JP2021176210A - 安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１個の投光器が複数の受光器に対して一斉に光線を照射する構成の安全装置において、制御装置の回路の故障を判定する。【解決手段】安全装置５０は、複数の受光器に対応して設けられた複数の分岐回路を有し、分岐回路の各々は、対応する受光器から出力された受光信号を２分岐して第１受光信号及び第２受光信号として出力する。各々の分岐回路は、受光信号と、チェックパルスとの排他的論理和を演算する論理回路を備え、演算結果を第１受光信号及び第２受光信号として出力している。複数の分岐回路から出力された複数の第１受光信号は、第１の制御装置に入力され、複数の分岐回路から出力された複数の第２受光信号は、第１の制御装置とは異なる第２の制御装置に入力される。第２の制御装置は、第１の制御装置に入力された複数の第１受光信号を、第１の制御装置から通信により取得し、複数の第１受光信号と複数の第２受光信号とに基づいて、第１及び第２の制御装置の回路の故障を判定する。【選択図】図２

Description

本発明は、安全装置に関する。

特許文献１には、金型間の監視領域への侵入物を光線で検知する安全装置を備えるプレス機が開示されている。この安全装置は、投光器から射出された光線が手指などの侵入物で遮られて受光器で検知されない場合に、監視領域に侵入物がある、すなわち、異常が発生したと判定する。

特開２０１５−２３１６３０号公報

このような安全装置には、１個の投光器から射出された光線を、複数の受光器で一斉に受光する構成のものがある。複数の受光器のうち、１つの受光器だけが光線を遮られることで、この受光器では遮光状態が判定され、残余の受光器では通光状態が判定されるという状況が発生し得る。このような状況において安全装置の制御装置を構成する回路で故障が発生した場合には、制御装置が遮光状態の受光器も通光状態であると誤判定してしまう可能性がある。例えばクロストーク故障が発生し、遮光状態の受光器から出力された信号に、通光状態の受光器から出力された信号の影響が及んでしまう場合には、このような誤判定が発生するといった如くである。

本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、１個の投光器が複数の受光器に対して一斉に光線を照射する構成の安全装置において、制御装置の回路の故障を判定することである。

本発明は、かかる課題を解決するため、加工機に対して安全信号を供給することにより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、光線を射出する投光器と、投光器から射出された光線を各々受光し、光線の受光状態に応じた受光信号を各々出力する複数の受光器と、複数の受光器に対応して設けられ、対応する受光器から出力された受光信号を２分岐して第１受光信号と第２受光信号として出力する複数の分岐回路と、を有する。また、安全装置は、複数の分岐回路から出力された複数の第１受光信号が入力される第１の制御装置と、第１の制御装置とは異なる制御装置であって、複数の分岐回路から出力された複数の第２受光信号が入力される第２の制御装置と、を有する。この場合、複数の分岐回路の各々は、受光信号と、故障を判定するためのパルス信号であるチェックパルスとの排他的論理和を演算する論理回路を備え、論理回路の各々は、演算結果を第１受光信号及び前記第２受光信号として出力している。第２の制御装置は、第１の制御装置に入力された複数の第１受光信号を第１の制御装置から通信により取得し、第１受光信号と第２受光信号とに基づいて第１及び第２の制御装置の回路の故障を判定し、故障の判定結果に基づいて安全信号の状態を制御する。

本発明によれば、１個の投光器が複数の受光器に対して一斉に光線を照射する構成の安全装置において、制御装置の回路の故障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説明図である。 図３は、本実施形態に係る安全制御装置の構成を示すブロック図である。 図４Ａは、安全制御装置によって制御される安全装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図４Ｂは、安全制御装置によって制御される安全装置の動作の流れを示すフローチャートである。 図５は、第１故障判定処理の流れを示すフローチャートである。 図６は、第１故障判定処理における第１受光信号と第２受光信号とを対比して示す説明図である。 図７Ａは、第２故障判定処理の流れを示すフローチャートである。 図７Ｂは、第２故障判定処理の流れを示すフローチャートである。 図８は、第２故障判定処理における基準信号と第１受光信号と第２受光信号とを対比して示す説明図である。 図９は、変形例における安全制御装置の構成を示すブロック図である。

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とを備えている。

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。プレスブレーキ制御装置３０は、安全制御装置４０から受信した安全信号ＳＳ１，ＳＳ２の少なくとも１つがオフである場合、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し、プレスブレーキの安全を管理する安全装置５０をさらに備えている。安全装置５０は、１個の投光器６０と、複数の受光器７１〜７７と、安全制御装置４０とを主体に構成されている。なお、本実施形態では、複数の受光器７１〜７７として、７個の受光器を例示しているが、受光器の数はこれに限らない。

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。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。

複数の受光器７１〜７７は、投光器６０から出力された検知光ＬＢをそれぞれ検知する。複数の受光器７１〜７７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。複数の受光器７１〜７７は、パンチ１４とダイ２４との間の空間を隔てて、投光器６０と対向した位置に配置されている。

複数の受光器７１〜７７は、例えばプレスブレーキ１の高さ方向に沿って配置されており、各々の受光器７１〜７７の間には、一定の間隔が設けられている。投光器６０から出力される検知光ＬＢは、高さ方向にかけて一定の幅を有している。検知光ＬＢが侵入物によって妨げられなければ、複数の受光器７１〜７７は、検知光ＬＢを一斉に受光する。

受光器７１〜７７の各々は、検知光ＬＢを受光し、光の強度に応じた受光信号（電気信号）Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７を出力する。複数の受光器７１〜７７が検知光ＬＢを各々受光した場合、受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７の各々は、オン状態となる。一方、複数の受光器７１〜７７が検知光ＬＢを各々受光していない場合、受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７の各々は、オフ状態となる。各々の受光器７１〜７７は、フォトダイオード又は２次元撮像素子で検知光ＬＢを検知できる。２次元撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）である。

図２に示すように、複数の受光器７１〜７７から出力される受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７の各々は、安全制御装置４０へ入力される。安全装置５０は、複数の受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７を伝達するために、複数の分岐回路８１〜８７を備えている。複数の分岐回路８１〜８７は、複数の受光器７１〜７７に対応して設けられている。以下、複数の受光器７１〜７７のうち、受光器７１に対応する分岐回路８１を例に、受光信号Ｒｃｖ１の経路を説明する。

分岐回路８１は、分岐点Ｐ１より下流側が二股に分岐しており、受光器７１から出力された受光信号Ｒｃｖ１を２分岐する。２分岐された受光信号Ｒｃｖ１の一方は、分岐回路８１から第１受光信号Ｒｃｖ１ａとして出力され、出力された第１受光信号Ｒｃｖ１ａは、安全制御装置４０の第１の制御装置４１に入力される。２分岐された受光信号Ｒｃｖ１の他方は、分岐回路８１から第２受光信号Ｒｃｖ１ｂとして出力され、出力された第２受光信号Ｒｃｖ１ｂは、安全制御装置４０の第２の制御装置４２に入力される。

