JP3181769U

JP3181769U - プレス機械の安全装置

Info

Publication number: JP3181769U
Application number: JP2012007422U
Authority: JP
Inventors: 寿彦八木
Original assignee: 株式会社湘南ユニテック
Priority date: 2012-12-07
Filing date: 2012-12-07
Publication date: 2013-02-21
Anticipated expiration: 2022-12-07

Abstract

【課題】ボルスタとスライドとの間の領域に居残った作業者の検知を可能とした安全性の高いプレス機械の安全装置を提供する。
【解決手段】金型７の下型７ａが固定されるボルスタ５と、金型７の上型７ｂが固定されるスライド６とを有するプレス機械１に、ボルスタ５とスライド６との間の領域つまりダイルーム８の内部の異物を検知するためのエリアセンサ１０を設ける。エリアセンサ１０は、水平方向にレーザー光を投光する投光部と該レーザー光の反射光を受光する受光部とを備えたものとし、スライド６が上死点にあるときに、下型７ａと上型７ｂとの間の高さでボルスタ５とスライド６との間の領域内にレーザー光を投光する構成とする。エリアセンサ１０に制御ユニットを接続し、エリアセンサ１０が異物を検知したときに、制御ユニットによりスライド６の起動を禁止させるようにする。
【選択図】図１

Description

本考案は、金型の下型が固定されるボルスタと、金型の上型が固定されるスライドとを有するプレス機械の安全装置に関する。

従来から、自動車の車体パネル等を製造するために用いられる大型のプレス機械では、ボルスタとスライドとの間の領域であるダイルーム内への作業者の侵入を防止するために、ダイルーム内への入口部分に光線式の安全装置を配置するようにしていた（例えば特許文献１参照）。

光線式の安全装置は、光線を投光する投光器と投光器が投光した光線を受光する受光器とをダイルームの入口部分の両側に対向配置した構成となっており、プレス機械が動作しているときに作業者がダイルーム内へ侵入しようとすると、投光器と受光器との間で光線が遮られることにより作業者の侵入を検知して、プレス機械を停止させるものであった。

特開２００４−４２１０１号公報

しかしながら、上記従来の安全装置は、作業者のダイルーム内への侵入を検知することはできるが、作業者がダイルーム内に完全に入ってしまった後、ダイルーム内に作業者が居残った状態のまま安全装置がリセットされた場合には、ダイルーム内に居残った作業者を検知することができないという問題点を有していた。

本考案は、従来技術が抱えるこのような問題を解決することを課題とするものであり、その目的とするところは、ボルスタとスライドとの間の領域に居残った作業者の検知を可能とした安全性の高いプレス機械の安全装置を提供することにある。

本考案のプレス機械の安全装置は、金型の下型が固定されるボルスタと、前記金型の上型が固定されるスライドとを有するプレス機械の安全装置であって、水平方向に検知光を投光する投光部と該検知光の反射光を受光する受光部とを備え、前記スライドが上死点にあるときに、前記上型と前記下型との間の高さで前記ボルスタと前記スライドとの間の領域内に前記検知光を投光して該領域内の異物を検知するエリアセンサと、前記エリアセンサが前記ボルスタと前記スライドとの間の領域内に異物を検知したときに、前記スライドの起動を禁止する制御手段とを有することを特徴とする。

本考案のプレス機械の安全装置は、上記構成において、前記エリアセンサの高さを調整する昇降装置を備えるのが好ましい。

本考案のプレス機械の安全装置は、上記構成において、前記昇降装置により、前記金型の種類に応じて前記エリアセンサの高さが自動的に調整されるのが好ましい。

本考案によれば、ボルスタとスライドとの間の領域に作業者が居るときには、この作業者をエリアセンサにより検知してスライドの起動を禁止することができるので、ボルスタとスライドとの間の領域内への作業者の居残りに対する安全性を高めることができる。したがって、ボルスタとスライドとの間の領域内に居残った作業者の検知を可能とした安全性の高いプレス機械の安全装置を提供することができる。

