制御盤１２が配設されている。前面カバー１８の上端部には、プレススライド７の作動スイッチ１１が左右一対で設けられている。

ボルスタプレート９の左右両側には、透明な樹脂等で形成されて作業者の手等の侵入を防ぐ側板８が配設されている。そして、ボルスタプレート９の前方には、左右のガイド部材１４に沿って上方に向けて閉動作する上下開閉式のシャッタ１０が配設されており、このシャッタ１０の上端部に本実施形態に係る接近検出装置４０が配設されている。シャッタ１０は、エアシリンダを用いた上下動機構Ｐによって開閉動作される。

図２は、シャッタ１０の背面図である。本実施形態に係るシャッタ１０は、無色透明なアクリル板等で形成されると共に、上下動機構Ｐに含まれるエアシリンダ１７の動力によって上方にせりあがって閉動作するように構成されている。シャッタ１０の上端には左右方向に指向する支持棒１６が固定されており、この支持棒の下端にエアシリンダ１７の連結部材が固定されている。エアシリンダ１７には、上下動時にシャッタ１０が傾かないように支持するガイド棒１５が配設されている。シャッタ１０の左右は、ガイド部材１４によって摺動可能に支持されている。シャッタ１０の開状態では、支持棒１６の下端部がボルスタプレート９の上端部Ｕまで下がることとなる。なお、シャッタ１０は、２または３分割式のシャッタが互いにスライドしながらせりあがる構造としてもよい。

図３は、本実施形態に係るプレス機械の安全装置を構成する接近検出装置４０および動作停止装置５０の構成を示す正面図である。また、図４は接近検出装置４０および動作停止装置５０の作動状態を示す正面図である。図４，５では、接近検出装置４０および動作停止装置５０を１枚式のシャッタ１０に取り付けた状態を示している。

シャッタ１０の上端部には、第１ステー４２および第２ステー４３が、それぞれ、ボルト等の締結部材４５によって固定されている。第２ステー４３には、プーリ４４が軸４４ａによって回転自在に軸支されている。紐状体としてのワイヤ４１は、伸縮性の低い金属製とされ、その一端が第１ステー４２に固定され、他端側は動作停止装置５０に接続されている。第１ステー４２および第２ステー４３は、ワイヤ４１がシャッタ１０の上方で左右方向に略水平に指向するように配設されており、一端側と他端側との間で、プーリ４４によって指向方向が下方に変わるように構成されている。

ワイヤ４１の他端は、プレススライド７を停止させるオフスイッチ５３の操作子５１に接続されている。これにより、作業者の手Ｈがワイヤ４１に触れてワイヤ４１が引かれることで操作子５１が揺動し、ワイヤ４１が引かれたことを変換部５２がオフスイッチ５３に伝達し、そして、配線５４を介してプレススライド７の停止信号が出力されることとなる。すなわち、シャッタ１０の上方に作業者の手Ｈが存在する状態でシャッタ１０が閉動作すると、ワイヤ４１に作業者の手Ｈが接触することでオフスイッチ５３が作動し、プレススライド７が停止する。オフスイッチ５３は、プレススライド７と共にシャッタ１０の閉動作も停止させるように構成することができる。

図５は、プレス機械の安全装置の変形例を示す正面図である。この変形例では、シャッタ１０の上方に上側枠２０を設けた場合に、シャッタ１０の閉状態においてシャッタ１０の上端部と上側枠２０との間に所定の隙間Ｔを確保するように構成している。本願出願人は、上方に向けてせりあがるシャッタ１０を適用することで、作業者の手等がワイヤ４１に接触した際に手等を手前に引っ込める動作がしやすくなり、かつ、隙間Ｔを適切な値（例えば、７ｃｍ）に設定することで、万一、作業者の手等が入った状態でシャッタ１０が全閉状態になってもシャッタ１０と上側枠２０との間に手等が挟まれることを防止できるとして、このような構成を導き出している。

図６は、図５に示したプレス機械の安全装置の一部拡大側面図である。本実施形態では、ワイヤ４１を、プレス機械１の前後方向で、シャッタ１０の厚さ方向中心Ｏより前側にオフセット配置している。これにより、作業者の手等が挿入される側にワイヤ４１がオフセット配置されることなり、接近の検出タイミングを早めることが可能となる。

図７は、本実施形態の第２変形例に係る動作停止装置６０の構成を示す正面図である。本変形例では、操作子６１をまっすぐ引くことで停止信号を出力するオフスイッチ６３を適用した点に特徴がある。動作停止装置６０は、オフスイッチ６３に対して上下動作する伝達子６２に操作子６１が固定されており、この操作子６１にワイヤ４１の他端を接続するように構成されている。本変形例では、伝達子６２を引き出す抵抗力の設定によって、オフスイッチ６３の作動閾値を調整することができる。なお、この図では、操作子６１の移動方向が上下方向に指向しているが、プーリ４４の下流側のワイヤ４１の指向方向を傾斜させると共にオフスイッチ６３を傾斜させて取り付けてもよい。

