KR101022999B1 - 절단기 및 그 헤드 이동 장치의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

절단기는 생산 능률을 낮추지 않고 헤드 이동에 수반하는 작업자의 안전을 확보한다. 테이블 (12) 상의 피절단재를 절단하지 않고 절단 헤드 (24) 를 이동시킬 때에는 피절단재를 절단할 때보다 고속의 속도로, 이동 대차 (18) 및 절단 헤드 (24) 가 이동한다. 이동 대차 (18) 및 절단 헤드 (24) 가 고속 이동하고 있을 때, 테이블 (12) 상에 작업자가 있어, 그 작업자가 횡량 (20) 의 전후에 배치된 광빔 (30, 44) 의 어느 하나를 차단하면, 그 이동 속도가 안전한 저속도로 감속되지만, 피절단재의 절단 작업은 중단되지 않는다. 그 후, 작업자가 횡량 (20) 에 더욱 근접하여, 횡량 (20) 근방의 와이어 (38) 또는 바 (50) 에 접촉되면, 이동 대차 (18) 및 절단 헤드 (24) 의 이동이 강제적으로 정지되어 절단 작업이 중단된다.

절단기, 헤드 이동 장치

Description

절단기 및 그 헤드 이동 장치의 제어 방법{CUTTING MACHINE AND METHOD FOR CONTROLLING HEAD MOVING DEVICE OF SAME}

본 발명은 테이블 상에 탑재된 피가공재를, 이동하는 절단 헤드를 이용하여 절단하는 플라스마, 레이저 혹은 가스 절단기 또는 그들의 복합기 등의 절단기, 및 그 헤드 이동 장치의 제어 방법에 관한 것이다.

절단기의 스루풋을 향상시키기 위해서, 피가공재를 절단하지 않고 절단 헤드를 이동시킬 때, 그 이동 속도를 피가공재를 절단하면서 절단 헤드를 이동시킬 때의 이동 속도보다 고속으로 제어함과 함께, 테이블의 단척 방향의 이동 속도 성분을 장척 방향의 이동 속도 성분보다 고속으로 제어하는 것이, 특허 문헌 1 에 개시되어 있다. 또한, 안전성을 확보하기 위해서, 절단 헤드가 고속 이동하고 있을 때, 절단 헤드의 근처에 작업자 또는 그 밖의 장애물이 존재하는 것이 센서에 의해 검지되면, 절단 헤드의 고속 이동을 강제적으로 정지시키는 것도 특허 문헌 1 에 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 국제 공개 WO 2005/113183호 팜플렛

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

대형 절단기에서는 테이블 상의 일부의 영역에서 절단 헤드에 어떤 피가공재의 절단 가공이 실시되고 있는 동안, 테이블 상의 다른 영역에 작업자가 올라가, 다른 피가공재의 반입 또는 반출 등의 작업을 실시한다는 경우가 적지 않다. 종래, 이와 같은 경우에 있어서, 만약, 절단 헤드 또는 절단 헤드를 이동시키기 위한 캐리지, 아암 및 이동 대차 (臺車) 등의 헤드 이동 장치와 작업자 사이의 거리가 매우 가깝게 되었다면, 헤드 이동 장치의 움직임, 요컨대 절단 헤드의 이동이 강제적으로 긴급하게 정지되어 작업자의 안전이 확보된다.

그러나, 작업자가 부주의하게 절단 헤드나 헤드 이동 장치에 근접하는 것은 현실적으로는 적지 않게 발생하고 있고, 그때마다 절단 작업이 중단되면, 절단 작업을 재개하기 위해서 불필요한 시간을 낭비하여 생산 효율이 악화된다.

또한, 생산 효율 향상을 위해서, 절단 헤드의 이동 속도를 한층 높이고자 하는 요구가 있다. 그러나, 이동 속도를 고속으로 하면, 그만큼 큰 정지 거리를 확보할 필요가 있기 때문에, 센서의 검지 에리어를 보다 넓게 설정해야 한다. 그 때문에, 오히려, 상기 서술한 절단 작업의 중단이 발생하는 빈도가 증가할 우려가 있다. 거기에 더하여, 이동 속도가 보다 고속일수록, 긴급 정지를 실시했을 때에 헤드 이동 장치의 구동계에 가해지는 역학적 부담도 커진다.

