JP4031042B2 - 可動部品に取り付けるための光学的装置 - Google Patents
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Description
本発明は可動部品を有する機械のための安全装置と保護方法に関する。
発明の背景
本発明は能動部品を有するプレスブレーキ(press brake)および他のタイプの機械に関して例外なく特別な有用性を有する。ただし、ここで、能動部品が移動している最中、または、上昇運動するプレスブレーキで起こるように、その能動部品と互いに隣接する協同部品が移動している最中に、オペレータはその能動部品に接近して作業を行うとともに、体の一部をその近くに入れることができる。本発明は、オーストラリア特許出願第27084/92号に開示された安全装置を改善したものである。
発明の目的と概要
以上の説明から、本発明の目的は、機械の能動部品の近くに入る物体を能動部品によって、または、能動部品と協同部品によって打たれることから保護することにある。ただし、協同部品の場合には、能動部品と協同部品が互いに近付きながら移動する。
本発明が提供する安全装置は、可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械のための安全装置であって、
前記能動部品の前縁に対して固定的に取り付けられ、該能動部品から間隔を置いた位置にある保護領域を形成するための、対応する光放出手段および光受信手段と、
前記可動部品の所定の移動範囲内において、前記光放出手段を作動させて光ビームを放出させ、かつ、前記光受信手段を作動させて前記放出された光ビームの受信を感知する制御手段とを備え、
正常的には前記能動部品の前記前縁から間隔を置いた位置にある途絶されていない経路に沿って前記光放出手段および前記光受信手段によって光ビームが放出および受信されるように、前記光放出手段は光ビームを放出するように構成され、かつ、前記対応する光受信手段は光ビームを受信するように構成され、
前記制御手段は、それ自身によって検出または感知されたなんらかの不測事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させる停止手段を含むように構成されたことを特徴とする。
前記可動部品はミュートポイントにおいて前記所定の移動範囲を終了させ、そして、該ミュートポイント以遠のさらなる所定の移動範囲を通過して移動を継続することが可能とされる間、前記停止手段はある不測事態に対して前記可動部品の移動の前進を停止せることが不可能とされるように構成されることが好ましい。
前記制御手段は、前記可動部品の移動を継続的に追跡し、該移動が前記所定の移動に合致しているかどうかをチェックするポジション処理手段を備え、
前記停止手段は、前記ポジション処理手段が前記可動部品の前進移動が前記所定の移動に合致していないことを決定したことに応じて該前進移動を停止するように構成されることが好ましい。
前記ポジション処理手段は、前記可動部品のその瞬間での移動を測定する追跡手段を備えるとともに、
前記ポジション処理手段は、前記追跡手段によって測定された前記可動部品の位置に関する前記ミュートポイントを記録して、その後、前記追跡手段によって決定された前記ミュートポイントの測定された位置の発生を継続的にチェックして前記可動部品の移動の制御を実行するように構成されることが好ましい。
前記制御手段は、前記光放出手段に光ビームを、それが所定の仕方でパルス化されるように生成させるパルス化手段と、該パルス化手段を制御するとともに、前記光受信手段によって受信される信号を処理して、前記放出された光ビームが受信されないまたは前記所定の仕方でパルス化されていない時を決定する光制御処理手段とを備え、
前記停止手段は、前記所定の移動の範囲内で前記光制御処理手段によって前記放出された光ビームが受信されないまたは前記所定の仕方でパルス化されていないことが決定されることに応じて、前記可動部品の前進移動を停止するように構成されることが好ましい。
前記前縁の周囲に光の経路の障壁を定義するように配置される複数の対応する光放出手段および光受信手段を備え、
前記パルス化手段は、前記複数の対応する光放出手段および光受信手段の各々が異る仕方でパルス化され、前記光制御処理手段が該複数の対応する光放出手段および光受信手段をそれぞれ区別することができるように制御されるように構成されることが好ましい。
前記制御手段は、前記光受信手段が光ビームの受信を感知したことに応じた信号を解析して、光ビームの正常な振動と光ビームの異常な途絶とを区別する振動感知手段を備えるとともに、
前記停止手段は、前記所定の移動の範囲内で、前記振動感知手段が前記異常な光ビームの途絶を感知したことに応じて前記可動部品の前進移動を停止するように構成されることが好ましい。
前記光ビームの振動変動を引き起こす前記光放出手段および前記光受信手段の振動運動が、前記光ビームの経路を横断する一つの次元の方向において減衰されることで、その結果として生じる前記光ビームの振動変動が基本的には前記一つの次元と実質的に直交する単一の次元の方向に押し込められ、それによって前記光ビームの異常な途絶を感知するのに要する検出時間を減少させることができるように、前記光放出手段は前記能動部品の一端に取り付けられ、かつ、前記光受信手段は該能動部品の対向端に取り付けられることが好ましい。
複数の前記対応する光放出手段および前記光受信手段が備えられ、
前記複数の光放出手段は、前記能動部品に対して一つの個別のユニットとして互いに実質的に平行な位置関係になるように統合的に取り付けられ、
前記複数の光受信手段は、前記能動部品と前記一つの個別のユニットの両方に対して一つの分離した個別のユニットとして互いに実質的に同様に平行な位置関係で、かつ、前記対応する光放出手段から放出された光ビームを受信することができるように該対応する光放出手段に整列するような位置関係で統合的に取り付けられ、その結果、振動運動が全体として各個別のユニットに分与され、それによって、前記光ビームに同時的な対応する振動が引き起こされ、前記光受信手段によって前記光ビームの途絶のない通過が同時的かつ対応的に感知され、その結果として、前記振動感知手段によって、前記受信された光ビームの前記解析および前記区別が容易になるように構成されることが好ましい。
前記可動部品追跡手段は、所定の最大距離が与えられたときに、前記可動部品が前記ミュートポイントを通過して進んだ距離を継続的にチェックして、もし前記放出された光ビームの受信が前記所定の最大距離内で妨害されたならば、前記停止手段は前記可動部品のさらなる前進移動を停止するように構成されることが好ましい。
本発明は保護方法も提供する。この方法は、可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械の前記可動部品の経路に入る物体を保護するための方法であって、
前記可動部品が所定の移動の範囲を通って移動する間に、前記能動部品の一端において該能動部品の前縁の先の正常的には途絶されていない経路に沿って光ビームを放出することと、
前記能動部品の対向端において前記光ビームの受信を継続的に感知することと、
前記所定の移動の範囲の間のいずれかの時間において前記能動部品の前記他端において前記放出された光ビームを受信かつ感知するのに失敗したことに応じて、またはなんらかの不測の事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させることとから成ることを特徴とする。
この方法には、所定の仕方で前記光ビームをパルス化することと、前記能動部品の前記他端において、放出された前記所定の仕方でパルス化された光ビームを受信かつ感知するのに失敗したことに応じて、前記可動部品の前進移動を停止させることとが含まれることが好ましい。
この方法には、前記可動部品が所定の移動のさらなる範囲を通って移動することを継続することができるように、前記可動部品が前記範囲の限界を定義するポイントを越えて前進した後に該可動部品が停止させられることを抑制することが含まれることが好ましい。
この方法には、前記可動部品の移動を継続的に追跡することと、該移動が前記所定の移動に合致しているかどうかをチェックすることと、前記移動が前記所定の移動に合致していないときはいつでも前記可動部品の前進移動を停止させることとが含まれることが好ましい。
この方法には、前記能動部品の周りに光の壁を定義するように配置された、その各々が互いに区別できるように異った仕方でパルス化された、複数の光ビームの受信を感知かつ放出することが含まれることが好ましい。
この方法には、前記受信した光ビームを解析して該光ビームの正常な振動と異常な途絶とを区別するとともに、前記所定の移動の範囲内で前記異常な途絶が感知されたことに応じて、前記可動部品の前進移動を停止することが含まれることが好ましい。
この方法には、前記光ビームの経路を横断する一つの次元の方向において該光ビームの振動変動を減衰させて、結果として生じた光ビームの振動変動が基本的には前記一つの次元と実質的に直交する単一の次元の方向に押し込められ、それによって前記光ビームの異常な途絶を感知するのに要する検出時間を減少させることが含まれるが含まれることが好ましい。
この方法には、複数の前記光ビームを、前記機械からの振動運動がそれらに等しく分与されるように、互い平行な位置関係になるように放出して、該複数の光ビームの同時かつ対応する振動を引き起こして該複数の光ビームの解析および区別を容易にすることが含まれるが含まれることが好ましい。
この方法には、ミュートポイントにおいて前記所定の移動範囲を終了させ、そして、該ミュートポイント以遠の所定の移動のさらなる範囲を通過して移動を継続することが可能とされる間、ある不測事態に対して前記可動部品の前進移動が停止されないようにすることが好ましい。
この方法には、前記可動部品が所定の最大距離が与えられたときに前記ミュートポイントを通過して進んだ距離を継続的にチェックして、前記受信された光ビームが前記所定の最大距離内で途絶されたかどうかを決定し、もし前記放出された光ビームが前記所定の最大距離内で感知されないならば、前記可動部品の移動のさらなる前進を停止することが含まれることが好ましい。
この方法には、前記可動部品のその瞬間での移動を継続的に測定し、前記可動部品が前記ミュートポイントに物理的に配置されるときに該ミュートポイントのポジションを別途に検出し、ミュートポイント条件が感知されるときはいつでも前記検出されたミュートポイントが前記測定されたミュートポイントと一致することをチェックするとともに、それら2つが相違することが判明したときには直ちに前記可動部品のさらなる前進移動を停止することが含まれることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
本発明はその2つの実施態様についての以下の説明によって明らかとなる。説明は本添付図面を参照して行われる。以下、本添付図面のそれぞれについての説明である。
図1は安全装置が取り付けられたプレスブレーキの正面図である。
図2は図1のプレスブレーキに取り付けれた第1の実施態様における安全装置の部分斜視図である。
図3(a)、図3(b)および図3(c)は、プレス作業の間にブレードの前縁に関する光ビームの相対的なポジションを示すための、異ったポジションに配置された可動ブレード(moving blade)を備えたプレスブレーキの部分略側面的断面図である。
図4(a)、図4(b)および図4(c)は、プレス作業の際に使用されている、かつ、その可動ブレードの経路が物体により妨害されているプレスブレーキの部分略側面的断面図である。
図5はレーザ送出および受信回路の構成を示した略線図である。
図6は安全装置の制御ボックスの正面図である。
図7はさまざまな入出力が結合した第1の実施態様における制御装置の略線図である。
図8は第1の実施態様における制御装置の論理構成を示したブロック線図である。
図9aは光学的符号器のディスクおよびシャフトの略端面図である。
図9bは光学的符号器を組み込んだブレード追跡手段の略側面図である。
図10は第1の実施態様による正常なプレス作業の間の制御装置のさまざまな入出力信号に関するブレードの相対ポジションをグラフ的に示した図である。
図11は第1の実施態様による正常なプレス作業の間の制御装置のさまざまな作業状態を示したブロック線図である。
図12は第1の実施態様によるセットアップ手続の間の制御装置のさまざまな入出力信号に関するブレードの相対ポジションをグラフ的に示した図である。
図13は第1の実施態様によるセットアップ手続の間の制御装置のさまざまな作業状態を示したブロック線図である。
図14は第1の実施態様によるプレス作業のミュート強制モードの間の制御装置のさまざまな入出力信号に関するブレードの相対ポジションをグラフ的に示した図である。
図15は第1の実施態様によるプレス作業のミュート強制モードの間の制御装置のさまざまな作業状態を示したブロック線図である。
図16は第2の実施態様による正常なプレス作業の間の制御装置のさまざまな入出力信号に関するブレードの相対ポジションをグラフ的に示した図である。
図17は第2の実施態様による正常なプレス作業の間の制御装置のさまざまな作業状態を示したブロック線図である。
図18は第2の実施態様によるプレス作業のミュート強制モードの間の制御装置のさまざまな作業状態を示したブロック線図である。
詳細な説明
第1の実施の態様は、従来のプレスブレーキ(press brake)に取り付けられた安全装置、およびブレード(blade)の移動経路に入る物体を保護する方法に関するものである。ここではブレードがプレスの能動部品(active member)であり、プレス可動部品(moving member)でもある。これは、ブレードはなお能動部品であるが、静止しており、プレス床がブレードに関して可動部品となった、上昇運動プレスとは逆である。
図1に示されているように、従来のプレスブレーキ10は、筐体12、ブレード枠14、基礎台16、プレスの能動部品と可動部品の両方となっているブレード18、フットペダル34内に配置された一組の移動制御スイッチ、そしてブレードを移動させるための油圧システムおよびプレス制御装置(図示されていない)から成る。ブレード枠14はブレード18を収納し、プレス制御装置と、フットペダル34を介する移動制御スイッチを使用する油圧システムとを作動させて、筐体12内の垂直平面内でブレードと共に移動することが可能である。図2から図4に示されているように、ブレード18は直立するように取り付けられ、前縁(leading edge)36を有する。基礎台16はダイ(die)として機能する陥凹(recess)40を有す協同床部品(co-operating bed member)38を備える。
図3および図4に示されているように、陥凹40にプレスされる、たとえばシート42などの素材は床38上に乗せられてよい。陥凹40は素材がプレスされるのに望ましい形状を実現するのに必要とされるなんらかの形をとってよい。本実施の態様において、それは図3(C)に示されているようにアングル部品を生成するためのまさにV字型である。
