JP3570519B2 - 光線式安全装置のセルフチェックシステム - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、プレス機の光線式安全装置に係わり、特にマイコンを用いた光線式安全装置を制御すると同時にシステム全体の動作を確認するセルフチェックシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プレス機の光線式安全装置において、疑似遮光状態生成回路を別個に設け、その疑似遮光状態生成回路を動作させて、光線式安全装置が正常であることを確認する装置としては、例えば図3に示すような「特公昭58−29440」がある。
図3について簡単に説明すると、所定の危険領域を介して複数の発光素子2a〜2dおよび受光素子4a〜4dを対峙配設し、前記発光素子2a〜2dから前記危険領域を介して前記受光素子4a〜4dに投射されるいずれかの光線の遮断が前記受光素子4a〜4dの出力にもとづき検出されると、所要の装置に非常停止信号を発生するようにした光線式安全装置において、前記発光素子2a〜2dを発光させる発光信号を各発光素子2a〜2d別に発生する発光信号発生回路1と、前記発光信号に対応してそれぞれ設けられ、前記発光信号発生回路1から前記発光素子2a〜2dに加えられる発光信号をそれぞれ開閉する複数のゲート回路3a〜3dと、前記ゲート回路3a〜3dを順次閉にするように走査する走査回路8a〜21等とを備え、前記走査により前記ゲート回路3a〜3dが閉にされたにもかかわらず前記非常信号が発生されない場合はこれを前記光線式安全装置の故障として検出している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光線式安全装置の故障検出装置は、ハードロジック回路のみよりなるため、故障検出装置の構成、および故障が検出されたときその故障箇所の特定は比較的簡単であったが、最近はマイコンを用いたコンパクトで多機能を有する光線式安全装置が使用されるようになると、その故障検出装置の電気回路を含む、全体の動作確認が可能な故障検出装置としては不充分な問題があり、また、故障が検出されたときの故障箇所の特定が困難であるという問題があった。
【0004】
本発明は上記従来の問題点に着目し、セルフチェックシステムの電気回路をマイクロコンピュータのCPUを主体に構成することにより、光線式安全装置の部分に止まらず、セルフチェックシステムの電気回路を含む、全体の動作確認が容易に可能となるような、光線式安全装置のセルフチェックシステムの提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第1の発明では、光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、所定の領域を介して発光素子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記領域を介して前記受光素子に投射される光線の遮断が前記受光素子の出力に基づき検出されるとき、プレス機の駆動装置に非常停止信号を出力する光線式安全装置と、前記セルフチェックシステムを制御するマイコンと、プレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路と、前記光線式安全装置の出力端子と前記マイコンとの間に介在し、前記マイコンから前記光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を入力すると遮光状態の遮光検出信号を前記マイコンへ出力する遮光検出回路と、前記マイコンから出力される前記光線式安全装置の有効・無効切換信号と前記遮光検出信号とを入力し、前記マイコンに前記チェックシステムの正常・異常識別信号を出力すると共に、正常の場合、前記光線式安全装置の有効のとき前記スイッチ回路へ遮断信号を出力し、前記光線式安全装置の無効のとき前記スイッチ回路へ接続信号を出力するRSフリップフロップ回路とにより構成した。
【0006】
また、第2の発明では、光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、所定の領域を介して発光素子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記領域を介して前記受光素子に投射される光線の遮断が前記受光素子の出力に基づき検出されるとき、プレス機の駆動装置に非常停止信号を出力する光線式安全装置と、前記セルフチェックシステムを制御するマイコンと、プレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路と、前記光線式安全装置の出力端子と前記マイコンとの間に介在し、前記マイコンから疑似遮光信号を入力すると遮光検出信号を前記マイコンへ出力する遮光検出回路と、前記マイコンから出力される前記光線式安全装置の有効・無効切換信号と前記遮光検出信号とを入力し、前記マイコンに前記チェックシステムの正常・異常識別信号を出力すると共に、正常の場合、前記光線式安全装置の有効のとき前記スイッチ回路へ遮断信号を出力し、前記光線式安全装置の無効のとき前記スイッチ回路へ接続信号を出力するRSフリップフロップ回路とにより構成した。