따라서, 본 발명의 목적은 절단기에 있어서의 헤드 이동 기구의 제어를 개량하여, 안전의 확보와 생산 능률의 향상의 쌍방으로 공헌하는 것에 있다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 제 1 측면에 따르면, 그 위에 피가공재가 탑재되는 테이블과, 상기 테이블 상의 상기 피가공재를 절단하는 절단 헤드와, 상기 절단 헤드를 지지하고, 상기 테이블의 장척 방향과 단척 방향으로 이동하여, 상기 절단 헤드를 상기 테이블 상의 상기 피가공재에 대해 이동시키는 헤드 이동 장치와, 상기 헤드 이동 장치를 제어하는 제어 장치와, 상기 헤드 이동 장치의 상기 테이블의 상방에 존재하는 부분 및 상기 절단 헤드로부터, 소정 거리 범위만큼 떨어져 배치된 소정의 경계 영역에, 장애물이 존재하는 것을 검출하는 경계 검출기를 구비하고, 상기 제어 장치는 상기 피가공재를 절단하면서 상기 절단 헤드를 이동시킬 때에는 상기 절단 헤드의 이동 속도를 소정의 절단 이동 속도로 제어하고, 한편, 상기 피가공재를 절단하지 않고 상기 절단 헤드를 이동시킬 때에는 상기 절단 헤드의 이동 속도를 소정의 공이동 속도로 제어하는 기본 제어 수단과, 상기 피가공재를 절단하지 않고 상기 절단 헤드가 이동되고 있는 경우, 경계 검출기에 응답하여, 상기 절단 헤드의 이동을 정지시키지 않고, 상기 공이동 속도를 감속시키는 경계 이동 제어 수단을 갖는 절단기가 제공된다.

이 절단기에 의하면, 작업자가 테이블에 올라 작업을 하고 있을 때, 헤드 이동 장치나 거기에 탑재된 절단 헤드가 작업자에게 근접했을 경우, 그 헤드 이동 장치 또는 절단 헤드로부터 작업자가 소정의 어느 정도의 거리 범위만큼 떨어져 있을 때에, 절단 작업을 정상적으로 계속한 채인 상태에서 공이동 속도가 감속된다. 그 때문에, 절단 작업을 중단하는 일 없이, 작업자에 대한 안전성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이 절단기에서는 상기와 같이 공이동 속도를 감속시킬 수 있기 때문에, 통상적일 때의 공이동 속도를 종래보다 높게 설정할 수 있게 된다. 공이동 속도를 높게 설정하면, 그만큼 생산 효율이 향상된다.

바람직한 실시형태에서는 절단기는 추가로 상기 경계 영역보다, 상기 헤드 이동 장치의 상기 테이블의 상방에 존재하는 부분 또는 상기 절단 헤드에 더욱 가깝게 배치된 소정의 긴급 영역에, 장애물이 존재하는 것을 검출하는 긴급 검출기를 구비한다. 그리고, 상기 제어 장치는 상기 긴급 검출기에 응답하여, 상기 절단 헤드의 이동을 강제적으로 정지시키는 긴급 정지 제어 수단을 추가로 구비한다.

이 절단기에 의하면, 상기 서술한 바와 같이 헤드 이동 장치와 작업자가 어느 거리 범위에까지 근접했을 때에 공이동 속도가 감속된 후, 더욱 작업자와 헤드 이동 장치의 간격이 줄어들면 헤드 이동 장치가 긴급 정지된다. 이와 같이 1 단계째에서 감속시키고, 2 단계째에서 정지시킨다는 2 단계의 이동 제어에 의해, 작업자의 안전을 확실하게 확보할 수 있다. 게다가, 긴급 정지시에는 이미 이동 속도가 감속되어 있으므로, 정지 거리가 매우 짧아져 (예를 들어 실질적으로 제로로 할 수 있다), 안전성이 증가된다. 또한, 제 1 단계의 감속에 의해, 긴급 정지가 발생하여 절단 작업이 중단되는 빈도가 저하되며, 생산성이 향상된다. 또한, 긴급 정지의 빈도가 줄어듦으로써, 헤드 구동 장치에 가해지는 스트레스도 줄어들어, 그 수명이 길어진다.

