JPH03140698A - プレス機械の光線式安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プレス機械の周囲に光線を形成し、その光線
が異物の侵入により遮断されると停止信号が発生されて
プレス機械の動作を停止させ、遮断が解除されると停止
解除信号が発生されてプレス機械を始動させ得るように
なったプレス機械の光線式安全装置に関するものである
。

（従来の技術） この種の従来のプレス機械の光線式安全装置は専ら光線
を単一面状に形成されており、このような１層光線を前
提にして種々の方式のものが開発されている。

（発明が解決しようとする課８） したがって、１層の光線が遮断されると機械の動作を停
止させ、停止解除信号の発生により再作動させる場合に
は安全性に鑑みて固い手動スイッチを押さなければ始動
されないようになっている。また、１層であると、その
異物検出機能が故障している場合、安全監視機能を完全
に失うことになる。

よって５本発明は異物の侵入を確実に検出し、しかもそ
の異常回復も確実に検出できるプレス機械の光線式安全
装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、この目的を達成するために、複数層の光線を
プレス機械の外側から内側に向けて多層に形成すると共
に、複数層の光線の光線遮断信号を入力とし、少なくと
も１層が遮断されると、プレス機械の作動を停止させる
停止信号を発生する停止信号発生回路と、最も内側の光
線の光線遮断信号から最も外側の光線の光線遮断信号ま
で順に消滅するのを検出して異物脱出信号を発生する異
物脱出信号発生回路と、停止信号発生の発生後に異物脱
出信号が発生する。のを検出して停止解除信号を発生す
る停止解除信号発生回路とを設けである。

始動の安全性を確保するためには、停止解除信号発生回
路から停止解除信号が発生された状態で操作することに
より、プレス機械を始動させる手動操作用スイッチを設
けることが好ましく、その際作業者が所持するリモート
式にすることも考えられる。

より信頼度の高い異物脱出信号を発生するには、異物脱
出信号発生回路を、最も外側の光線から最も内側の光線
まで順に遮断し１次いで最も内側の光線遮断信号から最
も外側の光線の光線遮断信号まで順に消滅するのを検出
するように構成する。この場合、プレス機械を始動させ
る手動操作用スイッチを設けることなく、停止解除信号
発生回路が、停止解除信号に換えてプレス機械を始動さ
せる始動信号を直接発生することも考えられる。

作業終了に伴う光線遮断の解除直後に１例えばワーク、
型のセットミス等に対して反射的に手を出した場合の危
険を回避するために、停止解除信号発生回路が、停止解
除信号を発生するのを僅かに遅延させるタイマを備える
と、安全性上極めて有効である。

さらに１作業者が光線の内部に入ることも考慮して、最
も外側の光線の光線遮断信号から最も内側の光線の光線
遮断信号まで順に消滅するのを検出して異物横断信号を
発生する異物逆侵入信号発生回路と、最も内側の光線の
光線遮断信号から最も外側の光線の光線遮断信号まて順
に発生するのを検出して異物逆侵入信号を発生する。異
物逆侵入信号発生回路とを設け、停止解除信号発生回路
は、異物横断信号の入力後から異物逆侵入信号が入力す
るまで動作不能となるように構成することも考えられる
。

〔作用〕

停止信号発生回路は、光線の少なくとも１層が遮断され
ると停止信号発生を発生し、プレス機械の作動を停止さ
せる。この状態で、異物脱出信号発生回路は２光線から
異物が脱出することにより、最も内側の光線の光線遮断
信号から最も外側の光線の光線遮断信号まで順に消滅す
るのを検出して異物脱出信号を発生する。これにより、
停止解除信号発生回路は停止解除信号を発生し、プレス
機械を作動準備状態にし、手動操作用スイッチを操作し
てプレス機械を始動させる。したがって、従来と同程度
の安全性を確保してそのスイッチの操作をより簡単にす
る構造に構成できる０手動操作用スイッチがリモート式
の場合、作業者等が装置本体から離れて作動を開始させ
得る。

異物脱出信号発生回路が、最も外側の光線から最も内側
の前記光線まで順に遮断し、次いで最も内側の前記光線
遮断信号から最も外側の前記光線の前記光線遮断信号ま
で順に消滅するのを検出し、始動用のスイッチを備えな
い場合、異物脱出信号を発生すると停止解除信号発生回
路は停止解除信号に換えて始動信号を直接発生してプレ
ス機械は自動的に始動される。