分岐回路８１は、受光信号Ｒｃｖ１と、後述するチェックパルスＣＰ１との排他的論理和を演算する論理回路９１を備えている。分岐回路８１に対応する論理回路９１は、第１排他的論理和回路ＸＯＲ１ａと、第２排他的論理和回路ＸＯＲ１ｂとで構成されている。

第１排他的論理和回路ＸＯＲ１ａは、分岐点Ｐ１よりも下流側であって、第１の制御装置４１へと至る回路上に設けられている。第１排他的論理和回路ＸＯＲ１ａは、２分岐された受光信号Ｒｃｖ１の一方と、チェックパルスＣＰ１との排他的論理和を演算し、演算結果を第１受光信号Ｒｃｖ１ａとして出力する。

第２排他的論理和回路ＸＯＲ１ｂは、分岐点Ｐ１よりも下流側であって、第２の制御装置４２へと至る回路上に設けられている。第２排他的論理和回路ＸＯＲ１ｂは、２分岐された受光信号Ｒｃｖ１の他方と、チェックパルスＣＰ１との排他的論理和を演算し、演算結果を第２受光信号Ｒｃｖ１ｂとして出力する。

残余の分岐回路８２〜８７も、分岐回路８１と同様に、受光信号Ｒｃｖ２〜Ｒｃｖ７を伝達する。すなわち、分岐回路８２〜８７は、分岐点Ｐ２〜Ｐ７において受光信号Ｒｃｖ２〜Ｒｃｖ７を２分岐する。２分岐した受光信号Ｒｃｖ２〜Ｒｃｖ７の一方は、第１受光信号Ｒｃｖ２ａ〜Ｒｃｖ７ａとして出力され、２分岐した受光信号Ｒｃｖ２〜Ｒｃｖ７の他方は、第２受光信号Ｒｃｖ２ｂ〜Ｒｃｖ７ｂとして出力される。

同様に、分岐回路８２〜８７は、受光信号Ｒｃｖ２〜Ｒｃｖ７と、チェックパルスＣＰ２〜ＣＰ７との排他的論理和を演算する論理回路９２〜９７を備えている。論理回路９２〜９７は、第１排他的論理和回路ＸＯＲ２ａ〜ＸＯＲ７ａと、第２排他的論理和回路ＸＯＲ２ｂ〜ＸＯＲ７ｂとで構成されている。

図２及び図３を参照し、安全制御装置４０の構成を説明する。安全制御装置４０は、安全装置５０を制御する制御装置である。安全制御装置４０は、投光器６０を制御する。また、安全制御装置４０は、プレスブレーキ制御装置３０に安全信号ＳＳ１、ＳＳ２を供給する。

安全制御装置４０は、第１の制御装置４１と、第２の制御装置４２とを備える。第１及び第２の制御装置４１、４２の各々は、複数の受光器７１〜７７から取得した情報に基づいて、安全信号ＳＳ１、ＳＳ２の状態を制御する。

第１及び第２の制御装置４１、４２のそれぞれは、独立したハードウェアで構成されている。例えば、第１及び第２の制御装置４１、４２のそれぞれは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＩ／Ｏインターフェースなどを単一のチップに組み込んだ集積回路である。第１及び第２の制御装置４１、４２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。

第１の制御装置４１は、信号入力部４１１、通信部４１２、遮光監視部４１３及び信号出力部４１７としての機能を有している。

信号入力部４１１は、複数の受光器７１〜７７から出力された受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７のうち、第１排他的論理和回路ＸＯＲ１ａ〜ＸＯＲ７ａを経由した第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａを受け付ける。

通信部４１２は、第２の制御装置４２との間で通信を行う。例えば、通信部４１２は、信号入力部４１１に入力された第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａを、通信により第２の制御装置４２に送信する。第１の制御装置４１と第２の制御装置４２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。

遮光監視部４１３は、検知光ＬＢの遮光を監視する遮光監視処理を行う。遮光監視部４１３には、通信部４１２を介して、第２の制御装置４２が制御する投光信号の情報が入力されている。投光信号は、投光器６０の点灯状態と消灯状態とを切り替えるための信号である。遮光監視部４１３は、投光信号の情報に基づいて、検知光ＬＢが射出されているオン期間と、検知光ＬＢが射出されていないオフ期間とを識別することができる。

遮光監視部４１３は、信号入力部４１１が受け付けた複数の第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａに基づいて、複数の受光器７１〜７７の各々が遮光状態か否かを判定する。遮光監視部４１３が遮光監視処理を行う場合、第１排他的論理和回路ＸＯＲ１ａ〜ＸＯＲ７ａに対してチェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７の入力は行われない。したがって、第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａは、受光器７１〜７７から出力される受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７とそのまま一致する。

信号出力部４１７は、遮光監視部４１３による遮光状態の判定結果に基づいて、安全信号ＳＳ１を出力する。安全信号ＳＳ１は、プレスブレーキ制御装置３０に対して動作の許可、又は停止を指示する信号である。動作を許可する場合、信号出力部４１７は、プレスブレーキ制御装置３０に対してオンの安全信号ＳＳ１を出力する。動作を停止する場合、信号出力部４１７は、プレスブレーキ制御装置３０に対してオフの安全信号ＳＳ１を出力する。

第２の制御装置４２は、信号入力部４２１、通信部４２２、遮光監視部４２３、チェックパルス出力部（ＣＰ出力部）４２４、投光信号出力部４２５、信号比較部４２６及び信号出力部４２７としての機能を有している。

信号入力部４２１は、複数の受光器７１〜７７から出力された受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７のうち、第２排他的論理和回路ＸＯＲ１ｂ〜ＸＯＲ７ｂを経由した第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂを受け付ける。信号入力部４２１は、通信部４２２を介して、第１の制御装置４１から受信した第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａを受け付ける。

通信部４２２は、第１の制御装置４１との間で通信を行う。例えば、通信部４２２は、第２の制御装置４２から送信された第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａを受信する。

遮光監視部４２３は、信号入力部４２１が受け付けた複数の第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂに基づいて、複数の受光器７１〜７７の各々が遮光状態か否かを判定する。遮光監視処理の内容は、遮光監視部４１３による遮光監視処理と同様であるため、説明を省略する。また、遮光監視部４１３と同様に、遮光監視部４２３が遮光監視を行う場合、第２排他的論理和回路ＸＯＲ１ｂ〜ＸＯＲ７ｂに対してチェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７の入力は行われない。したがって、第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂは、受光器７１〜７７から出力される受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７とそのまま一致する。

チェックパルス出力部４２４は、信号比較部４２６からの指示に基づいて、複数のチェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７を生成する。チェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７の各々は、第１及び第２の制御装置４１、４２の回路の故障を判定するための信号であり、所定の出力期間だけオンとなる１ショットのパルス信号である。論理回路９１に対してチェックパルスＣＰ１が生成され、論理回路９２に対してチェックパルスＣＰ２が生成されるというように、チェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７は論理回路９１〜９７の各々に対して個別に生成される。

チェックパルス出力部４２４は、分岐回路８１〜８７の論理回路９１〜９７に対して、生成したチェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７を出力する。この場合において、チェックパルス出力部４２４は、チェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７を出力する対象を切り替えながら、論理回路９１〜９７の各々に対してチェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７を順次出力する。

