JP2021137868A - 安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投光器から出力される光線と同一設計の光線が干渉する状況を判定することができる安全装置を提供する。【解決手段】安全装置５０は、検知光ＬＢを出力する投光器６０と、検知器８０が検知光ＬＢを受光する受光状態であるか、それとも検知光ＬＢを受光しない遮光状態であるかを判定する受光器７０と、検知光ＬＢの投光期間における受光器７０の判定状態に基づいて安全信号の状態を制御する安全制御装置１００と、を有している。安全制御装置１００は、検知光ＬＢの非投光期間において受光器７０が受光状態を判定した場合、検知光ＬＢと同一設計の光線が干渉する異常状態を判定している。【選択図】図２

Description

本発明は、安全装置に関する。

例えば特許文献１には、光線の遮断の有無によって障害物を検知する安全装置を備える曲げ加工機が開示されている。安全装置は、障害物を検知するための光線（検知光）を投光する投光器と、投光器から投光される検知光を受光するための受光部とを備えている。曲げ加工機は、安全装置によって障害物が検知されると、加工動作を停止するように構成されている。

また、この安全装置では、投光器を所定の周期で明滅させることで、所定周波数のパルス状の光線を検知光として利用する方法が知られている。この方法によれば、外乱光が干渉する場合であっても、光線の周波数の違いを利用して、外乱光と検知光とを区別することができる。

特開２０１８−１７６２２８号公報

安全装置の受光器は、所定周波数のパルス状の光線を受光したことを条件に、受光状態を判定している。そのため、周波数が異なる光線が受光器に干渉したとしても、受光部は受光状態とは判定しない。しかしながら、投光器から出力される検知光と同一設計の光線が受光器に干渉する場合、受光部は、投光器からの検知光が遮断されているにもかかわらず、受光状態と誤判定してしまう可能性がある。

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、投光器から出力される光線と同一設計の光線が干渉する状況を判定することができる安全装置を提供することを目的とする。

本発明は、かかる課題を解決するため、規定の作業を行う加工機に対して安全信号を供給し、安全信号の状態に応じて加工機が自動停止することで加工機の安全を管理する安全装置を提供する。この安全装置は、明滅を周期的に繰り返すことにより、光線を第１光線として出力する第１投光器と、光を検知する検知器を含み、検知器が第１光線を受光する受光状態であるか、検知器が第１光線を受光しない遮光状態であるかを判定する第１受光器と、第１投光器を制御して第１投光期間にわたって第１投光器から第１光線を出力し、第１投光期間における第１受光器の判定状態に基づいて安全信号の状態を制御する第１制御部と、を有する。この場合、第１制御部は、第１投光器から第１光線を出力しない第１非投光期間において第１受光器が受光状態を判定した場合、第１投光器から出力される第１光線と同一設計の光線が干渉する異常状態を判定する。

本発明によれば、投光器から出力される光線と同一設計の光線が干渉する状況を判定することができる。

図１は、本実施形態に係る安全装置が適用されたプレスブレーキの構成を示すブロック図である。 図２は、本実施形態に係る安全装置の構成を示すブロック図である。 図３は、遮光が発生していない状況での検知信号の変化を示す説明図である。 図４は、遮光が発生した状況での検知信号の変化を示す説明図である。 図５は、プレスブレーキの動作の流れを示すフローチャートである。 図６は、第１異常判定処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、第１異常判定処理における第１検知光の状態と第２検知光の状態とを対比して示す説明図である。 図８は、第２異常判定処理の流れを示すフローチャートである。 図９は、第２異常判定処理における第１検知光の状態と第２検知光の状態とを対比して示す説明図である。 図１０は、第１形態に係る第３異常判定処理の流れを示すフローチャートである。 図１１は、第１形態に係る第３異常判定処理における第１検知光の状態と第２検知光の状態とを対比して示す説明図である。 図１２は、第２形態に係る第３異常判定処理の流れを示すフローチャートである。 図１３は、第２形態に係る第３異常判定処理における第１検知光の状態と第２検知光の状態とを対比して示す説明図である。

本実施形態に係る安全装置をプレスブレーキに適用して説明する。まず、図１を用いて、プレスブレーキの概略的な構成を説明する。プレスブレーキ１は、一対の金型により板状のワーク（板金）Ｗに対して曲げ加工を行う加工機である。プレスブレーキ１は、上部テーブル１０と、下部テーブル２０と、プレスブレーキ制御装置３０を備えている。

上部テーブル１０は、上部金型であるパンチ１４を保持する。具体的には、上部テーブル１０には、図示されていない上部金型ホルダが取り付けられ、上部金型ホルダには、パンチ１４が装着されている。

上部テーブル１０は、左右に設けた油圧シリンダ１１Ｌ、１１Ｒの昇降によって上下動するように構成されている。個々の油圧シリンダ１１Ｌ、１１Ｒは、ポンプ及びモータを主体に構成されるアクチュエータ１２Ｌ、１２Ｒを駆動させることにより昇降される。上部テーブル１０の上下方向の位置は、図示されていないリニアエンコーダなどの位置検知部によって検知される。位置検知部によって検知された位置情報は、プレスブレーキ制御装置３０に供給される。