【0007】
【作用】
上記第1の発明の構成によれば、マイコンが光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を出力し、その光線式安全装置から遮光検出回路を介して遮光検出信号を入力すると共に、RSフリップフロップ回路に光線式安全装置の有効信号が入力しているときは、そのRSフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に遮断信号を出力すると共に、マイコンにチェックシステムの正常信号を出力する。RSフリップフロップ回路に光線式安全装置の有効信号が入力しているときに、マイコンから光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を出力しても、そのRSフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に接続信号を出力するときには、マイコンにチェックシステムの異常信号を出力する。
【0008】
同様に、マイコンが光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を出力し、その光線式安全装置から遮光検出回路を介して遮光検出信号を入力すると共に、例えばプレス機の上昇行程のように、RSフリップフロップ回路に光線式安全装置の無効信号が入力しているときは、そのRSフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に接続信号を出力すると共に、マイコンにチェックシステムの正常信号を出力する。RSフリップフロップ回路に光線式安全装置の無効信号が入力しているときに、マイコンから光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を出力しても、RSフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に遮断信号を出力するときには、マイコンにチェックシステムの異常信号を出力する。
【0009】
また、上記第2の発明の構成によれば、光線式安全装置の出力端子とマイコンとの間に介在する遮光検出回路へマイコンから疑似遮光信号を出力し、その遮光検出回路からマイコンへ遮光検出信号を入力すると共に、RSフリップフロップ回路に光線式安全装置の有効信号が入力しているときは、そのRSフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に遮断信号を出力すると共に、マイコンにチェックシステムの正常信号を出力する。RSフリップフロップ回路に光線式安全装置の有効信号が入力しているときに、マイコンから遮光検出回路に疑似遮光信号を出力しても、RSフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に接続信号が出力するときには、マイコンにチェックシステムの異常信号を出力する。
【0010】
同様に、光線式安全装置の出力端子とマイコンとの間に介在する遮光検出回路へマイコンから疑似遮光信号を出力し、その遮光検出回路からマイコンへ遮光検出信号を入力すると共に、例えばプレス機の上昇行程のように、RSフリップフロップ回路に光線式安全装置の無効信号が入力しているときは、そのRSフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に接続信号を出力すると共に、マイコンにチェックシステムの正常信号を出力する。RSフリップフロップ回路に光線式安全装置の無効信号が入力しているときに、マイコンから遮光検出回路に疑似遮光信号を出力しても、RSフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に遮断信号を出力するときには、マイコンにチェックシステムの異常信号を出力する。
【0011】
【実施例】
以下に、本発明に係わるプレス機の光線式安全装置のチェックシステムの実施例につき図面を参照して詳細に説明する。図1はプレス機の光線式安全装置のセルフチェックシステムの制御回路を示す図であり、図2はプレス機の主要部を示す図で、30はクランク、31はスライド、32はクランク30とスライド31とを連結するコネクティングロッド、33はクランク軸の回転角を測定するエンコーダである。
【0012】
図1において、10は作業者や材料等がプレス機に接近したことを検出するための光線式安全装置、20はこの光線式安全装置10を用いた光線式安全装置セルフチェックシステムを制御するためのマイコン、11は前記光線式安全装置10の遮光信号検出回路に設けられたNOTゲートである。
