JPS6299047A - 衝突防止装置 - Google Patents
衝突防止装置Info
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- JPS6299047A JPS6299047A JP23770085A JP23770085A JPS6299047A JP S6299047 A JPS6299047 A JP S6299047A JP 23770085 A JP23770085 A JP 23770085A JP 23770085 A JP23770085 A JP 23770085A JP S6299047 A JPS6299047 A JP S6299047A
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- Japan
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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。
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、各種の工作機械、その他各種の産業機械にお
ける機械構造物の衝突防止装置に関するものである。
ける機械構造物の衝突防止装置に関するものである。
（従来の技術）
従来の前記衝突防止装置は、第６図に示すよう”に例え
ば主軸筒（ＩＩに連結された切削工具（３１を有するア
タッチメント（２１１４４構造物）の周囲に、導電体で
構成さｎた複数の固定セ／す（４）全適宜間隔にて配設
するとともに、リミットスイッチ（５）、導通検知アン
テナ（６）等を併設した構造になっており、前記固定セ
ンサ（４）への障害物の接触によって障害物の近接を検
知して衝突を防止するようになっていて、衝突の瞬間の
みの検知であって衝突の度合は検知できない構造になっ
ている。
ば主軸筒（ＩＩに連結された切削工具（３１を有するア
タッチメント（２１１４４構造物）の周囲に、導電体で
構成さｎた複数の固定セ／す（４）全適宜間隔にて配設
するとともに、リミットスイッチ（５）、導通検知アン
テナ（６）等を併設した構造になっており、前記固定セ
ンサ（４）への障害物の接触によって障害物の近接を検
知して衝突を防止するようになっていて、衝突の瞬間の
みの検知であって衝突の度合は検知できない構造になっ
ている。
（従来技術の問題点）
従来の前記衝突防止装置においては、固定センサの配設
箇所が特定され検知箇所が点在的になっているため、粗
い検知しかできず多くの衝突物（加工物）がある場合に
は使用し難いなど汎用性に問題がある。
箇所が特定され検知箇所が点在的になっているため、粗
い検知しかできず多くの衝突物（加工物）がある場合に
は使用し難いなど汎用性に問題がある。
衝突物即ち被加工物に対応はせて衝突検知パターンの設
定は可能であるが、加工の進行につれて機械構造物即ち
アタッチメントの移動変更つまり衝突パターンを変更し
たい場合とか、被加工物が変り形状変化が激しい場合な
どには、検知位置が特定されているため対応できない。
定は可能であるが、加工の進行につれて機械構造物即ち
アタッチメントの移動変更つまり衝突パターンを変更し
たい場合とか、被加工物が変り形状変化が激しい場合な
どには、検知位置が特定されているため対応できない。
検知要素（固定センサ）が機械的メカニズムによ多構成
されているので、機械構造物（アタッチメント）よシ大
きく離れた場所に検知要素を設けることが難しく、障害
物の近接で検知されるため機械構造物の送夛が高速化す
るとその制動距離の確保が困難となり、衝突物の接近を
時間的に多段階でキャッチできないため、衝突レベルを
第１次、第２次衝突レベルなどのように多段階に設定す
ることが困難である。
されているので、機械構造物（アタッチメント）よシ大
きく離れた場所に検知要素を設けることが難しく、障害
物の近接で検知されるため機械構造物の送夛が高速化す
るとその制動距離の確保が困難となり、衝突物の接近を
時間的に多段階でキャッチできないため、衝突レベルを
第１次、第２次衝突レベルなどのように多段階に設定す
ることが困難である。
また、衝突後に機械構造物を正常な状態に復帰させる場
合の復帰モ一ドヲ細かく設定しておくことが非常に難し
く実用上は不可能である。柔かい障害物の場合は、検知
要素によって変形され、衝突検知の時間的な遅れを生じ
て正確な衝突防止機能を果せない。などの問題点がある
。
合の復帰モ一ドヲ細かく設定しておくことが非常に難し
く実用上は不可能である。柔かい障害物の場合は、検知
要素によって変形され、衝突検知の時間的な遅れを生じ
