JPS60168919A - 安全感知方法及び装置 - 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】

［発明の分野］ 本発明は機械ないし装置の安全に関し、より詳細には、
プレス型の機械ないし装置と共に使用される安全感知装
置に関する。本明細書の以下の説明において、［プレス
型の機械及び装置」とは、少なくとも１個の往復圧動自
在の作動へｙト、Ｔユし　ラム又ははりを備えた全ての
産業上の機械ないし装置を意味する。 ［従来の技術］ 多くの種類の産業用の機械ないし装置の作動中に偶発的
に事故が起こる可能性のため、これらの機械ないし装置
について種々の安全装置がこれまでに製造されている。 これに関連して、大部分の機械ないし装置は、それが作
動可能となる前に成る特定の要求に適合した防護ないし
安全装置をそれに組込むべきことを定めた厳密な法規制
の下におかれている。多くの産業機械ないし装置は、機
械的な防護ないし安全装置による防護処理を施した場合
、生産性が低下したり、作動が制限されたりすることな
しに、法的要求を満たすことができない。 光検出装置を用いた装置がこの不具合を除くために開発
されたが、この装置は一般に、操作者と機械ないし装置
との間の光ビーム障壁を用いるものである。この障壁は
、典型的には、Ｖいに平行で且つ同一平面内にある多数
の光ビームによって形成される。光ビーム障壁が遮断さ
れると、安全装置が作動し、機械ないし装置を動かなく
するか、又は減速させる。この装置は、特にプレス工具
の下方に操作者が被加工物をおくことが必要なプレス型
の装置ないし機械と共に用いられる場合、機械的な安全
装置と同様の限界を有する。 主な不具合は、安全装置に使用されるビームを、プレス
作業の間プレスされる被加工物によって遮断される程度
に機械ないし装置に近く位置させることができないこと
と、操作者が、例えばビームを遮断することなしに危険
領域に接近できる程度に機械ないし装置から離してビー
ムを位置させことができないことである。 ［発明の目的〕 本発明の目的は、プレス型の機械又は装置と共に使用す
るための、前述した欠点を解消し又は実質的に改善した
安全保護を与える方法及び安全感知装置を提供すること
にある。 ［発明の［要Ｊ 本発明の１つの様相によれば、被加工物に向って接近し
たりこれから離れたりするように成る経路に沿って往復
運動自在なプレス工具を備えた装置について、安全保護
を与える方法において、該経路の近くで、該経路への接
近区域を横切って、１以」二の電磁放射の第１ビームを
位置させる工程と、該被加工物から成る所定距離におい
て該経路内に電磁放射の第２ビームを位置させる工程と
、該第１ビーム又は該第１ビームのうち１つが他のビー
ムの遮へい前に遮へいされた場合には、該被加工物に向
う該プレス工具の運動を中断させるが、該第２ビームが
他のビームの遮へい前に遮へいされた場合にのみ該被加
工物に向う該プレス工具の運動の完了を許容する工程と
を含む安全保護を与える方法が開示される。 本発明の別の様相によれば、被加工物に近付いたりこれ
から離れたりするように成る経路に沿って往復運動自在
なプレス工具を有する装置と共に使用される安全感知装
置において、安全感知装置が、ｌ以」二の電磁放射の第
１投光手段と、電磁放射の該第１投光手段の各々に対応
する電磁放射の第１受光手段とを有し、該第１投光手段
は該経路の近傍において該経路への接近区域を横切るよ
うに該第１投光手段から該第１受光手段に向って延びる
！以−Ｌの電磁放射の第１ビームを生ずるように位置さ
れ、安全感知装置はそのほかに、該被加圧物から所定距
離において該経路内にある電磁放射の第２ビームを生ず
るように位置された電磁放射の第２投光手段及び第２受