바람직한 실시형태에서는 상기 경계 검출기는 비접촉식 센서를 갖고, 상기 장애물에 접촉하지 않고 상기 장애물을 검출한다. 또한, 상기 긴급 검출기는 접촉식 센서를 갖고, 상기 장애물에 접촉함으로써 상기 장애물을 검출한다. 이로써, 접근에 의한 위험성이 낮은 단계에서는 작업자의 작업에 방해를 주지 않고, 한편, 위험성이 높아졌다면, 그것을 작업자에게 깨닫게 할 수 있다.

또한, 바람직한 실시형태에서는 상기 경계 영역과 상기 긴급 영역 사이의 간격이, 상기 절단 헤드가 아직 감속되지 않은 공이동 속도로 이동하고 있을 때에 상기 절단 헤드를 정지시키는 데 필요로 하는 정지 거리 이상의 거리로 설정되어 있다. 이로써, 헤드 이동 장치는 작업자에게 충돌될 우려없이 확실하게 정지시킬 수 있다.

또한, 바람직한 실시형태에서는 상기 헤드 이동 장치는 상기 테이블의 상방에서 상기 단척 방향으로 연장되어 상기 테이블에 걸쳐, 상기 장척 방향으로 이동하는 횡량 (橫梁) 과, 상기 횡량에 탑재되어 상기 횡량 상을 상기 단척 방향으로 이동하고, 상기 절단 헤드를 지지하는 캐리지를 갖는다. 또한, 상기 경계 검출기는 상기 장척 방향에 있어서의 상기 횡량의 전방에 있어서 상기 횡량으로부터 소정 거리 범위만큼 떨어져 배치되고 또한 상기 횡량의 거의 전체 길이에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 연장되어 있는 횡량 전방 경계 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 횡량 전방 경계 검출기와, 상기 장척 방향에 있어서의 상기 횡량의 후방으로 있어서 상기 횡량으로부터 소정 거리 범위만큼 떨어져 배치되고 또한 상기 횡량의 거의 전체 길이에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 연장되어 있는 횡량 후방 경계 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 횡량 후방 경계 검출기를 갖는다. 게다가 상기 긴급 검출기는 상기 장척 방향에 있어서의 상기 횡량 전방에 있어서 상기 횡량 전방 경계 영역보다 상기 횡량의 근처에 배치되고 또한 상기 횡량의 거의 전체 길이에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 신장되어 있는 횡량 전방 긴급 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 횡량 전방 긴급 검출기와, 상기 장척 방향에 있어서의 상기 횡량의 후방 에 있어서 상기 횡량 후방 경계 영역보다 상기 횡량의 근처에 배치되고 또한 상기 단척 방향에 있어서 상기 횡량의 거의 전체 길이에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 신장되어 있는 횡량 후방 긴급 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 횡량 후방 긴급 검출기를 갖는다.

이 구조에 의해, 작업자가 테이블 상에 있을 때, 헤드 이동 장치의 테이블에 걸친 횡량이 테이블 장척 방향으로 이동하는 경우에 있어서의 작업자의 안전이 확보된다.

또한, 바람직한 실시형태에서는 상기 헤드 이동 장치는 상기 테이블의 외측에서 상기 장척 방향으로 이동하는 대차를 갖고, 상기 긴급 검출기는 상기 장척 방향에 있어서의 상기 대차의 전방에 배치되고 또한 상기 단척 방향에 있어서 상기 대차의 거의 전체 폭에 걸쳐 있는 대차 전방 긴급 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 대차 전방 긴급 검출기와, 상기 장척 방향에 있어서의 상기 대차의 후방으로 배치되고 또한 상기 단척 방향에 있어서 상기 대차의 거의 전체 폭에 걸쳐 있는 대차 후방 긴급 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 대차 후방 긴급 검출기를 갖는다.

