JP2712041B2 - 工作機の光線式安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業の利用分野） 本発明は、工作機の光線式安全装置に関し、特にプレ
ス機械等の工作機前面に設けられた光線の保護区域に作
業者が誤って手を入れたような場合に、前記光線が遮断
され、これを検知して工作機の動作を停止させるように
した工作機の光線式安全装置に関する。

（従来の技術） 従来、プレス機械等の工作機では、その危険性に鑑
み、作業者が被工作物のセット等の作業のため、もしく
は誤って工作機の近辺に手を入れたような場合には、こ
れを検知して工作機の動作を停止させるように構成され
た安全装置が付設されている。

上記安全装置には、工作機の前面に光線による保護区
域を設け、この保護区域が作業者あるいは被工作物等に
よって遮られた時に工作機の動作を停止させるように構
成された光線式安全装置がある。

第３図は、前記光線式安全装置の一例を示す斜視図で
ある。

同図において、プレス機械５の前面左右両側には、そ
れぞれ投光器１および受光器２が配置されている。この
投光器１には複数の発光素子が、また受光器２には前記
発光素子と同数の受光素子がそれぞれ対向して縦に配列
されている。投光器１および受光器２は、この投光器１
から受光器２に向けて照射される光線によって形成され
る複数の光軸４で前記プレス機械５の全幅がカバーされ
るように、このプレス機械５の幅と略同一の間隔をあけ
て配置されている。

プレス機械５の運転中に前記光軸４が遮られると、こ
れを検知して制御装置３が作動し、プレス機械に原動機
の動力を伝達するクラッチを切離してこのプレス機械の
動作を急停止させるようにしている。

前記制御装置３の回路要部の一例を第２図に示す。

同図において、ライン7,8間には図示しない電源によ
って電圧が印加されている。

このライン7,8間にはスイッチ９、およびリレー接点1
0aならびにプレス機械５に動力を伝達するクラッチの作
動用バルブのコイル11が設けられている。前記リレー接
点10aは、前記受光器２で投光器１からの照射光を受光
している場合は制御回路14に受光信号が入力してリレー
10が作動して閉じるように構成されている。したがっ
て、前記受光器２で受光信号が検出されている場合は、
安全が確保されているということになって、スイッチ９
が投入されるとコイル11が励磁されてバルブが作動して
クラッチ（図示しない）が結合される。

一方、前記光軸４が遮断されると、前記リレー接点10
aは開いてコイル11に電流が供給されなくなって前記ク
ラッチの連結が断たれ、同時にブレーキ（図示しない）
が作動してプレス機械は急停止する。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術において、安全装置が働いて光軸４が遮
断されると、前記リレー接点10aが通電状態で開かれる
ことになって、接点間でスパークが生じる。このような
接点動作が繰返し行われると、リレー接点10aが焼付い
て（溶着して）開かなくなることがある。

その結果、前記光軸４が遮断されてもリレー接点10a
は開かないため、コイル11に対する電流供給が停止され
ないという問題点があった。

本発明の目的は、上記問題点を解消し、前記リレー接
点10aが溶着して開かないようなことがあっても、光軸
４が遮断された時には確実にプレス機械５の動作が急停
止するようにした工作機の光線式安全装置を提供するこ
とにある。

（課題を解決するための手段および作用） 上記問題点を解決し、目的を達成するために、本発明
は、前記光軸の遮断に応答して工作機の動力制御用駆動
コイルへの通電を遮断するように配置された第１リレー
の接点が、前記光軸が遮断されているにもかかわらず閉
じていて、前記駆動コイルへの通電が遮断されていない
場合は、前記第１のリレーの接点に直列に接続された第
２のリレーの接点を開いて通電を遮断するようにした点
に特徴がある。

さらに、本発明は、前記特徴に加えて、前記第２のリ
レーの接点が開かれたことを知らせる手段を具備した点
に第２の特徴がある。

光軸の遮断時に、前記動力伝達手段の駆動コイルが通
電状態にあるか否かを検出することによって、光軸の遮
断に対して前記第１のリレーが応答して動作しているか
否かを判断できる。したがって、第１のリレーが正常に
動作していない場合には、この第１のリレーに代わり、
第２のリレーを作動させて前記駆動部への電源供給を断
つことができ、その結果、第１リレー接点が溶着して
も、確実に工作機の作動停止ができる。