光手段と、前記装置と該第１及び第２の投光手段及び受
光手段との間に配された制御回路とを有し、該制御回路
は、該第１ビーム又は該第１ビームのうち少なくとも１
つが他のビームの遮へい前に遮へいされた場合に、該被
加工物に向う該プレス工具の運動を阻止するが、該第２
ビームが他のビームの遮へい前に遮へいされた場合にの
み該被加圧物に向う該プレス加工前の四動の完了を許容
するようにした安全感知装置誓が開示される。 電磁放射の投光手段及び受光手段は、それぞれ赤外線の
光ビーム又はパルス状のビームを投受光するものである
ことが好ましい。 モニタ一手段は、機械ないし装置の各々の作動サイクル
の間に少なくとも１回は、安全感知装置か正確に作動し
ていることをチェ７クする自己チェックＪ装置を備えて
いることが望ましい。 次に本発明の好ましい実施例を図面に基づし１て詳細に
説明する。 Ｅ′実施例］ 第１及び第２図に略示したプレス装置１８は、型面軸線
２５（第２図に示す）に沿って往復運動自在なプ

【／ス
ジレード２１を備えている。プレス装置１９は、基台な
いしはベッド２２も備えており、最初はＩＩｉらな板金
片の形状をしている被加工物２４は、第２図に破線によ
って示したようなほぼＬ字形の金属片となるようにプレ
スブレード２１によりプレス加工される前に、この基台
２２上に載置される。 電磁放射投光ユこツ）Ｉ＋と電磁放射受光ユニ・ント１
３とは、プレス装置１８の両対向端１−に配置され、ユ
ニット１１及び１３を結ぶ直線状の経路は、プレス加工
前の被加工物２４の直にの所定の位置において、垂直軸
線２５〜Ｌに配されている。 別の電磁放射投光ユニット１２及び１５１ひにこれに対
応した電磁放射受光ユニット１４及び１６も、プレス装
置１９のそれぞれの対向端のところに配設してあり、ユ
ニット１２及び１４の対並ひにユニット１５及び１Ｇの
対を結ぶ経路は、プレスブレード２１の経路のすく近く
の領域を通るように配されている。従ってユニット１２
ないし＋６は、垂直軸線２５及びプレスブレード２１を
含む＠１貞面とほぼ平行な垂直面内に配される。好まし
い形式の投光ユニット及び受光ユニットは、それ自体と
して既知のもので、日本国、東京のふそう電気丁業銖（
Ｆｕｓｏ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　
Ｇｏ、　Ｌｔｄ、）製の光学ユニットである。しかし赤
外線放射投受光ユニットを本発明に従って用いることも
できる。 プレス装置１８は、プレスブレード２１を上下動させる
ために用いられる通常の制御スイッチ（図示されていな
い）によって作動する。この制御スイッチは、プレス装
置１８の正常な作動順序において、プレスブレード２１
を上げた状態で、平らな被加工物２４が第１図の位置に
おいて基台２２１−におかれ１次に制御スイッチの動作
によってプレスプレート２１が下げられることにより、
第２図に破線で示したほぼＬ字形の形状に被加工物２４
が曲げられるように、操作者によって操作される。制御
スイッチはプレスブレード２１を上げるように、再び操
作され、最後に、曲げられた被加工物２４は基台２２か
ら取出される。この過程が反復されるが、生産性を高く
するには、迅速に反復される必要がある。 しかし、プレス装置１８を安全に操作するためには、操
作者の指又は他の身体部分（更には他の障害物）が下降
中のプレスブレード２１の下方に存在しないようにする
ことがたいせつである。 複数の投光ユニツｉ２及び１５並びに受光ユニット１４
及び１６を設け、これらのユニットの間を通る光線のう
ちのどれかが遮へいされた時にプレスブレード２１の下
向きの運動を反転させることは、従来の技術において知