下部テーブル２０は、上部テーブル１０の下方に設けられている。下部テーブル２０は、下部金型であるダイ２４を保持する。具体的には、下部テーブル２０には、図示されていない下部金型ホルダが取り付けられ、下部金型ホルダには、ダイ２４が装着されている。例えばワークＷは、ダイ２４上に配置されている。上部テーブル１０を下降させると、ワークＷはパンチ１４とダイ２４とによって挟まれて折り曲げられる。

プレスブレーキ制御装置３０は、ＮＣ装置によって構成することができる。プレスブレーキ制御装置３０が、アクチュエータ１２Ｌ、１２Ｒを制御して、油圧シリンダ１１Ｌ、１１Ｒを上昇又は下降させる。プレスブレーキ制御装置３０は、位置検知部によって検知される位置情報に基づいて、上部テーブル１０の上下方向の位置を制御する。また、プレスブレーキ制御装置３０は、安全制御装置１００から安全信号がオフされると、上部テーブル１０の下降を停止させ、プレスブレーキによる材料の曲げ加工を中断させる。

プレスブレーキ１は、パンチ１４とダイ２４との間（防護範囲）へのワークＷ以外の異物（侵入物）が侵入することを監視するための安全装置５０をさらに備えている。安全装置５０は、投光器６０と、受光器７０と、安全制御装置１００とを主体に構成されている。

投光器６０は、例えば上部テーブル１０の右側に、アーム１５Ｒを介して装着されている。投光器６０は、パンチ１４とダイ２４との間を通過するように検知光ＬＢを射出する。

受光器７０は、例えば上部テーブル１０の左側に、アーム１５Ｌを介して装着されている。受光器７０は、投光器６０と対向する位置に配置される。受光器７０は、パンチ１４とダイ２４との間を通過した検知光を受光する。

安全制御装置１００は、安全装置５０を制御する制御装置である。安全制御装置１００は、投光器６０及び受光器７０を制御する。また、安全制御装置１００は、受光器７０から取得した情報に基づいて、侵入物の侵入がないことを判定すれば、プレスブレーキ制御装置３０に安全信号オン（動作許可信号）を供給する。一方、安全制御装置１００は、侵入物の侵入があることを判定すれば、プレスブレーキ制御装置３０に安全信号オフ（動作停止信号）を供給する。

図２を用いて、安全装置５０の具体的な構成を説明する。投光器６０は、検知光ＬＢを出力する。検知光ＬＢは、例えばレーザ光である。投光器６０は、レーザ光源と、レーザ光源が射出したビーム光を平行状態に調整するコリメートレンズとで構成されている。

受光器７０は、検知器８０と、判定部９０とで構成されている。

検知器８０は、検知光ＬＢを検知する。検知器８０は、検知光ＬＢを受光し、光の強度に応じた検知信号（電気信号）Ｓｄ１を出力する。検知器８０から出力された検知信号Ｓｄ１は、判定部９０へ出力される。検知器８０は、フォトダイオード又は２次元撮像素子で構成することができる。２次元撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）である。

判定部９０は、検知器８０の検知結果に基づいて、検知器８０が検知光ＬＢを受光する受光状態であるか、それとも検知器８０が検知光ＬＢを受光しない遮光状態であるかを判定する。判定部９０は、判定結果を示す判定信号Ｓｄ２を安全制御装置１００に出力する。

本実施形態では、受光器７０として検知器８０と判定部９０とが集約されている。しかしながら、判定部９０は、受光器７０の外部に設けてもよい。例えば、判定部９０は、安全制御装置１００の一部として構成してもよい。

安全制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＩ／Ｏインターフェースを主体として構成されている。安全制御装置１００は、ＣＰＵがＲＯＭなどから処理内容に応じた各種プログラムを読み出し、ＲＡＭに展開し、展開した各種プログラムを実行することにより、安全装置５０の動作を制御する。

安全制御装置１００は、機能的に捉えた場合、投光制御部１０１と、安全制御部１０２とを有している。

投光制御部１０１は、投光器６０を制御して、投光器６０から射出される検知光ＬＢを制御する。投光制御部１０１は、投光器６０に制御信号Ｓｃを出力する。投光器６０は、制御信号Ｓｃのオンに対応して点灯し、制御信号Ｓｃのオフに対応して消灯する。

安全制御部１０２は、判定部９０から出力される判定信号Ｓｄ２と、プレスブレーキ１の動作状態とに基づいて、プレスブレーキ１の安全状態を判断する。安全制御部１０２は、確認した安全状態に基づいて、プレスブレーキ制御装置３０に供給する安全信号を制御する。安全信号の状態に応じてプレスブレーキ１が自動停止することで、安全制御部１０２はプレスブレーキ１の安全を管理する。

本実施形態では、安全制御装置１００をＣＰＵなどで構成し、ソフトウェア処理によって安全装置５０の制御を行っている。しかしながら、安全制御装置１００をハードウェアによる回路によって構成し、ハードウェアによる回路により安全装置５０の制御を行ってもよい。