図4には、シート42を製作するためのユーザの手44が図示されている。したがって、ブレード18の移動経路内にオペレータの手先が入ることを防ぎ、手先がブレードによって打たれないようにすることが本安全装置の機能である。さもなければ、もしブレードが床38に突き当たる前に停止されなければ、一般的に手先が切断されることになるであろう。
安全装置は一般的に調整可能な一組のブラケットアーム20、それに取り付けられた調整可能な一組の垂直支持体21、対応する光放出手段22および光受信手段24、そしてその一部が制御ボックス25に取り付けられた制御手段から成る。
ブラケットアーム20はブレード枠14に付加され、対応する光放出手段22と光受信手段24がその上に取り付けらる垂直支持体21をそれぞれポジション決めするためにブレード枠の一対の対向端からは外側に向けてかつ正反対の方向に伸ばされる。従って、ブレード18のどちらかの端に光放出手段22と光受信手段24は筐体28内に配置され、さらに、図2に示されるように光放出手段22から放出された光ビーム26がブレード18の前縁38とは実質的に平行かつ先の位置関係にある経路を通過するように正確に整列するように配置される。これに対応して光受信手段24は光ビームの経路が途絶されないときに光ビーム25を正常に受信することができるように配置される。
図3および図4に示されているように、光ビームはブレード18の前縁に対して平行に接近したポジションにあるように放出される。本実施態様において、26a、26b、26cで表された3本の光ビームが、最前部と最後部のビームがブレードの中心線から20mm離れたどちらかのサイドに配置され、ブレードの前縁の下4ミリメートル(mm)の平面内に壁を形成するように与えられる。
光放出手段22と光受信手段24の筐体28はフードで覆われ、光放出手段に当たる周囲の光からの反射光散乱の効果を最小化させる。
本実施の態様において、図2ないし図5に示されているように、光放出手段22は3つのレーザから成る。各レーザはよく定義されており、正確に光ビームを集束させて光ビームが床およびブレードの表面で反射かつ散乱されることを抑制する。本実施の態様において、レーザは0.04°未満の拡散角度を有し、ブレード18の垂直平面に関する水平平面内に光ビームが配置されるように横向きに間隔があけられる。一つのレーザはブレード18の正面サイド18aの先にかつそれに隣接するように配置され、放出された光ビームは図面のライン26aで表された経路に沿って向き付けられる。第2のレーザはブレード18の先、かつそれと同一平面上に配置され、放出された光ビームは図面のライン26bで表された経路に沿って向き付けられる。最後に、第3のレーザはブレード18の背面サイド18bの先にかつそれと隣接するように配置され、放出された光ビームは図面のライン26cで表された経路に沿って向き付けられる。
レーザはレーザダイオード39a、39b、39cを含み、それらのダイオードはミリ秒範囲の周期を有するパルス化された光ビームを生み出すようにキロヘルツ範囲の周波数で所定の仕方で切換えられるように特別に設計される。この周波数では、光ビームのパルス化は裸眼に対しては明らかではなく、そのため光ビームは連続するビームと見做される。
光受信手段24は、レンズ43を含むレーザ光センサ41と、レーザダイオード39a、39b、39cからの光ビームを受信することができるようにそれぞれのダイオードと対応する関係で正確に整列した3つの孔47a、47b、および47cを有するマスク45とを備える。マスク45は正確に整列した光ビームだけが孔47を通過してレーザ光センサ41に到達できるように与えられる。
レーザダイオードは、そのそれぞれの経路に沿って光ビームを集束かつ向き付けるための調整可能な照準器(図示されていない)に取り付けられる。照準器は固定的にかつ統合的に取り付けられ、硬いナイロン取り付けブロック(solid nylon mounting block)にそれらをプレス組み立て(press fitting)することによって、分離した個別のユニットを形成する。この取り付けブロックは、光放出手段22に対するあらゆる振動効果がすべてのレーザに等しくかつ同時に送らるように、それらのポジションを互いに関して固定する。
レーザセンサ41はレンズ43を備えたシリンダ内に取り付けられ、マスク45はシリンダの正面に統合的に取り付けられる。それによって、光受信手段24のすべての部品が、光受信手段24に与えられるいかなる振動効果のレーザセンサへの伝達も最小化しかつ一様化するために、同様に他の硬いナイロン取り付けブロックにプレス組立されることによって、分離した個別のユニットを形成する。
レンズ43は、3本の光ビームすべての受信を可能にし、かつ単一のセンサ41の使用を可能にするために、シリンダとマスクとの正面に比較的接近するように配置される。このことは、光ビームが特に互いに接近する位置関係で配置され、信頼できる感知が個々のセンサでは得られないときに必要とされる。しかしながら、光ビームがさらに離されて配置される場合には、個々のセンサおよびレンズをそれぞれの光ビームに対して使用するこが可能である。
光放出手段22および光受信手段24の筐体28は垂直支持体21に関する垂直および水平平面内に調節可能なように取り付けられる。このことはプレスブレーキに取り付けれるかもしれない異ったさまざまなブレードに対して可能である。
ブラケットアーム20と垂直支持体21は、筐体28とレーザ取り付け構造と共に、レーザダイオードがブレードとは別々に振動することがないことを保証するのに十分なほど強く、かつ、ブレードの端における質量が増大することによってレーザ検出時間が増大するので、ブレードの端での振動周波数があまり減少しないことを保証するのに十分なほど軽量である。
レーザビームは一般的には方向的に安定しないことを認識すべきで、そのために、放出された光ビームは一般的に、対応するマスクの孔47に対する中間的感知ポイントの周りに2つの横断的な次元内で振動する。これに対する一般的な振動時間は14msであり、振動距離は3cm程度の幅になることもある。これによって一般的に、レーザ検出時間があまりも過度なものとなり本利用においては働かせることはできない。しかしながら本実施態様においてこれは、光放出手段22と光受信手段24とを、すでに説明したブラケットアーム20と垂直支持体21を使用してブレード枠14に直に固定的に取り付けることによって克服される。この仕方によって、ブレード枠14とブレード18の質量が水平平面内と比較してあまりにおおきいので非常に小さな垂直振動が発生する。結果的に、ほとんどの振動は横断的平面内で発生して、レーザ検出時間を満足できる水準まで減少させる。
垂直方向の振動は無視できるので、レーザを垂直方向についてブレード18の前縁36に対してきわめて接近するように配置することができる。このことは、装置の「ミュートポイント(mute point)」をプレスされる素材に関して接近した許し代に設定することに関しては特に有利である。このミュートポイントについては後に詳しく説明する。
これにもかかわらず、重要な水平方向の振動はレーザおよびレーザセンサに対してなお影響を与える。なぜならそれらは水平平面内でお互いに比較的に接近するように配置されているからである。したがって、水平方向の振動によって、レーザ光ビームが隣接するレーザのためのマスク孔47と偶然的にクロス配列する結果となる。結果的に、レーザセンサ41が特定のレーザ孔ビームの受信と他の隣接するレーザのどれかから放出された光ビームの受信とを区別することができるように、各レーザダイオードが切り替えられる仕方はレーザ毎に唯一である。このために単一のセンサ41とレンズ43を複数の光ビームに対して使用することができる。だから、各レーザは対応する駆動回路52a、52b、52cに電気的に接続され、それらすべてが他のレーザビームから自身から放出された光ビームを区別するための特別な仕方でそれらに接続されたレーザダイオード39を切り替えるための制御手段の一部分を形成する。同様に、レーザセンサ41は対応するレーザ受信回路53a、53b、53cに電気的に接続され、それらすべてがレーザ受信回路が対応するレーザダイオードから放出された光ビームだけの受信を感知するための制御手段の一部分を形成する。
本実施態様における光放出手段22は3つのレーザと、レーザビーム26a、26b、26cの各々に対応する孔47a、47b、47cが与えられたマスク45を使用し、レンズ43をマスク内のシリンダ正面に比較的接近するように配置させるものとして説明されてきたが、それぞれ対応するレーザ駆動回路52およびレーザ受信回路53を有する異るように変調されたレーザをさらに付加させた他の実施態様も与えることができる。こうした実施態様において、マスクは外部レーザを遮蔽するためにのみ必要である。その理由は、光放出手段を正しくに導入し、それを個別の集積ユニットして形成することによって、外側の光ビームがひとたび光受信手段24に関して正しくに整列すれば、隣接する光ビームがお互いに関して正しくに整列することになるからである。したがって、異ったレーザの受信は、それらの独自の変調、または対応する孔の配列と正反対になるような符号化を使って、お互いに区別可能となる。
図7を参照すると、制御手段は主制御装置51から成る。主制御装置51は、プレスブレーキの作業を制御するためのさまざまな入力信号と装置の所定の安全パラメータに影響を与える感知信号を受信し、これらの信号を処理し、プレスブレーキを作動させ、レーザを駆動させ、ある所定の不測事態の発生に応じてブレードの前進移動を停止させ、そして安全装置とプレスブレーキの作業についての関連情報を提供するための関連する出力信号を生成する。
本実施態様における制御装置51は、二重マスタ-スレーブ・システム内に形成され、コンスタントにお互いをクロスチェックして2つのシステムの間に論理的な機能不全が存在しないことを保証するための、双子の小型演算処理システムの形態をとっている。マスタのマイクロプロセッサは制御装置とスレーブの処理装置に接続された入力/出力装置をチェックするように設計され、スレーブのマイクロプロセッサはマスタのプロセッサとPLDをチェックするように設計される。
マイクロプロセッサは、図8において論理的に示されるように、特定の処理を実行するようにプログラムされ、レーザ制御処理手段54と、所定の仕方でレーザ駆動回路52を切り替える結合パルス化手段55と、プレスブレーキのブレード18の一般的な移動を制御するためのブレード移動手段56と、ブレードの前進移動を停止するための停止手段57と、ブレードの正しい移動を個別に追跡かつチェックする追跡手段59を含むブレードポジション処理手段58と、そして、安全装置のミュートポイントなどの制御パラメータを設定するとともに安全装置をテストするための設定手段59とから成る。
ミュートポイントは、基礎台16に向かう前進に従ってブレード18の前縁36によって到達される、床38の上でプレスされるされることになっている工作素材42から真上の所定距離におけるポジションとなるように定義される。このポイントにおいて停止手段は無能とされ、光ビームの保護的感知が停止し、ブレードが保護的移動の初期の所定範囲を越えて、移動のさらなる範囲を通って進むことが許されてプレスブレーキの床38を背にして引き延ばしかつプレスする。
ミュートポイントは一般的にはプレスされる工作物の外側表面からのある距離に設定され、それは安全装置によって保護されるべき物体の高さ未満である。本実施の態様において、物体はオペレータの指であり、したがってミュートポイントは一般的にはプレスされている外側表面の上6mmから7mmのところに設定される。
レーザ制御処理装置54は、レーザ駆動回路52が所定の仕方でレーザ光ビームを生成するようにパルス化手段55を作動させるように設計される。パルス化手段55はそれぞれのレーザ駆動回路52をそれぞれの放出された光ビームを区別することができように独特なコードで変調させる。このコードは、光受信手段である対応するレーザ受信回路53が正確に感知でき、かつ、レーザ制御処理手段54が光ビームのどれか一つに入る物体によって途絶されていないことを検出することができる所定の反復デジタルコードである。したがって、レーザ制御処理手段54は、パルス化手段55を作動させると共に継続的にレーザ受信回路53によって受信される信号を監視して、所定の期間内に3本のビームのすべてが同時に受信かつ感知されるかどうかを決定するようにプログラムされる。このことが起こらなければ、そのときは一つ以上の光ビームが遮断されていることが仮定され、レーザ制御処理手段54が直ちに停止手段57を発動させてブレード18の前進を停止されるなどの不測事態処理がとられる。ブレード移動制御手段56はその後、以下でより詳しく説明されるプレスブレーキの異る運転モードをけしかけることととなる。
レーザ制御処理手段54はプレスブレーキの運転によって生じる光ビームの通常の振動と妨害によって生じるどれか一つのビームの異常な途絶とを区別する振動振動感知を含むようにプログラムされる。振動感知手段は光ビームの間違った検出に対するいくらかの許し代も与えるともに、停止手段の間違った発動を減少もさせる。
すでに説明したように、レーザ光ビームを正確に集束させるため、重大な水平方向の振動が存在し、それによって光ビームがただ周期的に受信され、かつ、光受信手段によって感知されることとなる。しかしながら、レーザダイオードと、マスクを備えたレーザセンサを統合的に取り付けているために、光ビームがそれに対応するマスク孔に瞬間的に整列し、その結果対応するレーザ受信回路53によって受信かつ感知されるとき、これら3つののセンサすべてにおいてこのことが瞬間的かつ同時に発生することになり、無整列(nonalignment)の周期となる。したがって、振動監視手段はレーザ受信回路53の信号出力を解析し、これらの信号の、光ビームの正常な途絶されていない送出を表す特別な特性を認識する。これらの特性には、3本のビームを区別するための独特な符号化またはパルス化、ビームの瞬間的かつ同時的な受信、およびその周期性などが含まれる。この解析から、振動感知手段は、ビームの間違った検出、ビームの実際の妨害、または何か他の異常な停止手段の発動のどれかを表すこれらの特性からのずれを検出することができる。
たとえば、光ビームの一つが無整列の周期の間に実際に反射によって検出された場合には、そのときは振動感知手段の結果として、レーザ制御処理手段54は、もし他のビームでその瞬間に整列するものがなかったならば、これが間違って検出された光ビームであることを認識し、いずれの光ビームもその瞬間に整列したであろことは期待されない。同様に、もし光ビームの一つが無整列の周期の間に実際にそれ自身のマスク孔以外の他のマスク孔を通過してレーザセンサに衝突するならば、そのときも、それが特定のレーザセンサに対して正しく変調されていなので間違って検出された光ビームであると認識される。
レーザ制御処理手段が光ビームの正常な途絶されていない送出と一つ以上のビームの実際の障害とを区別するのに要する検出時間は、実質的にブレードがミュートポイントから前進して床38上の素材42に突き当たるのに要する時間未満である。このことは、指によるビームの妨害がまさにブレードがミュートポイントに接近しつつあるときに生じる状況に応じるために必要である。明らかに、もしレーザ制御処理手段がこのような妨害が時間内で発生したことを検出することができない場合には、そのときはブレードは停止手段57によって停止されることになる前に素材42に突き当たることとなる。