られている。こりような光線の遮へいは、操作者の手が
光線の領域内に移動し、従ってブレード２１の下方にあ
るｎ１能性を示すものであるため、この運動の反転が必
要になる。 この構成の難点は、第２図から明らかなように、ユニッ
ト１２．１４．１５及び１６の間を通る１以１−の光線
を被加工物２４自身が曲げ加工の間に通過しうる点にあ
る。従来の装置の場合、これによってプレス加工がその
終了前に中断されるであろうし、そうした中断を防止す
る為に、従来の安全装置が不能化される場合があること
が知られている。 この難点は、本発明の好ましい実施例に従って、ユニッ
ト１１及び１３の間を通る別の光線を用意することによ
って克服される。この光線は、変形前の被加工物２４の
−Ｌ方の成る所定距離にあり、この所定距離は、プレス
ブレード２１と被加工物２４との間に操作者が指を挿入
できない程度に小さい間隙を残すような、被加工物２４
の上方のプレスブレード２１の最小期特高さにほぼ等し
い。 そのため、ユニットＩＩ及び１３の間を通る光線が遮断
されるに足りる程度に、プレスブレード２１が下げられ
た場合には、操作者がプレスブレード２１と被加工物２
４との間に指を入れることは事実にできなくなる。この
場合、ユニット１１及び１３の間を通過する光線の遮へ
いは、その後、ユニッＩ・１２及び１５並びに１４及び
１８のそれぞれの間を通る光線が一つでも遮へいされた
結果として安全感知装置によって受信される信号を不能
化するために使用することができる。従って、適切な制
御回路を用いるならば、プレスブレード２１の先端は（
第２図に示すように）二二ッ）ＩＩ及び１３のレベルの
下方に移動してしまっているので、被加工物２４の曲げ
加工によりユニット＋５及び１Ｂの間の光線が遮えぎら
れ中断されたという事実は、プレスブレード２】の後退
を惹起しない。 従って、制御回路の望ましい動作は次の通りである。プ
レスブレード２１かその行程の１−限にあって、往復連
動が未だ開始されていない間に、ユニンｌｌｌないし１
８の間のどれか１つの光線が遮断された場合は、制御系
統は、装置の操作者により手動操作される操作スイッチ
を無視し、プレスブレード２１のｒ降を阻止する。 しかし下降行程において、プレスブレード２１かＦ時し
ている間は、ユニット１２及び１５とユニー／１・１４
及び１６の間を通るｌ以−１ｍの光線が遮へいされた場
合にのみプレスプレーｌ５２１の下降がｊｌｌ　ｌトご
れる。 最後に、ひとたびユニット１１及び１３の間を通る光線
が遮へいされた場合、ユニ７１−１２及び１５とユニッ
ト１４及び１６との間を通る１以りのビームが遮へいさ
れたことは、プレスプレート２１の往復連動の完了を妨
げない。これに関連して、ユニ７＋１１及び１３の間を
通る光線を遮断するために操作者がプレスプレート２１
のド降中にそのＦカに毛を入れた場合、その前に例えば
ユニｙＪ−＋５及び１６の間の光線が必ず遮断されてい
ることか理解されよう。 前述した種々の機能を実行するのに適した制御回路の一
実施例を、第３〜９図を参照して説明する。第３図にお
いて、制御系統の中枢部は、プログラムされたｃｐｕ　
（中央処理装置）３１であり、この中央処理装置は一般
に、　Ｚ［ＬＯＧ　Ｚ−８０の商品名のちとに市販され
ているものなどのように、単一の集積回路よりなる。該
ＣＰＵ　３１には、好ましくは２にＨ２の周波数を有す
るりａツクユニット３２及びリセットユニット３３が接
続されている。アドレスブス３４は、ＣＰＵ　３１を８
ライン８ビツトのデコーダ−３５にＩｌｉ続するが、こ
のデコーダーには、ナショナルセミコンダクターＩｎｃ
、　（ＮＡＴＩＯＮＡＬＳＥＭＴＣＯＮＤＵＣＴＯＲ）
　、ｉり市販さレテイル集積回路ＬＳ　Ｉ３８を用いて
もよい。アドレスプス３４の最初の３ピントは、ランダ