て正確な衝突防止機能を果せない。などの問題点がある
。
（発明の目的、問題点の解決手段）
本発明は、前記のような問題点に対処するために開発さ
れたものであって、機械構造物の周囲に噴出空気を噴出
する空気噴出器を設けるとともに、前記噴出空気の反射
音を集音するマイクロフォンを併設し、前記マイクロフ
ォンに連設され前記反射音を分析して障害物接近の制御
信号を出力する前記機械構造物の駆動制御器を設けた構
成に特徴を有し、空気噴出器によって機械構造物の周囲
に噴出空気を噴出するとともに、マイクロフォンによっ
て集音された前記噴出空気の反射音を駆動制御器で分析
して前記機械構造物を制御するようにしたことにより、
衝突物の接近検知性能とともに衝突防止性能および作動
信頼性を向上させて前記のような問題点を解消した衝突
防止装置を提供するにある。
れたものであって、機械構造物の周囲に噴出空気を噴出
する空気噴出器を設けるとともに、前記噴出空気の反射
音を集音するマイクロフォンを併設し、前記マイクロフ
ォンに連設され前記反射音を分析して障害物接近の制御
信号を出力する前記機械構造物の駆動制御器を設けた構
成に特徴を有し、空気噴出器によって機械構造物の周囲
に噴出空気を噴出するとともに、マイクロフォンによっ
て集音された前記噴出空気の反射音を駆動制御器で分析
して前記機械構造物を制御するようにしたことにより、
衝突物の接近検知性能とともに衝突防止性能および作動
信頼性を向上させて前記のような問題点を解消した衝突
防止装置を提供するにある。
（実施例）
第１図（Ａ）（Ｂ）に本発明の第１実施例を示しておシ
、図中（１）は主軸筒、（２）は切削工具（３）ヲ有し
主軸筒（１）に連設されたアタッチメント、即ち機械構
造物であって、該アタッチメント（２）の周囲の所要箇
所に噴出空気（ｑｌ） （１７２） （１７３）を噴出
する複数の空気噴出口（１０α）を設け、各空気噴出口
（１０α）を配管（１０６）を介し適宜の圧気供給源（
図示省略）に連設して、アタッチメント（２）の周囲に
噴出空気（ｑｔ ）（１７２）（ｑｖ ）を生ずる空気
噴出器（１０ａ、１０６）に構成している。
、図中（１）は主軸筒、（２）は切削工具（３）ヲ有し
主軸筒（１）に連設されたアタッチメント、即ち機械構
造物であって、該アタッチメント（２）の周囲の所要箇
所に噴出空気（ｑｌ） （１７２） （１７３）を噴出
する複数の空気噴出口（１０α）を設け、各空気噴出口
（１０α）を配管（１０６）を介し適宜の圧気供給源（
図示省略）に連設して、アタッチメント（２）の周囲に
噴出空気（ｑｔ ）（１７２）（ｑｖ ）を生ずる空気
噴出器（１０ａ、１０６）に構成している。
さらに、前記アタッチメント（２）の周囲に、前記噴出
空気（ｑｔ ）（ｑｚ ）（ｑ３）の反射音（ｒ、）を
集音する複数のマイクロフォン０１）全前記各空気噴出
口（１０ｃＬ）に対応させて併設するとともに、第１図
（Ｂ）に示すように各マイクロフォンＱｌｌによって集
音された前記反射音（ｆｌ）は、同マイクロフォンに連
設されている駆動制御器Ｑ２１によってその反射波の音
圧（大小）、周波数等の分析が行われ、障害物ａ９接近
の制御信号（Ｍｎ出力してアタッチメント（２）即ち機
械構造物（２）の駆動装置０３）（例えばＮＧ装置）全
制御する構成になっており、前記駆動制御器ｕカは、前
記反射音部ち反射波の音圧、周波数の双方分析によって
、機械構造物（２）と障害物（１５１の距離＋６１が段
階的に設定した危険領域に入った否かを判断し、自動減
速回路ないし自動停止回路を作動させ、自動停止モード
に入った場合は、例えば自動減速回路を制限条件として
、機械構造物を自動制御して障害物に接触させることな
く離脱させる。
空気（ｑｔ ）（ｑｚ ）（ｑ３）の反射音（ｒ、）を
集音する複数のマイクロフォン０１）全前記各空気噴出
口（１０ｃＬ）に対応させて併設するとともに、第１図
（Ｂ）に示すように各マイクロフォンＱｌｌによって集
音された前記反射音（ｆｌ）は、同マイクロフォンに連
設されている駆動制御器Ｑ２１によってその反射波の音
圧（大小）、周波数等の分析が行われ、障害物ａ９接近
の制御信号（Ｍｎ出力してアタッチメント（２）即ち機
械構造物（２）の駆動装置０３）（例えばＮＧ装置）全
制御する構成になっており、前記駆動制御器ｕカは、前
記反射音部ち反射波の音圧、周波数の双方分析によって
、機械構造物（２）と障害物（１５１の距離＋６１が段
階的に設定した危険領域に入った否かを判断し、自動減
速回路ないし自動停止回路を作動させ、自動停止モード
に入った場合は、例えば自動減速回路を制限条件として
、機械構造物を自動制御して障害物に接触させることな
く離脱させる。
（作用）
本発明の第１実施例は、前記のような構成になっておシ