さらに、異物逆侵入信号発生回路及び異物逆侵入信号発
生回路を備える場合、異物逆侵入信号発生回路により作
業者が光線の内側へ侵入するのが検出され、異物逆侵入
信号発生回路により作業者が光線を逆方向から侵入して
くるまで、停止解除信号発生回路は動作不能となり、続
いて脱出が完了した時点で異物脱出信号が発生するとプ
レス機械を作動準備状態又は自動的に始動される。

（実施例） 第１図及び第２図は、プレス機械に適用した本発明の一
実施例による安全装置である。

第２図は、スライドｌに取付けられた上型２及び下５３
間に介在された金属材料を所定の形状に折り曲げ加工す
るプレス機械を示す、そして、正面の一方側には投光器
用ブラケット１０が取付けられ１発光素子ＩＬ〜１１．
。が上方から下方に向けて配列され、さらに内側に向け
て発光素子１２．〜１２＋ｏ及びＨ，〜１３１０が先幕
を垂直面へ３層に形成するように配列されている。他方
側には、受光器用ブラケット２０が対面して配列され、
前述の各発光素子に対向する位置に同様に３暦に受光素
子１４１〜１４．。、　Ｉｓ、〜１５．。、　１６．〜
１６．。が配列されている０発光素子　Ｉｔ、〜１１．
。は外側の先幕を形成し、対向する受光素子１４．〜１
４．。のそれぞれに入射する光軸のいずれかが遮断され
ると、周知のようにｌＮ目の光線遮断信号Ｓ１を付属回
路（図示せず）から発生する。同様に、真中の光線の受
光素子１５１〜ｔＳ、、に入射する光軸のいずれかが遮
断されると２層目の光線遮断信号Ｓ２、内側の光線の受
光素子１６．〜ｌＬｏは３層目の光線遮断信号ｓ３を出
力する。

第１図は、これらの光線遮断信号ＳＩ〜Ｓｓの処理回路
部を示す、即ち、２１は停止信号発生回路として機能す
るオアゲートであり、光線遮断信号Ｓ、〜Ｓ、の少なく
とも１個が入力するとプレス機械の作動を制御する駆動
制御回路２２に停止信号文を供給する。

２３は異物脱出信号発生回路であり、作業者の手等の挿
入により光線遮断信号Ｓ、〜Ｓ３が発生している状態に
おいて、内側の光線遮断信号Ｓ、から外側のものＳ＋ま
で順に消滅するのを検出して異物脱出信号ｍを発生する
。この回路は、光線遮断信号Ｓ。

〜Ｓ３を入力とする種々の方式のハートロジック回路或
はＣＰＵにより構成できる。

２４は停止解除信号発生回路であり、停止信号又が発生
した後に異物脱出信号ｍが発生するのを検出して停止解
除信号ｎを発生する。

２５はプレス機械の作動開始用のリモートスイッチを構
成するために腕時計式のベルトに取付けられたタッチス
イッチであり、その操作により例えば超音波ビームを発
生する送信回路２５ａが付属し、その送信ビームを受信
する受信回路２５ｂ；６（装と本体に取付けられている
。そして、停止解除信号ｎの発生状態でタッチスイッチ
２５が操作されると、その送信信号が受信され、アント
ゲート２６を通して駆動制御回路２２に始動信号０が供
給される。

動作は次の通りである。

プレス機械の動作中、作業者の例えば手が侵入して光線
遮断信号Ｓｌ〜Ｓコの少なくとも１個が発生すると、オ
アゲート２１を通して駆動制御回路２２に停止信号２が
供給され、プレス機械の動作は停止する。挿入した手を
光線から脱出させると、光線遮断信号８１〜Ｓｗが順に
内側から消滅して異物脱出信号ｍが発生することにより
、停止解除信号発生回路２４は停止解除信号ｎを発生し
続ける。この状態で、作業者がタッチスイッチ２５を操
作するとアンドゲート２６を通して始動信号０が出力さ
れ、駆動制御回路２２は動作を開始させると共に、停止
解除信号発生回路２４をリセットして停止解除信号ｎの
発生を停止させる。

つまり、異物が多層光線で検出され、かつその脱出が検
知されることにより、異常発生が確実に検出されるだけ
でなく、その解除も確実に検知されるために、始動用の
スイッチを従来のように特別に安全性を考慮して固くす
る必要がなくなる。

例えば、異物が光線の内側へ横断した場合、光線遮断信
号が消滅しても、停止解除信号ｎは発生しない、３層の
光線の内１Ｍ！！又は２層のみ遮断された場合には、回
復しても異物脱出信号ｍが発生しないが、始動時に手を
光線へ挿入して異物脱出信号ｍを特別に発生させた後、
タッチスイッチ２５を操作する。