ムアクセスメモリー（ＲＡＭ）　３８及びリートオンリ
ーメモリー（ＲＯＭ）３７の両方に接続されている。一
方、アドレスプス３４の残りのビンＩ・は、デコーダー
３５用である。ＲＡＭ　３Ｂは、２１１６型の集積回路
の形態をとることが好ましいが、ＲＯＭ　３７は、２７
３２型、２７１θ型及び２７０８型の集積回路のうちの
どの型の集積回路の形態をとってもよい。 ＲＯＭ　３７、はデータブス３８及びデコーダー３５の
出力部のうちの１にも接続されている。デコーダー３５
の出力部のうちのもう一つは、ＲＡＭ　３Ｂに接続され
ており、デコーダー３５の３番目の出力部は、ボートデ
コーダー３９に接続されている。ボーＩ・デコーダー３
８は、ナショナルセミコンダクターＩｎｃ、　（ＮＡＴ
ＩＯＮＡＬ　ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ）より市販さ
れているＬＳＩ　Ｆ１ａ型の集積回路を使用するのが好
ましい。 ポートデコーダー３９は、アドレスブス３４に接続され
、４個の入力ボートを有し、その入力ボートの各々が８
ビツトの３状態ドライバー４０に接続されている。４つ
の３状態ドライバー４０は。 ナショナルセミコンダンク−Ｉｎｃ、　（ＮＡＴＩＯＮ
ＡＩ、ＳＥＸ　［０ＮＤＵＣＴＯＲ）より市販されてい
るＬＳ　２４４型の集積回路を使用することが好ましい
。３状態ドライバー４０の各々は、以下に説明される回
路に接続される８個の入力端子を有し、データブス３８
にも接続されている。 更に、ポートデコーダー３８の４つの出力部は８ヒン］
のデータラッチ４１に各々接続されている。 ４つのデータランチ４Ｉの各々は、？ｌ＆述する回路を
励振するために用いられる８つの出力ビットを侑してい
る。また各々のデータランチ４１は、データブス３８１
こ接続されている。最後にｃｐｕ　（中央処理装置）３
１とデコーダー３５とは、メモリセレクトライン４２に
より互に接続されている。 第４及び第５図を参照すると、データランチ４１の出力
部は、第３図の制御回路をプレス装置１９−１の普通の
作動回路（図示されていない）に相Ｗ接続するように、
第４及び第５図の回路に接続されている。即ち、データ
ラッチ４１の出力部は、第４及び第５図に示すように、
インバーター４４及び４５を介し接続されている。イン
バーター４４の出力信号は、リレー接点４８を有するコ
ンベンション９１／−コイル４７を動作させる制御トラ
ンジスター４６を励振する。リレー接点４８は通常開い
ており、閉成された時、プレスプレー１”２＋の十′向
きの連動を停止させる。同様に、インバーター４４及び
４５の出力（８％は、リレーコイル５１及びリレー接点
５２に組合された別の制御トランジスター５０に、Ｎｏ
Ｒケート４８を経て供給される。リレー接点５２は、プ
レスブレード２１の上向き連動の開始を制御する。ＮＯ
Ｒゲート４８は、データランチ４１の出力信号と共にプ
レスブレード２１の望ましい作動を生ずる適すＪな論理
制御をｑ−える。 第５図を参照すると、１つのデータランチ４１０〜つの
出力部は、第１及び第２図のユニ、ｌ−１］及び１３の
間の光線が遮断された時に点灯される表ポ灯５４にも、
スイッチングトランジスター５３を介し接続されている
。 第３図の回路は、第１及び２図の装置からの入力信号も
受けることができる。即ち、第１及び２図に示した光線
のうちどれか１つが遮断されると、対応するリレー接点
６０が閉成され、１つの信号がそれによって、反転バッ
ファー（ｉｎｖｅｒｔｉｎｇｂｕｆｆｅｒ）　８１を経
て、３状７ｇ　ｌ’プライー４０７７）うちｌつのもの
の対応する入力部に供給され、３状態ドライバー４０の
出力部からは適切な信号が第３図のＣＰＵ　３１にデー