、図示省略した適宜の圧気源から供給されル圧気（ＰＩ
３（Ｐｚ）、（Ｐ３）ハ各配管（１０ｂ） ｉ経テ各空
気噴出口（１０α）から高速で噴出され、機械構造物（
切削工具、アタッチメン））（２＋の周囲に噴出空気（
ｑ□Ｘ９２Ｘ１７３）が発生する。該噴出空気（ｑｌ）
（ｑ２）Ｃａ２）は、機械構造物（２）の周囲にある拡
りをもって噴出されるとともに、その噴出音は各マイク
ロフォンＱｌｌで集音される。
、図示省略した適宜の圧気源から供給されル圧気（ＰＩ
３（Ｐｚ）、（Ｐ３）ハ各配管（１０ｂ） ｉ経テ各空
気噴出口（１０α）から高速で噴出され、機械構造物（
切削工具、アタッチメン））（２＋の周囲に噴出空気（
ｑ□Ｘ９２Ｘ１７３）が発生する。該噴出空気（ｑｌ）
（ｑ２）Ｃａ２）は、機械構造物（２）の周囲にある拡
りをもって噴出されるとともに、その噴出音は各マイク
ロフォンＱｌｌで集音される。
第１図に示すように障害物αつが相対的に空気噴出口（
１０ｇ）に接近して距離（Ｊ）になると、該噴出空気（
ｑｌ）が衝突して衝突音即ち反射音（ｒｌ）が生じて、
該反射音（ｒ８）はマイクロフォン０υで集音される。
１０ｇ）に接近して距離（Ｊ）になると、該噴出空気（
ｑｌ）が衝突して衝突音即ち反射音（ｒｌ）が生じて、
該反射音（ｒ８）はマイクロフォン０υで集音される。
噴出空気と障害物との接点における傾斜角の如伺によっ
ては、反射音（ｒｌ）の反射波が特定方向に強い密度で
反射されるので、その反射方向にマイクロフォンαυを
配設することが必要であるが、一般に乱反射になるため
マイクロフォンの設置数は少 ゛くてすむ。
ては、反射音（ｒｌ）の反射波が特定方向に強い密度で
反射されるので、その反射方向にマイクロフォンαυを
配設することが必要であるが、一般に乱反射になるため
マイクロフォンの設置数は少 ゛くてすむ。
前記反射波の距離（１）に対する識別特性としては、第
４図に示すように距離（１）が小さいと音圧が太きくな
るとともに、第５図に示すように高周波成分が多くなり
、実用面では、前記音圧と周波数の２要素で距離（ｌｌ
弁別することによって信頼性が高められる。
４図に示すように距離（１）が小さいと音圧が太きくな
るとともに、第５図に示すように高周波成分が多くなり
、実用面では、前記音圧と周波数の２要素で距離（ｌｌ
弁別することによって信頼性が高められる。
第１図に示すように噴出空気ＣｑＩ）＜ｑ２）（ｑｓ）
’ｃ光発生せて機械構造物（２）全矢示方向に移動す
ると、当初は距離Ｉｌ）が大で噴出空気（ｒｌ）の反射
音が格別に生じないため、マイクロフォン０１）は噴出
空気（ｑｔ ）から伝播される音を捉えているのみであ
って、機械構造物（２）が危険領域に入っておらず所定
の送り速度で障害物αつに接近されるが、接近度が高ま
ると噴出空気（ｑｌ）の反射音（ｒｌ）が発生し始め高
まってマイクロフォンＵυに集音されるようになり、あ
る設定値に達しないまでは前記送り速度が保持され、甥
らに接近すると反射音（ｒ、 ）即ち反射波の音圧、周
波数の特性がきらに変化して第２番目の設定値に達し、
この場合、機械構造物（２）の前記送り速度で障害物α
題に接して切削工具（３）で加工してよいか、あるいは
さらに接近することは衝突になるのかを前記第２番目の
設定値に達したという入力で駆動制御器α２が判断する
（前記判断回路は公知技術によることができ、その詳細
は省略する。）。
’ｃ光発生せて機械構造物（２）全矢示方向に移動す
ると、当初は距離Ｉｌ）が大で噴出空気（ｒｌ）の反射
音が格別に生じないため、マイクロフォン０１）は噴出
空気（ｑｔ ）から伝播される音を捉えているのみであ
って、機械構造物（２）が危険領域に入っておらず所定
の送り速度で障害物αつに接近されるが、接近度が高ま
ると噴出空気（ｑｌ）の反射音（ｒｌ）が発生し始め高
まってマイクロフォンＵυに集音されるようになり、あ
る設定値に達しないまでは前記送り速度が保持され、甥
らに接近すると反射音（ｒ、 ）即ち反射波の音圧、周
波数の特性がきらに変化して第２番目の設定値に達し、
この場合、機械構造物（２）の前記送り速度で障害物α
題に接して切削工具（３）で加工してよいか、あるいは
さらに接近することは衝突になるのかを前記第２番目の
設定値に達したという入力で駆動制御器α２が判断する
（前記判断回路は公知技術によることができ、その詳細
は省略する。）。
なお、噴出空気Ｃｑｔ）Ｃａ２）には障害物が接近して
いないため、その反射音はなくて集音されず噴出空気＜
ｑｚ） Ｃａ２）ａｌｌには障害物が存在しないことに
なる。
いないため、その反射音はなくて集音されず噴出空気＜
ｑｚ） Ｃａ２）ａｌｌには障害物が存在しないことに
なる。
前記判断によって衝突パターンと判定されると、駆動制