第３図は別の実施例を示すもので、第１図における停止
解除信号発生回路ｚ４に、光線遮断信号８１〜Ｓ、が外
側から順に発生して復帰するのを検出することにより、
異物が光線の内側へ横断するのを検出する異物逆侵入信
号発生回路２８及び同様に異物が内側から３層の光線を
順に遮断するのを検出する異物逆侵入信号発生回路２９
が付属している。これにより、光線の内側で作業をする
場合、作業者が光線を横断する時点で停止解除信号発生
回路２４が動作不能となり１作業を終了して内側から光
線に侵入すると動作状態となり、完全に脱出すると異物
脱出信号ｍが発生することにより、停止解除信号ｎを発
生する。これにより、−旦光線が遮断されて内部に作業
者が入った状態で、他者が光線を遮断しても停止解除信
号ｎは発生されず、内部から外部へ完全に光線を横断し
終えた後に初めて停止解除信号ｎが発生する。

尚、第１及び第３図の実施例における停止解除信号発生
回路２４に、例えばワーク、型のセットミスに対して反
射的に手を出す感覚に対応するタイマ時間のタイマを内
蔵させ、このタイマ時間内に再度停止信号文が発生しな
い場合にのみ、異物脱出信号ｍに対応して停止解除信号
ｎを発生させるように構成することも考えられる。プレ
ス機械の作動用スイッチは、前述のタッチスイッチの代
りに、プレス機械本体へ従来に比べて操作の容易なもの
を装着しても良い、換言すれば、従来のままだと安全性
が一層高まる。

光線は２層或は４層以上にすることも考えられ、２層の
場合にも特に電気雑音、光学的な誤動作を配慮して同様
に各光線のしゃ断或は回復順を判断することにより、高
信頼性の安全装置を実現できる。第４図は、このように
異物、例えば手もしくは腕が２層の光線に順に外側から
侵入し、ｙＪＩ。

実遮断した状態から順に内側から遮断を解除したときに
異物脱出信号ｍを発生する異物脱出信号発生回路を詳細
に示す、他の回路部分は第１図の回路と同等であり、２
層の光線遮断信号Ｓ９、Ｓ、はそれぞれ同図のオアゲー
ト２１に供給され、異物脱出信号ｍは同図の停止解除信
号発生回路２４に供給される。

即ち、この回路は、外側から１層目の光線の非遮断状７
！ｉ＠□、２層目の非遮断状態＠２並びにこれらの遮断
状ＳＳ＋、■、を基に、第５図に示すように。

光線状＠ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、■、■、■、■、ａの推
移を検知するように構成されている。ここで、状ｓａ及
び■は２暦共非遮断、Ｃ及び■は内側から１層目のみ遮
断、ｅは２層共遮断、ｂはａからＣへの移動、ｄはＣか
らｅへの移動、＠はｅから＠への移動、＠は■から■へ
の移動を意味する。これらの状態”１％　”＊、　＠＋
、雲２では、光線非遮断信号Ｓ０、Ｓ、及び光線遮断信
号Ｓｒ、　Ｓｔがそれぞれ出力され、これらの信号と、
それぞれに例えば０．２秒程度の遅延回路３１〜３４を
経由して得られた遅延信号を入力として、状ｓａ、ｃ、
ｅ、■、■に達したことを意味する信号を出力するＲ−
Ｓフリップ７０ツブ４１〜４５．そのセット入力端子の
アントゲート５１〜５５．及びリセット入力端子のオア
ゲート６１〜６６、アントゲート７１〜７４とで、下記
の論理式を満足するように構成されている。この論理式
でＤは遅延を表わし、またＲ−Ｓフリップフロップ４１
〜４５は全てシステムリセット信号及び異物脱出信号ｍ
でリセットされる。

犬１　　ｉＬ上　　　　丈立二上 Ｂ　　　ｓ、・ｈ　　　　システムリセット及び異物脱
出信号ｍでのみ。

Ｃ口＋４宜”ＤＩｌ”ａ　　ａ”ｅ”ＤＩ１１＠　　　
　　　＠、、＠、、ｆ）雲ｆｆ１ＩＩＣ＠宣・Ｉ＊１１
ＤＩｌ１１１ａｌＩｃ−ｃ赤■　・　■■　　Ｋ　＋　
・＠　ｔ　ｅ　Ｏ１！ｌ　ｅ　６　　＠　ｔ　ｅ　Ｎ　
＊　・［１＠　＊　＊　６　＋鍵、１１雲、争０雲１”
ａ＠ｃ”ｅ”■　・　■■　　　　＠、ｅｌ、、［ｌｊ
ａ＠　　　Ｉ、＊＃、＊［）ｊ＊５ａ（＊６＊■　・　
■したがって、Ｒ−Ｓフリッププロップ４１は、通常状
態において健□及びＩ！でセットされてＣ信号を出力す
る。