タブス３８を経て送出される。 第７図に示した別の入力回路において、パルスモードス
イッチア０は、瞬時的に作動された時、反転へ、ファー
７１及び対応の・３状態ドライバー４０を軽てＣ：ＰＵ
３１に信号を送出することにより、プレスブレート１９
がその下向き行程の間持続的にでなくむしろ増分的ない
しは脈動的に作動せしめられるように、　ＣＰＵ３１に
よる第４図の回路の動作を可能にする。このように、プ
レスブレード２１の寸動ないしは下向き運動は、ＣＰＵ
　（中央処理ユニット）３１による入力データの適切な
処理によって実現される。 第８図には、第３図のクロンクユニット３２の回路が略
示され、クロック周波数は、水晶の結晶８０により設定
される。同様に、第３図のリセットユニ、ト３３の回路
図は、第９図に詳示され、リセットボタン９０を一時的
に押し下げると、タイマー９１が動作し、クロックユニ
ット３２の所定サイクル数に渡ってＣＰＵ３１が一時的
に作動不能になり、　ＣＰＵ３１のリセフトが可能にな
る。第９図のタイマー９１は、ナショナル会セミコンダ
クターＩｎｃ、より市販されている　５５５型ＩＣから
成っている。 本発明は、前述した実施例のほかにも、いろいろと変更
して実施でき、前述した特定の構成は。 単なる−・例にすぎず、そのほかにも本発明の範囲を離
れずに多くの変更が可能である。例えばユニフト１１〜
Ｉ６の間に伝達される光線は、他の放射源例えば日光に
よる偶発的なトリカーの可能性をさけるように、パルス
状としてもよい。更に、投光ユニ、ト１ｔ、１２及び１
５１びに／又は受光ユニット＋３，１４及び１６は、こ
れらの全部のユニフトに電力が供給される時に解放され
る機械的シャッター（図示されていない）を備えていて
もよい。これらのシャンターは、全部のユニフト１１〜
１６に電力が供給されていない場合にビームの伝達を機
械的に阻ＩＬするように、例えば電源喪失の際に別の保
護も与える。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の好ましい実施例による安全感知装置
を取付けたプレス装置の一部を示す正面図、第２図は第
１図のＩＩ　−ＩＩ線に沿った横断面図、第３図は好ま
しい実施例による安全感知装置の回路構成を示すブロッ
ク線図、第４図は第３図の回路の出力信号によって励振
される回路接続を示す回路図、第５図は第３図の回路の
出力によって励振される別の回路構成を示す回路図、第
６図は第３図の回路構成への入力回路を示す回路構成、
第７図は第３図の回路構成への入力回路を示す回路構成
、第８図は第３図のクロック発生器の詳細な構成を示す
回路図、第９図は第３図のりセットクロックの詳細な構
成を示す回路図である。 符号の説明 １８・・・プレス装置（装置）、 ２１・・・プレスブレード（プレス工具）、２４・・・
被加工物、 ２５・・・垂直軸線（経路）。 図面の浄書（内容に変更なし） ／’／Ｇ、　６ Ｒ６，７ Ｆ／に、　＃ ｂす、夕 手続補正書（方式） ％式％ １、本件の表示 昭和５９年特許願第２３４８６０号 ２、発明の名称 安全感知方法及び装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 氏名　ネビオｅフィルシッチ ４、代理人 ５、補正命令の日付　昭＃８０年　２月２８日７、補正
の内容　別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、被加工物に向って接近したりこれから離れたりする
   ように成る経路に沿って往復連動自在なプレス−［１４
   を備えた装置について安全保護をグーえる方法において
   、該経路の近くで、該経路への接近区域を横切って、１
   以」−の電磁放射の第１ビームを位置させる工程と、該