本考案によれば、エリアセンサの高さを調整する昇降装置を備えることにより、形状が相違する種々の金型に対して、エリアセンサの高さを当該金型の開口部の高さに合わせることができるので、金型を異物として検知することなく、ボルスタとスライドの間の領域の異物を精度よく検知することができる。

本考案によれば、昇降装置によって、金型の種類に応じてエリアセンサの高さを自動的に調整することにより、金型の段替え後において、エリアセンサの手動による高さ調整を不要として、この安全装置の設定作業を容易にすることができる。

本考案の一実施の形態である安全装置が設けられたプレス機械の外観図である。図１に示すエリアセンサの構造を概略で示す説明図である。エリアセンサの設置高さを示す説明図である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ金型の種類に応じてエリアセンサの設置高さが調整される様子を示す説明図である。エリアセンサの検知範囲を示す説明図である。エリアセンサにより作業者を検知した状態を示す説明図である。

以下、本考案の実施の形態を図面に基づいて詳細に例示説明する。

図１に示すプレス機械１は、例えば自動車の車体パネル等のワークをプレス加工するために用いられる大型のプレス機械である。

このプレス機械１は、一対の側壁部分２と天壁部分３とを備えた門型のフレーム４を有し、このフレーム４の下部にはボルスタ５が設けられている。ボルスタ５の上方にはスライド６が設けられ、このスライド６はフレーム４の側壁部分２に支持されて上下に移動自在となっている。フレーム４の内部にはスライド６を駆動するための機械式や油圧式の駆動機構（不図示）が設けられ、図示しない起動スイッチが押されると、駆動機構が起動してスライド６が上下にスライド動作するようになっている。

ボルスタ５は水平な上面５ａを有し、この上面５ａには金型７の下型７ａが固定されている。また、スライド６の下面６ａには金型７の上型７ｂが固定されている。このように、ボルスタ５とスライド６の間の領域は金型７が設置されるダイルーム８となっている。

ダイルーム８は、その両側方がフレーム４の側壁部分３により覆われるが、プレス機械１の前面側と後面側とは開放されている。ダイルーム８は作業者が侵入可能な大きさを有しており、金型７の段替え等においては、プレス機械１の前面側または後面側の開放部分を入口として、作業者がダイルーム８の内部へ侵入可能となっている。

ダイルーム８の内部への作業者の侵入を検知するために、プレス機械１の前面と後面には、それぞれ光線式安全装置９が設けられている。これらの光線式安全装置９は従来から知られた構成のものであり、光線を投光する投光器９ａと投光器９ａが投光した光線を受光する受光器９ｂとを備えている。スライド６が上下動しているときに作業者がダイルーム８の内部へ侵入しようとすると、投光器９ａと受光器９ｂとの間で光線が遮られて、作業者の侵入が検知され、プレス機械１つまりスライド６の作動が自動的に停止される。

上記従来の構成の光線式安全装置９は、作業者のダイルーム８の内部への侵入を検知することはできるが、ダイルーム８の内部に居残った作業者を検知することはできない。そこで、本考案では、ボルスタ５とスライド６の間の領域つまりダイルーム８の内部の作業者の居残りを検知するために、プレス機械１に安全装置としてエリアセンサ１０を設けるようにしている。

本考案の一実施の形態であるエリアセンサ１０としては、例えばレーザー反射型のものを用いることができる。図２に示すように、レーザースキャナーとも呼ばれるレーザー反射型のエリアセンサ１０は、センサケース１１の内部にセンサユニット１２を有しており、このセンサユニット１２は、検知光としてレーザー光を投光する投光部１３と、投光部１３から投光されたレーザー光の反射光を受光する受光部１４とを備えている。センサユニット１２には一対のプリズム１５ａ，１５ｂが配置され、投光部１３から投光されたレーザー光はプリズム１５ａ，１５ｂにより反射されてセンサケース１１の前面から外部へ向けて水平に投光される。これに対して、レーザー光の反射光は一方のプリズム１５ｂにより反射されるとともに他方のプリズム１５ａを通過して受光部１４に案内される。なお、符号１６は、センサケース１１の前面に設けられたレーザー光を透過可能な半透明のカバーである。