Ｒ−Ｓフリップフロップ４２は、　雲、を遅延させた状
態と、ｉ、・雲、・ａとの論理積をセット条件とするこ
とにより、状態ａから状態すを経由して状態雲、雲２に
変化したときにＣ信号を出力する。状態すを経由しない
ときはセットされない、また、リセット条件ａ−７−Ｄ
Ｉｌから状ｓＣになった後所定時間経過しても状態ｅに
ならない場合にはリセットされる。つまり、１層目のみ
遮断してそのままか又は抜いたときにはＣ信号は解除さ
れる。

Ｒ−Ｓフリップフロップ４３は、セット条件ＤＩ２より
状態ｃから状態ｄを経由して、状態番８、雲２に変化し
たときにＣ信号を出力する。ただし、リセット条件ａ’
ｃ”ｅ・■・■により状態ａに復帰した後、リセット条
件健１・＠鵞・０＠Ｉにより０．２秒以前に再度状Ｍｃ
又は状態■になってもリセットされる。

Ｒ−Ｓフリップフロップ４４は、状ｌｉｇから状態■を
経由して状７！ｉ　”＋ｔ”＊に変化したときに＠信号
を出力する。ただし、同様に状態■から状ｓａに復帰し
た直後に状態すを経由して状ｓＣに変化した場合、又は
リセット条件雲、・暮、・Ｄｌ、−ｅから一旦状態ｅに
戻った後、状ｓｄを経由して再度状７！ｉｅに変化した
場合にはリセットされる。

Ｒ−Ｓフリップフロップ４５は、状態＠から状態■を経
由して状７ｍ　”　ｒ、＠２に変化したときに■信号を
出力する。同様に直後に状態■から状態すを経由して状
ｓＣに変化した場合リセットされる。

これにより１例えば手を２層の光線に侵入させて次いで
抜くと、Ｒ−Ｓフリップフロップ４１〜４５からＣ信号
が発生している状態で順にＣ信号、Ｃ信号、■信号及び
■信号が発生し、アンドゲート７５からこれらの論理積
信号が出力され、遅延回路７６から０．２秒後に異物脱
出信号ｍが出力される。この０．２秒間に、いずれかの
信号が消滅すると、異物脱出信号ｍは発生しない、さら
に、通常の作業に従った光線遮断操作でない場合、前述
のりセット条件により、説明した５段階のシーケンス信
号が発生しない。

したがって、極めて信頼性の高い異物脱出信号ｍが得ら
れ、この信号を入力とし、かつ前述の反射的に手を出す
感覚に対応するタイマ時間のタイマを内蔵した停止解除
信号発生回路から停止解除信号ｎを始動用スイッチなし
で始動信号０として出力させることも考えられる。即ち
、光線の遮断解除に伴う自動始動が可能になる。

尚、本発明は、発光素子と受光素子が同じ側に配列され
１反対側にミラーを対向させたり、発光素子の発光動作
を順に切換走査、或は各層が光線−本である等あらゆる
光線発生方式を採用した安全装置に適用可能である。光
線は正面だけでなく、側面に形成されている場合にも当
然適用可能である。

（発明の効果） 以上、本発明によれば複数層の光線を備えることにより
、いずれかの光線の故障に起因する異物侵入の検出ミス
が回避され、安全性がより高まる。また、異物侵入の回
復を検出することにより、作業者が光線の内側へ入って
見掛は上異常が回復することがなくなり或は偶発的に異
常が回復する頻度が一層低くなり、したがって光線の異
常回復の監視性能が向上する。

この際、異物侵入の回復検出が、最も外側の光線から最
も内側の光線まで順に遮断し１次いで最も内側の光線遮
断信号から順に最も外側の光線の光線遮断信号までの消
滅を基に行われると、安全性が一層高まり、始動用の手
動操作スイッチは廃止して自動的な始動も可能になる。