이 구조에 의해, 작업자가 테이블 밖에 있을 때, 헤드 이동 장치의 이동 대차가 테이블 장척 방향으로 이동하는 경우에 있어서의 작업자의 안전이 확보된다.

또한, 바람직한 실시형태에서는 상기 대차 전방 긴급 영역과 상기 대차 후방 긴급 영역은 각각, 상기 대차로부터 상기 장척 방향에 있어서의 전방 및 후방으로, 상기 정지 거리 이상의 간격만큼 떨어져 배치되어 있다. 이로써, 이동 대차는 작업자에게 충돌할 우려없이 확실하게 정지할 수 있다.

또한, 바람직한 실시형태에서는 상기 헤드 이동 장치는 작업자가 그곳에 탑승하기 위한 부분을 갖고, 상기 제어 장치는 상기 헤드 이동 장치에 작업자가 탑승하고 있는지 여부를 판단하고, 상기 헤드 이동 장치에 작업자가 탑승하고 있다고 판단한 경우에는 상기 헤드 이동 장치에 작업자가 탑승하고 있지 않다고 판단한 경우보다, 상기 공이동 속도를 저속으로 제한하는 탑승 안전 제어 수단을 갖는다. 이로써, 작업자가 헤드 이동 장치에 탑승하고 있을 때에는 헤드 이동 장치는 저속으로 이동하므로 작업자의 안전이 확보된다.

본 발명의 제 2 측면에 따르면, 그 위에 피가공재가 탑재되는 테이블과, 상기 테이블 상의 상기 피가공재를 절단하는 절단 헤드와, 상기 절단 헤드를 지지하고, 상기 테이블의 장척 방향과 단척 방향으로 이동하여, 상기 절단 헤드를 상기 테이블 상의 상기 피가공재에 대해 이동시키는 헤드 이동 장치와, 상기 헤드 이동 장치를 제어하는 제어 장치를 구비한 절단기에 있어서의, 상기 헤드 이동 장치를 제어하는 방법으로서, 상기 헤드 이동 장치의 상기 테이블 상방에 존재하는 부분 및 상기 절단 헤드로부터 소정 거리 범위만큼 떨어져 배치된 소정의 경계 영역에 장애물이 존재하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 피가공재를 절단하면서 상기 절단 헤드를 이동시킬 때에는 상기 절단 헤드의 이동 속도를 소정의 절단 이동 속도로 제어하는 단계와, 상기 피가공재를 절단하지 않고 상기 절단 헤드를 이동시킬 때에는 상기 절단 헤드의 이동 속도를 소정의 공이동 속도로 제어하는 단계와, 상기 피가공재를 절단하지 않고 상기 절단 헤드를 이동시키고 있을 때, 상기 경계 영역에 장애물이 존재한다고 판단되었다면, 상기 절단 헤드의 이동을 계속하면서 상기 공이동 속도를 감속시키는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 방법이 제공된다.

바람직한 실시형태에서는 이 제어 방법은 추가로 상기 경계 영역보다 상기 헤드 이동 장치의 상기 테이블 상방에 존재하는 부분 또는 상기 절단 헤드의 근처에 배치된 소정의 긴급 영역에 장애물이 존재하는지 여부를 판단하는 단계와, 상기 긴급 영역에 장애물이 존재한다고 판단되었다면, 상기 절단 헤드의 이동을 강제적으로 정지시키는 단계를 갖는다. 이 제어 방법에 의하면, 긴급 정지에 의한 절단 작업의 중단이 발생하는 빈도가 저하되고, 또한, 작업자의 안전성이 향상된다.

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 절단기의 평면도.