投光信号出力部４２５は、投光器６０から射出される検知光ＬＢを制御する。投光信号出力部４２５は、投光器６０に投光信号を出力する。投光信号出力部４２５から出力される投光信号は、オフ期間とオン期間とが交互に繰り返されるパルス信号である。投光器６０は、投光信号のオン期間に対応して点灯し、投光信号のオフ期間に対応して消灯する。

信号比較部４２６は、信号入力部４２１を介して、複数の第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａと、複数の第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂを取得する。信号比較部４２６は、複数の第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａと複数の第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂとに基づいて、第１及び第２の制御装置４１、４２の回路の故障を判定する。信号比較部４２６が判定する回路の故障は、例えばクロストーク故障である。具体的な故障判定方法については後述する。

信号比較部４２６が処理対象とする第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａと、第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂとには、互いに同期したタイミングで生成された信号が用いられる。すなわち、第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａと、第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂとには、分岐回路８１〜８７において同一のタイミングで分岐された信号が用いられる。

回路の故障を判定するにあたり、信号比較部４２６は、チェックパルス出力部４２４に対してチェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７の出力を指示するほか、チェックパルス出力部４２４が出力するチェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７の状態の認識も行う。また、信号比較部４２６は、投光信号出力部４２５から投光信号の情報を取得する。信号比較部４２６は、検知光ＬＢの投光信号と、チェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７との排他的論理和を演算し、この演算結果より基準信号ＢＳ１〜ＢＳ７（図８参照）を生成する。

信号出力部４２７は、遮光監視部４２３による遮光状態の判定結果と、信号比較部４２６による故障の判定結果とに基づいて、安全信号ＳＳ２を出力する。安全信号ＳＳ２は、安全信号ＳＳ１と同様、プレスブレーキ制御装置３０に対して動作の許可、又は停止を指示する信号である。

システム制御部４２８は、プレスブレーキ制御装置３０からのリセット信号ＲＳＴを受信する。リセット信号ＲＳＴは、アラーム発生をリセットする信号である。システム制御部４２８はリセット信号ＲＳＴの受信により、制御装置内のシステムのアラーム解除及びリセット完了後、信号出力部４２７に指令を行う。信号出力部４２７はシステム制御部４２８の指令により、安全信号ＳＳ２をオンする。

図４Ａ及び図４Ｂを参照し、安全制御装置４０によって制御される安全装置５０の動作の流れを説明する。

図４Ａ及び図４Ｂにおけるフローチャートに示す処理は、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。すなわち、安全制御装置４０は、プレスブレーキ１の加工が開始されると、図４Ａ及び図４Ｂのフローチャートに示す処理を開始する。そして、安全制御装置４０は、遮光監視処理を行いつつ、第１及び第２の制御装置４１、４２の回路の故障を判定する処理を行う。第１及び第２の制御装置４１、４２の回路の故障を判定する処理には、後述するように、第１故障判定処理及び第２故障判定処理が含まれる。

遮光監視処理は、冗長化の観点から、第１及び第２の制御装置４１、４２によってそれぞれ実行される。一方、本実施形態において、回路の故障を判定する処理は、第２の制御装置４２のみによって実行される。そのため、図４Ａ及び図４Ｂにおけるフローチャートに示す処理は、第２の制御装置４２によって主体的に実行される。

図４ＡのステップＳ１０において、第２の制御装置４２の信号比較部４２６は、チェックパルスカウンタ（ＣＰカウンタ）ｎを初期化することにより、チェックパルスカウンタｎを“１”にリセットする。チェックパルスカウンタｎは、チェックパルスＣＰｎの出力対象となる論理回路９１〜９７を特定するためのカウンタであり、７個の論理回路９１〜９７に対応して１〜７までカウントされる。

ステップＳ１１において、第２の制御装置４２の信号比較部４２６は、時間カウンタｔを初期化することにより、時間カウンタｔを“０”にリセットする。時間カウンタｔは、チェックパルス出力部４２４がチェックパルスＣＰｎを出力してからの経過時間を計測するカウンタである。

ステップＳ１２において、第２の制御装置４２の投光信号出力部４２５は、投光器６０に投光信号の出力を開始する。

ステップＳ１３において、投光器６０は、入力された投光信号に対応して、検知光ＬＢの出力を開始する。

ステップＳ１４において、第１の制御装置４１の信号入力部４１１は、複数の第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａを受け付ける。また、第２の制御装置４２の信号入力部４２１は、複数の第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂを受け付ける。

ステップＳ１５において、第１及び第２の制御装置４１、４２の通信部４１２、４２２は、相互間での通信処理を実行する。通信部４１２は、信号入力部４１１が受け付けた複数の第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａを、第２の制御装置４２に送信する。通信部４２２は、通信部４１２から送信された複数の第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａを受信する。

ステップＳ１６において、第１の制御装置４１の遮光監視部４１３は、複数の第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａに基づいて遮光監視処理を実行する。遮光監視部４１３は、受光器７１〜７７の各々を対象に、対応する第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａの状態に基づいて受光器７１〜７７が遮光状態か否かを判定する。

遮光監視部４１３は、検知光ＬＢのオン期間において、第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａの全てがオン状態であれば、複数の受光器７１〜７７の全てが検知光ＬＢを受光する通光状態であると判定する。一方、遮光監視部４１３は、検知光ＬＢのオン期間において、複数の第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａのうち少なくとも１つがオフ状態であれば、複数の受光器７１〜７７のいずれかが検知光ＬＢを受光しない遮光状態であると判定する。

遮光監視を開始した時点では、第１の制御装置４１の信号出力部４１７は、プレスブレーキ制御装置３０に対してオンの安全信号ＳＳ１を出力する。信号出力部４１７は、遮光監視部４１３による遮光状態の判定結果に基づいて、安全信号ＳＳ１を切り替える。

複数の受光器７１〜７７が全て通光状態であると判定されていれば、信号出力部４１７は、プレスブレーキ制御装置３０に対してオンの安全信号ＳＳ１を継続する。一方、複数の受光器７１〜７７のうち少なくとも１つが遮光状態であると判定されれば、信号出力部４１７は、安全信号ＳＳ１をオンからオフに切り換えることにより、プレスブレーキ制御装置３０に対して動作の停止を指示する。

また、ステップＳ１６において、第２の制御装置４２の遮光監視部４２３は、複数の第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂに基づいて遮光監視処理を実行する。遮光監視部４２３は、受光器７１〜７７の各々を対象に、対応する第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂの状態に基づいて受光器７１〜７７が遮光状態か否かを判定する。

遮光監視を開始した時点では、第２の制御装置４２の信号出力部４２７は、プレスブレーキ制御装置３０に対してオンの安全信号ＳＳ２を出力する。信号出力部４２７は、信号出力部４１７と同様、遮光監視部４２３による遮光状態の判定結果に基づいて、安全信号ＳＳ２を切り替える。