レーザ制御処理手段54はまたレーザダイオードがスイッチオフされてなんの光も送出できない時間の間に本物のレーザビームとして感知し得るいかなる周囲光の受信も感知するできるようにプログラムされる。これはプレスの近傍での溶接光などから生じ、そしてもし本物のレーザ光ビームとして検出された場合には、一本以上の光ビームが前進するブレードの進路に入り込む物体によって実際に阻まれた時間の間に誤った感知を生じさせかねず、安全装置の正確さに深刻な疑いをはさむ結果となる。こうした誤った周囲光がレーザ制御処理手段57によって感知されかつ処理される場合、そのときは停止手段54の発動を含む適当な不測事態処理がけしかけられる。
レーザ制御処理手段54は、レーザ駆動回路52が裸眼によってまさに検出可能な特定の輝度のレーザビームを生成させるレーザをある周波数で切替えるようにパルス化手段55を動作させるようにプログラムされる。レーザダイオードの切り替えによって、継続的にそれらをスイッチオンにして置くのとは逆にそれらの寿命が改善され、すでに説明したように異ったレーザを独自に変調させることができる。
加えて、レーザ制御処理手段54は、光ビームが対応するレーザセンサによって感知されないとき、レーザ制御処理手段によってそれがしかるべく受信されるべきであると決定されるときに、特定のレーザダイオードの切り替え周波数を増大させ、より高い輝度を持った当該光ビームを生成することができるようにプログラムされる。このことは、光ビームが物体によって遮断される、または、何かの理由で整列しそこなったばあいに生じるであろうことである。結果的に、このことには、光ビームが物体によって妨害された場合、光ビームが、オペレータにとってそれがより見やすくなり、ブレードの前進移動を停止させる不慮の作動を除けば、オペレータに危険および問題を警告することができるように、直ちに輝度を増大させることができるという利点がある。
本発明のさらなる利点は、最初にレーザをそれらに対応するマスク孔47に一直線に整列させる状況において、より高い輝度によって、オペレータにレーザが整列しそこなっていることが直ちにフィードバックされ、それらの調整が容易になる。それによって、一本または複数本の光ビームが正しくポジション調整された際には直ちにそれらの輝度を減少する。
レーザ制御処理手段は、レーザ駆動回路52とレーザ受信回路53との相互作用に加えて、一連の表示光を使ってレーザ感知機能の状況を通知するようにブログラムされる。したがって、制御装置51は制御ボックス25上に与えられた一連の表示ランプ107に接続された出力を有する。図6に示されたように、制御ボックス25の左側において、これらの表示ランプは2つのセンサライトを備える。一つは緑のセンサライト46で、光ビームのすべがクリアかどうか、すなわちレーザセンサによって受信されていることをを知らせる。もう一つは赤の表示ライト48で、光ビームのどれか一つに障害があるかどうかを表示する。つまり、レーザ制御処理手段54が、光ビームがクリアであることを決定したときには緑の表示ライト46が点灯され、そしてレーザ制御処理手段によってどれかの光ビームに障害があると決定されたときには、緑の表示ライトは消され、赤の表示ライト48がビームがクリアでないことを知らせるために点灯される。
制御ボックス25の右側には、各光ビームにそれぞれ対応する3つの緑のライト50a、50b、50cから成る一セットのレーザセンサクリアライトが存在する。つまり、ライト50aは正面の光ビームに対応し、ライト50bは真ん中の光ビームに対応し、ライト50cは背後の光ビームに対応する。レーザ制御処理手段54は問題となる緑のライトをクリアな光ビームの受信に応じて対応するレーザ受信回路53を使って点灯させる。光ビームが妨害された瞬間に、レーザ制御処理手段54は対応するライトを消灯させる。
ブレード移動制御手段56は、ブレード18の移動をもたらす入力信号の受信に応じて、停止手段57の作業を最優先するように、プレスブレーキの運転の直接的な制御を遂行するように設計される。これらの入力信号は、ブレード18の前進移動を正常に引き起こすためのブレード前進スイッチおよびブレードの引き込み移動を正常に引き起こすためのブレード引き込みスイッチ62から成る、フットペダル34を介して操作し得る一組の動作制御スイッチと、ミュートスイッチ63と上限スイッチ64と下限スイッチ65とを含む筐体12内に収納された複数のリミットスイッチと、モードスイッチ31とブレードスピードスイッチ32を含む、制御ボックス25上に与えられた一組の制御スイッチとから得られる。制御装置51はこれらのスイッチに接続された入力と、プレスブレーキの油圧システムの制御電気回線に接続されたリレースイッチ66のバンクによって孤立した複数の出力とを有する。
ミュートスイッチ63は筐体12内の所定のポジションに調整可能なように取り付けられ、ブレード枠14に固定的に取り付けられたストライカー30によって操作される。ミュートスイッチ63およびストライカー30は、プレス床38に向かってブレード14およびブレード18が前進移動した後にブレード18の前縁36がミュートポイントに到達した時点で、ミュートスイッチ63がストライカーによって瞬間的に閉じられるように相対的かつ正確にポジション取りされる。
上限および下限スイッチ64、65は筐体12内に同様に取り付けられ、ストライカー30およびプレスセンサ(図示されていない)によって操作される。プレスセンサは油圧システムに接続され、油圧システムの圧力がブレードが最高に上昇したことまたは最低に下降したことを表す所定のしきい値を越えたときに、適当なリミットスイッチの引金を引く。上限スイッチ64は、ブレードが筐体12内で最高に上昇したポジションにきたときにストライカー30によってまたは付随したプレスセンサの作動によって、瞬間的に閉じられるようにブレード枠14に関して相対的に配置される。下限スイッチ65は、ブレードの前縁がプレス床38に最大下降ポジションで出会ったときまたは付随したプレスセンサの作動によって、瞬間的に閉じられるようにブレード枠14に関して相対的に配置される。
モードスイッチ31はキー操作され2つの選択的なポジションの間を移動する。一つは、安全装置およびプレスブレーキの運転についての正常な保護モード、もう一つは、プレスが正常な保護モードと同じ程度に安全装置によって保護されていない運転におけるミュート強制モード(mute forced mode)を表す。運転の正常モードは十分に保護されたプレスの正常運転に対して選択される。ミュート強制モードは、変な形状の素材のプレス、以下に設定手段60に関して説明される上限および下限スイッチ64、65の初期化、ブレードの取り換え、プレスメンテナンスなど、正常なプレスを構成しない特別な場合に対してのみ選択される。すでに言及したように、モードスイッチ31はキーだけで操作される。つまり、このキーは、前記特別な場合においてのみモードスイッチ31の切替えをミュート強制ポジションに制限するためにオペレータではなく管理者によって保有されるものとする。
ミュート強制モードでは、レーザ制御処理手段54に与えられる感知は完全に黙秘される。しかしながら、プレスに関係したどの不測事態にもそれに応じてブレードの前進が固定されるように、他のすべてのプレス作業の側面の感知は維持される。このとは以下により詳しく説明される。この緩和された保護に適応するために、ブレードの前進はモードスイッチが正常ポジションにあるときの場合とは異なる。さらに、ブレードはフルスピードでミュートポイントより上の所定距離まで前進し、その後、徐行モードで進む。この操作の様子については以下でより詳細に説明される。
ブレードスピードスイッチ32も2つの選択可能なポジションを切り替えるためにキー操作される。一つのポジションは、ブレード前進スイッチ61がフットペダル34によって閉じられたときに、ブレード18の正常な継続的な前進を与えるもので、他の一つのポジションは、フットペダルで操作されるときに、ミュート強制モードで生じるように、ブレードの徐行またはパルス前進を与えるものであるが、これはブレードの移動の全範囲にわたってこの前進モードを採用する。ミュート強制モード運転の場合のように、徐行ポジションでは、プレスは正常な保護モードと同じ程度にまでは安全装置によって保護されない。
モードスイッチ31がミュート強制ポジションに配置される、または、スピードスイッチ32が徐行前進ポジションに置かれるときは、停止手段57はレーザ制御処理手段54による処理から生じる不測事態に応答しない。この理由は、プレスブレーキはときどき、垂直平面内ででこぼこした外観を有する素材の変な形状または弓形の断片をプレスすることが要求されるからである。これらの状況では、プレスのために準備された床の上に置かれたときに、素材表面のある部分が素材の他の部分よりもブレードの前縁に著しく接近するように配置される。これらのより接近した部分は、ブレードによって素材の他の部分が十分に噛み合わされ、床に素材の全体的な縦部広がりがプレスされる前に、ブレードによって噛み合わされ、床に押し付けられる。それゆえに、装置がレーザ感知システムに応答する停止手段とともに運転される場合には素材の最上部に関してミュートポイントが設定される必要があるが、ブレードが素材表面の残りに噛み合って、それを床にプレスする前にかなりの距離を移動するが、その間はオペレータは全く保護されないということが要求される。この問題は、これらのほとんどの場合において、オペレータにはブレードが素材を床にプレスする前に素材の全表面に十分に噛み合うまで、素材の正しいポジションを維持するためにブレードの前縁に接近して作業をすることが要求されるという事実によってさらに悪化する。
装置をブレードの徐行前進モードで運転することによって、レーザ制御処理手段54によって与えられるレーザ感知機能を全体的に黙秘して、かつ、ミュートポイントを考慮することなく、プレスを運転することが許される。しかしながら、ブレードの徐行またはパルス前進では、比較的遅いスピードでブレードを操作することしかできない。こうして、オペレータに対するレーザ感知保護が全く存在しなくとも、保護はブレード前進のスピードを遅くすることによって間接的に与えられ、かつブレードポジション処理手段58による処理に応じてなお直接的に与えられる。
ブレードの正常な前進と、徐行またはパルス前進を表す2つの選択可能なポジションの間でブレードスピードスイッチ32を切り替えることは、オペレータの安全に関する限り、重大ではない。つまり、ブレードスピードスイッチ32を操作するキーは、オペレータが望むスピードポジションの間の切り替えを容易にするめにオペレータに残されるようにしておく。
比較的大きなフィールドミュートライト(field muted light)35は、ミュート強制モードおよび徐行前進ポジションにそれぞれ配置されたスイッチ31と32に付随する。それによって、制御装置51は、現珀色に着色され制御装置51の操作を可能にするライト35に結合した出力を持つ。このライトは、光ビームの感知が無能にされまたは黙秘させられて、オペレータにブレードの前縁の周りの保護光ビームが弱い時を知らせることができないときに点灯する。このことは、スイッチのどれかがすでに言及したポジションに置かれていないときに当てはまる。出力回線は、フィールドミュートライト35に接続された回路が実際には閉じているべきなのに開いているときはいつでも警告を発するフィールドミュートライト障害センサ35aにも接続され、このことはライトが消耗したまたは欠陥のある場合に当てはまる。
リレー66は、油圧システムのブレード前進ターミナルに接続するための一組の2重になったブレード前進制御回線69、70を有するブレード前進リレー67および68と、油圧システムのプレス固定ターミナルに接続するためのプレス固定制御回線72を有する二次的プレス固定リレー(secondary press locking relay)71と、油圧システムのブレード徐行制御ターミナルに接続するためのブレード徐行回線74を有するブレード徐行リレー73と、そして、油圧システムのブレード引き込みターミナルに接続するためのブレード引き込み制御回線76を有するブレード引き込みリレー75とを備える。
二次的プレス固定リレー71が閉じいてると仮定して、ブレード前進リレー67、68を閉じることによって、油圧システムはブレード18を前進させるように作動する。またそれらを開けばブレードの移動が停止する。
二次的プレス固定リレー71は安全装置の誤った安全動作の一部としてプレス作業を締め出すために提供され、制御回線63を介して油圧モータのどの動作に対しても使える状態で閉じなくてはならない。それゆえに、二次的プレス固定リレー71が開いているときはいつでも、ブレード18の移動は絶対に停止され、その結果、ブレード前進リレー67、68、ブレード徐行リレー73またはブレード引き込みリレー75のどの操作も無効である。
二次的プレス固定リレー71が閉じている条件の下、ブレード徐行リレー73を閉じることによって、油圧システムは予め決められた仕方、所定の割合でブレードを周期的に前進させる。このことは以下により詳細に説明される。
再び二次的プレス固定リレー71が閉じている条件の下、ブレード引き込みリレー75を閉じることによって、油圧システムはブレードを引っ込める。
ブレード移動制御手段56は、停止手段57の作用に関連しかつそれに従って、ブレード前進スイッチ61およびブレード引き込みスイッチ62の操作、ミュートポイントスイッチ63の閉鎖、そしてモードスイッチ31とブレードスピードスイッチ32のポジションに応じて、適当なリレー67、68、および75を閉鎖および開放することによって、ブレード枠14とブレード18の移動を単純に遂行する。
モードスイッチ31が正常なモードポジションにあるとき、ブレード移動制御手段56は正常な仕方で操作され、ブレード前進スイッチ61が閉鎖されたことに応じてブレード前進リレー67、68を作動し、かつ、ブレード引き込みスイッチ62が閉じられたことに応じてブレード引き込みリレー75を作動させる。レーザ制御処理手段54、停止手段57、およびブレードポジション制御手段58も正常に操作され、プレスブレーキの十分な保護と、特定の不測事態が生じたことに応じてブレード移動制御手段56の最優先運転が提供される。
レーザ制御処理手段54によって与えられる光ビーム感知機能が無能または弱められるが、ブレードポジション処理手段58と保護装置の他のプレス監視機能が維持されるミュート強制モードポジションにおいて、停止手段57がレーザ制御処理手段54による処理から生じる特定の不測事態に応じてブレード移動制御手段の最優先運転を遂行しない以外は、ブレード前進リレー67および68とブレード引き込みリレー75はなおブレード移動制御手段58によって以前と同じ仕方で操作される。
これらの不測事態に応じたこれらのリレーの操作の特定の仕方については以下でより詳細に説明する。
停止手段57は本安全装置の中心部分であり、安全側の仕方で動作してなんらかの所定の不測事態が感知されたときに引金を引かれることに応じてブレード18の前進移動を停止するように設計される。この観点において、停止手段は自動的にブレード移動制御手段56を最優先し、特定の不測事態に応じて、さまざまなリレー66の操作を遂行し、ブレードの前進を停止することができる。