도 2 는 제어반 (80) 의 구성 및 제어반 (80) 과 다른 부품의 접속 관계를 나타내는 블록도.

도 3 은 피절단재로부터 복수의 제품 (140, 142 및 144) 을 잘라낼 때의 절단 헤드 (4) 의 이동 경로의 예를 나타내는 평면도.

도 4 는 연산 처리 장치 (100) 가 실시하는 전체적인 제어 플로우 차트.

도 5 는 기본 제어 (S3) 의 플로우 차트.

도 6 은 경계 이동 제어 (S4) 의 플로우 차트.

도 7 은 긴급 정지 제어 (S5) 의 플로우 차트.

도 8 은 승차 안전 제어 (S6) 의 플로우 차트.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

도 1 은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 절단기의 평면도이다.

도 1 에 나타내는 바와 같이, 절단기 (10) 는 플로어에 설치된 상자형의 테이블 (12) 을 갖는다. 이 테이블 (12) 의 상면은 직사각형이고, 그 안에 직사각형의 작업 영역 (14) 이 있고, 이 작업 영역 (14) 상에, 피절단재 (전형적으로는 강판) (도시 생략) 가 탑재된다. 피절단재의 절단 위치를 제어하기 위한 수치 연산 처리 상, X-Y-Z 직교 좌표계가 정의된다. 이 X-Y-Z 직교 좌표계의 X 축의 방향은 테이블 (12) (또는 작업 영역 (14)) 의 장척 방향 (도면 중 세로 방향) 이고, Y 축의 방향은 테이블 (12) (또는 작업 영역 (14)) 의 단척 방향 (도면 중 가로 방향) 이고, Z 축의 방향은 테이블 (12) 의 상면 (또는 작업 영역 (14) 의 평면) 에 수직인 방향 (도면 중 안측 방향) 이다.

테이블 (12) 의 외측의 근방의 플로어 상에, 테이블 (12) 의 장척 방향 (X 축 방향) 으로 연장된 베이스 (16) 가 설치된다. 베이스 (16) 상에, 이동 대차 (18) 가 설치되고, 이것은 베이스 (16) 를 따라 X 축 방향으로 이동할 수 있다. 이동 대차 (18) 에는 횡량 (20) 이 고정되고, 이것은 테이블 (12) 의 상방에서 Y 축 방향으로 직선적으로 연장되어 테이블 (12) (또는 작업 영역 (14)) 에 걸쳐 있 다. 이동 대차 (18) 가 X 축 방향으로 이동하면, 횡량 (20) 도 함께 X 축 방향으로 이동한다. 도시의 예에서는 횡량 (20) 은 그 일단에서만 이동 대차 (18) 에 지지된 외팔보인데, 이것은 단순한 예시이고, 양단에서 지지되는 양팔보이어도 된다.

횡량 (20) 상에, 캐리지 (22) 가 탑재되고, 이것은 횡량 (20) 을 따라 Y 축 방향으로 이동할 수 있다. 캐리지 (22) 에는 절단 헤드 (24) 가 탑재되어 있다. 캐리지 (22) 는 절단 헤드 (24) 를 Y 축 방향으로 이동시킬 뿐만 아니라, Z 축 방향으로 이동시킬 수도 있다. 또한, 캐리지 (22) 와 절단 헤드 (24) 사이에는 개선 (開先) 가공을 실시할 때 절단 헤드 (24) 의 방향을 변화시키기 (예를 들어, 기울이거나 회전시키거나 하기) 위한 헤드 방향 가변 기구 (도시 생략) 가 존재한다. 캐리지 (22) 의 주위에 일점 쇄선으로 나타내는 영역 (23) 은 그 헤드 방향 가변 기구의 작용에 의해, 절단 헤드 (24) 와 상기 헤드 방향 가변 기구 세트가 캐리지 (22) 에 대해 돌아다니는 공간 영역 (이하, 「헤드 점유 영역」이라고 한다) 을 나타내고 있다. 절단 헤드 (24) 는 후술하는 제어반 (80) 에 의해 구동되고 제어된다. 그런데, 절단 헤드 (24) 에는 예를 들어, 플라스마 토치, 레이저 토치, 가스 버너, 또한, 상기 서술한 상이한 종류의 토치 또는 버너의 조합 등과 같이, 다양한 종류의 것을 채용할 수 있다. 이 실시형태에서는 절단 헤드 (24) 가 1 개만 형성되어 있는데, 복수의 절단 헤드가 형성되어도 된다.