図８は、本実施形態の第３変形例に係る動作停止装置７０の構成を示す正面図である。本変形例では、操作子７１を揺動させることで、突没子７２が突出して停止信号を出力するオフスイッチ７３を適用した点に特徴がある。操作子７１は、オフスイッチ７３の筐体に対して揺動自在に軸支されると共に、常にオフスイッチ７３の筐体側に閉じるように付勢されている。これにより、本変形例では、操作子７１への付勢力の設定によって、オフスイッチ７３の作動閾値を調整することができる。

上記したように、本発明に係るプレス機械の安全装置によれば、往復動作するプレススライド７によってワークをプレス加工するプレス機械に適用されるプレス機械の安全装置において、作業者の手等がプレス機械の所定領域へ作業者の手等が侵入することを防ぐシャッタと、シャッタに固定されると共にプレススライドの停止信号を出力するオフスイッチと、シャッタ側に一端が固定されると共に、他端がオフスイッチの操作子に接続される紐状体とを備え、シャッタが上方へ向けて閉動作する上下開閉式であり、紐状体の少なくとも一部がシャッタの上端より上方の位置で、上端と略平行となるように配設されているので、シャッタの上方に作業者の手等が存在する状態でシャッタが閉動作を開始した場合に、作業者の手等に紐状体が接触することでオフスイッチが作動してプレススライドを停止させることが可能となる。これにより、作業者の身体がプレススライドに比較的近い位置に存在する状態において速やかにプレススライドを停止させ、プレス機械の安全性を高めることが可能となる。

なお、プレス機械の構成、シャッタの形状や構造、接触検出装置および動作停止装置の形態等は、上記実施形態に限られず、種々の変更が可能である。本発明に係るプレス機械の安全装置は、油圧式のプレス機械のほか、作業者の手等が所定領域に侵入することを防ぐシャッタを備えた種々のプレス機械に適用することが可能である。

１…プレス機械、７…プレススライド、９…ボルスタプレート、１０…シャッタ、１７…エアシリンダ、２０…上側枠、４０…接触検出装置、５０，６０，７０…動作停止装置、５３，６３，７３…オフスイッチ、４１…ワイヤ（紐状体）、４２…第１ステー、４３…第２ステー、４４…プーリ、４５…締結部材、５３，６３，７３…オフスイッチ、Ｈ…作業者の手等、Ｔ…隙間

Claims (6)

1. 往復動作するプレススライド（７）によってワークをプレス加工するプレス機械（１）に適用されるプレス機械の安全装置において、
   作業者の手等が前記プレス機械（１）の所定領域へ作業者の手等が侵入することを防ぐシャッタ（１０）と、
   前記シャッタ（１０）に固定されると共に、前記プレススライド（７）の停止信号を出力するオフスイッチ（５３，６３，７３）と、
   前記シャッタ（１０）側に一端が固定されると共に、他端が前記オフスイッチ（５３，６３，７３）の操作子に接続される紐状体（４１）とを備え、
   前記シャッタ（１０）が、上方へ向けて閉動作する上下開閉式であり、
   前記紐状体（４１）の少なくとも一部が、前記シャッタ（１０）の上端より上方の位置で、前記上端と略平行となるように配設されていることを特徴とするプレス機械の安全装置。
2. 前記オフスイッチ（５３，６３，７３）が、前記プレススライド（７）と共に前記シャッタ（１０）の閉動作も停止させるスイッチであることを特徴とする請求項１に記載のプレス機械の安全装置。
3. 前記紐状体（４１）が、金属製のワイヤであることを特徴とする請求項１または２に記載のプレス機械の安全装置。
4. 前記紐状体（４１）の一端は、前記シャッタ（１０）の上端に取り付けられる第１ステー（４２）に固定され、
   前記紐状体（４１）の一端と他端との間の位置で、前記シャッタ（１０）の上端に取り付けられる第２ステー（４３）に軸支されたプーリ（４４）が前記紐状体（４１）の指向方向を下方に変更するように構成されており、
   前記紐状体（４１）の他端が、前記プーリ（４４）の下方の位置で前記オフスイッチ（５３，６３，７３）の操作子に接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプレス機械の安全装置。
5. 前記紐状体（４１）が、前記プレス機械（１）の前後方向で、前記シャッタ（１０）より前側にオフセット配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のプレス機械の安全装置。
6. 前記シャッタ（１０）の上方に、前記プレス機械（１）に固定される上側枠（２０）が設けられており、
   前記シャッタ（１０）を閉状態とした際に、前記上側枠（２０）と前記シャッタ（１０）の上端部との間の隙間（Ｔ）が約７ｃｍとなるように設定され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プレス機械の安全装置。

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