停止解除信号の発生状態で、手動操作スイッチによりプ
レス機械の作動を開始させる場合でも、その操作を容易
に行えるようにしても問題がなくなる。リモートスイッ
チの採用も容易に可能になる。

さらに、異物逆侵入信号発生回路及び異物逆侵入信号発
生回路を備える場合１作業者が光線の内側へ侵入した場
合の安全性も一層確実になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用されたプレス機械の実施例の正面
斜視図、第２図は同実施例の回路構成を示す図、第３図
はその回路の変形例を示す図、第４図は２Ｍ光線式の別
の実施例の回路構成を示す図及び第５図はこの実施例の
動作を説明する図である。 １１＋〜ｌｌ＋ｏ、　　１２＋〜１２＋ｏ、　１３．〜
Ｉ３．ｏ　＋＋＋発光素子。 １４１〜１４＋ｏ、　　１５＋〜１５＋ｏ、　　１１ｉ
＋〜ＩＬｏ”・受光素子、　　　２５・・・タッチスイ
ッチ。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）プレス機械の周囲に光線を形成し、その光線が異物
   の侵入により遮断されると停止信号が発生されてプレス
   機械の動作を停止させ、遮断が解除されると停止解除信
   号が発生されてプレス機械を始動させ得るようになった
   プレス機械の光線式安全装置において、 複数層の光線をプレス機械の外側から内側に向けて形成
   すると共に、 前記光線の光線遮断信号を入力とし、少なくとも１層が
   遮断されると、プレス機械の作動を停止させる停止信号
   を発生する停止信号発生回路と、最も内側の前記光線の
   前記光線遮断信号から最も外側の前記光線の前記光線遮
   断信号まで順に消滅するのを検出して異物脱出信号を発
   生する異物脱出信号発生回路と、前記停止信号発生の発
   生後に前記異物脱出信号が発生するのを検出して停止解
   除信号を発生する停止解除信号発生回路と、を備えたこ
   とを特徴とするプレス機械の光線式安全装置。 ２）プレス機械の周囲に光線を形成し、その光線が異物
   の侵入により遮断されると停止信号が発生されてプレス
   機械の動作を停止させ、遮断が解除されると停止解除信
   号が発生されてプレス機械を始動させ得るようになった
   プレス機械の光線式安全装置において、 複数層の光線をプレス機械の外側から内側に向けて形成
   すると共に、 複数層の前記光線の光線遮断信号を入力とし、少なくと
   も１層が遮断されるとプレス機械の作動を停止させる停
   止信号を発生する停止信号発生回路と、最も外側の光線
   から最も内側の前記光線まで順に遮断し、次いで最も内
   側の前記光線遮断信号から最も外側の前記光線の前記光
   線遮断信号まで順に消滅するのを検出して異物脱出信号
   を発生する異物脱出信号発生回路と、前記停止信号発生
   の発生後に前記異物脱出信号が発生するのを検出して停
   止解除信号を発生する停止解除信号発生回路と、を備え
   たことを特徴とするプレス機械の光線式安全装置。 ３）停止解除信号発生回路から停止解除信号が発生され
   た状態で操作することにより、プレス機械を始動させる
   手動操作用スイッチを備えたことを特徴とする請求項１
   又は２に記載のプレス機械の光線式安全装置。 ４）停止解除信号発生回路が、停止解除信号を発生する
   のを遅延させるタイマを備え、このタイマ時間内に再度
   停止信号が発生しない場合にのみ、異物脱出信号に対応
   して停止解除信号を発生することを特徴とする請求項１
   又は２に記載のプレス機械の光線式安全装置。 ５）停止解除信号発生回路が、停止解除信号に換えてプ
   レス機械を始動させる始動信号を直接発生することを特
   徴とする請求項２に記載のプレス機械の光線式安全装置
   。 ６）スイッチが、作業者の所持するリモート式であるこ
   とを特徴とする請求項３に記載のプレス機械の光線式安
   全装置。 ７）最も外側の光線の光線遮断信号から最も内側の前記
   光線の前記光線遮断信号まで順に消滅するのを検出して
   異物横断信号を発生する異物横断信号発生回路と、最も
   内側の前記光線の前記光線遮断信号から最も外側の前記
   光線の前記光線遮断信号まで順に発生するのを検出して
   異物逆侵入信号を発生する異物逆侵入信号発生回路とを
   備え、停止解除信号発生回路は、前記異物横断信号の入
   力後から異物逆侵入信号が入力するまで動作不能となる
   ように構成されていることを特徴とする請求項１又は２
   に記載のプレス機械の光線式安全装置。