상기 서술한 이동 대차 (18), 횡량 (20) 및 캐리지 (22) 에 의해, 절단 헤드 (24) 를 X, Y, Z 축 방향으로 이동시키기 위한 헤드 이동 장치 (25) 가 구성된다. 이 헤드 이동 장치 (25) 는 절단 헤드 (24) 를 작업 영역 (14) 의 전역의 어느 위치로도 보낼 수 있다. 이 헤드 이동 장치 (25) 가 절단 헤드 (24) 를 Y 축 방향으로 이동시킬 수 있는 최고 속도 (즉, 캐리지 (22) 의 최고 이동 속도) 는 X 축 방향으로 이동시킬 수 있는 최고 속도 (즉, 이동 대차 (18) 의 최고 이동 속도) 보다 고속이다. 헤드 이동 장치 (25) 는 후술하는 제어반 (80) 에 의해 구동되고 제어된다.

헤드 이동 장치 (25) 는 헤드 이동 장치 (25) 의 근방에 작업자나 그 밖의 장애물이 존재하는 것을 검출하기 위한 복수 종류의 검출기, 즉, 횡량 전방 경계 검출기 (26), 횡량 전방 긴급 검출기 (34), 횡량 후방 경계 검출기 (40), 횡량 후방 긴급 검출기 (46), 대차 전방 긴급 검출기 (52) 및 대차 후방 긴급 검출기 (62) 를 구비하고 있다. 이들의 검출기 (26, 34, 40, 46, 52 및 62) 의 출력 신호는 제어반 (80) 에 입력되고, 제어반 (80) 은 그들 입력 신호에 기초하여, 헤드 이동 장치 (25) 의 동작을 제어하게 되어 있다.

여기에서, 「경계 검출기」라고 불리는 2 종류의 검출기 (26 및 40) 는 헤드 이동 장치 (25) 의 테이블 (12) 상방에 존재하는 부분인 횡량 (20) 으로부터, 소정 거리 범위만큼 떨어진 테이블 (12) 상의 소정의 공간 영역 (이하, 「경계 영역」이라고 한다) 에 작업원 등의 장애물이 있는지 여부를 검출하기 위한 것이다. 이 중, 횡량 전방 경계 검출기 (26) 는 횡량 (20) 으로부터 X 축 방향의 전방 (즉, 테이블 (12) 의 장척 방향에 있어서의 횡량 (20) 으로부터 보아 절단 헤드 (24) 가 존재하는 측의 방향으로서, 도 1 중의 하방향) 으로 소정 거리 범위만큼 떨어진 소정의 공간 영역 (도 1 중의 참조 번호 30 에 대응하는 영역으로서, 이하, 「횡량 전방 경계 영역」이라고 한다) 에 장애물이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 것이다. 또한, 횡량 후방 경계 검출기 (40) 는 횡량 (20) 으로부터 X 축 방향의 후방 (도 1 중의 상방향) 으로 소정 거리 범위만큼 떨어진 소정의 공간 영역 (도 1 중의 참조 번호 44 에 대응하는 영역으로서, 이하, 「횡량 후방 경계 영역」이라고 한다) 에 장애물이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 것이다.

