JPH0614950Y2 - 加工機の安全装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） 本考案は加工機の安全装置に関する。

（従来の技術） 従来の加工機の安全装置は、非常ボタンスイッチのオン
操作信号に基いて機械を非常停止させるというものであ
る。

ここに、非常ボタンスイッチは、一つの機械に対し１ま
たは複数設けられ、オペレータが内一つの非常ボタンを
操作したとき、非常停止となるよう構成されている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上記の如く構成された安全装置では、オ
ペレータが１または複数の定位置にて操作を行うときは
それでよいが、機械全長に亘って移動をしなければなら
ないような場合には、非常ボタンの位置が不明となり、
咄嗟の出来事に間に合わず大きな事故に連がる恐れがあ
るという問題点があった。

そこで、本考案は、比較的長尺のワークを加工する加工
機において、オペレータがワーク全長に亘って移動しな
ければならないような場合でも、より確実にオペレータ
及び機械の安全を図ることができる加工機の安全装置を
提供することを目的とする。

［考案の構成］ （課題を解決するための手段） 上記課題を解決する本考案は、比較的長尺のワークを加
工する加工機の安全装置において、前記加工機のオペレ
ータの対向する面に前記オペレータの移動領域の全長に
亘って該オペレータの接触動作を検知する帯状のタッチ
センサを設け、前記加工機を制御する制御装置に前記タ
ッチセンサの接触検出信号に基いて前記加工機の動作を
中断ないし中止させる安全回路を設け、該安全回路には
前記加工機の現在状態と前記接触検知信号との論理演算
を行い前記中断ないし中止の内容を設定する論理回路を
備えたことを特徴とする。

（作用） 本考案の加工機の安全装置では、加工機のオペレータに
対向する面に前記オペレータの移動領域の全長に亘って
帯状のタッチセンサが設けられ、該タッチセンサの任意
の１部にオペレータが触れたとき、前記加工機の動作を
即中断ないし中止させる。

また、前記加工機の制御装置に設けられる安全回路に
は、前記加工機の現在状態に基いて前記中断ないし中止
の内容を決定する論理回路が設けられ、場合に応じて非
常停止、または一時停止の処理をする。

（実施例） 以下、本考案の実施例をＶ字形状溝加工機の例により詳
細に説明する。

なお、ここでのＶ字形状溝加工機は、例えばプレスブレ
ーキにおいて容易かつ高精度の曲げ加工を行うため曲げ
線に沿って予め断面がＶ字形状となる線状の溝を加工し
ておくものである。

第１図および第２図を参照するに、Ｖ字形状溝加工機１
は左右方向（Ｘ軸方向）に比較的長く延伸した箱状の下
部フレーム３を備えて成り、この下部フレーム３の左右
両側部にはそれぞれ左右の側板５が立設してある。左右
の側板５の上部は、上部フレーム７によって一体的に連
結されている。

加工すべき板状のワークＷを支持するために、下部フレ
ーム３上には加工テーブル９が取付けてある。また、前
記上部フレーム７の前面側に設けられた前面カバー１１
の前面には、オペレータの接触により接触検知信号をＮ
Ｃ装置１３へ送る帯状のソフトタッチセンサ１５（１５
Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）が設けられている。該ソフトタッ
チセンサ１５としては、例えばラバノンスイッチ（商品
名）など網目状に配置された対向電極を圧力により接触
させることで接触検知を行う圧力式のものや、電気抵抗
や静電容量の変化により、即接触検知信号を出力するよ
うなものを使用できる。

さらに、下部フレーム３の後側には適宜間隔で複数のブ
ラケット１７が取付けてある。各ブラケット１７の上部
には、前記加工テーブル９に近接した位置まで延伸した
ガイドレール１９が付設してあり、このガイドレール１
９には、ワークＷを把持し前記方向（Ｙ軸方向）に位置
決めするためのＹ軸位置決め装置が設けられている。

すなわち、前記ブラケット１７のうち中間部分の２枚の
ブラケットの上方にはそれぞれギヤボックス２１が配設
され、これらのギヤボックス２１に対応する前方側のそ
れぞれの軸受２３との間にボールねじ２５がそれぞれ回
転自在に軸支されている。両ギヤボックス２１には両ボ
ールねじ２５を連動回転させるように適宜の連結機構が
組み込まれている。また、ボールねじ２５の後端にはプ
ーリ２７が固定され、このプーリ２７は前記ブラケット
１７に固定されたサーボモータＭｙにタイミングベルト
２９を介して回転可能に接続されている。

さらに前記ガイドレール１９には、複数の移動クランプ
装置３１を備えたキャレッジ３３が前後方向に移動可能
に支承され、このキャレッジ３３の下方には、前記ボー
ルねじ２５と螺合されるナット部材３５が取付けられて
いる。