複数の受光器７１〜７７が全て通光状態であると判定されていれば、信号出力部４２７は、プレスブレーキ制御装置３０に対してオンの安全信号ＳＳ２を継続する。一方、複数の受光器７１〜７７のうち少なくとも１つが遮光状態であると判定されれば、信号出力部４２７は、安全信号ＳＳ２をオンからオフに切り替えることにより、プレスブレーキ制御装置３０に対して動作の停止を指示する。

図４ＢのステップＳ１７に進み、第２の制御装置４２の遮光監視部４２３は、遮光監視処理を終了するか否かを判定する。例えば、遮光監視処理は、プレスブレーキ１の加工が終了したことを条件に終了する。遮光監視処理を終了する場合には、ステップＳ１７で肯定判定され、後述するステップＳ２４に進む。一方、遮光監視を終了しない場合には、ステップＳ１７で否定判定され、ステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、第２の制御装置４２の信号比較部４２６は、遮光監視処理を開始してからの経過時間が判定基準時間を経過したか否かを判定する。判定基準時間は、チェックパルスカウンタｎと、基準周期Ｔとに基づいて、（ｎ−１）×Ｔとして示される演算式で求められる。ここで、基準周期Ｔは、チェックパルス出力部４２４に対してチェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７の出力を指示する一定間隔の周期である。遮光監視処理を開始してからの経過時間が判定基準時間を経過していない場合には、ステップＳ１８で否定判定され、ステップＳ２０に進む。一方、遮光監視を開始してからの経過時間が判定基準時間を経過している場合には、ステップＳ１８で肯定判定され、ステップＳ２１に進む。

ステップＳ２０において、第２の制御装置４２の信号比較部４２６は、第１故障判定処理を実行する。図５及び図６を参照し、第１故障判定処理について説明する。第１故障判定処理を行う場合、信号比較部４２６は、チェックパルス出力部４２４に対してチェックパルスＣＰ１〜ＣＰ７の出力を指示しない。したがって、第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａ及び第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂは、受光器７１〜７７から出力される受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７とそのまま一致する。

図５のステップＳ２０１において、信号比較部４２６は、受光器カウンタｉを初期化することにより、受光器カウンタｉを“１”にリセットする。受光器カウンタｉは、信号の比較対象となる受光器７１〜７７を指定するためのカウンタであり、７個の受光器７１〜７７に対応して、１〜７までカウントされる。

ステップＳ２０２に進み、信号入力部４２１は、第２受光信号Ｒｃｖｉｂを受け付けると、この第２受光信号Ｒｃｖｉｂを信号比較部４２６へ入力する。例えば受光器カウンタｉが“１”の場合、信号入力部４２１は、受光器７１（受光信号Ｒｃｖ１）に対応する第２受光信号Ｒｃｖ１ｂを、信号比較部４２６へ入力する。

ステップＳ２０３に進み、信号入力部４２１は、通信により第１の制御装置４１から第１受光信号Ｒｃｖｉａを受け付けると、この第１受光信号を信号比較部４２６へ入力する。例えば受光器カウンタｉが“１”の場合、信号入力部４２１は、受光器７１（受光信号Ｒｃｖ１）に対応する第１受光信号Ｒｃｖ１ａを、信号比較部４２６へ入力する。

ステップＳ２０４に進み、信号比較部４２６は、第１受光信号Ｒｃｖｉａと、第２受光信号Ｒｃｖｉｂとを比較し、第１受光信号Ｒｃｖｉａと第２受光信号Ｒｃｖｉｂとが一致するか否かを判定する。例えば受光器カウンタｉが“１”の場合、信号比較部４２６は、第１受光信号Ｒｃｖ１ａと第２受光信号Ｒｃｖ１ｂとが一致するか否かを判定する。

上述した通り、信号比較部４２６が比較対象とする第１受光信号Ｒｃｖ１ａと第２受光信号Ｒｃｖ１ｂとは、互いに同期したタイミングで生成された信号である。第１及び第２の制御装置４１、４２のいずれにもクロストーク故障が発生していない場合、図６の領域ＲＣ１で示すように、第１受光信号Ｒｃｖ１ａと第２受光信号Ｒｃｖ１ｂとは一致する。一方、第１及び第２の制御装置４１、４２のいずれかの回路にクロストーク故障が発生している場合、クロストーク故障が発生している回路では、信号が乱れ、正常な信号として入力されない可能性がある。このため、図６の領域ＲＣ２で示すように、第１受光信号Ｒｃｖ１ａと第２受光信号Ｒｃｖ１ｂとが一致しない状態が生じる。

第１受光信号Ｒｃｖｉａと第２受光信号Ｒｃｖｉｂが一致しない場合には、信号比較部４２６は、第１及び第２の制御装置４１、４２のいずれかの回路にクロストーク故障があると判定する。この場合、図５のステップＳ２０４で否定判定されるので、本ルーチンを終了して、図４ＢのステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、信号出力部４２７は、図６のタイミングＴＥで示すように安全信号ＳＳ２をオンからオフに切り替えることにより、プレスブレーキ制御装置３０に対して動作の停止を指示する。また、ステップＳ２３において、システム制御部４２８は、操作パネル（図示省略）にアラーム表示を行い、作業者にアラーム発生を伝達する。

第１故障判定処理では、第１受光信号Ｒｃｖｉａと第２受光信号Ｒｃｖｉｂとが一致しない場合、故障の判定を即時に行いプレスブレーキ制御装置３０に対して動作の停止を指示することができる。

一方、第１受光信号Ｒｃｖｉａと第２受光信号Ｒｃｖｉｂとが一致する場合には、信号比較部４２６は、第１及び第２の制御装置４１、４２のいずれの回路にもクロストーク故障がないと判定する。この場合、図５のステップＳ２０４で肯定判定されるので、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５において、信号比較部４２６は、受光器カウンタｉを“１”だけカウントアップする。

ステップＳ２０６に進み、信号比較部４２６は、受光器カウンタｉが受光器７１〜７７の数Ｎｍａｘ、本実施形態では７を超えたか否かを判定する。受光器カウンタｉが受光器７１〜７７の数Ｎｍａｘを超えない場合には、ステップＳ２０６で否定判定され、ステップＳ２０２に戻る。すなわち、信号比較部４２６は、受光器カウンタｉをカウントアップしつつ、この受光器カウンタｉが１〜７の間、ステップＳ２０２〜Ｓ２０５の処理を繰り返す。一方、受光器カウンタｉが受光器７１〜７７の数Ｎｍａｘを超えた場合には、ステップＳ２０６で肯定判定され、図４ＡのステップＳ１４に戻る。

図４ＢのステップＳ２１において、第２の制御装置４２の信号比較部４２６は、第２故障判定処理を実行する。図７Ａ、図７Ｂ及び図８を参照して、第２故障判定処理について説明する。