한편, 상기 서술한 「긴급 검출기」라고 불리는 4 종류의 검출기 (34, 46, 52 및 62) 는 헤드 이동 장치 (25) 또는 절단 헤드 (24) 에 매우 근접한 소정의 공간 영역 (이하, 「긴급 영역」이라고 한다) 에, 작업원 등의 장애물이 있는지 여부를 검출하기 위한 것이다. 이 중, 횡량 전방 긴급 검출기 (34) 는 횡량 (20) 에 X 축 방향의 전방에서 근접하는 소정의 공간 영역 (도 1 중의 참조 번호 38 에 대응하는 영역으로서, 이하, 「횡량 전방 긴급 영역」이라고 한다) 에 장애물이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 것이다. 또한, 횡량 후방 긴급 검출기 (46) 는 횡량 (20) 에 X 축 방향의 후방으로서 근접하는 소정의 공간 영역 (도 1 중의 참조 번호 50 에 대응하는 영역으로서, 이하, 「횡량 후방 긴급 영역」이라고 한다) 에 장애물이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 것이다. 또한, 대차 전방 긴급 검출기 (52) 는 이동 대차 (18) 에 X 축 방향의 전방에서 근접하는 소정의 공간 영역 (도 1 중의 참조 번호 58 에 대응하는 영역으로서, 이하, 「대차 전방 긴급 영역」이라고 한다) 에 장애물이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 것이다. 또한, 대차 후방 긴급 검출기 (62) 는 이동 대차 (18) 에 X 축 방향의 후방으로서 근접하는 소정의 공간 영역 (도 1 중의 참조 번호 68 에 대응하는 영역으로서, 이하, 「대차 후방 긴급 영역」이라고 한다) 에 장애물이 존재하는지 여부를 검출하기 위한 것이다.

여기에서, 상기 서술한 횡량 전방 및 후방 경계 영역 (참조 번호 30, 44 에 대응하는 영역) 은 모두 그곳에 장애물이 존재했다고 하더라도, 헤드 이동 장치 (25) 의 이동 동작 (환언하면, 절단 헤드 (24) 의 이동 동작) 을 정지시킬 정도로는 위험성 (장애물과의 충돌이 발생할 위험성) 이 높지는 않지만, 그러나, 필요에 따라 언제라도 이동 동작을 그 자리에서 정지시킬 수 있도록 경계해야 할 정도의 위험성은 존재한다는 영역이다. 이것에 대해, 횡량 전방 및 후방 긴급 영역 (참조 번호 38, 50 에 대응하는 영역) 그리고 대차 전방 및 대차 후방 긴급 영역 (참조 번호 58, 68 에 대응하는 영역) 은 모두 그곳에 장애물이 존재했다면, 헤드 이동 장치 (25) 의 이동 동작 (환언하면, 절단 헤드 (24) 의 이동 동작) 을 그 자리에서 정지시켜야 할 정도에 높은 위험성 (장애물과의 충돌이 발생할 위험성) 이 존재한다는 영역이다.

따라서, 상기 서술한 횡량 전방 및 후방 경계 영역에 비하여, 횡량 전방 및 후방 긴급 영역은 횡량 (20) 에 보다 가까운 장소에 배치되어 있다. 그리고, 횡량 전방 긴급 영역 (참조 번호 30 에 대응하는 영역) 과 횡량 전방 경계 영역 (참조 번호 38 에 대응하는 영역) 사이의 간격 (72) 은 헤드 이동 장치 (25) 가 X 축 방향 (테이블 (12) 의 장척 방향) 으로 최고 속도로 이동하고 있는 상태로부터 완전 정지시키기 위해 필요로 하는 정지 거리와 동등 또는 그것보다 긴 거리로 설정되어 있다. 동일하게, 횡량 후방 긴급 영역 (참조 번호 50 에 대응하는 영역) 과 횡량 후방 경계 영역 (참조 번호 44 에 대응하는 영역) 사이의 간격 (74) 도, 상기 정지 거리와 동등 또는 그것보다 긴 거리로 설정되어 있다. 따라서, 작업자 등의 장애물이 횡량 (20) 에 근접해 간 경우, 그 장애물은 먼저 횡량 전방 또는 후방 경계 검출기 (26 또는 40) 에서 검출되고, 그 후에, 횡량 (20) 과의 거리가 추가로, 상기 간격 (72 또는 74) 만큼 줄어들고 나서, 전방 또는 후방 긴급 검출기 (34 또는 46) 에서 검출되게 된다.