なお、複数のプレスブレーキ１が並存するような作業環境にあっては、個々の安全制御装置１００は、他のプレスブレーキ１（他機）が備える安全制御装置１００との間で通信を行うことができる。装置間の通信方法は、無線通信であっても、有線通信であってもよい。この通信を通じて、個々の安全制御装置１００は、他の安全制御装置１００の動作状態を取得することができる。

本実施形態に係る安全装置５０の基本的な動作である遮光監視について説明する。遮光監視とは、投光器６０から検知光ＬＢを出力し、この検知光ＬＢが遮光されるかどうかを監視する動作をいう。

遮光監視に先立ち、投光制御部１０１は、投光処理を開始する。投光処理を開始すると、投光制御部１０１は、所定の周波数でオンオフするパルス状の制御信号Ｓｃを出力する。投光器６０は、投光制御部１０１からの制御信号Ｓｃのオンオフに応じて周期的に明滅（オンオフ）し、所定周波数のパルス状の検知光ＬＢを射出する。

投光制御部１０１は、制御信号Ｓｃを継続的に出力する期間と、制御信号Ｓｃの出力を停止する期間（オフ継続期間）とを交互に繰り返す。これにより、図３に示すように、検知光ＬＢが射出される投光期間と、検知光ＬＢが射出されない非投光期間とが交互に切り替わる。１つの投光期間と１つの非投光期間とで１つの投光サイクルが構成され、投光制御部１０１は、投光処理を行う期間において投光サイクルを繰り返す。

投光サイクルの長さ、すなわち、投光期間の長さ及び非投光期間の長さ、並びに、検知光ＬＢの周波数は、予め設計された所定の値（デフォルト値）によって定められている。

投光器６０から出力された検知光ＬＢは、パンチ１４とダイ２４との間を通過し、受光器７０の検知器８０に入射する。検知器８０は、入射した検知光ＬＢの強度に応じた検知信号Ｓｄ１を出力する。

図３に示すように、判定部９０には、検知光ＬＢの投光期間に対応して、検知器８０から検知信号Ｓｄ１が入力される。検知器８０に入射する光線が、投光器６０から出力された検知光ＬＢに対応する所定周波数のパルス状の光線である場合、判定部９０には、フィルタ回路を用いて変換された信号が、検知信号Ｓｄ１として入力される。

検知光ＬＢが遮られていない状態では、検知信号Ｓｄ１は、以下の応答を示す。検知光ＬＢの投光期間が開始すると、検知光ＬＢを受光することで、検知信号Ｓｄ１が立ち上がる（タイミングＴａ）。この際、検知信号Ｓｄ１は、立ち上がり応答の遅れ分だけ遅延したタイミングＴｂで閾値電圧Ｖｔｈに到達する。その後、検知信号Ｓｄ１は、所定のピーク電圧へと到達し、このピーク電圧を推移する。

検知光ＬＢの投光期間が終了すると、検知信号Ｓｄ１が立ち下がる（タイミングＴｃ）。この際、検知信号Ｓｄ１は、立ち下がり応答の遅れ分だけ遅延したタイミングＴｄで閾値電圧Ｖｔｈまで到達する。その後、検知信号Ｓｄ１は、ゼロ電圧へと到達する。判定部９０は、タイミングＴｂからタイミングＴｄまでの間に、検知信号Ｓｄ１の電圧が閾値電圧Ｖｔｈ以上であることを条件に、検知器８０が検知光ＬＢを受光する受光状態であることを判定することができる。

一方、図４に示すように、投光期間のタイミングＴｅにおいて、人の手などの侵入物により、検知光ＬＢが遮られたと仮定する。タイミングＴｅにおいて検知信号Ｓｄ１は立ち下がり、検知信号Ｓｄ１はタイミングＴｆにおいて閾値電圧Ｖｔｈまで到達する。したがって、判定部９０は、タイミングＴｂ以降タイミングＴｄへと至る前に、検知信号Ｓｄ１の電圧が閾値電圧Ｖｔｈより低下したことを条件に、検知器８０が検知光ＬＢを受光しない遮光状態であると判定することができる。

判定部９０には、安全制御装置１００から検知光ＬＢの投光期間を示すタイミング信号が入力されている。判定部９０は、タイミング信号（検知光ＬＢの投光期間）に基づいて、検知信号Ｓｄ１の電圧と所定閾値電圧Ｖｔｈとを比較する。そして、判定部９０は、検知器８０が検知光ＬＢを受光する受光状態であるか、それとも検知器８０が検知光ＬＢを受光しない遮光状態であるかを判定する。

具体的には、判定部９０は、検知器８０が検知光ＬＢを受光して、閾値電圧Ｖｔｈ以上の検知信号Ｓｄ１が検知器８０から出力される場合には、受光状態であると判定する。そして、判定部９０は、判定結果を示す判定信号Ｓｄ２として、検知光ＬＢが遮られていないことを示す“１”を出力する。一方、検知器８０が検知光ＬＢを受光せず、閾値電圧Ｖｔｈ以上の検知信号Ｓｄ１が検知器８０から出力されない場合には、遮光状態であると判定する。そして、判定部９０は、判定結果を示す判定信号として、検知光ＬＢが遮られたことを示す“０”を出力する。