図７Ａに示すステップＳ２１０１において、信号比較部４２６は、受光器カウンタｉを初期化することにより、受光器カウンタｉを“１”にリセットする。

ステップＳ２１０２に進み、チェックパルス出力部４２４は、信号比較部４２６からの指示に基づいて、チェックパルスＣＰｎの出力を開始する。チェックパルス出力部４２４は、信号比較部４２６から指示されるチェックパルスカウンタｎに従って、チェックパルスＣＰｎの出力対象を、論理回路９１〜９７のなかから特定する。例えばチェックパルスカウンタｎが“１”の場合、チェックパルス出力部４２４は、チェックパルスＣＰ１の出力対象を、論理回路９１として特定する。

チェックパルス出力部４２４は、出力対象として特定した論理回路９１〜９７を構成する第１排他的論理和回路ＸＯＲ１ａ〜ＸＯＲ７ａ及び第２排他的論理和回路ＸＯＲ１ｂ〜ＸＯＲ７ｂの各々に、チェックパルスＣＰｎの出力を開始する。例えばチェックパルスカウンタｎが“１”である場合、図８のタイミングＴ１において、チェックパルス出力部４２４は、第１排他的論理和回路ＸＯＲ１ａ及び第２排他的論理和回路ＸＯＲ１ｂの各々にチェックパルスＣＰ１の出力を開始する。

チェックパルスＣＰ１は、所定の出力期間ｔｃだけオンとなる１ショットのパルス信号である。そのため、チェックパルス出力部４２４は、タイミングＴ１から出力期間ｔｃが経過したタイミングＴ１’まで継続してチェックパルスＣＰ１を出力する。

ステップＳ２１０３に進み、信号比較部４２６は、検知光ＬＢの投光信号と、チェックパルスカウンタｎに対応するチェックパルスＣＰｎとの排他的論理和である基準信号ＢＳｎを演算する。例えばチェックパルスカウンタｎが“１”である場合、信号比較部４２６は、検知光ＬＢの投光信号と、チェックパルスＣＰ１との排他的論理和である基準信号ＢＳ１を演算する。

ステップＳ２１０４に進み、信号入力部４２１は、第２受光信号Ｒｃｖｉｂを受け付けると、この第２受光信号Ｒｃｖｉｂを信号比較部４２６へ入力する。

ステップＳ２１０５に進み、信号入力部４２１は、通信により第１の制御装置４１から第１受光信号Ｒｃｖｉａを受け付けると、この第１受光信号を信号比較部４２６へ入力する。

ステップＳ２１０６に進み、信号比較部４２６は、受光器カウンタｉと、チェックパルスカウンタｎとが一致するか否かを判定する。受光器カウンタｉとチェックパルスカウンタｎが一致する場合は、ステップＳ２１０６で肯定判定され、ステップＳ２１０７に進む。一方、受光器カウンタｉとチェックパルスカウンタｎが一致しない場合は、ステップＳ２１０６で否定判定され、ステップＳ２１０８に進む。

ステップＳ２１０７において、信号比較部４２６は、第１受光信号Ｒｃｖｉａが基準信号ＢＳｎと一致し、かつ第２受光信号Ｒｃｖｉｂが基準信号ＢＳｎと一致するか否かを判定する。

第１及び第２受光信号Ｒｃｖｉａ、Ｒｃｖｉｂの各々が、基準信号ＢＳｎと一致しない場合、信号比較部４２６は、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路に故障があると判定する。この場合、ステップＳ２１０７で否定判定されるので、本ルーチンを終了して、図４ＢのステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、信号出力部４２７は、安全信号ＳＳ２をオンからオフに切り替えることにより、プレスブレーキ制御装置３０に対して動作の停止を指示する。また、ステップＳ２３において、システム制御部４２８は、操作パネルにアラーム表示を行い、作業者にアラーム発生を伝達する。

一方、第１受光信号Ｒｃｖｉａが基準信号ＢＳｎと一致し、かつ第２受光信号Ｒｃｖｉｂが基準信号ＢＳｎと一致する場合には、信号比較部４２６は、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路にクロストーク故障がないと判定する。この場合、図７ＡのステップＳ２１０７で肯定判定されるので、図７ＢのステップＳ２１０９に進む。

例えば受光器カウンタｉ及びチェックパルスカウンタｎがそれぞれ“１”の場合を例に、ステップＳ２１０７の処理を説明する。第１故障判定処理は、第１受光信号Ｒｃｖ１ａと第２受光信号Ｒｃｖ１ｂとを比較する処理であり、第１及び第２の制御装置４１、４２の一方の回路のみにクロストーク故障が発生することを想定としている。しかしながら、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路にクロストーク故障が発生し、かつ、このクロストーク故障により第１及び第２受光信号Ｒｃｖ１ａ、Ｒｃｖ１ｂが同時に同じ状態で乱れる特異な故障も考えられる。

基準信号ＢＳ１は、検知光ＬＢの投光信号とチェックパルスＣＰ１との排他的論理和を演算した信号である。したがって、基準信号ＢＳ１は、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路にクロストーク故障が発生していない場合における、第１及び第２受光信号Ｒｃｖ１ａ、Ｒｃｖ１ｂについての正常な信号を示している。つまり、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路にクロストーク故障が発生していない場合、図８の領域ＲＣ３、ＲＣ４に示すように、第１及び第２受光信号Ｒｃｖ１ａ、Ｒｃｖ１ｂの各々は、基準信号ＢＳ１と一致する。一方、上述のような特異な故障が発生している場合には、第１及び第２受光信号Ｒｃｖ１ａ、Ｒｃｖ１ｂの各々は、基準信号ＢＳ１と一致しない。このような概念に基づいて、ステップＳ２１０７の処理により、故障の判定が可能となる。

図７ＡのステップＳ２１０８において、信号比較部４２６は、第１受光信号Ｒｃｖｉａが基準信号ＢＳｎと一致せず、かつ第２受光信号Ｒｃｖｉｂが基準信号ＢＳ１と一致しないか否かを判定する。

第１及び第２受光信号Ｒｃｖｉａ、Ｒｃｖｉｂの各々が、基準信号ＢＳｎと一致する場合、信号比較部４２６は、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路に故障があると判定する。この場合、ステップＳ２１０８で否定判定されるので、本ルーチンを終了して、図４ＢのステップＳ２２に進む。ステップＳ２２において、信号出力部４２７は、安全信号ＳＳ２をオンからオフに切り替えることにより、プレスブレーキ制御装置３０に対して動作の停止を指示する。また、ステップＳ２３において、システム制御部４２８は、操作パネルにアラーム表示を行い、作業者にアラーム発生を伝達する。

一方、第１受光信号Ｒｃｖｉａが基準信号ＢＳｎと一致せず、かつ第２受光信号Ｒｃｖｉｂが基準信号ＢＳｎと一致しない場合には、信号比較部４２６は、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路にクロストーク故障がないと判定する。この場合、図７ＡのステップＳ２１０８で肯定判定されるので、図７ＢのステップＳ２１０９に進む。

例えば受光器カウンタｉが“２”で、チェックパルスカウンタｎが“１”の場合を例に、ステップＳ２１０８の処理を説明する。チェックパルスカウンタｎが“１”の場合は、チェックパルスＣＰ１は、論理回路９１のみに入力されている。そのため、チェックパルスＣＰ１が入力されていない論理回路９２から出力される第１及び第２受光信号Ｒｃｖ２ａ、Ｒｃｖ２ｂは、受光器７２から出力される受光信号Ｒｃｖ２とそのまま一致する。