また、前記第２の特徴によって、前記第１のリレーが
正常に動作していないことを検知できるので、前記第１
のリレーが正常に動作していないことを容易に判別で
き、正常動作に回復させるための対策をとれる。

（実施例） 以下に図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図は、第３図に示したようなプレス機械等の工作機
に使用される光線式安全装置の回路図の一例である。第
１図において、第２図と同符号は同一または同等部分を
示す。

同図において、ライン7,8上の点ＣとＤとを結ぶライ
ンCDには、スイッチ９、コイル11、第１のリレー接点10
a、および第２のリレー接点12bが直列に接続されて配置
されている。そして、電流検出用センサ13が前記ライン
CDに近接して配置されている。この検出センサ13はハイ
インピーダンスのコイル13a、検出部13bおよび増幅器13
cから構成される。

ラインCDに電流が流れているとコイル13aに誘起電圧
が発生して検出部13bでこの誘起電圧が検出される。検
出された電圧は増幅器13cで増幅され、電圧検出時は
“ハイ（Ｈ）”、電圧が検出されない時は“ロー
（Ｌ）”の信号がANDゲート16に出力される。

投光器１の発光ダイオード1aと、受光器２のフォトト
ランジスタ2aとは互いに対向して配置されている。

発光ダイオード1aで発生した光がフォトトランジスタ
2aで受光されると、その受光信号に応答して制御回路14
が作動する。制御回路14は、受光信号を検出すると第１
のリレー10を付勢し、この第１のリレー10の接点10aを
閉じるように作動する。このように第１リレー接点10a
が閉じた状態でスイッチ９を投入すると、コイル11に通
電され、クラッチが繋がって動力が原動機からプレス機
械等の工作機に伝達される。

さらに、フォトトランジスタ2aが光を検出した場合
は、前記制御回路14からインバータ15に対して“H"信号
が出力され、光が遮断されフォトトランジスタ2aが光を
検出していない場合は、前記制御回路14からインバータ
15に対して“L"信号が出力される。

前記電流検出用センサ13の増幅器13cの出力、および
インバータ15で反転された制御回路14の出力信号はAND
ゲート16に入力される。そして、ANDゲート16から“H"
信号が出力されると、トランジスタ17を介して第２のリ
レー12に電流が流れこの実施例では、“常時閉”である
第２のリレー接点12bが開かれる。

このような構成の本実施例において、第１のリレー接
点10aが溶着していない正常な状態における動作の説明
をする。

まず、発光ダイオード1aおよびフォトトランジスタ2a
間の光軸が遮断されていない時は、上述のように、第１
のリレー接点10aは閉じていて、スイッチ９が投入され
るとコイル11に通電される。

その時、電流検出用センサ13はラインCDの電流を検出
して増幅器13cから“H"信号を出力する。一方、制御回
路14から出力された“H"信号はインバータ15で反転され
て、“L"になる。その結果、ANDゲート16の２つの入力
のうち１つが“L"であるためANDゲート16の出力は“L"
となり、第２のリレー12は付勢されないで第２のリレー
接点12bは“閉”状態を維持している。したがってスイ
ッチ９を投入すると工作機は通常運転される。

このように工作機が運転されている状態で、前記光軸
が遮断されると、制御回路14によって第１のリレー10が
付勢されて第１のリレー接点10aが開き、コイル11への
電流供給が停止してクラッチが解除され、工作機に動力
が伝達されなくなって工作機の動作が停止される。前記
光軸が遮断されると、制御回路14からインバータ15に出
力される信号は“L"になって、インバータ15での反転信
号は、“H"になる。しかし、第１のリレー接点10aが開
いているのでラインCDに電流は流れない。その結果、電
流検出センサ13の出力は“L"となって、この場合にもAN
Dゲート16の出力は“L"であって第２のリレー12は付勢
されず、第２のリレー接点は“閉”状態を維持してい
る。

次に、第１のリレー接点10aが溶着して正常に動作し
ない状態における動作を説明する。

まず、スイッチ９を投入するコイル11は励磁され、ク
ラッチが繋がって工作機に動力が伝達されて通常運転が
行われている。

このように工作機が運転されている状態で、前記光軸
が遮断されると、制御回路14によって第１のリレー10は
付勢されるが、第１のリレー接点10aが焼付いていて開
かず、ラインCD間には通電されたままである。