したがって、サーボモータＭｙを駆動しボールねじ２５
を適宜方向へ回転することにより、キャレッジ３３をＹ
軸方向へ移動させることができる。言い換えれば、移動
クランプ装置３１で把持したワークＷをＹ軸上で任意の
位置に位置決めすることができる。

上記Ｙ軸位置決め装置で位置決めされたワークＷの上面
にＶ字形状の溝を加工するために、前記加工テーブル９
の上方位置には、切削工具３７を備えたスライダー３９
を上下方向（Ｚ軸方向）に位置調整自在、かつ左右方向
へ移動自在とするＺ軸及びＸ軸位置決め装置が設けられ
ている。

より詳細には、前記上部フレーム７には左右方向に延伸
したガイドレール４１が取付けてあり、このガイドレー
ル４１に前記スライダー３９を上下移動自在に支持した
状態でＸ軸方向に移動するカッテイングヘッド４３が支
承されている。カッテイングヘッド４３をＸ軸方向に移
動するために、左右の側板５の間には、ガイドレール４
１と平行なボールねじ４５が設けられている。このボー
ルねじ４５は、図示しないサーボモータＭｘと適宜の減
速機構を介して接続され、カッテイングヘッド４３の内
部に備えたナット部材（図示せず）と螺合されている。
したがって、前記サーボモータＭｘを駆動することによ
りカッテイングヘッド４３を任意のＸ軸位置に任意の速
度で移動させることができる。

また、前記スライダー３９の上部には、上端部を適宜ギ
ヤを介して該スライダー３９に対して固定のサーボモー
タＭｚに接続し、その中間部を前記カッテイングヘッド
４３に固定されれた軸受部材４７に螺合させたボールね
じ４９が回動自在に支承されている。したがって、サー
ボモータＭｚを駆動することにより、下端に切削工具３
７を備えたスライダー３９を任意の高さに任意の速度で
上下動させることができる。

前記切削工具３７は、本実施例においては５本のバイト
５１とこれらバイト５１を一体的に結合するバイトホル
ダ５３より構成されている。バイト５１の先端部はＸ軸
方向から見てＶ字形状に形成してある。上記各バイト５
１は、バイトホルダ５３に着脱自在かつ位置調節自在に
取付けてある。本実施例においては、ワークＷの上面に
Ｖ字形状の溝を形成するとき、先行するバイトよりも後
続のバイトの方で深く切削するように、後方側程下側へ
突出してある。したがって、ワークＷに溝加工を行なう
とき、各バイト５１に作用する抵抗はそれぞれ小さなも
のとなる。また。スライダー３９の１ストローク動作で
もって荒切削から精切削の加工とができる。

前記Ｙ軸位置決め装置によるワークＷの位置決め後、ワ
ークＷを加工テーブル９に強固に固定するために、前記
上部フレーム７の下部には固定クランプ装置５５が設け
られている。また、この固定クランプ装置５５には、こ
の動作を検出し、ワークＷを押え込んだ状態でワークＷ
の厚みｔを検出する板厚検出器（図示省略）が付属され
ている。

したがって、固定クランプ装置５５を例えば油圧シリン
ダで作動させ、この固定クランプ装置５５のアーム先端
部をワークＷの上面に押圧することにより、加工テーブ
ル９の上面側でワークＷを強固に固定することができ
る。また、ワークＷを押圧した状態で板厚ｔを検出でき
る。

前記ボールねじ４５が自重によって撓むのを防ぐため、
通常は前記ボールねじ４５を下方側から支持すると共
に、スライダー３９の通過時は、後方側へ後退してスラ
イダー３９との干渉を避けるねじ支持装置５７が左右方
向に適宜間隔で複数設けられている。

上記構成により、Ｙ軸位置決め装置で位置決めされ、固
定クランプ装置５５で固定されたワークＷに対しスライ
ダー３９の高さ位置を調整した上で、適宜スライダー３
９の高さ制御を行いつつカッテイングヘッド４３をＸ軸
方向に移動せしめることにより、バイト５１でワークＷ
にＶ字形状の溝加工が行なわれることとなる。

このとき、オペレータは、ワークＷの長さに応じ、ある
いはカッテイングヘッド４３のＸ軸方向への移動に伴い
加工テーブル９の前面側で移動することになる。オペレ
ータは、この移動領域内での任意の位置で前記ソフトタ
ッチセンサ１５に手を伸ばせて接触できるようになって
いる。

第３図に前記ＮＣ装置１３の概要をブロック図で示し
た。

図示のように、ＮＣ装置１３は、バス５９に、ＣＰＵ６
１、ＲＯＭ６３、ＰＭＣ（プログラマブル・マシン・コ
ントローラ）６５、ＲＡＭ６７、位置制御ジュール６
９、Ｄｉ（デジタルインプット）７１、Ｄｏ（デジタル
アウトプット）７３を接続して成る。