御器０７Ｊによって機械構造物（２）の駆動装置（１３
）に制御信号（Ｍ）が出力され、機械構造物（２）が急
拠自動減速、さらには停止などに制御されて衝突が回避
さする。即ち、衝突パターンに入った機械構造物は、数
段階の設定（＋Ｗによって制御され、第２番目の設定値
ないし新しく設定した第３番目の設定値で拘束されて衝
突領域から離脱させることが可能である。
御器０７Ｊによって機械構造物（２）の駆動装置（１３
）に制御信号（Ｍ）が出力され、機械構造物（２）が急
拠自動減速、さらには停止などに制御されて衝突が回避
さする。即ち、衝突パターンに入った機械構造物は、数
段階の設定（＋Ｗによって制御され、第２番目の設定値
ないし新しく設定した第３番目の設定値で拘束されて衝
突領域から離脱させることが可能である。
（他の実施例）
第２図に本発明の＠２実施例を示しており、主軸筒Ｑυ
に配設されている切削工具Ｑ３に空気噴出口（３０α）
（３０α）を設け、同切削工具０２３１内に前記空気噴
出口（３０５） （３０α）に連通した圧気の供給路＜
３０ｂ）ｋ設けて空気噴出器（３０ａ、 ３０ｂ）に構
成した点に特徴を有し、各空気噴出口（３０α） （３
０ａ）から噴出する噴出空気（ｑｌ） （＋７５）は、
切削工具（２３）の回転によって同切削工具（ハ）の周
囲全体にわたって発生され、その反射音（ｒｚ ）はマ
イクロフォン０υで集音されるようになっており、切削
工具に対する障害物接近の検知性能、信頼性が高められ
ているとともに、さらに、前記噴出空気（ｑａ）Ｃａ２
）は切屑除去、刃先冷却などの副次的な効果を有してい
る。
に配設されている切削工具Ｑ３に空気噴出口（３０α）
（３０α）を設け、同切削工具０２３１内に前記空気噴
出口（３０５） （３０α）に連通した圧気の供給路＜
３０ｂ）ｋ設けて空気噴出器（３０ａ、 ３０ｂ）に構
成した点に特徴を有し、各空気噴出口（３０α） （３
０ａ）から噴出する噴出空気（ｑｌ） （＋７５）は、
切削工具（２３）の回転によって同切削工具（ハ）の周
囲全体にわたって発生され、その反射音（ｒｚ ）はマ
イクロフォン０υで集音されるようになっており、切削
工具に対する障害物接近の検知性能、信頼性が高められ
ているとともに、さらに、前記噴出空気（ｑａ）Ｃａ２
）は切屑除去、刃先冷却などの副次的な効果を有してい
る。
（発明の効果）
前述のように本発明は、機械構造物（２、２３）の周囲
に噴出空気（ｑｔ・・・ｑ、）を噴出する空気噴出器（
１０α、１０ｂ、３０ｃＬ、３０６） ’ｒ設けるとと
もに、前記噴出空気の反射音（ｒ＋ ＋ ｒＪ ｋ分析
して障害物０９接近の制御信号（Ｍｌを出力する前記機
械構造物の駆動制御器（１２１ｔ−設けているので、障
害物への噴出空気の衝突で生じる反射音（反射波）を利
用した検知によって、前記検知は非接触でしかも接近確
認距離を大きくとることができ、障害物の検知１７ト能
および信頼性が著しく島められ、従って吐た、機械構造
物の衝突防止性能、信頼性が格段に向上されている。
に噴出空気（ｑｔ・・・ｑ、）を噴出する空気噴出器（
１０α、１０ｂ、３０ｃＬ、３０６） ’ｒ設けるとと
もに、前記噴出空気の反射音（ｒ＋ ＋ ｒＪ ｋ分析
して障害物０９接近の制御信号（Ｍｌを出力する前記機
械構造物の駆動制御器（１２１ｔ−設けているので、障
害物への噴出空気の衝突で生じる反射音（反射波）を利
用した検知によって、前記検知は非接触でしかも接近確
認距離を大きくとることができ、障害物の検知１７ト能
および信頼性が著しく島められ、従って吐た、機械構造
物の衝突防止性能、信頼性が格段に向上されている。
以上本発明を実施例について説明したが、勿論本発明は
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変全施し
つるものである。
このような実施例にだけ局限されるものではなく、本発
明の精神を逸脱しない範囲内で種々の設計の改変全施し
つるものである。
第１図（Ａ）（ＢＪは本発明の第１実施例を示す側面図
と制御機構図、第２図は第２実施例を示す側面図、第３
図は空気噴出口と障害物との配置図、第４図は障害物と
の距離と音圧との特性図、第５図は前記距離と周波数と
の関係図、第６図は従来例の側面図である。 ２．２３：機械構造物 １０ｃＬ、１０ｂ、３に、３０
ｂ：空気噴出器 １１，３１：マイクロフオン１２：駆
動制御器 ｑｌ・・・ｑ、：噴出空気デ１．ｒ２：反射
音 復代理人 弁理士 岡 本 重 文 外２名 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 小４−臣ｍｚ→大 第６図
と制御機構図、第２図は第２実施例を示す側面図、第３
図は空気噴出口と障害物との配置図、第４図は障害物と