また16はRSフリップフロップ回路で、NORゲート12,13およびNOTゲート14よりなる。17はプレス機を駆動するためのバルブ駆動回路、18はプレス機の始動スイッチ、19はスイッチ回路である。
33は図2に示すプレス機が上昇行程にあるか、下降行程にあるかを判別するためのエンコーダで、このエンコーダ33から得られる角度信号をマイコン20に加えることにより、マイコン20の無効/有効指令信号出力端子fを有効にするか、無効にするかを判断している。
例えば、スライド31の上昇行程で作業者がワークを取り出したり、金型に材料を供給するような作業モードにおいては、光線式安全装置10が作業者や材料により遮光されてもプレス機が停止しないように光線式安全装置10を無効化するような場合に使用される。
【0013】
先ず、光線式安全装置10の動作を説明する。本光線式安全装置10の出力端子aは通光状態でローレベル(以後、Lと記す)、遮光状態でハイレベル(以後、Hと記す)となる型式であるため、実際に遮光状態にないときでも入力端子bをローレベル(以後、Lと記す)とすると、出力端子aがハイレベル(以後、Hと記す)となるように設定することによって疑似遮光状態を形成している。
【0014】
本発明の第1実施例である、前記マイコン20の出力端子eから第1疑似遮光信号が出力される場合の作動について説明する。
(1)光線式安全装置10の有効の場合
プレス機の始動スイッチ18をONするとマイコン20の第1疑似遮光信号の出力端子eが自動的にLとなるように設定されているため、光線式安全装置10の入力端子bはLとなる。従って、光線式安全装置10の出力端子aは遮光状態のHとなり、NOTゲート11の出力部はLとなってマイコン20の遮光検出入力端子dにLが加わりプレス機が駆動準備完了となることによって、マイコン20の第1疑似遮光信号の出力端子eから光線式安全装置10を経てマイコン20の遮光検出入力端子dに至る第1チェック回路が正常であることが確認される。
前記マイコン20の遮光検出入力端子dがHであれば図示しないディスプレイによって前記第1チェック回路が異常であることを表示する。
【0015】
また、マイコン20の無効/有効指令信号出力端子fが有効状態のHとなるため、前記NOTゲート11の出力部のL信号がRSフリップフロップ回路16に加わるが、セット端子lは常にLとなっており、リセット端子mはリセット時にLとなるため、RSフリップフロップ回路16の出力部はHとなり、スイッチ回路19が遮断され、マイコン20のi端子から出力されるバルブON指令ではプレス機は停止状態になると共に、マイコン20の停止検出端子hがHを検出してプレス機が駆動準備完了となる。
これによって、マイコン20の無効/有効指令信号出力端子fを含む無効/有効指令信号回路、および第1疑似遮光信号の出力端子eから光線式安全装置10、RSフリップフロップ回路16を経てマイコン20の停止検出端子hに至る第2チェック回路が正常であることを確認することができる。
【0016】
前記RSフリップフロップ回路16の出力部がLとなり、スイッチ回路19が接続され、マイコン20のi端子から出力されるバルブON指令によりプレス機は駆動状態になると共に、マイコン20の停止検出端子hがLを検出すれば図示しないディスプレイにより前記第2チェック回路が異常であることを表示する。以上により、第1チェック回路、第2チェック回路のいずれに異常があるかを識別することができる。
【0017】
(2)光線式安全装置10の無効の場合
前記光線式安全装置10の有効の場合と同様に、プレス機の始動スイッチ18をONするとマイコン20の第1疑似遮光信号の出力端子eが自動的にLとなるように設定されているため、光線式安全装置10の入力端子bはLとなる。従って、光線式安全装置10の出力端子aは遮光状態のHとなり、NOTゲート11の出力部はLとなってマイコン20の遮光検出入力端子dにLが加わりプレス機が駆動準備完了となることによって、マイコン20の第1疑似遮光信号の出力端子eから光線式安全装置10を経てマイコン20の遮光検出入力端子dに至る第1チェック回路が正常であることが確認される。前記マイコン20の遮光検出入力端子dがHであれば図示しないディスプレイによって前記第1チェック回路が異常であることを表示する。
【0018】
また、マイコン20の無効/有効指令信号出力端子fが無効状態のLとなるため、前記RSフリップフロップ回路16の入力部はHとなるが、セット端子lは常にLとなっており、リセット端子mはリセット時にLとなるため、RSフリップフロップ回路16の出力部はLとなり、スイッチ回路19は接続され、マイコン20のi端子から出力されるバルブON指令によりプレス機は駆動状態になると共に、マイコン20の停止検出端子hがLを検出してプレス機は駆動準備完了となる。