Ｄｉ７１には、前記ソフトタッチセンサ１５の他、各種
のスイッチ，センサ類が接続されている。Ｄｏ７３に
は、アラーム状態や非常停止、一時停止などの状態を表
示するためのＬＥＤ７５の他、各種のアクチュエータ類
が接続されている。また、前記バス５９には、この他適
宜シリアルインタフェイスやパラレルインタフェイスが
接続され、各種外部装置と交信されるようになってい
る。

上記構成のＮＣ装置１３において、図示しないモード選
択スイッチが操作されると、自動ないし手動モードが設
定され、手動モード下では各種毎に設けられた操作スイ
ッチの操作により各軸を動作させることができる。ま
た、自動モード下では、予め設定されたプログラムに基
いて各軸Ｘ，Ｙ，Ｚサーボ駆動することができる。

サーボ駆動においては、ＣＰＵ６１から各軸に駆動指令
が出力されると、位置制御モジュール６９に所定の速度
パターンについての位置決め信号が設定され、各軸は指
定の速度パターンで指定の位置へ移動する。詳細には、
カッティングヘッド４３を下降し、次いでバイト５１を
円弧補間でワークＷに接触させたのち、Ｘ軸方向へ直線
移動させ、再度円弧補間でワークＷから離れるようにサ
ーボ制御する。

第４図に前記タッチセンサ１５の検知信号の処理方式を
示した。

まず、ステップ４０１では、モード判別し、自動モード
であればステップ４０２へ移行する。

ステップ４０２では、加工中であるか否か、すなわち、
Ｚ軸が原点付近の領域にあるか否かを判別し、原点付近
を離れていれば加工中であるとしてステップ４０３へ移
行する。

ステップ４０３では、この状態でタッチセンサ１５の検
知信号有りを条件としてステップ４０４へ進み、非常停
止処理（Ａ）を行う。この非常停止は機械の作動を即停
止し、次いでのスタートボタンのオン操作では再実行を
不能とするものである。なお、バイト５１の破損を防止
するためバイト５１をワークＷから離すことを条件化し
てもよい。

また、ステップ４０２で加工中ではない、すなわちＺ軸
が原点付近にあることが判別された場合には、ステップ
４０５でセンサオンであることに基いて、ステップ４０
６でストップ処理（Ｂ）とする。ただし、ここでのスト
ップ処理は、Ｚ軸が原点付近にあることに鑑みて、次い
でのステップ４０７でスタートボタンがオン操作されれ
ば、加工を再実行可能とするものである。

一方、ステップ４０１で手動モードが設定されている場
合には、ステップ４０８でセンサオンが判別された場
合、ステップ４０９でストップ処理（Ｃ）とする。ここ
でのストップ処理は、軸移動ボタンの押し直しをすれば
次いでの軸移動を可能とするものである。

以上により、本例では、帯状のタッチセンサ１５を前面
カバー１３の前面でオペレータの移動可能範囲（加工範
囲）全域に設けたので、オペレータはどの位置からでも
タッチセンサ１５に触れることができる。

また、タッチセンサ１５が作動した場合には、即機械の
動作を中断ないし中止するので、十分な安全性が保障さ
れる。

さらに、タッチセンサ１５が作動した場合、機械の状態
に応じて中断ないし中止の方式を変えるので、作業性が
良好である。

本考案は、上記実施例に限定されるものではなく、適宜
の設計的変更を行うことにより、適宜態様で実施し得る
ものである。

［考案の効果］ 以上の通り、本考案は、実用新案登録請求の範囲に記載
の通りの加工機の安全装置であるので、比較的長尺のワ
ークを加工する加工機において、オペレータがワーク全
長に亘って移動しなければならないような場合でも、よ
り確実にオペレータ及び機械の安全を図ることができ、
作業性も良好である。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本考案を実施したＶ字形状溝加工機
の正面図及び右側面図、第３図はＮＣ装置の構成を示す
ブロック図、第４図はタッチセンサ信号の処理方式を示
すフローチャートである。 １１……前面カバー １５（１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ）……ソフトタッチンサ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】比較的長尺のワークを加工する加工機の安
   全装置において、前記加工機のオペレータの対向する面
   に前記オペレータの移動領域の全長に亘って該オペレー
   タの接触動作を検知する帯状のタッチセンサを設け、前
   記加工機を制御する制御装置に前記タッチセンサの接触
   検出信号に基いて前記加工機の動作を中断ないし中止さ
   せる安全回路を設け、該安全回路には前記加工機の現在
   状態と前記接触検知信号との論理演算を行い前記中断な
   いし中止の内容を設定する論理回路を備えたことを特徴
   とする加工機の安全装置。