モードスイッチ31で選択される正常な保護モードにおいて、停止手段は、すでに説明したように、または、これから短く説明されるようなブレードポジション処理手段58による処理の結果として、はたまた、制御装置51への入力として接続された低電圧センサ101を使っての、プレスおよび/または安全装置に対する低電力を感知した結果として、受信したレーザ光ビームのレーザ制御処理手段54による処理から生じ得るさまざまな不測事態に対応する。
ミュート強制モードにおいては、停止手段57はブレードポジション処理手段58と低電圧センサ101による処理の結果として生じるそれらの不測事態のみに応じる。
つまり、停止手段57は、図7に示されているように、制御回線103によって論理的に表されたレーザ制御処理手段54からの出力、制御回線104によって論理的に表されたブレードポジション処理手段58からの出力、制御回線105によって論理的に表された低電圧センサ101からの出力のみならず、制御回線102によって論理的に表されたモードスイッチ31の状態にも応答する。
停止手段57の、レーザ制御処理手段54による処理から生じる不測事態とブレードポジション処理手段58による処理から生じる不測事態に応じた有効な動作は異っており、不測事態の特質に依存している。前者に関して言えば、レーザ制御処理手段56が光ビームのどれかに障害を感知し、停止手段の引金を引いたとき、停止手段は57は直ちにブレード移動制御手段56の動作を優先し、閉鎖しているかもしれないブレード前進およびブレード徐行リレー67、68または73のどれもを開放させ、短時間の間、ブレード引き込みリレー75を閉鎖させてブレードが有効に所定の距離をはね戻るようにブレードを引き込ませる。その後、ブレード前進スイッチ61がフットペダルを解放させることによって開かれ、その後に再びフットペダルを下降させることによって閉じらた後、ブレード前進およびブレード徐行リレー67、68または73を閉じさせる。もしブレードが再び同一場所に到達したときに妨害されるならば、停止手段57は再び前進または徐行リレー67、68または73の動作を引き起こし、ブレードの移動を停止させる。ブレードをはね戻す代りに、停止手段はブレードを徐行またはパルス移動によって前進をさせことができ、フットペダルの操作によってブレード前進スイッチ61が次に閉じられることに応じて徐行リレー73を閉じる。以下において図10を参照して、運転の特定の方法を説明する。
プレスブレーキまたは安全装置の不具合を表す他の不測事態に関して、停止手段57はプレスの固定を引き起こす異る仕方でブレード移動制御手段56の最優先動作を遂行する。これについてはブレードポジション処理手段に関して以下で説明される。
ブレードポジション処理手段58は、ブレード追跡手段59を使用してプレスブレーキのブレード18の移動を継続的に追跡するように設計される。さらにそれは、ブレード追跡手段59で得られたブレードのキーポジションに対応する信号の発生を、リミットスイッチ(limit switch)63、64および65から得られる信号の発生と比較して、食い違いの検出に応じて、停止手段57の引金を引くように設計される。したがって、ブレードポジション処理手段58は、ブレード追跡手段59によって移動の全範囲を通るブレードの移動の結果として前記リミットスイッチから得られる信号の発生に対する対応時間において得られるブレード18のポジションを記憶するための設定手段60の作用によって初期化される必要がある。この初期化処理は以下でより詳しく説明される。
本実施態様において、ブレード追跡手段59は光学的符号器77とブレード枠14に結合した直線運動から回転運動への変換手段79から成る。
図9aおよび図9bに図解的に示されているように、光学的符号器77は、ブレード18の直線的な移動に直に応じて回転する直線運動から回転運動への変換手段79に結合した回転シャフト83に固定的に取り付けられたディスク81と、光放出装置85から成る光電子カウンタと、光電センサ87、およびデジタルアップ/ダウンカウンタから成る従来の設計にある。ディスク81は、その円周の周りに沿って横断的に配置された等間隔に間隔を置いて配置された孔91の一系列を有するとともに、光電子カウンタに関して、光放出装置85が光電センサ87と正確な位置関係にある光ビームをディスクの一方の側から他方の側に軸方向に沿って孔を通過するように放出するように取り付けられる。したがって、カウンタ89は、連続する孔91がディスク81の回転方向および、ブレード18の移動によって引き起こされた回転の度合に関連して増大または減少する仕方で光電子カウンタを通過して回転する際に連続する孔91を通過した光のパルスを連続的に計数する。
本実施の態様における直線運動から回転運動への変換手段79はスプロケット93とそれに噛み合わされるチェーン95から成る。チェーンの一端95aはブレード枠14に結合され、他端95bは筐体12に固定的に取り付けれらた戻しバネ(return spring)97に結合される。スプロケット93は、スプロケットの周りのチェーンの縦方向の動きに応じてシャフトをそれと同調するように回転させるように、チェーン95の両端の中間に、シャフト83に固定的に取り付けられ、かつ、筐体12に関して回転可能なように取り付けられる。戻しバネ97は、ブレード18の前進または引き込みのいずれかの移動によって直にそれぞれ戻しバネから遠ざかる方向または接近する方向のいずれかにチェーン95の縦方向の動きを引き起こすようにチェーンに一定の張力を加え、それによって次にスプロケット93に時計回りまたは反時計回りのいずれかの回転も引き起こされる。
スプロケット93とシャフト83はそれらと同調するように直にディスク81を回転させ、その結果、カウンタ89によってどれか特定の時点においてブレードのポジションに関する正確な測定値が与えられる。一般的に、測定値の精度は0.4mmである。さらに、パルスが感知される割合を解析することによって、ブレードのスピードの測定値を決定することができる。これは特に、以下の説明で明らかにされる徐行モードにおいてブレードの移動スピードの制御を遂行する際に役に立つ。
ブレードポジション処理手段58は光学的符号器77によって供給される情報を継続的に解析し、これをミュートスイッチ63から別個に得られる情報と比較して、この2つの情報源から得られる情報のおいて感知された食い違いに応じて、停止手段の引金を引き、ブレードの移動を停止させる。これについては以下でより詳細に説明される。
したがって、リミットスイッチ64、65および66の閉鎖が感知されたことと、設定手段によってもともと設定されたポジションでブレード追跡手段59によって感知されるブレード18の対応するポジションとの間に所定の許容差を越える食い違いがなにか存在する場合、ブレードポジション処理手段58は停止手段57の引金を引いてブレードの移動を停止させ、誤りがクリアされるまでさらなる作業が行われないようにプレスを固定するための信号を発する。
すでに言及したように、停止手段57のブレードポジション処理手段58からのこうした引金信号に対する応答は他の状況では異っている。さらに、停止手段57は、閉じているかもしれないブレード前進、ブレード徐行および引き込みリレー67、68、73および75のいずれかを開き、二次的プレス固定リレー71を閉じることによって、即座にブレード移動制御手段56の作業を最優先する。
停止手段57の同一の作業が、障害の感知とは対照的に、レーザ感知システムの機能不全またはその正常な作業に影響を与える不測事態を知らせるものとされるレーザ制御処理手段54による受信された光ビームの処理に関連して実行される。たとえば、レーザセンサによる誤った感知を引き起こしかねない、レーザダイオードがスイッチオフされている時間の間に誤った周囲光を感知したなどの前記不測事態において、停止手段57は同様に引金が引かれ、二次的リレーの閉鎖と前記所定の仕方によるプレスの固定を生じさせる。
ブレードポジション手段58をクロスチェックすることによって、一方ではプレスブレーキの動作の誤り、他方では安全装置それ自信のブレード追跡手段59の誤りのどちらかをカバーする二重保護を効果的に与えることができ、それによって、各々の場合における誤りによって停止手段57の引金を引く結果になる食い違いが引き起こされることを認識すべきある。
クロスチェックはミュートポイントのポジションに対しても適用され、それによって停止手段の引金が引かれてブレードポジション処理手段58の作業が最優先される。すでに説明したように、ミュートポイントは初期的にミュートスイッチ63によって設定され、その後、ブレード追跡手段59によって別々に決定されたブレードの設定ポジションに対してブレードポジション処理手段58によって継続的に確認かつクロスチェックされる。つまり、ミュートポイントのミュートスイッチ表示の発生とミュートポイントのとブレード追跡手段表示の発生との間に所定の許容差を越えた食い違いがなにか決定されたときには、ブレードポジション処理手段は停止手段の引金を引く。しかしながら、引金を引く際には、停止手段57は他のリミットスイッチとの食い違いを感知した場合とはやや異った応答をする。その上、停止手段57によって、閉じられているかもしれないブレード前進、ブレード徐行およびブレード引き込みリレー67、68、73および75の中のどれもを開くことによって、プレスブレーキは正常な作業を停止するが、正常な場合には、しかし二次的プレス固定リレー71を閉じる代りに、制御手段はテストモードに戻ってミュートポイントをリセットする。これについては設定手段60に関して以下に説明される。
設定手段60はブレードポジション処理手段58の作業に対してブレードのキーポジションを初期化し、プレスブレーキのミュートポイントを設定し、かつ、それをテストするように設計される。したがって、制御装置51は、付随するワッチドッグ回路99に接続されたプレスの主電源のオン/リセットスイッチ98に接続された入力、安全装置およびプレスのリミットスイッチを初期化するためのセットアップリンク100、そしてテスト/ロックスイッチ33、設定手段60の作業を可能にするための制御ボックス25上に与えられた表示ランプ107の系列の一部を形成しているテストランプ37に接続された出力を持つ。
設定手段60はセットアップリンクを作動させることによって、プレスをスイッチオンした後にリミットスイッチの初期化を遂行する。設定手段は、その後ブレードがオペレータによって最大に上昇したポジションまで引き込まれるルーチンに従うようにプログラムされている。このポイントにおいて上限スイッチ64が作動され、ブレードの最大上昇ポジションとしてブレード追跡手段59によって決定されるような、ブレードの特定ポジションを設定するようにブレードポジション処理手段58に知らせる。その後、ブレード追跡手段59がこのポイントに到達したときはいつでも、ブレードポジション処理手段58は上限スイッチ64が許容差内で閉じられることを期待する。
次に、前記ルーチンによってブレードがオペレータによって最大降下ポジションまで十分に下降させられることが要求される。このポイントにおいて下限スイッチ65が作動され、ブレードの最大降下ポジションとしてブレード追跡手段59によって決定されるような、ブレードの特定ポジションを設定するようにブレードポジション処理手段58に知らせる。その後、ブレード追跡手段59がこのポイントに到達したときはいつでも、ブレードポジション処理手段58は下限スイッチ65が許容差内で閉じられることを期待する。
セットアップリンク100は安全装置の内部回路に組み込まれた電気スイッチであり、制御ボックス25上のモードスイッチ31をミュート強制ポジションへ切替えてレーザ制御処理手段54を無能または黙秘させることなしにはオペレータは運転できない。セットアップ手続きが一度完了したら、セットアップリンク100は不作動にされ、モードスイッチ31が正常ポジションに戻される。
ミュートポイントの設定に関して、テスト/ロックスイッチ33はテストランプ37と関連して使用される。それゆえ、設定手段60は、プレスが最初にターンオンされたときに、テストランプ37がフラッシュしてミュートポイントがプレスが作業し得る前に設定されなければならないことを示すようにプログラムされる。さらにまた、設定手段によってテストランプ37は、プレスブレーキの正常な作業の間にミュートポイントが設定またはリセットを要求するときはいつでもフラッシュさせられる。このことは、作業時間の間に作業するためにプレスブレーキおよび安全装置を最初にターンオンするとき、または、電源オン/リセットスイッチ98を操作してもしくはリミットスイッチ30によって特定されたものと、図中で制御回線106によって論理的に表されたブレード追跡手段によってクロスチェックされたものとの間にミュートポイントのポジションにおける食い違いが検出されるときはいつでもブレードポジション処理手段58が設定手段を発動させることに応じてプレスをリセットするときに生じる。
ミュートポイントを設定するために、設定手段60はテストランプ37がフラッシュしている間に、プレスブレーキ上のミュートスイッチ63を使ってミュートポイントが手動で設定されるようにプログラムされる。すでに言及したように、このポイントは一般的に、プレスされる素材42の外側表面から6mmから7mmのところに設定される。ミュートポイントがミュートスイッチ63によって設定された後、テスト/ロックスイッチ63は、設定手段によってテストランプ37がフラッシュ状態から連続的にオンになった状態に変化するかどうかに応じて押されることが要求される。
次にブレード前進スイッチ61は、ブレード18を前進させるために、オペレータがフットペダル34を押し下げることによって閉じられるよう要求される。設定手段60はミュートスイッチ63によって設定されたミュートポイントで自動的にブレードを停止させるようにプログラムされる。
このポイントにおいて、テストランプ37が消灯するとテスト/ロックスイッチ33が再び押されるよう要求される。テスト/ロックスイッチ33のこの第2の押しによって、信号が設定手段60に送られ、設定手段60によって、ブレード追跡手段59によって決定されたブレードポジション処理手段58による新たなポイントのポジションが確認され、その結果、プレスの使用準備ができる。
設定手段60は、システムによって検出される異る障害と、プレスブレーキのロックアウトが生じる場合にはその発生とに関して、テストランプ37およびレーザセンサライト46から50の異るフラッシュ系列を使って知らせるようにプログラムされる。障害は多数または少数としてランク付けされ、マスタおよびスレーブプロセッサから成る制御装置51の結果として、一つのまたは他のプロセッサによって検出される障害に分割される。マスタプロセッサによって検出される障害の場合は、設定手段によってこれらの障害がテストランプ37によってフラッシュされる。スレーブプロセッサによって検出される障害の場合は、設定手段によってこれらの障害がレーザセンサライト46から50によってフラッシュされる。
マスタプロセッサに関して、少数障害は以下のように分類される。
1フラッシュ:電力アップ検出
2フラッシュ:ミュート強制モード変化
3フラッシュ:低電力
4フラッシュ:ミュートスイッチ作動
5フラッシュ:レーザ検出された周囲光
マスタプロセッサに関して、多数障害は以下のように分類される。
7フラッシュ:作業停止
9フラッシュ:リレー表示
10フラッシュ:光符号器が速すぎる
11フラッシュ:光符号器が一次元方向に遠くに行きすぎた
12フラッシュ:ミュートLEDが消灯