   被加工物から成る所定距離において該経路内に電磁放射
   の第２ビームを位置させる工程と、該第１ビーム又は該
   第１ビームのうち１つが他のビームの遮へい前に遮へい
   された場合には、該被加工物に向う該プレスエＡの運動
   を中断させるが、８に第２ビームが他のビームの遮へい
   前に遮へいされた場合にのみ該被加工物に向う該プレス
   工具の運動の完了を許容する工程とを含むことを特徴と
   する方法。 ２、　相Ｗに対し平行で且つ相互から隔だたっている複
   数の該第２ビームを位置させる工程を含む特許請求の範
   囲第１項記載の方法。 ３、　該液加］：物と該第２ビームとのＩｌｌの該所定
   距離を、操作者が指を挿入しえない該プレス工具と該被
   加工物との間の最大の間隙にほぼ等しくする特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の方法。 ４、該プレス工具の運動の完γの間に該被加工物が曲げ
   られ、このようにして曲げられた液加Ｔｌ物の一部が該
   第１ビーム又は１以１−の該第１ビームを特徴とする特
   許請求の範囲第１〜３項のいずれか１項記載の方法。 ５、被加工物に近付いたりこれから離れたりするように
   成る経路に沿って往復躍動目在なプレス工具を有する装
   置について安全保護を与えるための方法において、実質
   的に図面を参照して本文に記載したものと同様の方法。 ６、被加工物に近付いたりこれから離れたりするように
   成る経路に沿って往復運動自在なプレス工具を有する。 装置と共に使用される安全感知装置において、安全感知
   装置が、ｌ以１−の電磁放射の第１投光手段と、電磁放
   射の該第１投光手段の各々に対応する電磁放射の第１受
   光手段とを有し、該第１投光手段は該経路の近傍におい
   て該経路への接近区域を横切るように該第１投光手段か
   ら該第１受光手段に向って延びる１以−■−の電磁放射
   の第１ビームを生ずるように位置され、安全感知装置は
   そのほかに、該被加工物から所定距離において該経路内
   にある電磁放射の第２ビームを生ずるように位置された
   電磁放射の第２投光手段及び第２受光手段と、前記装置
   と該第１及び第２の投光手段及び受光手段との間に配さ
   れた制御回路とを有し、該制御回路は、該第１ビーム又
   は該第１ビームのうち少なくとも１つが他のビームの遮
   へい前に遮へいされた場合に、該被加工物に向う該プレ
   ス工具の運動を用土するが、該第２ビームが他のビーム
   の遮へい前に遮へいされた場合にのみ該被加工物に向う
   該プレス工具の連動の完了を許容するようにした安全感
   知装置。 ７、被加工物と第２ビームとの間の該所定距離を操作者
   が指を差込みえない該ブレスエ共と被加工物との間の最
   大の間隙にほぼ等しくした特許請求の範囲第６項記載の
   安全感知装置。 ８　該プレス工具の連動の完γの間に被加工物が曲げら
   れつつその一部が通過する位置に該第１ビーム又は複数
   の第１ビームを配した特許請求の範囲第６項又は第７項
   記載の安全感知装置。 ９、　該制御回路が、相１ｆに接続された、中央処理装
   置、記憶装置、デコーダー及び前記装置のそれ自体とし
   て既知の作動回路に信号を送受信する手段を有する特許
   請求の範囲第６〜８項のいずれか１項記載の安全感知装
   置。 １０、被加工物に近付いたりそれから離れたりするよう
   に成る経路に沿って往復運動自在なプレス工具を有する
   装置と共に使用される安全感知装置において、実質的に
   図面を参照して本文に記載したものと同様の安全感知装
   置。