これによって、マイコン20の無効/有効指令信号出力端子fを含む無効/有効指令信号回路、および第1疑似遮光信号の出力端子eから光線式安全装置10、RSフリップフロップ回路16を経てマイコン20の停止検出端子hに至る第2チェック回路が正常であることを確認することができる。
【0019】
前記RSフリップフロップ回路16の出力部がHとなり、スイッチ回路19が遮断され、マイコン20のi端子から出力されるバルブON指令によりプレス機が停止状態になると共に、マイコン20の停止検出端子hがHを検出すれば図示しないディスプレイにより前記第2チェック回路が異常であることを表示する。以上により、第1チェック回路、第2チェック回路のいずれに異常があるかを識別することができる。
【0020】
次に、本発明の第2実施例である、前記マイコン20の出力端子cから第2疑似遮光信号が出力される場合の作動について説明する。
(1)光線式安全装置10の有効の場合
第2疑似遮光信号の出力端子cをLとすればマイコン20の遮光検出端子dがLになり、マイコン20の第2疑似遮光信号出力端子cからNOTゲート11を経てマイコン20の遮光検出端子dに至る第3チェック回路が正常であることを確認できる。
前記マイコン20の遮光検出入力端子dがHであれば図示しないディスプレイによって前記第3チェック回路が異常であることを表示する。
【0021】
また、マイコン20の無効/有効指令信号出力端子fが有効状態のHとなるため、前記NOTゲート11の出力部のL信号がRSフリップフロップ回路16に加わるが、セット端子lは常にLとなっており、リセット端子mはリセット時にLとなるため、RSフリップフロップ回路16の出力部はHとなり、スイッチ回路19が遮断され、マイコン20のi端子から出力されるバルブON指令ではプレス機は停止状態になると共に、マイコン20の停止検出端子hがHを検出してプレス機が駆動準備完了となる。
これによって、マイコン20の無効/有効指令信号出力端子fを含む無効/有効指令信号回路、および第2疑似遮光信号の出力端子cからNOTゲート11、RSフリップフロップ回路16を経てマイコン20の停止検出端子hに至る第4チェック回路が正常であることを確認することができる。
【0022】
前記RSフリップフロップ回路16の出力部がLとなり、スイッチ回路19が接続され、マイコン20のi端子から出力されるバルブON指令によりプレス機は駆動状態になると共に、マイコン20の停止検出端子hがLを検出すれば図示しないディスプレイにより前記第4チェック回路が異常であることを表示する。以上により、第3チェック回路、第4チェック回路のいずれに異常があるかを識別することができる。
【0023】
(2)光線式安全装置10の無効の場合
前記光線式安全装置10の有効の場合と同様に、第2疑似遮光信号の出力端子cをLとすればマイコン20の遮光検出端子dがLになり、マイコン20の第2疑似遮光信号出力端子cからNOTゲート11を経てマイコン20の遮光検出端子dに至る第3チェック回路が正常であることを確認できる。前記マイコン20の遮光検出入力端子dがHであれば図示しないディスプレイによって前記第3チェック回路が異常であることを表示する。
【0024】
また、マイコン20の無効/有効指令信号出力端子fが無効状態のLとなるため、前記RSフリップフロップ回路16の入力部はHとなるが、セット端子lは常にLとなっており、リセット端子mはリセット時にLとなるため、RSフリップフロップ回路16の出力部はLとなり、スイッチ回路19は接続され、マイコン20のi端子から出力されるバルブON指令によりプレス機は駆動状態になると共に、マイコン20の停止検出端子hがLを検出してプレス機は駆動準備完了となる。
これによって、マイコン20の無効/有効指令信号出力端子fを含む無効/有効指令信号回路、およびマイコン20の第2疑似遮光信号出力端子cからNOTゲート11、RSフリップフロップ回路16を経てマイコン20の停止検出端子hに至る第4チェック回路が正常であることを確認することができる。
【0025】
前記RSフリップフロップ回路16の出力部がHとなり、スイッチ回路19が遮断され、マイコン20のi端子から出力されるバルブON指令によりプレス機が停止状態になると共に、マイコン20の停止検出端子hがHを検出すれば図示しないディスプレイにより前記第4チェック回路が異常であることを表示する。以上により、第3チェック回路、第4チェック回路のいずれに異常があるかを識別することができる。
【0026】
前記、本発明の第1実施例における第1疑似遮光信号と、本発明の第2実施例における第2疑似遮光信号とを出力する本発明の第3実施例においては、前記第1チェック回路、第2チェック回路、第3チェック回路、第4チェック回路のいずれに異常があるかを一度に識別することができる。
【0027】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によればマイコンを用いたコンパクトで多機能を有する光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、そのシステム全体の動作確認が容易となる。