の距離と音圧との特性図、第５図は前記距離と周波数と
の関係図、第６図は従来例の側面図である。 ２．２３：機械構造物 １０ｃＬ、１０ｂ、３に、３０
ｂ：空気噴出器 １１，３１：マイクロフオン１２：駆
動制御器 ｑｌ・・・ｑ、：噴出空気デ１．ｒ２：反射
音 復代理人 弁理士 岡 本 重 文 外２名 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 小４−臣ｍｚ→大 第６図
Claims (1)
- 機械構造物の周囲に噴出空気を噴出する空気噴出器を設
けるとともに、前記噴出空気の反射音を集音するマイク
ロフオンを併設し、前記マイクロフオンに連設され前記
反射音を分析して障害物接近の制御信号を出力する前記
機械構造物の駆動制御器を設けたことを特徴とする衝突
防止装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23770085A JPS6299047A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 衝突防止装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23770085A JPS6299047A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 衝突防止装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6299047A true JPS6299047A (ja) | 1987-05-08 |
| JPH0555266B2 JPH0555266B2 (ja) | 1993-08-16 |
Family
ID=17019209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23770085A Granted JPS6299047A (ja) | 1985-10-25 | 1985-10-25 | 衝突防止装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6299047A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116652680A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-08-29 | 宜宾职业技术学院 | 一种五轴数控机床碰撞防护装置及其方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5083056A (ja) * | 1973-08-11 | 1975-07-04 | ||
| JPS59183604U (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-06 | 一宮 亮一 | 変化する位置の測定装置 |
| JPS59225663A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | Ricoh Co Ltd | 順次同報装置 |
-
1985
- 1985-10-25 JP JP23770085A patent/JPS6299047A/ja active Granted
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5083056A (ja) * | 1973-08-11 | 1975-07-04 | ||
| JPS59183604U (ja) * | 1983-05-24 | 1984-12-06 | 一宮 亮一 | 変化する位置の測定装置 |
| JPS59225663A (ja) * | 1983-06-07 | 1984-12-18 | Ricoh Co Ltd | 順次同報装置 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116652680A (zh) * | 2023-08-02 | 2023-08-29 | 宜宾职业技术学院 | 一种五轴数控机床碰撞防护装置及其方法 |
| CN116652680B (zh) * | 2023-08-02 | 2023-09-26 | 宜宾职业技术学院 | 一种五轴数控机床碰撞防护装置及其方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0555266B2 (ja) | 1993-08-16 |
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