13フラッシュ:セットアップリンクモードが作業中に変化
14フラッシュ:マスタプロセッサが無効モードを実行しようとした
スレーブプロセッサに関して、すべての障害は多数で、以下のように分類される。
1フラッシュ:センサがマスタによってチェックされない
2フラッシュ:PLD消灯
3フラッシュ:レーザビームが以前の500msの内に崩壊したときにマスタが黙秘でストップしない
4フラッシュ:リレー不同
5フラッシュ:マスタプロセッサからのレーザ状態チェックコードが誤り
6フラッシュ:マスタからのシリアルデータに誤り
これらの場合の各々において、設定手段60は再びプレスが可能にされる前に障害が修正されることが要求される。少数障害に対しては、オペレータはテスト/ロックスイッチ33を押して設定手段に障害がクリアされたことを通知し、それから、設定手段がセットアップ手続きの適当な部分を実行して当該障害に関係する制御パラメータをリセットする。次いで、テストランプのフラッシュ系列が消され、停止手段57によってプレスブレーキが作業を継続することが許される。もし障害状態が優勢の場合は、停止手段が再び引金を引かれ、もう一度プレスを固定する。だから、プレスがもう一度十分に作業できるようになるには、障害が正しく訂正される必要がある。
多数障害に関して、オペレータはテスト/ロックスイッチ33を5秒間の間、維持する必要があり、それから設定手段は障害を訂正するための全体的なセットアップ手続きを実行する。これによって障害がクリアされなければ、そのときは設定手段によって、適当なライトがもう一度フラッシュされ、プレスが再び作業できるようになる前に、より本格的なメンテナンスが施されることが要求される。
重要なことは、制御装置51が、オペレータによるプレスブレーキ作業を指示するブレード前進およびブレード引き込みスイッチ61、62と、それに直に応じて正常にプレスブレーキ作業を実際に遂行するモーターリレー66との間に全体的な相互接続を構築し、プレスの絶対的な安全側の作業が実行されることが可能になるように構成されることである。
最初に正常な使用における装置の作業を説明するために、図10と図11を参照する。正常な使用において、制御装置51の状態は初期的にモードスイッチ31とブレードスピードスイッチ32をそれぞれ正常なポジションに配置する。ブレード18は初期的に最大上昇ポジション111に配置され、ブレード前進リレー67、68は開いた状態にされ、ブレード前進制御回線70は無能とし、フィールドミュートランプ35はオフ状態にしておく。これは状態ブロック112によって表される。
制御装置51の状態を変化させ、ブレードを前進させるために、オペレータはブレード前進スイッチ61を閉じるフットペダル34を押し、その後、フットペダルを解放してスイッチ61を少なくも300msの間、開き、その後、もう一度フットペダル34を押して、もう一度スイッチ61を閉じることが要求される。これはポイント113によって表される。その後、ブレードポジション処理手段56は前進ブレードリレーを閉じ、状態ブロック114で表されるように、ブレード前進制御回線69、70を行使し、フットペダル34が押されたままで、スイッチ61が閉じられる間に、フルスピードでブレードを前進させる。
もし何の障害もなく、二次的リレー71が閉じてプレス制御回線72を行使するならば、状態ライン116で表されるように、ブレード18は停止することなくミュートポイント115を通過してまっすぐに前進することを継続する。続いて、117で表されるように、プレス作業は床38上で完了する。
しかしながら、ミュートポイントにおいて制御装置51の状態が変化し、それによってブレード前進制御回線69および70が強制的に行使され、一方でブレード制御回線74が引き込み制御回線76と一緒に強制的に無能にされ、フィールドミュートランプが点灯されて、状態ブロック118で表されるように、レーザ感知システムがそのポイントで黙秘していることを知らせる。こうして、ブレードがミュートポイント115に到達し、床まで進んだ後、光ビームがプレス中の素材42に反応しないように、レーザ制御処理手段のレーザ受信手段による光ビームの受信に対する応答が無能にされる。
下限スイッチ65および対応するプレスの圧力センサの作動によって、プレス作業の完了の後、状態ライン120に表されるように、自動的にブレードがプレスの正常な作業のもとで十分に引き込まれ、フィールドミュートランプ35が再び消された状態112に戻る。加えて、ブレードは引き込まれ得るが、一方、状態ライン122で表されるように、それはフットペダル34を押してブレード引き込みスイッチ62を閉じ、ブレード引き込み制御回線76を行使することによって、状態114から後の何時においてもミュートポイントより上にある。
こうして、正常な使用において、安全装置はいかなるやり方によってもプレス作業を妨げない。さらに、ビームがブレードの20mm内に配置されることが可能であるので、オペレータは十分な保護を維持しながら、プレスおよびブレードに接近して作業をすることができる。
ブレードが119おいて示されるような上昇ポジションから前進し、114の間に物体がブレードがミュートポイントに達する前に121にあるビームのどれか一つを妨害した後、停止手段57は引金が引かれ、ブレード前進制御回線69および70を無能にさせることによってブレードが引き込まれ、状態124で表されるようにブレード引き込み回線76を行使する。かくして、ブレード18は即座に障害から離れるように戻される。ブレードが停止して、反転方向に移動するプロセスの間のブレードの最大移動距離が0.77mmであるとしたときの1秒あたり15から35mmの平均応答時間がシステムの設計に取り入れられる。このような条件のもとでは、ブレードが光ビームを妨害している物体に触ることは不可能である。
停止手段57はブレード引き込み制御回線76を無能にする前に、この状態124を所定時間の間維持し、ブレードがたとえば10mmの移動距離を逆動することを可能にさせ、123においてブレードの移動を一時停止させる。
ブレード前進スイッチはその後、停止手段がブレードを再び前進させる前に、フットペダルを解放して少なくとも300msの間、無能にされ、125で再びフットペダルを押して再行使されなければならない。ブレード前進リレー67、68はその後、閉ざされ、ブレード前進制御回線69、70が行使されるが、一方、状態ブロック126で表されるように引き込み制御回線は無能とされる。
もしさらなる障害が存在しないならば、この状態126は、状態ライン128で表されるように、ブレードがミュートポイントに達するまで、維持される。以前の障害と同じように同一ポイント121であってもよい127にあるときに、他の障害が存在したら、停止手段は状態ライン130で表されているように制御装置51の状態を変化させて、それによってブレード前進リレー67および68が開かれ、ブレード前進制御回線69および70を無能にし、そして、ブレード引き込み制御回線76を行使する代りに、それを無能状態に維持して、状態ブロック130で表されるように、129においてブレードの移動を停止させる。
状態114の場合のように、ブレードは状態ライン134で表されるように、ブレード制御回線76を行使して、ミュートポイント115に達する前にいつでも前進状態126から逆戻りすることができる。同様に、状態132から、状態ライン136で表されるようにブレード制御回線を行使して、ブレードは引き込まれて状態112に逆戻りすることができる。
ブレードを停止状態132から前進させるには、ブレード前進スイッチをフットペダルを解放させて少なくとも300msの間、無能にする必要があり、131で表されるように、フットペダルを押してブレード前進スイッチを行使する。その後で、状態ライン138で表されるように制御装置の状態がブレード制御回線69および70とブレード徐行手段回線74を行使することによって、状態ブロック140で表されるように変更される。
こうして、133で表されているように、ブレードは徐行またはパルス的な仕方でのみミュートポイント127を越えて前進するこが許される。この条件の中で、ブレードは、一般的に秒速20mmから50mmであるブレードの正常な前進スピードと比較して、たとえば秒速10mm以下の減速したスピードで移動する。この減速スピードは、停止手段がブレード制御回線を選択的に行使および無能にして、それによって繰り返しブレードの移動を開始および停止させて、本実施態様では秒速10mm未満の、ブレードポジション処理手段58によって決定される受入可能なレベルまで平均スピードを減少させることによって実現される。
この徐行移動状態140は状態142で表されるように、ブレードがミュートポイント115に達するまで維持される。しかしながら、この状態140の間、ブレードは、状態ライン144で表されるように、ブレード引き込み制御手段回線76を行使することによって、十分に上昇したポジション112まで戻るように引き込まれることが可能である。
ミュートポイント115に達するとき、状態ライン128または142のいずれかを使って、停止手段は、ブレード前進リレー67および68を開いてブレード前進制御回線69および70を無能にして、それによって135で表されるようにブレードの移動を停止させ、かつ、状態ブロック146で表されるように、フィールドミュートランプ35を点灯させることによって、制御装置の状態についての他の変化を遂行する。このポイントにおいて、137で表されるようにブレードの前進が一時停止され、その後は、ブレード引き込み制御回線76を行使して引き込まれ、状態ライン148で表されるように状態126に戻ること、または、139において再び前進させられ、状態ライン150で表されるように、状態118に進むことによって141においてプレス作業を完了させることのどちたでも一方を行うことができる。
後者では、停止手段は、ブレードをミュートポイント115に維持し、139で表されるように、ブレード前進スイッチ61がフットペダルを解放させることによって少なくも300msの間もう一度無能にされ、フットペダルを押すことによって再び再行使されるまでは、ブレードが前進することを許さない。
すでに説明したように、制御装置は、床の上にミュートポイント距離を超えて横たえられた素材の外側表面が波打った素材からできた通常とはいえない外観を持つ素材に適応させるために、この仕方でプレスを運転するようにプログラムされる。もし安全装置が前記パルスモード機能を有しない場合は、安全装置はブレードを停止し、プレス作業の完了を抑止するように構成される。繰り返すと、安全はプレスを前進の徐行またはパルスモードに適合させることによってはまり弱体化されず、そのため、オペレータの手または指が障害を引き起こしてオペレータが手または指を引っ込めるのに、あるいは、作業が完了する前に足をフットペダルから離すのに十分な時間が利用できることは認識すべきである。
装置の正常な作業を説明してきたが、電源オンまたはリセットに続く装置のセットアップとテストに関連したさまざまな状態と手続が、図12および図13を参照してこれから説明される。
電源オン/リセットスイッチ98によって提供される電源オン信号またはリセット信号に応じて、制御装置51は、状態ブロック152で表されるように、ブレード18が初期的に最大上昇ポジション151に配置される初期状態を採用し、ブレード移動制御手段56がブレード前進制御回線69および70の無能にし、設定手段60がテストランプ37をフラッシュさせ、そして停止手段57が二次的リレー71を閉じさせて、プレス固定制御回線72を行使する。
オペレータはそのとき、ブレードスピードスイッチ32が制御装置の状態を変化させるために正常なポジションに配置され、徐行ポジションに配置されない状態で、テスト/ロックスイッチ33を押すことを要求される。設定手段60にってその後、オペレータがフットペダルを押し下げ、153で表されるようにブレードスイッチ61を操作することに応じて、ブレード移動制御手段56がブレード前進制御回線69および70を行使し、ブレード徐行制御回線74を無能にすることが許される。この変化は状態ブロック154によって表される。結果、ブレードは155で表されるように床38に向かって前進する。
ブレードが10mmを移動した後、状態ブロック156で表されるように、停止手段57が二次的リレー71を開くとともにプレス固定制御回線72を無能にして、ブレードのさらなる前進を固定することによって、制御装置の状態が再び157で変化する。ブレードポジション処理手段58とブレード追跡手段59で決定されたときにブレードが十分に速く停止しない場合は、制御装置は停止実行エラーが生成されるようにプログラムされる。
設定手段60は、ブレード前進スイッチ61がオペレータがフットペダルを解放することによって無能にされる少なくも3秒間、固定状態156にあるポジション159においてブレードを一時停止するようにプログラムされる。
オペレータがプレスを再開した後でのみ、固定状態156は161で変化させられ、停止手段がプレス固定制御回線72を再行使し、そしてフットペダルを押し下げることによってブレード前進スイッチ61が再び閉ざされる。図12で表されているように、設定手段によってブレード徐行制御回線74が行使させられ、状態ブロック158で表されるように、ブレードを徐行前進モードで前進させる。ブレード前進制御回線69および70は、二次的リレー71の安全側の操作を保証するこの固定状態の間、行使された状態に維持されることには注意を払うべきである。
161における状態変化にようて、163で表されるようにブレードが前進し、ミュートポイント115に到達する前にオペレータによって故意に妨害されることが要求される。この妨害は165で発生するように図示されており、そこで、停止手段がレーザ制御処理手段64によって正常に引金が引かれ、状態変化が引き起こされ、それによってブレード前進制御回線69および70が無能にされ、状態ブロック160で表されるように、ブレードのさらなる前進が停止する。
この状態160は、167で表されるような、モードスイッチ31がミュート強制ポジションに変化させられる、または、電力アップ、低電力、ミュートスイッチの63の変動、またはレーザセンサによる周囲光の検出などの少数障害が発生するいかなる時点においても制御装置が入るとともに維持される、装置の標準的な固定(ロック)状態である。169で表されるように状態を変化させるために、テストランプスイッチ33は押されることが要求され、フットペダル34を操作することによってブレード前進スイッチ61は開かれ、そしてその後に閉じられる。
もし標準的な固定状態にミュートポイント115より上で入るならば、制御装置は、171で表されるように、以前の前進状態158に逆戻りして、ブレードを床に向かって徐行モードで再び前進させる。
ミュートポイント115に達し、173で表されるように、ミュートスイッチ63を閉じることによって通知したら、制御装置は標準的な固定状態160に再び入る。175で表されるようにこの状態は、169で表されるようにテスト/ロックスイッチ33が再び押され、フットペダルを操作することによってブレード前進スイッチが開かれ、そしてその後に閉じられるまで、維持される。
ミュートポイント115にある間、ブレードポジション処理手段58は、ブレード追跡手段59によって示されるミュートポイントを記録し、そのミュートポイントはその後、ミュートスイッチ63が作動されるときはいつでも、ミュートスイッチ63が変動していないこと保証するために、それらの間の食い違いをチェックされる。