第１及び第２受光信号Ｒｃｖ２ａ、Ｒｃｖ２ｂがクロストークの影響を受けない正常な信号であれば、第１及び第２受光信号Ｒｃｖ２ａ、Ｒｃｖ２ｂの各々は、基準信号ＢＳ１と一致しない。一方、クロストークの影響を受けて、上述のような特異な故障が発生している場合には、図８の領域ＲＣ５、ＲＣ６に示すように、第１及び第２受光信号Ｒｃｖ２ａ、Ｒｃｖ２ｂの各々は、基準信号ＢＳ１と一致する。このような概念に基づいて、ステップＳ２１０８の処理により、故障の判定が可能となる。

図７ＢのステップＳ２１０９において、信号比較部４２６は、受光器カウンタｉを“１”だけカウントアップする。

ステップＳ２１１０に進み、信号比較部４２６は、受光器カウンタｉが、受光器７１〜７７の数Ｎｍａｘを超えたか否かを判定する。受光器カウンタｉが受光器７１〜７７の数Ｎｍａｘを超えていない場合には、ステップＳ２１１０で否定判定され、図７ＡのステップＳ２１０３に戻る。すなわち、信号比較部４２６は、受光器カウンタｉをカウントアップしつつ、この受光器カウンタｉが１〜７の間、図７ＡのステップＳ２１０３〜図７ＢのＳ２１１０の処理を繰り返す。一方、受光器カウンタｉが受光器７１〜７７の数Ｎｍａｘを超えた場合には、ステップＳ２１１０で肯定判定され、ステップＳ２１１１に進む。

ステップＳ２１１１において、信号比較部４２６は、時間カウンタｔをカウントアップする。

ステップＳ２１１２に進み、信号比較部４２６は、時間カウンタｔがチェックパルスＣＰｎの出力期間ｔｃを超えたか否かを判定する。時間カウンタｔがチェックパルスＣＰｎの出力期間ｔｃを超えた場合には、ステップＳ２１１２で肯定判定され、ステップＳ２１１３に進む。一方、時間カウンタｔがチェックパルスＣＰｎの出力期間ｔｃを超えない場合には、ステップＳ２１１２で否定判定され、図４ＡのステップＳ１４に戻る。

図７ＢのステップＳ２１１３において、チェックパルス出力部４２４は、信号比較部４２６からの指示に応じて、チェックパルスＣＰｎの出力を停止する。

ステップＳ２１１４に進み、信号比較部４２６は、時間カウンタｔを初期化することにより、時間カウンタｔを“０”にリセットする。

ステップＳ２１１５に進み、信号比較部４２６は、チェックパルスカウンタｎを“１”だけカウントアップする。

ステップＳ２１１６に進み、信号比較部４２６は、チェックパルスカウンタｎが受光器７１〜７７の数Ｎｍａｘを超えたか否かを判定する。チェックパルスカウンタｎが受光器７１〜７７の数Ｎｍａｘを超えない場合には、ステップＳ２１１６で否定判定され、図４ＡのステップＳ１４に戻る。一方、チェックパルスカウンタｎが受光器７１〜７７の数Ｎｍａｘを超えた場合には、ステップＳ２１１６で肯定判定され、Ｓ２１１７に進む。

ステップＳ２１１７において、信号比較部４２６は、チェックパルスカウンタｎを初期化することにより、チェックパルスカウンタｎを“１”にリセットして、図４ＡのステップＳ１４に戻る。

図８に示すように、信号比較部４２６は、チェックパルスＣＰｎを出力する対象を基準周期Ｔ毎に切り替えながら、論理回路９２〜９７の各々に対してチェックパルスＣＰ２〜ＣＰ７を順次出力する指示をチェックパルス出力部４２４に入力する。これにより、期間Ｔ１〜Ｔ１′で行ったのと同様な処理を、チェックパルスＣＰ２〜ＣＰ７の各々の出力期間Ｔ２〜Ｔ２′・・・Ｔ７〜Ｔ７′において繰り返し実行する。

第２故障判定処理では、チェックパルスＣＰｎを順次出力することにより故障判定を行う。よって、故障個所によっては基準周期Ｔに依存する故障判定の遅れが発生する。この為、第１故障判定処理と第２故障判定処理とを両方採用することで、故障を即時に漏れなく検知することが可能となる。

図４ＢのステップＳ２４において、加工を継続する場合、ステップＳ２４で肯定判定され、ステップＳ２５に進む。ステップＳ２５において、プレスブレーキ制御装置３０からシステム制御部４２８にリセット信号ＲＳＴが入力される。ステップＳ２６において、第２の制御装置４２の信号比較部４２６は、チェックパルスカウンタｎを初期化することにより、チェックパルスカウンタｎを“１”にリセットする。ステップＳ２７において、第２の制御装置４２の信号比較部４２６は、時間カウンタｔを初期化することにより、時間カウンタｔを“０”にリセットする。ステップＳ２８において、システム制御部４２８は信号出力部４２７に安全信号ＳＳ２のオン出力をする指令を出力し、図４ＡのステップＳ１４に戻る。

一方、加工を継続しない場合には、ステップＳ２４で否定判定され、ステップＳ２９に進む。ステップＳ２９において、第２の制御装置４２の投光信号出力部４２５は、投光器６０への投光信号の出力を終了して、図４Ａ及び図４Ｂのフローチャートを終了する。

以上説明したように、実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。

安全装置５０は、投光器６０と、受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７を各々出力する複数の受光器７１〜７７と、受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７を２分岐して、第１受光信号Ｒｃｖｉａと第２受光信号Ｒｃｖｉｂとして出力する複数の分岐回路８１〜８７とを有する。安全装置５０は、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａが入力される第１の制御装置４１と、第１の制御装置４１とは異なる制御装置であって、複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂが入力される第２の制御装置４２と、を有する。

第２の制御装置４２は、第１の制御装置４１に入力された複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａを、第１の制御装置４１から通信により取得する。第２の制御装置４２は、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａと複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂとに基づいて、第１及び第２の制御装置４１、４２の回路の故障を判定する。第２の制御装置４２は、故障の判定結果に基づいて、安全信号ＳＳ２の状態を制御する。

複数の受光器７１〜７７から出力される信号は、分岐回路８１〜８７を介して第１及び第２の制御装置４１、４２へとそれぞれ伝達される。分岐回路８１〜８７は、第１及び第２の制御装置４１、４２の外部に位置するので、回路同士の沿面距離を確保することができる。そのため、分岐回路８１〜８７を伝達される信号同士でクロストーク故障が発生することを抑制することができる。加えて、クロストーク故障の影響を受けた信号が、分岐回路８１〜８７によって分岐され、第１及び第２の制御装置４１、４２へとそれぞれ伝達されるといった事態を抑制することができる。