安全制御部１０２は、判定部９０から出力される判定信号Ｓｄ２と、プレスブレーキ１の動作状態とに基づいて、プレスブレーキ１に対する安全状態を確認する。安全制御部１０２は、安全状態に基づいて、上部テーブル１０の下降を停止させるか否かを決定する安全信号を生成して出力する。安全信号は、値が“１”であれば（オン）、上部テーブル１０の下降を停止させず下降を継続させる動作許可を示し、値が“０”であれば（オフ）、上部テーブル１０の下降を停止させる動作不許可を示す。

手などの侵入物によって検知光ＬＢが遮られていなければ、判定部９０からの判定信号は“１”となる。そこで、安全制御装置１００は安全信号として値“１”を出力する。一方、手などの侵入物によって検知光ＬＢが遮られれば、判定部９０からの判定信号は“０”となる。そこで、安全制御装置１００は安全信号として値“０”（オフ）を出力する。安全制御部１０２が安全信号として“０”を出力すると、プレスブレーキ制御装置３０は上部テーブル１０の下降を停止させ、プレスブレーキ１による材料の曲げ加工を中断させる。

また、安全制御部１０２は、検知信号Ｓｄ１の投光期間及び非投光期間における検知信号Ｓｄ１を監視し、検知信号Ｓｄ１がオン側又はオフ側に張り付いたままとなっていないかを判定する。安全制御部１０２は、このような判定を通じて、安全装置５０の故障検知を行うことができる。

投光期間及び非投光期間の長さには、所定の値が用いられる。しかしながら、本実施形態に係る安全装置５０は、投光期間及び非投光期間の一方又は両方を所定の値から変更することができる仕様となっている。安全制御装置１００は、ＤＩＰスイッチ（図示せず）などのハードウェアスイッチを備えており、このハードウェアスイッチを切り替えることで、投光期間及び非投光期間の一方又は両方の長さを所定の値から変更することができる。なお、ハードウェアスイッチを用いる手法以外にも、投光制御部１０１がソフトウェア処理を行い、投光期間及び非投光期間の一方又は両方の長さを所定の値から変更してもよい。

ところで、作業環境によっては、プレスブレーキ１を単体で設置するだけでなく、複数のプレスブレーキ１を並べて設置することがある。個々のプレスブレーキ１には安全装置５０が搭載されている。これらの安全装置５０が互いに同一設計の装置である場合、個々の投光器６０から出力される検知光ＬＢも同一設計の光線となる。そのため、ある安全装置５０において利用される検知光ＬＢが他の安全装置５０に対して干渉する可能性を考慮する必要がある。

図５を参照し、プレスブレーキ１の一連の動作とともに、検知光ＬＢと同一設計の光線による干渉（異常状態）を判定する安全装置５０の動作を説明する。

以下の説明では、作業環境に２つのプレスブレーキ１（安全装置５０）が並存しているものとし、そのうちの一方の安全装置５０（以下「本機」という）の動作を説明する。説明の主体となる本機と、干渉の原因となる他の安全装置５０（以下「他機」という）とは同一設計とされている。したがって、本機において用いられる検知光ＬＢのパルス周期、投光期間、及び非投光期間は、他機において用いられる検知光ＬＢのパルス周期、投光期間、非投光期間と同一である。本機において用いられる検知光ＬＢを第１検知光ＬＢ１といい、他機において用いられる検知光ＬＢを第２検知光ＬＢ２という。

また、本実施形態では、第１異常判定処理から第３異常判定処理までの３つの異常判定処理によって異常状態の有無を判定する流れを示す。ただし、プレスブレーキ１の一連の動作の中で全ての異常判定処理が実行される必要はなく、少なくとも１つの異常判定処理が実行されればよい。

図５に示す処理は、プレスブレーキ制御装置３０に対する加工開始の指示をトリガーとして実行される。まず、ステップＳ１０において、安全制御部１０２は、第１異常判定処理を行う。

図６を参照し、第１異常判定処理の詳細を説明する。ステップＳ１００において、安全制御部１０２は、判定部９０から出力される判定信号Ｓｄ２に基づいて、判定部９０が受光状態を判定しているか否かを判断する。ステップＳ１００の判断を行うタイミングでは、投光処理が開始されていない。したがって、図７に示すように、第１検知光ＬＢ１は非投光期間となる。一方、他の安全装置５０が加工動作を実行している場合には、遮光監視に伴い投光処理が実行されている。第２検知光ＬＢ２については、投光期間（タイミングＴ１−Ｔ２、Ｔ３−Ｔ４、Ｔ５−Ｔ６）と非投光期間（タイミングＴ２−Ｔ３、Ｔ４−Ｔ５）とが交互に繰り返される。そのため、第１検知光ＬＢ１は非投光期間の間に、第２検知光ＬＢ２の投光期間が到来する。

第２検知光ＬＢ２が受光器７０に干渉している場合には、判定部９０によって受光状態が判定されることとなる。そこで、判定部９０が受光状態を判定している場合には、ステップＳ１００において肯定判定され、ステップＳ１０１に進む。一方、判定部９０が遮光状態を判定している場合には、ステップＳ１００において否定判定され、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１０１において、安全制御部１０２は、第２検知光ＬＢ２が干渉する異常状態を判定する。異常状態を判定すると、安全制御部１０２は、安全信号オフ（動作停止信号）を供給することによりプレスブレーキ１の動作を停止させる。