その後、制御装置は状態ブロック162で表された状態を採用し、そして、ブレード徐行制御回線74を無能にしてブレードを正常なスピードでもう一度前進させて179で表されるように床に対するプレスを完了させる。プレスを完了させたとき、ブレードは、オペレータが適当にフットペダルを押し下げることによってブレード引き込み制御回線76が行使され、その後、ブレードが正常に最大上昇ポジションまで引き戻されるまで、床に接触した状態にあり続ける。ブレード前進制御回線69および70は、ブレードがミュートポイントより上に移動するときに無能にされ、ブレード前進スイッチ61が閉じられたときに再び行使される。
どれか多数障害が発生するとき、制御装置は、ブレード前進、徐行、引き込み制御回線69、70、74、および76のすべてと一緒にプレス固定制御回線72を無能にさせることによってプレスが固定される状態に入る。制御装置をこの状態から変化させるために、テスト/ロックスイッチ63はオペレータがそれを押すことによって5秒間の間、閉じられる。これによって単純に、設定手段が、自動的に両方のプロセッサをリセットさせるワッチドッグ回路99のストローブを停止させ、完全なセットアップ手続を引き起こすという結果になる。
ミュート強制モードでの安全装置の運転をここで図14と図15を参照して説明する。
このモードでは、モードスイッチ31はミュート強制ポジションに配置され、テスト/ロックスイッチ63はそれを押すことによって瞬間的に閉じられ、プレスの固定が解除される。初期的には、制御装置51は、181で表されるようにブレード前進制御回路69および70が無能にされる、状態ブロック180によって表される状態を採用する。
この状態から変化させ、ブレード18を床38に向けて移動させるために、183で表されるようにブレード前進スイッチ61は300msの間、開かれ、その後、フットペダルを操作して閉じられる必要がある。これは状態ライン182で表される。制御装置はその後、ブレード前進制御回線69および70が行使される状態ブロック184で表される状態を採用し、185で表されるように限界の高さ187までブレードを正常に前進させる。本実施態様では限界の高さはミュートポイントの15mm内に予め設定される。
限界の高さ187において、制御装置は、ブレード徐行制御回線74を行使することによって、189で表されるようなブレードの徐行前進が採用されるように強制される。徐行前進はそのとき停止手段57とブレードポジション処理手段58によって調整され、189aで表されるように前進制御回線69および70の無能および行使を周期的行うことによって、平均前進スピードを秒速10mm/s未満に制限する。ブレードが10mm/s未満のスピードで正常に前進するとき、189bで表されるようにブレード前進制御回線は継続的に行使される。
制御装置51はこの徐行前進状態を、191で表されるように、ブレードがミュートポイント115に達するまで維持する。ミュートポイントにおいて、制御装置は状態ライン186で表されるようにもともとの状態180に逆戻りし、ここでブレード前進制御回線が停止手段57によって無能にされ、193で表されるように、ブレードの前進を停止する。
この状態180から変化させるために、195で表されるようにブレード前進スイッチ61は300msの間、開かれ、その後、オペレータがフットペダルを操作して閉じられる必要がある。これは状態ライン188に表される。その結果として、制御装置は、ブレード前進制御回線6gおよび70が行使され、ブレード徐行制御回線74が無能にされ、197で表されるように、素材の床へのプレスが完了される状態ブロック190で表される状態を採用する。
その後、ブレードは引き込まれ、そこで199で表されるようにミュートポイントを超えてブレードが引き込まれた後に、ブレード前進制御回線69および70が無能にされる。制御装置は、194で表されるように、オペレータがブレード前進スイッチ61を少なくも300msの間、開いて、その後フットペダルを操作してそれを再び閉じるときに、その状態を変化させて状態184を採用することによって、初期状態180に戻る必要なく、ブレードをミュートポイントに向けてもう一度前進させる。
第2の実施態様は、ミュートポイントを決定するために筐体12内に配置された相対的に固定されたリミットスイッチに依存する代りに、安全装置がミュートポイントを制定し、実際の作業中にそれをチェックして、オペレータの安全を保障し、プレスの正常な作業中に保護システムの無視を抑制するための異った技術を使用することを除けば、実質的に第1の実施態様と同一視できる。
ミュートスイッチおよび付随するストライカーバーガ省略され、制御手段は、同一のマイクロプロセッサ構成から成るが、ミュートポイントについて異った決定および監視方法を提供し、適応させるために、レーザ制御処理手段、ブレードポジション処理手段および設定手段によって実行される機能に関して少し異ったプログラミングがなされることを除けば、本実施態様における安全装置の物理的成分は以前の実施態様のそれと同一である。したがって、以前の実施態様で使用されたものと同一の符号が本実施態様の安全装置のさまざまな成分を説明するときに使用される。
本実施態様の安全装置には、プレスブレーキの油圧システムを操作する比較的複雑な電子制御システムを有するとともに、機械的リミットスイッチの設備に依存または考慮することのないタイプのプレスブレーキに特別かつ重大な利用性が見出される。
本実施態様のレーザ制御処理手段54は実質的には以前の実施態様のそれと同一で、パルス化手段55とレーザ駆動回路およびレーザ受信回路52、53にそれぞれ関連して光ビームの途絶または障害を決定するための以前と同一の仕方で動作する。レーザ制御処理手段54は作用の仕方で異るが、しかしながら、ブレード18のプレスの所定のミュートポイントに達した後に、非黙秘的な仕方でレーザ受信回路情報の処理を継続することが異る。その上、レーザ制御処理手段54は、ブレードポジション処理手段58の補助を受けて、中心の光ビーム26bがミュートポイントを越えてブレードの前進の所定距離内で途絶されているかをチェックし、そしてもしこの範囲で途絶されていなければ、光ビームの非黙秘的な感知を維持し、光ビームのどれかに障害を感知したときはすぐに停止手段57の引金を引く。中心の光ビームが所定の距離内で途絶される場合は、光ビームのさらなる感知が黙秘され(muted)、ブレードは前進を継続し、そのプレス作業をおそらく完了することが許される。
本実施態様のブレードポジション処理手段58は再び実質的には以前の実施態様のそれと同一で、ブレードの移動を監視するとともに関連したポジションとスピード情報を制御装置51の他の処理要素に与えるためのブレード追跡手段59に関連して動作する。しかしながら、ブレードポジション処理手段はミュートポイントのミュートスイッチによるクロスチェックは与えず、代りに、ブレード追跡手段59から得られるポジションデータに関して設定手段60によってなされるミュートポイントの初期的設定に単純に依存する。
結果的に、ブレードポジション処理手段58は、以前の実施態様の場合とは少し異った仕方で停止手段57と相互作用して、それによって、ブレードの前縁38がミュートポイントに達した後にミュートポイント情報が光ビームの非黙秘的な感知を決定するために使用され、そして光ビームのさらなる黙秘は、すでに説明したように、中心の光ビームが所定距離内で途絶されることを条件としている。
設定手段60はミュートポイントの制定に関する限り、以前の実施態様のそれとは異る。他のすべての側面においては、設定手段は実質的に以前の実施態様と同一である。だから、設定手段60は、以前の実施態様と同様に、リミットスイッチまたはプレスブレーキそのものの制御システムのどちらかからブレードの上限および下限を取得し、安全装置は、使用される実際のタイプのプレスに依存する上限および下限を制定するための適当なソフトウエアを備える。
本実施態様において、ミュートポイントはプレスの正常な作業の一部として制定され、以前の実施態様の場合のように別々のセットアップ手続を含まない。したがって、設定手段はブレードの前縁が到達した特定のポイントが認識され、ミュートポイントとして記録されるときを継続的に知らせる。これはプレスの正常な作業において、中心の光ビーム26bが途絶されるまでブレードを前進させることによって単純に実行される。この状況において、正常の場合には、ブレードは停止手段57の最優先作業の結果として、ブレードは所定の距離をはね戻る。ブレードはその後、再び前進し、もし中心の光ビームが26bが所定の許容差内で同一ポイントで崩壊した場合は、停止手段はブレードをそのポイントで停止させ、設定手段60に作業させる。設定手段はフィールドミュートランプ37をフラッシュさせ、オペレータに、ミュートポイントがこのポイントでテスト/ロックスイッチ33を押すことによって設定可能であることを通知する。もしテスト/ロックスイッチ33がこの時点で閉じれらたならば、そのときはブレードポジション処理手段58はブレードのそのポジションをミュートポイントして記録する。その後、ブレードポジション処理手段58は所定の許容差とゾーンをそのミュートポイントに付随させる。ただしそのゾーン内では、中心の光ビームの途絶は、プレス作業の実際のミュートポイントである記録されたミュートポイントと矛盾しないが、誤って記録されたミュートポイントとは矛盾することが期待される。
ここで図16から図18を参照して、本実施態様による、さまざまな状態に関するプレス作業とミュートポイントの制定について説明する。
最初に、モードスイッチ31とブレードスピードスイッチ32が両方とも正常なポジションに配置される正常なプレス作業に関して、制御装置51は状態ブロック200で表されるような初期状態を採用する。ここでは、ブレード18は最大上昇ポジション201に配置される。この状態において、ブレード前進制御回線69および70は無能にされ、フィールドミュートランプ37はオフである。
この状態から変化させるために、ブレード前進スイッチは、状態ライン202で表され、203に示されるように、オペレータがフットペダル34を操作することによって少なくも300msの間、開かれ、その後、閉ざされる必要がある。結果として、状態ブロック204で表され、205に示されるように、ブレード前進制御回線69および70が行使され、ブレードが床38に向かって前進する。この状態204から、ブレードは、状態ライン206で表されるように、ミュートポイントに達する前にオペレータによってブレード引き込みスイッチ62が閉ざされることに応じて、ブレード前進制御手段56がブレード引き込み制御回線76を行使し、ブレード前進制御回線69および70を無能にすることによって、十分に引き込まれて最大上昇ポジション201にある初期状態200に戻る。
207に示され、状態ライン208で表されるように、ブレードは、中心の光ビーム26bが妨害されるまで、前進状態204で床に向かって前進を続ける。ミュートポイントはまだこの状態では設定されておらず、そのために途絶が感知されことが要求される許容ゾーン(permitted zone)が存在しないことには気が付くべきである。
このポイントにおいて、制御装置は、本実施態様ではブレードを4.5mmの所定距離だけ引き込ませるために所定時間の間、あるいは、ブレード前進スイッチ61がフットペダルを少なくとも300msの間だけ解放させることによって開かれるまで、どちらが最初に起きようとも、停止手段57がブレード前進制御回線69および70を無能にしてブレード引き込み制御回線76を行使することによって、ブレード前進制御手段56の最優先制御を実行する状態ブロック210で表される状態を採用する。状態のこうした変化は状態ライン212で表され、その後、211で示されるようにブレード前進スイッチ61が必要な300msの時間の間だけ開かれ、再び閉ざされ、ブレード前進制御回線69および70をもう一度行使して、状態ブロック214で表されるようにブレードが床に向かって前進するまで、209で示されるように停止手段57によってブレードが停止される。
ブレードは、213で示され、状態ライン216で表されるように、光ビームがもう一度途絶または妨害されるまでは、この状態212にあり続ける。この前進移動の間に、218で表されるように、オペレータが以前に説明したようにブレード引き込みスイッチ62を閉じることによって、ブレードは初期的ポジションまで引き込まれ、制御装置はその初期状態を採用することができる。
この段階において、ミュートポイントはまだ設定されておらず、障害が感知されことが要求される許容ゾーンも一切存在しない。結果的に、制御装置は、停止手段がブレード前進制御回線69および70を無能にしてブレードのさらなる前進を停止し、215に示されるようなポジションにブレードを時停止させる、状態ブロック220で表される状態を採用する。以前の状態ブロック214のように、ブレードは、状態ライン222で表されるように以前説明された仕方によって初期ポジション201および状態220まで引き込まれることが可能である。
このポジションでの制御装置の状態を変化させるために、217に示され、状態ライン224で表されるように、オペレータがフットペダルを操作することによって、ブレード前進スイッチ61は少なくとも300msの間だけ開かれ、再び閉ざされなければならない。
制御装置はそのとき、その状態からミュートポイントを設定することができる状態ブロック226で表される状態に変化する。こうして、制御装置によって、ブレード前進リレー69および70が行使され、ブレードはブレード徐行制御回線74を行使することによって徐行移動を採用させられる。設定手段60は同時にフィールドランプ37をフラッシュさせ、一方、レーザ制御処理手段は、中心の光ビーム26bが妨害され続けたままであることを主張し続ける。これによってオペレータに、ブレードが以前停止されたポイント215が、その後の処理作業に対するミュートポイントになることを知らせる。
ミュートポイントとしてポイント215を受け入れるために、オペレータはテスト/ロックスイッチ33を押し、即座にそれを閉じることが要求され、そこで状態ブロック228で表されるように、ブレードポジション処理手段がブレードが停止されたブレードの特定ポジションをミュートポイントとして記録する。
ポイント215がミュートポイントとして受け入れられなければ、制御装置は単純に、プレス作業完了の際に、ブレードが以前に説明された仕方でオペレータによって、あるいは、プレスの自動作業によって引き込まれるまでブレードは単純に徐行モードで前進し続ける状態226を維持する。ブレードの引き込みを含む状態のこの変化は状態ライン230によって表される。ブレードの徐行前進の間、フィールミュートランプ37は継続的にフラッシュして、ブレードがミュートモードで前進していることを知らせることに気が付くべきである。
もしミュートポイントが状態228で設定されるならば、状態ブロック232で表されるように、制御装置はもう一度状態を変化させる。結果的に、ブレード前進制御回線69および70は行使され続け、ブレード徐行制御回線74は無能にされ、フィールドミュートランプ37はターンオンされて継続的に点灯される。こうしてブレードは正常スピードで前進することが許され、219で表されるようにプレス行動を完了する。その後、ブレードは221で示されるように初期ポジション201まで引き込まれ、制御装置は状態ライン234で表されるように初期状態200まで戻される。