第１の制御装置４１の内部では、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａが並列的に伝達されるので、クロストーク故障の影響は排除しきれない。このことは、第２の制御装置４２においても同様である。ただし、第１の制御装置４１と第２の制御装置４２とは独立して構成され、その信号の入力も二重化されている。そのため、第２の制御装置４２の回路でクロストーク故障が発生した場合、クロストーク故障の影響は、第２の制御装置４２の回路を伝達される複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂに限定される。同様に、第１の制御装置４１の回路でクロストーク故障が発生した場合、クロストーク故障の影響は、第１の制御装置４１の回路を伝達される複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａに限定される。

本実施形態の第２の制御装置４２によれば、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａ及び複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂの双方を監視することができる。これにより、第２の制御装置４２は、第１及び第２受光信号Ｒｃｖｉａ、Ｒｃｖｉｂに現れる、回路故障に起因する固有の特徴を見極めることができるので、第１及び第２の制御装置４１、４２の回路の故障を判定することができる。その結果、第１及び第２の制御装置４１、４２の回路にクロストーク故障が発生した場合であっても、第２の制御装置４２は回路の故障を適切に判定することができる。

加えて、第２の制御装置４２は、第１の制御装置４１に入力される複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａを、通信により取得している。したがって、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａは、複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂのように、第２の制御装置４２に並列的に入力されている構成とは相違する。

なお、複数の受光器７１〜７７と複数の投光器とが一対一で対応している構成であれば、各々の受光器７１〜７７が受光する光線を個別に制御することができる。この場合にあっては、第２の制御装置４２は、固有の入力である複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂのみを用いてもクロストーク故障を判定することができる。一方、本実施形態の安全装置５０は、１個の投光器６０に対して複数の受光器７１〜７７が対応しているので、個々の受光器７１〜７７が受光する検知光ＬＢを個別に制御することができない。したがって、第２の制御装置４２は、上述の方法を用いることで、回路の故障を判定することが可能となる。

本実施形態において、第２の制御装置４２は、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａと複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂとの比較結果に基づいて、第１及び第２の制御装置４１，４２の回路の故障を判定している。具体的には、第２の制御装置４２は、同一の受光器から出力された第１受光信号Ｒｃｖｉａと第２受光信号Ｒｃｖｉｂとが一致するか否かを判定する処理を、複数の受光器７１〜７７の各々について行っている（第１故障判定処理）。

第１受光信号Ｒｃｖｉａと第２受光信号Ｒｃｖｉｂとは、受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７が２分岐された信号である。つまり、第１及び第２の制御装置４１、４２のいずれにも回路の故障がない場合、第１受光信号Ｒｃｖｉａと第２受光信号Ｒｃｖｉｂとは一致する。したがって、同一の受光器７１〜７７から出力された第１受光信号Ｒｃｖｉａと第２受光信号Ｒｃｖｉｂとを比較することにより、第１及び第２の制御装置４１、４２の一方の回路の故障を判定することができる。

本実施形態において、複数の分岐回路８１〜８７の各々は、分岐された受光信号Ｒｃｖ１〜Ｒｃｖ７と、チェックパルスＣＰｎとの排他的論理和を演算する論理回路９１〜９７を備えている。論理回路９１〜９７は、演算結果を第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａ及び第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂとして出力する。

この構成によれば、チェックパルスＣＰｎを制御することで、第１及び第２の制御装置４１、４２に入力される第１受光信号Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａ及び第２受光信号Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂを意図的にコントロールすることができる。これにより、複数の受光器７１〜７７と複数の投光器とが一対一で対応している構成において各々の受光器７１〜７７が受光する光線を個別に制御する方法と類似の効果を得ることができる。加えて、
第１故障判定処理の他、第２故障判定処理を行うことができ、様々なバリエーションで発生する回路の故障を適切に判定することができる。

本実施形態において、論理回路９１〜９７の各々は、第１排他的論理和回路ＸＯＲ１ａ〜ＸＯＲ７ａと、第２排他的論理和回路ＸＯＲ１ｂ〜ＸＯＲ７ｂとで構成されている。

第１及び第２排他的論理和回路ＸＯＲ１ａ〜ＸＯＲ７ａ、ＸＯＲ１ｂ〜ＸＯＲ７ｂは、分岐点Ｐ１〜Ｐ７よりも下流側かつ第１及び第２の制御装置４１、４２よりも前段に設けられる。よって、第１及び第２の制御装置４１、４２の一方に回路の故障が発生した場合でも、他方の回路に影響を与えない。また、２分岐された回路の各々において排他的論理和回路を設けているので、排他的論理和回路についても二重化を図ることができる。これにより、安全装置５０に対する信頼性を高めることができる。

本実施形態において、第２の制御装置４２は、チェックパルスＣＰｎを出力する対象を切り替えながら、複数の分岐回路８１〜８７に設けられた論理回路９１〜９７の各々に対してチェックパルスＣＰｎを順次出力する。

この構成によれば、チェックパルスＣＰｎの出力対象を順番に切り替えることができる。これにより、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａ及び複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂに対して、万遍なく第２故障判定処理を行うことができる。これにより、故障の検知精度を上げることができる。

第２の制御装置４２は、投光信号と、チェックパルスＣＰｎとに基づいて、論理回路９１〜９７の各々から出力されるべき基準信号ＢＳｎを生成する。第２の制御装置４２は、基準信号ＢＳ１〜ＢＳ７と、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａ及び複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂとの比較結果に基づいて、第１及び第２の制御装置４１、４２の回路の故障を判定する。

具体的には、第２の制御装置４２は、論理回路９１〜９７の各々について、第１処理及び第２処理を行う（第２故障判定処理）。ここで、第１処理は、チェックパルスＣＰｎを出力した論理回路９１〜９７を対象として、第１受光信号Ｒｃｖｉａ及び第２受光信号Ｒｃｖｉｂの各々が、基準信号ＢＳ１〜ＢＳ７と一致するか否かを判定する処理である。第２処理は、チェックパルスＣＰｎを出力していない残余の論理回路９１〜９７を対象として、第１受光信号Ｒｃｖｉａ及び第２受光信号Ｒｃｖｉｂの各々が、基準信号ＢＳｎと一致しないか否かを判定する処理である。

基準信号ＢＳｎは、検知光ＬＢの投光信号とチェックパルスＣＰｎとの排他的論理和を演算した信号である。よって、基準信号ＢＳｎは、チェックパルスＣＰｎが出力された論理回路９１〜９７から出力される第１及び第２受光信号Ｒｃｖｉａ、Ｒｃｖｉｂについての正常な信号を示している。よって、第１及び第２受光信号Ｒｃｖｉａ、Ｒｃｖｉｂの各々が基準信号ＢＳｎと一致したかどうかにより、第２の制御装置４２は、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路にクロストーク故障が発生していると判定できる。

これにより、第２の制御装置４２は、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路にクロストーク故障が発生した場合でも、安全制御装置４０の回路の故障を検出できる。

本実施形態において、第１の制御装置４１は、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａのみに基づいて、複数の受光器７１〜７７の各々が遮光状態であるか否かを判定している。また、第２の制御装置４２は、複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂのみに基づいて、複数の受光器７１〜７７の各々が遮光状態であるか否かを判定する。