図５のステップＳ１１において、投光制御部１０１は、投光処理を開始する。この投光処理の開始に合わせて、第２異常判定処理が実行される。

図８を参照し、第２異常判定処理の詳細を説明する。ステップＳ１１０において、投光制御部１０１は、他機から情報を取得する。他機から取得する情報は、他機が実行する投光処理のタイミング、具体的には、投光期間の開始タイミングである。

ステップＳ１１１において、投光制御部１０１は、投光処理の開始タイミングを決定する。図９に示すように、第２検知光ＬＢ２については、投光期間（タイミングＴ１−Ｔ２、Ｔ３−Ｔ４、Ｔ５−Ｔ６）と非投光期間（タイミングＴ２−Ｔ３、Ｔ４−Ｔ５）とが交互に繰り返される。投光制御部１０１は、第２検知光ＬＢ２の投光期間に対して、第１検知光ＬＢ１の非投光期間が重なるように、投光処理の開始タイミングを決定する。例えば、投光制御部１０１は、第１検知光ＬＢ１の非投光処理の開始タイミングと、第２検知光ＬＢ２の投光期間の開始タイミングとが一致するように、投光処理の開始タイミングを設定する。この場合、第１検知光ＬＢ１については、投光期間（タイミングＴ２−Ｔ３、Ｔ４−Ｔ５）と非投光期間（タイミングＴ３−Ｔ４、Ｔ５−Ｔ６）とが交互に繰り返される。これにより、第１検知光ＬＢ１の非投光期間は、第２検知光ＬＢ２の投光期間と完全に重複する関係となる。もっとも、投光制御部１０１は、第１検知光ＬＢ１の非投光期間が第２検知光ＬＢ２の投光期間の一部と重複するように、投光処理の開始タイミングを決定すればよい。

ステップＳ１１２において、投光制御部１０１は、ステップＳ１１１で決定した開始タイミングに基づいて、投光処理を開始する。

ステップＳ１１３において、安全制御部１０２は、第１検知光ＬＢ１の非投光期間であるが否かを判断する。第１検知光ＬＢ１の非投光期間である場合には、ステップＳ１１３で肯定判定され、ステップＳ１１４に進む。一方、第１検知光ＬＢ１の投光期間である場合には、ステップＳ１１３で否定判定され、ステップＳ１１３に戻る。

ステップＳ１１４において、安全制御部１０２は、判定部９０から出力される判定信号Ｓｄ２に基づいて、判定部９０が受光状態を判定しているか否かを判断する。投光処理の開始タイミングの調整により、第１検知光ＬＢ１の非投光期間の間に、第２検知光ＬＢ２の投光期間が到来する。

第２検知光ＬＢ２が受光器７０に干渉している場合には、判定部９０によって受光状態が判定されることとなる。そこで、判定部９０が受光状態を判定している場合には、ステップＳ１１４において肯定判定され、ステップＳ１１５に進む。一方、判定部９０が遮光状態を判定している場合には、ステップＳ１１４において否定判定され、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１１５において、安全制御部１０２は、第２検知光ＬＢ２が干渉する異常状態を判定する。異常状態を判定すると、安全制御部１０２は、安全信号オフ（動作停止信号）を供給することによりプレスブレーキ１の動作を停止させる。

図５におけるステップＳ１２において、プレスブレーキ制御装置３０は、加工プログラムを実行し、加工プログラムに基づいてプレスブレーキ１を制御する。これにより、プレスブレーキ１は、加工を開始する。

ステップＳ１３において、安全制御部１０２は、遮光監視を開始する。

ステップＳ１４において、安全制御部１０２は、第１検知光ＬＢ１の投光期間であるか否かを判断する。第１検知光ＬＢ１の投光期間である場合には、ステップＳ１４で肯定判定され、ステップＳ１５に進む。一方、第１検知光ＬＢ１の投光期間ではない場合には、ステップＳ１４で否定判定され、ステップＳ１９に進む。

ステップＳ１５において、安全制御部１０２は、判定部９０の判定結果が受光状態であるか否かを判断する。判定部９０の判定結果が遮光状態である場合には、ステップＳ１５で否定判定され、ステップＳ１６に進む。一方、判定部９０の判定結果が受光状態である場合には、ステップＳ１５で肯定判定され、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１６において、安全制御部１０２は、安全信号として“０”を出力する（安全信号オフ）。

ステップＳ１７において、プレスブレーキ制御装置３０は、加工を継続するか否かを判断する。加工を継続する場合には、ステップＳ１７で肯定判定され、ステップＳ１４に戻る。一方、加工を継続しない場合には、ステップＳ１７で否定判定され、ステップＳ２１に進む。

ステップＳ１８において、安全制御部１０２は、安全信号として“１”を出力する（安全信号オン）。

ステップＳ１９において、安全制御部１０２は、第３異常判定処理を行う。この第３異常判定処理は、上述した第２異常判定処理を行わない場合に実行することが好ましいが、第２異常判定処理と並存してもよい。