センサユニット１２はセンサケース１１の内部で垂直軸Ａを中心として回動自在に支持されており、電動モータ等の図示しない駆動源により駆動されて当該垂直軸Ａを中心として所定の角度範囲で回動することができるようになっている。

このようなレーザー反射型のエリアセンサ１０としては、例えばＳＩＣＫ社製のレーザー反射型エリアセンサＳ３０００を用いることができる。

エリアセンサ１０はフレーム４の側壁部分２の内側に設けられた昇降装置１７に取り付けられ、この昇降装置１７によりボルスタ５の上面５ａからの高さが調整可能とされている。昇降装置１７は電動モータ等の駆動源により作動してエリアセンサ１０を上下に移動させることができる構成である。図３に示すように、スライド６が上死点となった状態において、エリアセンサ１０は、昇降装置１７により、金型７の下型７ａと上型７ｂとの間の高さに配置される。

ボルスタ５の上面５ａから下型７ａの上面までの高さ（開口部高さ）は金型７の種類によって相違するが、昇降装置１７により、種々の金型７の開口高さに合わせた高さにエリアセンサ１０の高さを調整することができる。例えば、図４（ａ）に示す標準的な開口部高さの金型７に対して、図４（ｂ）に示すように開口部高さが高い金型７が取り付けられた場合には、エリアセンサ１０は昇降装置１７により上方に移動されて、当該金型７の下型７ａと上型７ｂの間の開口部の高さに配置される。反対に、図４（ａ）に示す標準的な開口部高さの金型７に対して、図４（ｃ）に示すように開口部高さが低い金型７が取り付けられた場合には、エリアセンサ１０は昇降装置１７により下方に移動されて、当該金型７の下型７ａと上型７ｂの間の開口部の高さに配置される。

エリアセンサ１０の高さ調整は、例えば、昇降装置１７に設けた操作盤を操作することにより行われる。この操作は、例えば操作盤にエリアセンサ１０の高さを数値入力することにより行なうことができる。

また、エリアセンサ１０の高さ調整を、金型７の種類に応じて自動的に行わせることもできる。この場合、例えば、昇降装置１７に設けた操作盤に、予め複数種類の金型７の金型番号と各金型番号に対応したエリアセンサ１０の高さデータとを入力しておき、操作盤に金型番号が入力されたときに、その入力された金型番号に応じた高さに昇降装置１７を作動させるように構成する。これにより、金型７の段替えの後に、プレス機械１に取り付けた金型７の金型番号を操作盤に入力することで、エリアセンサ１０をその金型７の下型７ａと上型７ｂとの間の高さに対応した高さに自動的に移動させることができる。

エリアセンサ１０は、投光部１３がレーザー光を投光してから、その反射光が受光部１４に入力されるまでの時間に基づき、レーザー光を反射させた物体までの距離を認識することができる。そして、エリアセンサ１０の検知範囲１８は、上記認識可能な距離に基づいて、図５に示すように、ボルスタ５とスライド６との間の領域つまりダイルーム８の水平断面に一致する範囲に設定される。つまり、エリアセンサ１０は、センサユニット１２が垂直軸Ａを中心として０．５度回転する毎に、金型７の下型７ａと上型７ｂとの間の高さで、水平方向にレーザー光を投光することにより、金型７の下型７ａと上型７ｂとの間の高さで、レーザー光によりボルスタ５とスライド６との間の検知範囲１８を走査する。エリアセンサ１０は、金型７の下型７ａと上型７ｂとの間の開口部分の高さでレーザー光を投光するので、金型７を異物として誤検知することなく、ボルスタ５とスライド６の間の検知範囲１８の全体をレーザー光で走査することができる。

なお、エリアセンサ１０の検知範囲１８は、これに接続されるパーソナルコンピュータを用いて設定することができる。また、エリアセンサ１０がレーザー光を投光する回動方向の間隔は０．５度毎に限らず任意の角度に設定することもできる。