ミュートポイントが設定されると、中心の光ビームが途絶または妨害されることが要求される許容ゾーンが実際のポイントより上および下の所定距離のところに定義される。図16において、これは影の領域223で表されている。3つの異ったシナリオが図16に実際に図示されている。最初のシナリオは、223aで示された許容ゾーンによってミュートポイントがあまりに高く設定されたことを示す。第2のシナリオは、223bで示された許容ゾーンによってミュートポイントがあまりに低く設定されことを示す。第3のシナリオは、223cで示された許容ゾーンによってミュートポイントが正しく設定されことを示す。本実施態様による安全装置がこれらのミュートポイントの誤った設定に対応し、オペレータに対するなお十分な保護を維持する仕方は、いかに装置が設定されたミュートポイントで正常に機能するかを説明することの中で明らかになる。
こうして、ブレード18が初期ポジション201に戻り、制御装置51が状態200にあるときは、225で示されるようにオペレータは以前のようにプレスを運転し、状態204に進む。ブレードはその後、227で示されるように許容ゾーンに向かって前進する。図16では各々の場合が示されている。
レーザ制御処理手段54は、許容ゾーン223内に設定されたミュートポイントに達する前に、およびゾーンの外側(図示されない)に障害を感知したならば、以前に説明した仕方で制御装置は状態210に逆戻りし、ブレードは所定の距離をはね戻る。オペレータはその後、以前のようにプレスを運転し、状態214に進み、そこでブレードはもう一度正常に前進する。
もしさらなる障害がなければ、ブレードは許容ゾーン223に達するまで前進し続ける。
許容ゾーン223c内で生じるような正しく設定されたミュートポイントの場合では、中心の光ビーム26bは許容ゾーン223c内で妨害されることになり、状態ライン236で表されるように制御装置は状態を変化させ、そして状態ブロック238で表された状態を採用する。
この状態238において、停止手段57によってブレード前進制御回線69および70が無能にされ、ブレードの前進が停止され、そして設定手段60によってフィールドミュートランプ37がターンオンされる。これは制御装置が、ミュートポイントの前に光ビームの障害を感知した後に続いて入る強制状態である。
この状態を変化さるために、状態ライン240で表されるように、ブレードが、オペレータがブレード引き込み制御回線76を閉じることによって通常の仕方で引き込まれること、あるいは、オペレータがフットペダルを使用してブレード前進スイッチ61を少なくとも300msの間、開き、その後でそれを閉じた後に前進させられることのどちらでもいずれか一方を行うことができる。後者を実行すれば、制御装置が状態232に進んでプレス作業を完了する。
許容ゾーン223aに生じたようにミュートポイントがあまりに高く誤って設定された場合、ブレードは障害無しに許容ゾーン223aを通過して前進する。直ちにブレードは許容ゾーン223aを通過し、レーザ制御処理手段54は活性的であり続け、かつ黙秘することなく、さらなる影の領域229によって表されるオペレータに対して十分な保護を維持する。
光ビーム26のどれかが、ブレードが許容ゾーン223aに達する前にすでに妨害されたならば、制御装置は、それが許容ゾーンを通過するときには状態214にある。光ビームが一切以前に妨害されなければ、制御装置は、それが許容ゾーン223aを通過するときには状態204にある。
こうして前者の場合における中心の光ビーム26bに係る次なる障害によって、制御装置はブレードが停止される状態220に進む結果となり、その後にオペレータによる適当なプレス作業によって、制御装置は状態226に進み、新たなミュートポイントが状態228と232を通って進むことによって設定されることを可能とし、または、状態ライン230にしたがってブレードが徐行モードで進むことが要求され、引き込まれるまえにプレス作業が完了される。
制御装置が状態204にある後者の場合、これは図16で示された実際のシナリオであるが、中心の光ビーム26bの次の障害は231で表されたもので、制御装置が状態210に進んでブレードを障害からはね戻らせ、その後、状態214に進んでポジション233でブレードを一時停止させる結果となる。オペレータによってプレス作業が適当に行われると、制御装置は状態220に進む。ただしここで、再び障害を感知することに応じて、制御装置が状態226を採用することによってブレードの前進が再びポイント235で停止される。オペレータは次に制御装置を状態228および次いで232に進ませて237で示されるようにプレス作業を完了させ、221でブレードを引き込ませること、または、制御装置は状態ライン230をたどり、引き込ませる前に徐行モードでプレス作業を完了させることによって、このポジションにおいて新たなミュートポイントをリセットする機会が与えられる。
許容ゾーン223bで生じたもののように誤って設定されたミュートポイントの場合、ここではミュートポイントはあまりに低く設定されているが、制御装置は実際に許容ゾーンに達する前に障害を感知する。この場合、制御装置は状態204から状態210に進み、239ではね戻って、241で示されるように最終的に状態214を採用する。オペレータによってプレス作業が適当に行われると、制御装置は状態220に進む。ただしここででは、再び障害を感知することに応じて、制御装置が状態226を採用することによってブレードの前進が再びポイント243で停止される。オペレータは次に制御装置を状態228および次いで232に進ませて245で示されるようにプレス作業を完了させ、221でブレードを引き込ませること、または、制御装置は状態ライン230をたどり、引き込ませる前に徐行モードでプレス作業を完了させることによって、このポジションにおいて新たなミュートポイントをリセットする機会が与えられる。
223cで表されるような正しく設定されたミュートポイントの場合、227で示されるように制御装置は状態204においてブレードを先立って障害に出くわすこともなく前進させ、ブレードは許容ゾーン223cに達して、中心の光ビーム26bが途絶または妨害されることが期待される。このことは、もしミュートポイントが許容ゾーンに必要とされる許容差で正しく設定され、ブレードが停止手段によって停止されることもなく制御装置が直接的に状態232に進むならば、起こることである。結果的に、フィールドミュートランプ37が247でターンオンされ、レーザ感知機能がそのポイントで黙秘されることを知らせ、そしてブレードは前進を続けて249で示されるようにプレス作業を完了させ、221で示されるよに引き込まれる。このとき制御装置は状態ライン234をたどって初期状態200に戻る。
明らかに採用すべき最も好都合なプレス手続きは後者であり、完全な保護が安全装置によってオペレータに与えられながら、そこではミュートポイントは正しく設定され、障害はなにもない。これによって、装置の誤使用または乱用を抑止しながら、オペレータが安全装置をもくろんだ仕方で使用することが促進される。
本実施態様における制御装置のセットアップ操作は、以前説明されたようなミュートポイントの設定が存在しないこと以外は、実質的に以前の実施態様におけるものと同一視できる。したがって、制御装置によってたどられる状態は、セットアップ手続が状態158で完了されること以外は、図12に関して以前の実施態様で説明されたものと同一である。
モードスイッチ31がミュート強制ポジションにあるミュート強制手続きは、異った段階において新たなミュートポイントの設定が許されること以外は、実質的に以前の実施態様におけるものと同一視できるが、中心の光ビーム26bの障害が感知されたことに続く異った段階においてフィールドミュートランプをフラッシュさせて制御装置の状態を付加的に通知する機能が付加される。したがって、図18には、図15に関して以前の実施態様で説明された制御装置がたどるものと同一の状態が示されている。ただし以下の事実は例外である。
・状態ブロック244は状態ブロック180と同一であるが、フィールドミュートランプ37も設定手段によってターンオンされることが付け加わる。
・状態ライン246は状態ライン182と同一である。
・状態ブロック248は状態ブロック184と同一であるが、ブレード前進スイッチ61が開かれたときににフィールドミュートランプ37も設定手段によってフラッシュさせられ、それ以外はオンになっていることが付け加わる。
・状態ライン250は状態ライン186と同一であるとともに、状態ライン252は状態ライン188と同一である。
・状態ブロック254は状態ブロック190と同一であるが、ブレード前進スイッチ61が開かれたときににフィールドミュートランプ37もフラッシュさせられ、それ以外はオンになっていることが付け加わる。
・状態ブロック256は状態ブロック192と同一であるとともに、状態ライン258は状態ライン194と同一である。
・状態248と254から、制御装置によって新たなミュートポイントがテスト/ロックスイッチ33を押すことによって設定されることが許され、そこでブレードポジション処理手段58は中心の光ビーム26bが妨害された時点でそのときにブレード追跡手段59によって測定されたポジションを新たなミュートポイントとして記録する。
・制御装置は新たなミュートポイントを設定したら状態244に逆戻りする。
本発明の範囲は本明細書で説明された特定の実施態様に限定されるものではないことは認識すべきである。特に、安全装置および方法は、下降運動するプレスブレーキに関連する使用に限定されないが、すでに言及したように上昇運動するプレスブレーキや、ラッチ、ドリル、他の種類の圧搾機、フライス削りなどのような他の種類の機械装置においても等しく有用であることが見出される。それらは、オペレータが、もし手や体の部分が移動ツール部品の経路に入った場合に負傷させるかもしれない移動ツールに、接近して作業する必要があるかもしれないものばかりである。したがって、本発明による安全装置および方法を実施することができる当業者にとって明らかな、安全装置および方法に対する適当な修正や変更は本発明の範囲を出ないものと見做される。
Claims (24)
- 可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械のための安全装置であって、
前記能動部品の前縁に対して固定的に取り付けられ、該能動部品から間隔を置いた位置にある保護領域を形成するための、対応する光放出手段および光受信手段と、
前記可動部品の所定の移動範囲内において、前記光放出手段を作動させて光ビームを放出させ、かつ、前記光受信手段を作動させて前記放出された光ビームの受信を感知する制御手段と、
を備え、
正常的には前記能動部品の前記前縁から間隔を置いた位置にある途絶されていない経路に沿って前記光放出手段および前記光受信手段によって光ビームが放出および受信されるように、前記光放出手段は光ビームを放出するように構成され、かつ、前記対応する光受信手段は光ビームを受信するように構成され、
前記制御手段は、それ自身によって検出または感知されたなんらかの不測事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させる停止手段を含むように構成され、
前記制御手段は、前記可動部品の移動を継続的に追跡し、ポジション処理手段によって決定される前記可動部材の位置が前記ポジション処理手段とは別個に決定される所定の位置に合致しているかどうかをチェックする前記ポジション処理手段を備え、
前記停止手段は、前記ポジション処理手段によって決定される前記可動部材の位置が前記所定の位置に合致していないことを前記ポジション処理手段が決定したことに応じて前記可動部材の前進移動を停止するように構成されたこと、
を特徴とする光学的安全装置。 - 前記ポジション処理手段は、前記可動部品のその瞬間での移動を測定する追跡手段を備えるとともに、
前記ポジション処理手段は、前記追跡手段によって測定された前記可動部品の位置に関するミュートポイントを記録して、その後、前記追跡手段によって決定されたミュートポイントの測定された位置の発生を継続的にチェックして前記可動部品の移動の制御を実行するように構成されたこと、
を特徴とする請求項1に記載の光学的安全装置。 - 前記追跡手段は、前記可動部品の移動に直接的に対応して回転するように、該可動部品に結合させるための運動変換手段に直に連結した回転シャフトに取り付けられた光ディスクと、該光ディスクのその瞬間での角度変化を感知かつ測定する電子カウンタを備えた光感知手段とを備え、
前記電子カウンタのその瞬間での計数が前記可動部品の移動の測定結果として前記ポジション処理手段によって継続的に監視されるように構成されたこと、
を特徴とする請求項2に記載の光学的安全装置。 - 前記ポジション処理手段は、前記ミュートポイントの前記測定位置の発生を継続的にチェックして、該発生を前記可動部品が前記ミュートポイントに到達したことについての別途に決定された通知と比較して、前記発生と前記通知とが実質的に同時であることを決定するとともに、
前記停止手段は、前記発生と前記通知とが実質的に同時でないことを決定したときは直ちに、前記可動部品のさらなる前進移動を停止するように構成されたこと、
を特徴とする請求項2または3に記載の光学的安全装置。 - 前記可動部品が前記ミュートポイントに到達したことについての別途に決定された通知は、前記可動部品に隣接するように前記機械に固定されるミュートスイッチと、該ミュートスイッチに隣接するように前記可動部品に固定されるストライカーから成り、
前記ミュートスイッチおよび前記ストライカーは、前記可動部品が実際に前記ミュートポイントに位置するときに、前記ストライカーが前記ミュートスイッチを正確に作動させるように、互いに適合するように取り付けられたこと、
を特徴とする請求項3または4に記載の光学的安全装置。 - 前記ポジション処理手段は、所定の最大距離が与えられたときに、前記可動部品が前記ミュートポイントを通過して進んだ距離を継続的にチェックして、前記放出された光ビームが前記所定の最大距離内で途絶されたかどうかを決定し、
前記停止手段は、前記ポジション処理手段が前記放出された光ビームが前記所定の最大距離内で受信されないことを決定したことに応じて、前記可動部品のさらなる前進移動を停止するように構成されたこと、
を特徴とする請求項2乃至5の何れか1項に記載の光学的安全装置。 - 前記制御手段は、前記可動部品が前進する間に光ビームが途絶されたことが感知されるポイントにおいて前記ポジション処理手段によって記録するためのミュートポイントを自由選択的に設定するための設定手段を備えたことを特徴とする請求項6に記載の光学的安全装置。
- 可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械のための安全装置であって、
前記能動部品の前縁に対して固定的に取り付けられ、該能動部品から間隔を置いた位置にある保護領域を形成するための、対応する光放出手段および光受信手段と、