図１０を参照し、第３異常判定処理の詳細を説明する。まず、この第３異常判定処理を行う前提として、ハードウェアスイッチなどにより他機の設定を変更することで、第２検知光ＬＢ２の投光期間が第１検知光ＬＢ１の投光期間と異なるよう、所定の値から変更されている。図１１に示す例では、第２検知光ＬＢ２の投光期間が所定の値よりも長い時間に変更されている。第２検知光ＬＢ２については、投光期間（タイミングＴ１−Ｔ３、Ｔ４−Ｔ６）と非投光期間（タイミングＴ３−Ｔ４）とが交互に繰り返される。第２検知光ＬＢ２の投光期間が第１検知光ＬＢ１の投光期間と異なるよう、所定の値から変更されることで、本機と他機とがそれぞれ投光処理を継続する過程の中で、第１検知光ＬＢ１の非投光期間の間に、第２検知光ＬＢ２の投光期間が到来する。第１検知光ＬＢ１の非投光期間の間に、第２検知光ＬＢ２の投光期間が到来する。もっとも、他機の設定変更に代えて、本機の設定を変更することで、第１検知光ＬＢ１の投光期間の長さを変えてもよい。

そこで、図１０のステップＳ１９０において、安全制御部１０２は、判定部９０から出力される判定信号Ｓｄ２に基づいて、判定部９０が受光状態を判定しているか否かを判断する。判定部９０が受光状態を判定している場合には、ステップＳ１９０において肯定判定され、ステップＳ１９１に進む。一方、判定部９０が遮光状態を判定している場合には、ステップＳ１９０において否定判定され、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１９１において、安全制御部１０２は、第２検知光ＬＢ２が干渉する異常状態を判定する。異常状態を判定すると、安全制御部１０２は、安全信号オフ（動作停止信号）を供給することによりプレスブレーキ１の動作を停止させる。

また、第３異常判定処理は、次に示すような動作であってもよい。図１２を参照し、第３異常判定処理の詳細を説明する。

ステップＳ１９５において、投光制御部１０１は、第１検知光ＬＢ１の投光サイクルが終了したか否かを判断する。投光サイクルが終了した場合には、ステップＳ１９５において肯定判定され、ステップＳ１９６に進む。一方、投光サイクルが終了していない場合には、ステップＳ１９５において否定判定され、ステップＳ１９７に進む。

ステップＳ１９６において、投光制御部１０１は、次回に到来する投光サイクルの投光期間を決定する。投光期間の決定は、例えば乱数発生器によって発生する乱数をベースに決定することができる。図１３に示すように、投光サイクル毎に投光期間を決定することで、投光処理を継続するなかで投光期間の長さが動的に変更されることとなる。第１検知光ＬＢ１については、投光期間（タイミングＴ１−Ｔ３、Ｔ５−Ｔ８、Ｔ９−Ｔ１０）と非投光期間（タイミングＴ３−Ｔ５、Ｔ８−Ｔ９）とが交互に繰り返される。

また、投光サイクルの投光期間の決定は、他機においても実行される。第２検知光ＬＢ２については、投光期間（タイミングＴ１−Ｔ２、Ｔ４−Ｔ６、Ｔ７−Ｔ１０）と非投光期間（タイミングＴ２−Ｔ４、Ｔ６−Ｔ７）とが交互に繰り返される。その結果、本機と他機とがそれぞれ投光処理を継続する過程の中で、第１検知光ＬＢ１の非投光期間の間に、第２検知光ＬＢ２の投光期間が到来する。

ステップＳ１９７において、安全制御部１０２は、判定部９０から出力される判定信号Ｓｄ２に基づいて、判定部９０が受光状態を判定しているか否かを判断する。判定部９０が受光状態を判定している場合には、ステップＳ１９７において肯定判定され、ステップＳ１９８に進む。一方、判定部９０が遮光状態を判定している場合には、ステップＳ１９７において否定判定され、本ルーチンを終了する。

ステップＳ１９８において、安全制御部１０２は、第２検知光ＬＢ２が干渉する異常状態を判定する。異常状態を判定すると、安全制御部１０２は、安全信号オフ（動作停止信号）を供給することによりプレスブレーキ１の動作を停止させる。

図５のステップＳ２０において、プレスブレーキ制御装置３０は、加工を終了するか否かを判断する。加工を終了する場合には、ステップＳ２０において肯定判定され、ステップＳ２１に進む。一方、加工を終了しない場合には、ステップＳ２０において否定判定され、ステップＳ１４に戻る。

ステップＳ２１において、安全制御部１０２は、遮光監視を終了する。

ステップＳ２３において、プレスブレーキ制御装置３０は、加工を終了する。

ステップＳ２４において、投光制御部１０１は、投光処理を終了する。これにより、プレスブレーキ１の一連の処理が終了する。

このように本実施形態において、安全装置５０は、プレスブレーキ１に対して安全信号を供給し、安全信号の状態に応じてプレスブレーキ１が自動停止することでプレスブレーキ１の安全を管理する。この安全装置５０は、第１検知光ＬＢ１を出力する投光器（第１投光器）６０と、検知器８０が第１検知光ＬＢ１を受光する受光状態であるか、それとも第１検知光ＬＢ１を受光しない遮光状態であるかを判定する受光器（第１受光器）７０と、第１検知光ＬＢ１の投光期間における受光器７０の判定状態に基づいて安全信号の状態を制御する安全制御装置（第１制御部）１００と、を有している。安全制御装置１００は、第１検知光ＬＢ１の非投光期間において受光器７０が受光状態を判定した場合、第１検知光ＬＢ１と同一設計の光線が干渉する異常状態を判定している。