この構成によれば、複数の受光器７１〜７７の遮光状態の判定を二重化することができ、安全装置５０冗長化を図ることができる。また、この二重化された構成を前提に、遮光状態を判定するために他方の制御装置の回路に入力される信号を利用して、回路の故障を判定することができる。これにより、遮光監視の二重化と、回路故障の判定とを両立することができる。回路の故障を判定する機能を備えているので、第１及び第２の制御装置４１、４２は、回路の故障による影響を排除した状態で遮光状態の判定を行うことができる。よって、遮光状態の判定の信頼性を向上することができる。

なお、本実施形態では、回路の故障を判定する処理が、第２の制御装置４２のみによって実行される形態を説明した。しかしながら、上述した回路の故障を判定する処理が、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方で実施されてもよい。この場合、図９に示すように、第１の制御装置４１は、上述した構成に加えて、信号比較部４１６をさらに有している。

第１の制御装置４１は、第２の制御装置４２に入力された複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂを、第２の制御装置４２から通信により取得し、複数の第１受光信号Ｒｃｖｉａと複数の第２受光信号Ｒｃｖｉｂとに基づいて、第１及び第２の制御装置４１，４２の回路の故障を判定する。また、第１の制御装置４１は、故障の判定結果に基づいて、安全信号ＳＳ１の状態を制御する。

このように、第１及び第２の制御装置４１、４２の各々で、回路の故障を判定することができ、回路故障の判定を二重化することができる。これにより、安全装置５０の冗長化を図ることができる。

また、本実施形態では、第１及び第２の制御装置４１、４２の一方のみの回路の故障を判定する場合に、第１故障判定処理を実行し、第１及び第２の制御装置４１、４２の両方の回路の故障を判定する場合に、第２故障判定処理を実行した。第１故障判定処理は即時検出性を有し、第２故障判定処理は多重故障を検出することが可能になる。しかしながら、一方のみの回路の故障を判定する場合に、第２故障判定処理を用いてもよい。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

本実施形態では、回路の故障としてクロストーク故障を例示したが、これに限らない、回路の故障としては、一時的な回路の異常、断線、ショートなどの種々の故障を含むものである。

１ プレスブレーキ（加工機）
ＳＳ１，ＳＳ２ 安全信号
５０ 安全装置
ＬＢ 検知光（光線）
６０ 投光器
Ｒｃｖ１〜７ 受光信号
７１〜７７ 受光器
Ｒｃｖ１ａ〜Ｒｃｖ７ａ（Ｒｃｖｉａ） 第１受光信号
Ｒｃｖ１ｂ〜Ｒｃｖ７ｂ（Ｒｃｖｉｂ） 第２受光信号
８１〜８７ 分岐回路
４１ 第１の制御装置
４２ 第２の制御装置

Claims (9)

1. 光線を射出する投光器と、
   前記投光器から射出された光線を各々受光し、前記光線の受光状態に応じた受光信号を各々出力する複数の受光器と、
   前記複数の受光器に対応して設けられ、対応する受光器から出力された前記受光信号を２分岐して第１受光信号及び第２受光信号として出力する複数の分岐回路と、
   前記複数の分岐回路から出力された複数の第１受光信号が入力される第１の制御装置と、
   前記第１の制御装置とは異なる制御装置であって、前記複数の分岐回路から出力された複数の第２受光信号が入力される第２の制御装置と、
   を有し、
   前記複数の分岐回路の各々は、
   前記受光信号と、故障を判定するためのパルス信号であるチェックパルスとの排他的論理和を演算する論理回路を備え、
   前記論理回路の各々は、
   演算結果を前記第１受光信号及び前記第２受光信号として出力しており、
   前記第２の制御装置は、
   前記第１の制御装置に入力された前記複数の第１受光信号を、前記第１の制御装置から通信により取得し、
   前記複数の第１受光信号と前記複数の第２受光信号とに基づいて、前記第１及び第２の制御装置の回路の故障を判定し、
   故障の判定結果に基づいて、加工機に供給する安全信号の状態を制御する
   安全装置。
2. 前記第２の制御装置は、
   前記チェックパルスを出力する対象を切り替えながら、前記複数の分岐回路に設けられた前記論理回路の各々に対して前記チェックパルスを順次出力する
   請求項１に記載の安全装置。
3. 前記論理回路の各々は、
   ２分岐された前記受光信号の一方と前記チェックパルスとの排他的論理和を演算し、演算結果を前記第１受光信号として出力する第１排他的論理和回路と、
   ２分岐された前記受光信号の他方と前記チェックパルスとの排他的論理和を演算し、演算結果を前記第２受光信号として出力する第２排他的論理和回路と、
   を含む
   請求項２に記載の安全装置。
4. 前記第２の制御装置は、
   前記複数の第１受光信号と前記複数の第２受光信号との比較結果に基づいて、前記第１及び第２の制御装置の回路の故障を判定する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の安全装置。
5. 前記第２の制御装置は、
   前記複数の第１受光信号と前記複数の第２受光信号とを比較する比較処理として、
   同一の受光器から出力された前記第１受光信号と前記第２受光信号とが一致するか否かを判定する処理を、
   前記複数の受光器の各々について行う
   請求項４記載の安全装置。
6. 前記第２の制御装置は、
   前記投光器のオンオフ状態を制御する投光信号と、前記チェックパルスとに基づいて、前記論理回路の各々から出力されるべき基準信号を生成し、
   前記基準信号と、前記複数の第１受光信号及び前記複数の第２受光信号との比較結果に基づいて、前記第１及び第２の制御装置の回路の故障を判定する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の安全装置。
7. 前記第２の制御装置は、
   前記基準信号と、前記複数の第１受光信号及び前記複数の第２受光信号とを比較する比較処理として、
   前記チェックパルスを出力した前記論理回路を対象として、前記論理回路から出力される前記第１受光信号及び前記第２受光信号の各々が、前記基準信号と一致するか否かを判定する第１処理、及び
   前記チェックパルスを出力していない残余の論理回路を対象として、前記論理回路から出力される前記第１受光信号及び前記第２受光信号の各々が、前記基準信号と一致しないか否かを判定する第２処理を、
   前記論理回路の各々について行う
   請求項２を引用する請求項６記載の安全装置。
8. 前記第１の制御装置は、
   前記第２の制御装置に入力された前記複数の第２受光信号を、前記第２の制御装置から通信により取得し、
   前記複数の第１受光信号と前記複数の第２受光信号とに基づいて、前記第１及び第２の制御装置の回路の故障を判定し、
   故障の判定結果に基づいて、前記安全信号の状態を制御する請求項１〜７のいずれか１項に記載の安全装置。
9. 前記第１の制御装置は、
   前記複数の第１受光信号のみに基づいて前記複数の受光器の各々が遮光状態であるか否かを判定し、
   前記遮光状態の判定結果に基づいて前記安全信号の状態を制御し、
   前記第２の制御装置は、
   前記複数の第２受光信号のみに基づいて、前記複数の受光器の各々が遮光状態であるか否かを判定し、
   前記遮光状態の判定結果に基づいて、前記安全信号の状態を制御する
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の安全装置。

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