また、プレス機の上昇行程等のように光線式安全装置を無効状態とすることにより、作業能率を向上する必要のある作業モードでは、光線式安全装置の無効状態、有効状態それぞれの状態における動作を自動的に確認することができるため、光線式安全装置を含むチエックシステム全体の動作確認が簡単となると共に、動作確認を忘れることを確実に防止することができる。
さらに、光線式安全装置を含めたセルフチェックシステム全体に関する動作を複数のチェック回路に分割して確認することにより、故障が発生した場合に故障箇所を容易に発見することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例における光線式安全装置のセルフチェックシステムの制御回路を示す図である。
【図2】プレス機の主要部を示す図である。
【図3】従来の技術を示す図である。
【符号の説明】
10・・・光線式安全装置、11・・・NOTゲート、
12,13・・・NORゲート、14・・・NOTゲート、
16・・・RSフリップフロップ回路、17・・・バルブ駆動回路、
18・・・始動スイッチ、19・・・スイッチ回路、
20・・・マイコン、30・・・クランク、31・・・スライド、
33・・・エンコーダ
Claims (5)
- 光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、
所定の領域を介して発光素子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記領域を介して前記受光素子に投射される光線の遮断が前記受光素子の出力に基づき検出されるとき、プレス機の駆動装置に非常停止信号を出力する光線式安全装置と、
前記セルフチェックシステムを制御するマイコンと、
プレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路と、
前記光線式安全装置の出力端子と前記マイコンとの間に介在し、前記マイコンから前記光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を入力すると遮光状態の遮光検出信号を前記マイコンへ出力する遮光検出回路と、
前記マイコンから出力される前記光線式安全装置の有効・無効切換信号と前記遮光検出信号とを入力し、前記マイコンに前記チェックシステムの正常・異常識別信号を出力すると共に、正常の場合、前記光線式安全装置の有効のとき前記スイッチ回路へ遮断信号を出力し、前記光線式安全装置の無効のとき前記スイッチ回路へ接続信号を出力するRSフリップフロップ回路とを備えたことを特徴とする光線式安全装置のセルフチェックシステム。 - 光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、
所定の領域を介して発光素子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記領域を介して前記受光素子に投射される光線の遮断が前記受光素子の出力に基づき検出されるとき、プレス機の駆動装置に非常停止信号を出力する光線式安全装置と、
前記セルフチェックシステムを制御するマイコンと、
プレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路と、
前記光線式安全装置の出力端子と前記マイコンとの間に介在し、前記マイコンから疑似遮光信号を入力すると遮光検出信号を前記マイコンへ出力する遮光検出回路と、
前記マイコンから出力される前記光線式安全装置の有効・無効切換信号と前記遮光検出信号とを入力し、前記マイコンに前記チェックシステムの正常・異常識別信号を出力すると共に、正常の場合、前記光線式安全装置の有効のとき前記スイッチ回路へ遮断信号を出力し、前記光線式安全装置の無効のとき前記スイッチ回路へ接続信号を出力するRSフリップフロップ回路とを備えたことを特徴とする光線式安全装置のセルフチェックシステム。 - 前記マイコンに出力される前記遮光検出信号は、遮光状態でローレベル、通光状態でハイレベルであることを特徴とする請求項1又は2記載の光線式安全装置のセルフチェックシステム。
- 前記マイコンから出力される光線式安全装置の有効・無効切換信号は、光線式安全装置の有効のときはハイレベルであり、無効のときはローレベルであることを特徴とする請求項1又は2記載の光線式安全装置のセルフチェックシステム。
- 前記マイコンから前記遮光検出回路にローレベルの疑似遮光信号が入力すると前記遮光検出回路から前記マイコンへローレベルの遮光検出信号を出力することを特徴とする請求項2記載の光線式安全装置のセルフチェックシステム。
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