第１検知光ＬＢ１の非投光期間においては、投光器６０から第１検知光ＬＢ１が出力されないため、本来ならば、受光器７０の判定状態は遮光状態となる。そのため、第１検知光ＬＢ１の非投光期間に、受光器７０の判定状態が受光状態である場合には、第１検知光ＬＢ１と同一設計の光線が干渉する異常状態を判定することができる。これにより、第１検知光ＬＢ１が遮光されているにも関わらず、受光状態であると受光器７０が誤認識する状況を抑制することができる。

また、本実施形態において、受光器７０は、所定周波数のパルス状の第１検知光ＬＢ１を受光する場合に、受光状態を判定する。そのため、所定周波数のパルス状の光線以外の光線を受光したとしても、受光状態と判定することはなく、外乱光による干渉を考慮した仕様となっている。したがって、第１検知光ＬＢ１と同一設計の光線の干渉で発生する特異な異常状態を適切に判定することができる。

本実施形態において、異常状態は、投光器６０とは異なる他機の投光器（第２投光器）６０から出力される第２検知光ＬＢ２が干渉する状態である。この場合、他機の投光器６０は、本機の安全制御装置１００とは異なる、他機の安全制御装置（第２制御部）１００により制御され、第１検知光ＬＢ１と同一設計の光線を第２検知光ＬＢ２として出力している。

第１検知光ＬＢ１と同一設計の第２検知光ＬＢ２が他機の投光器６０から出力される場合には、第２検知光ＬＢ２は本機の受光器７０に対して干渉する要因となる。また、他機の投光器６０は、他機の安全制御装置１００によって独自に制御されるため、本機の安全制御装置１００からは制御することができない。よって、第１検知光ＬＢ１の投光期間と第２検知光ＬＢ２の投光期間とが重複する状況が発生し、第２検知光ＬＢ２が本機の受光器７０に対して干渉する要因となる。しかしながら、本実施形態によれば、他機の投光器６０からの第２検知光ＬＢ２が干渉するような場合であっても、異常状態を判定することができる。

なお、本実施形態では、第２投光器が他機に搭載された構成を想定している。しかしながら、第２投光器は、本機の安全制御装置１００とは異なる第２制御部によって制御されるものであればよい。よって、第２投光器は、本機が搭載する、複数の安全装置５０の一部であってもよいし、また、プレスブレーキ１とは異なる装置の一部であってもよい。

また、本実施形態において、安全制御装置１００は、本機が規定の作業（加工）を行う期間に合わせて、投光期間と非投光期間とを交互に繰り返す投光処理を行う。

この構成によれば、本機が加工を行う期間に合わせて遮光監視を行うことができる。

また、本実施形態において、安全制御装置１００は、第１検知光ＬＢ１の投光処理を実行する前に、予め定められた期間にわたって第１検知光ＬＢ１の非投光期間を設定し、設定した非投光期間において異常状態の有無を判定する。

この構成によれば、第１検知光ＬＢ１の投光処理に先立ち非投光期間を設定することができるので、第１検知光ＬＢ１の投光処理の動作に影響を与えることなく、異常状態を判定する処理を行うことができる。

また、本実施形態において、安全制御装置１００は、他機の安全制御装置１００と通信することで第２検知光ＬＢ２の投光処理の実行タイミングを取得する。安全制御装置１００は、少なくとも第１検知光ＬＢ１の非投光期間の一部が第２検知光ＬＢ２の投光期間に対して重なるように、第１検知光ＬＢ１の投光処理の実行タイミングを制御する。そして、安全制御装置１００は、第１検知光ＬＢ１の投光処理を実行中に到来する、第１検知光ＬＢ１の非投光期間において、異常状態の有無を判定する。

この構成によれば、第２検知光ＬＢ２の投光処理の実行タイミングとの関係で、第１検知光ＬＢ１の投光処理の実行タイミングを制御することができる。これにより、第１検知光ＬＢ１の非投光期間と第２検知光ＬＢ２の投光期間とを重複させることができるので、第１検知光ＬＢ１の投光処理を行っているなかで異常状態の有無を判定することができる。

また、本実施形態において、第１検知光ＬＢ１の投光処理を実行するときの投光期間の長さは、定め設計された所定の値から切り替え可能に構成されている。安全制御装置１００は、第１検知光ＬＢ１の投光処理を実行中に到来する、第１検知光ＬＢ１の非投光期間において異常状態の有無を判定している。

この構成によれば、第１検知光ＬＢ１の投光期間の長さが切り替えられている場合には、第１検知光ＬＢ１の投光処理を行う過程で、第２検知光ＬＢ２の投光期間と第１検知光ＬＢ１の非投光期間とを重複させることができる。これにより、第１検知光ＬＢ１の投光処理を行っているときに、異常状態の有無を判定することができる。