図２に示すように、エリアセンサ１０には制御手段としての制御ユニット１９が接続されている。制御ユニット１９はプレス機械１の起動スイッチと連係しており、エリアセンサ１０が検知範囲内に異物を検知したときに、起動スイッチの操作を無効としてプレス機械１つまりスライド６の起動を禁止することができる。

次に、本考案の一実施の形態であるエリアセンサ１０の作用について説明する。

図５に示すように、エリアセンサ１０の検知範囲１８に異物がない場合には、プレス機械１は起動可能な状態とされ、起動スイッチを押すことによりスライド６を起動させることができる。

一方、図６に示すように、エリアセンサ１０の検知範囲１８に異物Ｓがあると、エリアセンサ１０により当該異物Ｓが検知される。したがって、ダイルーム８の内部に作業者（異物Ｓ）が侵入すると、エリアセンサ１０から投光されたレーザー光が作業者に当たり、その反射光がエリアセンサ１０に入力されることにより、検知範囲１８に作業者つまり異物Ｓがあることが検知される。エリアセンサ１０により異物Ｓの検知は、プレス機械１が起動可能な状態のときには常時行われる。

エリアセンサ１０により検知範囲１８に異物（作業者）Ｓが検知されると、制御ユニット１２によりプレス機械１のスライド６の起動が禁止される。したがって、プレス機械１の起動スイッチが押されても、スライド６が起動することがない。

また、エリアセンサ１０が異物Ｓを検知したときには、フレーム４に設けられた警告ランプ２０が点滅し、外部に異常が知らせられる。なお、警告ランプ２０に代えて、または警告ランプ２０に加えてスピーカ等により外部に警報を発するようにしてもよく、また、警告ランプ２０を設けない構成とすることもできる。

このように、本考案では、ダイルーム８の内部の異物を検知するエリアセンサ１０を設け、このエリアセンサ１０が異物を検知したときにはスライド６の起動を禁止するようにしたので、ダイルーム８の内部に作業者が侵入したことを従来の構成の光線式安全装置９で検知した後、ダイルーム８の内部に作業者が居残った状態のまま光線式安全装置９がリセットされた場合であっても、ダイルーム８の内部の作業者の居残りをエリアセンサ１０により確実に検知して、このプレス機械１の安全性を高めることができる。

本考案は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

例えば前記実施の形態においては、エリアセンサ１０として、検知光がレーザー光であるレーザー反射型のものを用いているが、これに限らず、可視光線等の他の波長の検知光を用いたエリアセンサを用いることもできる。

１プレス機械
２側壁部分
３天壁部分
４フレーム
５ボルスタ
５ａ上面
６スライド
６ａ下面
７金型
７ａ下型
７ｂ上型
８ダイルーム
９光線式安全装置
９ａ投光器
９ｂ受光器
１０エリアセンサ（安全装置）
１１センサケース
１２センサユニット
１３投光部
１４受光部
１５ａ，１５ｂプリズム
１６カバー
１７昇降装置
１８検知範囲
１９制御ユニット（制御手段）
２０警告ランプ
Ａ垂直軸
Ｓ異物

Claims

金型の下型が固定されるボルスタと、前記金型の上型が固定されるスライドとを有するプレス機械の安全装置であって、
水平方向に検知光を投光する投光部と該検知光の反射光を受光する受光部とを備え、前記スライドが上死点にあるときに、前記上型と前記下型との間の高さで前記ボルスタと前記スライドとの間の領域内に前記検知光を投光して該領域内の異物を検知するエリアセンサと、
前記エリアセンサが前記ボルスタと前記スライドとの間の領域内に異物を検知したときに、前記スライドの起動を禁止する制御手段とを有することを特徴とするプレス機械の安全装置。
前記エリアセンサの高さを調整する昇降装置を備える請求項１記載のプレス機械の安全装置。
前記昇降装置により、前記金型の種類に応じて前記エリアセンサの高さが自動的に調整される請求項２記載のプレス機械の安全装置。