この時、電流検出用センサ13がラインCDの通電状態を
検出して、ANDゲート16に“H"信号を出力する。そして
制御回路14から出力される“L"信号もインバータ15で反
転されて“H"信号となってANDゲート16に入力される。
その結果、ANDゲートの出力は“H"となり、トランジス
タ17を介して第２のリレー12に電流が流れて第２のリレ
ー接点12bが開き、バルブ11の励磁が解除され工作機は
急停止される。

以上の説明のように、本実施例では、第１のリレー接
点10aが焼付いて開かなくなった場合にも、電流検出用
センサ13によって回路電流を検出することで、この第１
のリレー接点10aの異状動作を検出できるようにした。
そして、この電流検出用センサ13の出力および制御回路
14からの光軸遮断信号に基づいて、前記第１のリレー接
点10aに直列に接続された第２のリレー接点を開き、工
作機を急停止させるようにした。

前記第２のリレー12は第１のリレー10が故障した場合
にのみその接点が開かれるので、その接点12の劣化はほ
とんどなく、非常時には期待どおりの確実な動作を行わ
せることができる。

また、この第２のリレー12は、前記第１のリレー10が
故障した場合にのみ付勢されるので、この第２のリレー
12が付勢された場合にランプあるいはブザー等の警報手
段を接続して作動させれば、この警報に従って第１のリ
レーを交換する等の対策を早期のうちに講じることがで
きる。

なお、本実施例では前記ラインCDの通電状態を電流検
出用センサで検出して、第１のリレー接点の故障を診断
するようにしたが、この第１のリレー接点10a両端の電
位を検出して、この第１のリレー接点10aの導通の有無
を判断しても良い。

さらに、本発明は、投光器と受光器とを工作機の両側
に分離して配置した安全装置に限定されず、投光器と受
光器とを一体化したセンサを工作機の片側に配置し、こ
のセンサに対向させて配置した反射ミラーに投光器の光
を照射し、この反射ミラーの反射光を検出するように構
成された安全装置にも適用できる。

なお、本発明は、プレス機械以外の工作機に適用でき
ることはもちろんである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、光
線式安全装置において光軸が遮断された場合に動作する
第１のリレー接点が焼付いて開かなくなったときにも、
このリレー接点と直列に接続された第２のリレーを動作
させその接点を開いて工作機械に動力を伝達させないよ
うにできるので、安全装置の信頼性が向上する。

また、前記第１のリレー接点が焼付いたことを検知し
て表示または警報することによって、直ちにこのリレー
の交換をできるので、前記２つのリレーによって、常時
２重の安全を確保できる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例を示す回路図、第２図は従来技
術を示す回路図、第３図は光線式安全装置の斜視図であ
る。 １……投光器、1a……発光ダイオード、２……受光器、
2a……フォトトランジスタ、３……制御装置、４……光
軸、９……スイッチ、10……第１のリレー、10a……第
１のリレー接点、11……コイル、12……第２のリレー、
12b……リレー接点、13……電流検出センサ、16……AND
ゲート

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機の少なくとも前面に、光線による保
   護区域が設けられていて、前記光線の光軸が遮断された
   場合に第１のリレーを動作させてそのリレー接点を開
   き、工作機の動作制御用駆動コイルに対する通電を遮断
   して工作機の動作を停止するようにした工作機の光線式
   安全装置において、 前記駆動コイルに通電されていることを検出するセンサ
   と、 前記光軸が遮断されているにもかかわらず前記駆動コイ
   ルに対して通電されている場合に通電付勢される第２の
   リレーと、 前記第１のリレーの接点に直列に接続され、前記第２の
   リレーの付勢に応答して開かれる前記第２のリレーの常
   閉接点とを具備したことを特徴とする工作機の光線式安
   全装置。
2. 【請求項２】前記センサが、前記駆動コイルに対して電
   源を供給するラインの電流を検出するセンサであること
   を特徴とする請求項１記載の工作機の光線式安全装置。
3. 【請求項３】前記センサが、前記第１のリレー接点両端
   の電位を検出するセンサであることを特徴とする請求項
   １記載の工作機の光線式安全装置。
4. 【請求項４】前記第２のリレー接点が開かれたことを知
   らせる手段を具備したことを特徴とする請求項1,2また
   は３記載の工作機の光線式安全装置。