また、本実施形態において、安全制御装置１００は、第１検知光ＬＢ１の投光処理を実行している最中に、第１検知光ＬＢ１の投光期間の長さを動的に変更している。そして、安全制御装置１００は、第１検知光ＬＢ１の投光処理を実行中に到来する、第１検知光ＬＢ１の非投光期間において、異常状態の有無を判定している。

この構成によれば、第１検知光ＬＢ１の投光期間の長さを動的に変更することができる。これにより、第１検知光ＬＢ１の投光処理を行う過程で、第２検知光ＬＢ２の投光期間と第１検知光ＬＢ１の非投光期間とを重複させることができる。これにより、第１検知光ＬＢ１の投光処理を行っているときに、異常状態の有無を判定することができる。

なお、本実施形態では、第１検知光ＬＢ１の投光期間の長さを変更する形態を示した。しかしながら、第１検知光ＬＢ１の投光期間の長さを変更せずに、第１検知光ＬＢ１の非投光期間の長さを変更してもよい。また、第１検知光ＬＢ１の投光期間及び非投光期間の長さをそれぞれ変更してもよい。また、第１検知光ＬＢ１に代えて、第２検知光ＬＢ２の投光期間又は非投光期間の一方又は両方の長さを変更するものであってもよい。

本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。

パルス状の検知光は、パルス形状の光線に限らず、正弦波状の光線など周期的に明滅する明滅光であればよい。また、投光器は、点灯と消灯とが完全に切り替わる必要はなく、明るい状態と、これよりも暗い状態とが切り替わる光であればよい。

１ プレスブレーキ
１０ 上部テーブル
１４ パンチ
２０ 下部テーブル
２４ ダイ
３０ プレスブレーキ制御装置
５０ 安全装置
６０ 投光器
７０ 受光器
８０ 検知器
９０ 判定部
１００ 安全制御装置
１０１ 投光制御部
１０２ 安全制御部

Claims (8)

1. 規定の作業を行う加工機に対して安全信号を供給し、前記安全信号の状態に応じて前記加工機が自動停止することで前記加工機の安全を管理する安全装置において、
   明滅を周期的に繰り返すことにより、光線を第１光線として出力する第１投光器と、
   光を検知する検知器を含み、前記検知器が前記第１光線を受光する受光状態であるか、前記検知器が前記第１光線を受光しない遮光状態であるかを判定する第１受光器と、
   前記第１投光器を制御して第１投光期間にわたって前記第１投光器から前記第１光線を出力し、前記第１投光期間における前記第１受光器の判定状態に基づいて前記安全信号の状態を制御する第１制御部と、
   を有し、
   前記第１制御部は、
   前記第１投光器から前記第１光線を出力しない第１非投光期間において前記第１受光器が前記受光状態を判定した場合、前記第１投光器から出力される前記第１光線と同一設計の光線が干渉する異常状態を判定する
   安全装置。
2. 前記異常状態は、前記第１投光器とは異なる第２投光器から出力される第２光線が干渉する状態であり、
   前記第２投光器は、前記第１制御部とは異なる第２制御部により制御され、前記第１投光器から出力される前記第１光線と同一設計の光線を前記第２光線として出力する
   請求項１記載の安全装置。
3. 前記第１光線及び前記第２光線のそれぞれは、所定の周波数で明滅する明滅光である
   ことを特徴とする請求項２記載の安全装置。
4. 前記第１制御部は、
   前記加工機が前記規定の作業を行う期間に合わせて、前記第１投光期間と前記第１非投光期間とを交互に繰り返す第１投光処理を行う
   請求項１又は２記載の安全装置。
5. 前記第１制御部は、
   前記第１投光処理を実行する前に、予め定められた期間にわたって前記第１非投光期間を設定し、
   設定した前記第１非投光期間において、前記異常状態の有無を判定する
   請求項４記載の安全装置。
6. 前記第２制御部は、前記第２投光器から前記第２光線を出力する第２投光期間と、前記第２投光器から前記第２光線を出力しない第２非投光期間とを交互に繰り返す第２投光処理を行い、
   前記第１制御部は、
   前記第２制御部と通信することで前記第２投光処理の実行タイミングを取得し、
   少なくとも前記第１非投光期間の一部が前記第２投光期間に対して重なるように、前記第１投光処理の実行タイミングを制御し、
   前記第１投光処理を実行中に到来する前記第１非投光期間において、前記異常状態の有無を判定する
   請求項２を引用する請求項４記載の安全装置。
7. 前記第１投光処理における前記第１投光期間及び前記第１非投光期間の一方又は両方は、予め設計された所定の値から変更可能に構成され、
   前記第１制御部は、
   前記第１投光処理を実行中に到来する前記第１非投光期間において、前記異常状態の有無を判定する
   請求項４記載の安全装置。
8. 前記第１制御部は、
   前記第１投光処理を実行している最中に、前記第１投光期間及び前記第１非投光期間の一方又は両方の長さを動的に変更し、
   前記第１投光処理を実行中に到来する前記第１非投光期間において、前記異常状態の有無を判定する
   請求項４記載の安全装置。

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