前記可動部品の所定の移動範囲内において、前記光放出手段を作動させて光ビームを放出させ、かつ、前記光受信手段を作動させて前記放出された光ビームの受信を感知する制御手段と、
を備え、
正常的には前記能動部品の前記前縁から間隔を置いた位置にある途絶されていない経路に沿って前記光放出手段および前記光受信手段によって光ビームが放出および受信されるように、前記光放出手段は光ビームを放出するように構成され、かつ、前記対応する光受信手段は光ビームを受信するように構成され、
前記制御手段は、それ自身によって検出または感知されたなんらかの不測事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させる停止手段を含むように構成され、
前記前縁の周囲に光の経路の壁を構成するように配置された複数の対応する光放出手段および光受信手段を備え、
前記制御手段は、前記光放出手段のそれぞれに、互いの光ビームとは異なる所定の仕方でパルス化された光ビームを生成させるパルス化手段と、該パルス化手段の動作を制御するとともに前記光受信手段によって受信された信号を処理して、前記放出された光ビームを識別し、放出された光ビームが受信されないまたは前記所定の仕方でパルス化されていない時を決定する光制御処理手段とを備え、
前記停止手段は、前記所定の移動の範囲内で前記光制御処理手段によって放出された光ビームが受信されないまたは前記所定の仕方でパルス化されていないことが決定されることに応じて、前記可動部品の前進移動を停止するように構成されたことを特徴とする光学的安全装置。 - 可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械のための安全装置であって、
前記能動部品の前縁に対して固定的に取り付けられ、該能動部品から間隔を置いた位置にある保護領域を形成するための、対応する光放出手段および光受信手段と、
前記可動部品の所定の移動範囲内において、前記光放出手段を作動させて光ビームを放出させ、かつ、前記光受信手段を作動させて前記放出された光ビームの受信を感知する制御手段と、
を備え、
正常的には前記能動部品の前記前縁から間隔を置いた位置にある途絶されていない経路に沿って前記光放出手段および前記光受信手段によって光ビームが放出および受信されるように、前記光放出手段は光ビームを放出するように構成され、かつ、前記対応する光受信手段は光ビームを受信するように構成され、
前記制御手段は、それ自身によって検出または感知されたなんらかの不測事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させる停止手段を含むように構成され、
前記制御手段は、ある特定の輝度における放出された光ビームを生成するために初期的に第1の周波数で前記光放出手段を切り替えるためのパルス化手段を備え、
前記光制御処理手段は、前記放出された光ビームが前記所定の仕方で受信されないときが決定されることに応じて、前記パルス化手段を制御して前記放出された光ビームの輝度が増大するように前記切替の周波数を増大させるように構成されたことを特徴とする光学的安全装置。 - 前記パルス化手段は、前記光ビームのパルス化の周波数が増大したときにオペレータが明らかにそれを識別できるように、正常的には前記光ビームを裸限によってちょうど認識できる前記特定の輝度を生み出す前記第1の周波数で前記放出された光ビームを切り替えるように構成されたことを特徴とする請求項9に記載の光学的安全装置。
- 可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械のための安全装置であって、
前記能動部品の前縁に対して固定的に取り付けられ、該能動部品から間隔を置いた位置にある保護領域を形成するための、対応する光放出手段および光受信手段と、
前記可動部品の所定の移動範囲内において、前記光放出手段を作動させて光ビームを放出させ、かつ、前記光受信手段を作動させて前記放出された光ビームの受信を感知する制御手段と、
を備え、
正常的には前記能動部品の前記前縁から間隔を置いた位置にある途絶されていない経路に沿って前記光放出手段および前記光受信手段によって光ビームが放出および受信されるように、前記光放出手段は光ビームを放出するように構成され、かつ、前記対応する光受信手段は光ビームを受信するように構成され、
前記制御手段は、それ自身によって検出または感知されたなんらかの不測事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させる停止手段を含むように構成され、
前記制御手段は、前記光受信手段によって受信された信号の解析も行って、強度についての所定のしきい値を越えた周囲光の受信を決定するとともに、
前記停止手段は、前記決定に応じて前記可動部品の移動の前進を停止するように構成されたことを特徴とする光学的安全装置。 - 可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械のための安全装置であって、
前記能動部品の前縁に対して固定的に取り付けられ、該能動部品から間隔を置いた位置にある保護領域を形成するための、対応する光放出手段および光受信手段と、
前記可動部品の所定の移動範囲内において、前記光放出手段を作動させて光ビームを放出させ、かつ、前記光受信手段を作動させて前記放出された光ビームの受信を感知する制御手段と、
を備え、
正常的には前記能動部品の前記前縁から間隔を置いた位置にある途絶されていない経路に沿って前記光放出手段および前記光受信手段によって光ビームが放出および受信されるように、前記光放出手段は光ビームを放出するように構成され、かつ、前記対応する光受信手段は光ビームを受信するように構成され、
前記制御手段は、それ自身によって検出または感知されたなんらかの不測事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させる停止手段を含むように構成され、
前記制御手段は、前記光受信手段が光ビームの受信を感知したことに応じた信号を解析して、光ビームの正常な振動と光ビームの異常な途絶とを区別する振動感知手段を備えるとともに、
前記停止手段は、前記所定の移動の範囲内で、前記振動感知手段が前記異常な光ビームの途絶を感知したことに応じて前記可動部品の前進移動を停止するように構成されたこと、
を特徴とする光学的安全装置。 - 前記光ビームの振動変動を引き起こす前記光放出手段および前記光受信手段の振動運動が、前記光ビームの経路を横断する一つの次元の方向において減衰されることで、その結果として生じる前記光ビームの振動変動が基本的には前記一つの次元と実質的に直交する単一の次元の方向に押し込められ、それによって前記光ビームの異常な途絶を感知するのに要する検出時間を減少させることができるように、前記光放出手段は前記能動部品の一端に取り付けられ、かつ、前記光受信手段は該能動部品の対向端に取り付けられたことを特徴とする請求項12に記載の光学的安全装置。
- 前記検出時間は、前記可動部品が前記所定の移動のさらなる範囲を終了するのに要する時間に満たないことを特徴とする請求項13に記載の光学的安全装置。
- 可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械のための安全装置であって、
前記能動部品の前縁に対して固定的に取り付けられ、該能動部品から間隔を置いた位置にある保護領域を形成するための、対応する光放出手段および光受信手段と、
前記可動部品の所定の移動範囲内において、前記光放出手段を作動させて光ビームを放出させ、かつ、前記光受信手段を作動させて前記放出された光ビームの受信を感知する制御手段と、
を備え、
正常的には前記能動部品の前記前縁から間隔を置いた位置にある途絶されていない経路に沿って前記光放出手段および前記光受信手段によって光ビームが放出および受信されるように、前記光放出手段は光ビームを放出するように構成され、かつ、前記対応する光受信手段は光ビームを受信するように構成され、
前記制御手段は、それ自身によって検出または感知されたなんらかの不測事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させる停止手段を含むように構成され、
複数の前記対応する光放出手段および前記光受信手段を備え、
前記複数の光放出手段は、前記能動部品に対して一つの個別のユニットとして互いに十分に平行な位置関係になるように互いに隣接するように統合的に取り付けられ、
前記複数の光受信手段は、前記能動部品と前記一つの個別のユニットの両方に対して一つの分離した個別のユニットとして互いに十分に同様に平行な位置関係で互いに隣接するように、かつ、前記対応する光放出手段から放出されたそれぞれの光ビームを受信することができるように該対応する光放出手段に十分に整列するような位置関係で統合的に取り付けられるとともに、
前記個別のユニットは前記能動部品に取り付けられ、そのとき振動運動が全体として各個別のユニットに分与され,それによって,前記光ビームに同時的かつ対応する振動が引き起こされ、前記光受信手段によって前記光ビームの途絶のない通過が同時的かつ対応的に感知され、その結果として前記振動感知手段によって、前記受信された光ビームの前記解析および区別が容易になるように構成されたことを特徴とする光学的安全装置。 - 可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械の前記可動部品の経路に入る物体を保護するための方法であって、
前記可動部品が所定の移動の範囲を通って移動する間に、前記能動部品の一端において該能動部品の前縁の先の正常的には途絶されていない経路に沿って光ビームを放出することと、
前記能動部品の対向端において、前記光ビームの受信を継続的に感知することと、
前記所定の移動の範囲の間のいずれかの時間において前記能動部品の前記他端において前記放出された光ビームを受信かつ感知するのに失敗したことに応じて、または、なんらかの不測の事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させることと、
から成り、
前記可動部材の移動を継続的に追跡し、前記可動部材の移動を追跡することによって決定される前記可動部材の位置が別個に決定される所定の位置に合致されているかどうかをチェックし、前記可動部材の移動を追跡することによって決定される前記可動部材の位置が前記所定の位置に合致していない場合には前記可動部材の移動を停止すること、
を特徴とする保護方法。 - ミュートポイントにおいて前記可動部品の前記所定の移動範囲を終了させ、そして前記所定の移動範囲の間に生じる不測事態が存在しない場合には前記可動部品を前記ミュートポイントにおいて停止させることなく、該ミュートポイント以遠のさらなる所定の移動範囲を通過する移動を継続し、またその間は特定の不測事態によって前記可動部品の移動の前進が停止されることがないように構成されたことを特徴とする請求項16に記載の保護方法。
- 前記可動部品が所定の最大距離が与えられたときに前記ミュートポイントを通過して進んだ距離を継続的にチェックして、前記受信された光ビームが前記所定の最大距離内で途絶されたかどうかを決定し、もし前記放出された光ビームが前記所定の最大距離内で感知されないならば、前記可動部品の移動のさらなる前進を停止することが含まれることを特徴とする請求項17に記載の保護方法。
- 前記ミュートポイントを、前記可動部品が前進する間に光ビームが途絶されることが感知されるポイントに設定することが含まれることを特徴とする請求項18に記載の保護方法。
- 前記可動部品のその瞬間での移動を継続的に測定し、前記可動部品が前記ミュートポイントに物理的に配置されるときに該ミュートポイントのポジションを別途に検出し、ミュートポイント条件が感知されるときはいつでも前記検出されたミュートポイントが前記測定されたミュートポイントと一致することをチェックするとともに、それら2つが相違することが判明したときには直ちに前記可動部品のさらなる前進移動を停止することが含まれることを特徴とする請求項17乃至19の何れか1項に記載の保護方法。
- 可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械の前記可動部品の経路に入る物体を保護するための方法であって、
前記可動部品が所定の移動の範囲を通って移動する間に、前記能動部品の一端において該能動部品の前縁の先の正常的には途絶されていない経路に沿って光ビームを放出することと、
前記能動部品の対向端において、前記光ビームの受信を継続的に感知することと、
前記所定の移動の範囲の間のいずれかの時間において前記能動部品の前記他端において前記放出された光ビームを受信かつ感知するのに失敗したことに応じて、または、なんらかの不測の事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させることと、
が含まれ、
前記能動部品の前記前縁の周囲に光の経路の壁を定義するように配置された複数の光ビームを放出し、そしてそれらの受信を感知することと、
前記感知の間に前記複数の光ビームを互いに区別できるようにそれぞれ互いに異なった所定の仕方で各光ビームをパルス化することと、
前記能動部品の他端において、前記所定の仕方でパルス化された前記放出された光ビームを受信かつ感知するのに失敗したことに応じて、前記可動部品の前進移動を停止させることと、
が含まれることを特徴とする保護方法。 - 可動部品である能動部品を有する、または、能動部品と、該能動部品と協力するとともに該能動部品に直線的に向かって選択的に移動する可動部品とを有する機械の前記可動部品の経路に入る物体を保護するための方法であって、
前記可動部品が所定の移動の範囲を通って移動する間に、前記能動部品の一端において該能動部品の前縁の先の正常的には途絶されていない経路に沿って光ビームを放出することと、
前記能動部品の対向端において、前記光ビームの受信を継続的に感知することと、
前記所定の移動の範囲の間のいずれかの時間において前記能動部品の前記他端において前記放出された光ビームを受信かつ感知するのに失敗したことに応じて、または、なんらかの不測の事態に応じて、前記可動部品の前進移動を停止させることと、
から成り、
前記受信した光ビームを解析して該光ビームの正常な振動と異常な途絶とを区別するとともに、前記所定の移動範囲の間に前記異常な途絶が感知されたことに応じて、前記可動部品の移動の前進を停止することが含まれることを特徴とする保護方法。 - 前記光ビームの経路を横断する一つの次元の方向において該光ビームの振動変動を減衰させて、結果として生じる光ビームの振動変動が基本的には前記一つの次元と十分に直交する単一の次元の方向に押し込められ、それによって前記光ビームの異常な途絶を感知するのに要する検出時間を減少させることが含まれることを特徴とする請求項22に記載の保護方法。
- 複数の光ビームを、前記機械からの振動運動がそれらに等しく分与されるように互いに十分に平行な位置関係になるように放出して、前記複数の光ビームの同時的かつ対応する振動を引き起こし、それによって前記複数の光ビームの解析および区別を容易にすることが含まれることを特徴とする請求項22または23に記載の保護方法。
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