상기 서술한 경계 검출기 (26 과 40) 그리고 긴급 검출기 (34, 46, 52 및 62) 의 출력 신호는 제어반 (80) 에 입력된다. 제어반 (80) 에서는 경계 검출기 (26 과 40) 의 출력 신호는 헤드 이동 장치 (25) 의 이동 속도 (절단 헤드 (24) 의 이동 속도) 를 감속시키기 위해서 사용된다. 한편, 긴급 검출기 (34, 46, 52 및 62) 의 출력 신호는 헤드 이동 장치 (25) 의 이동 동작 (절단 헤드 (24) 의 이동 동작) 을 긴급하게 정지시키기 위해서 사용된다. 따라서, 작업자 등의 장애물이 횡량 (20) 에 근접해 간 경우, 먼저 그 장애물이 횡량 전방 또는 후방 경계 검출기 (26 또는 40) 에서 검출되었을 때에, 헤드 이동 장치 (25) 의 이동 속도가 감속되고, 그 후에, 그 장애물이 전방 또는 후방 긴급 검출기 (34 또는 46) 로 검출되면, 헤드 이동 장치 (25) 의 이동 동작이 긴급 정지되게 된다.

상기 서술한 경계 검출기 (26 과 40) 그리고 긴급 검출기 (34, 46, 52 및 62) 의 구체적인 구성은 다음과 같다.

즉, 이들 검출기 (26, 40, 34, 46, 52 및 62) 모두가, 장애물에 접촉하지 않 고 그 존재를 검출할 수 있는 비접촉식 센서를 이용하여 구성되어도 되고, 혹은 장애물에 접촉함으로써 그 존재를 검출하는 접촉식 센서를 이용하여 구성되어도 된다. 그러나, 이 실시형태에서는 경계 검출기 (26 과 40) 에는 비접촉식 센서가 사용된다. 즉, 횡량 전방 경계 검출기 (26) 는 광빔 (30) 을 발사하는 발광기 (28E) 와, 발광기 (28E) 로부터의 광빔 (30) 을 수신하여 전기 신호로 바꾸는 수광기 (28R) 세트로 이루어지는 광 센서이다. 수광기 (28R) 는 이동 대차 (18) 의 앞부분의 측벽에 장착된다. 발광기 (28E) 는 횡량 (20) 의 이동 대차 (18) 측과는 반대측의 단부에 고정된 아암 (32) 의 전단부에 장착되어, 광빔 (30) 을 이동 대차 (18) 상의 수광기 (28R) 을 향하여 발사한다. 발광기 (28E) 에서 수광기 (28R) 까지 광빔 (30) 이 통과하는 공간 영역이, 상기 서술한 횡량 전방 경계 영역에 해당한다. 또한, 횡량 후방 경계 검출기 (40) 는 광빔 (44) 을 발사하는 발광기 (42E) 와, 발광기 (42E) 로부터의 광빔 (44) 을 수신하여 전기 신호로 바꾸는 수광기 (42R) 세트로 이루어지는 광 센서이다. 수광기 (42R) 는 이동 대차 (18) 의 후부의 측벽에 장착된다. 또한, 발광기 (42E) 는 횡량 (20) 의 단부에 고정된 아암 (32) 의 후단부에 장착되고, 광빔 (44) 을 이동 대차 (18) 상의 수광기 (42R) 을 향하여 발사한다. 발광기 (42E) 에서 수광기 (42R) 까지 광빔 (44) 이 통과하는 공간 영역이 상기 서술한 횡량 후방 경계 영역에 해당한다.

따라서, 테이블 (12) 상에서 작업을 실시하고 있는 작업자가 횡량 전방 또는 후방 경계 영역에 들어가면, 광빔 (30 또는 44) 을 차단하게 되어, 수광기 (28 또는 42R) 의 출력 신호 레벨이 변화하므로, 그 작업자의 존재를 검출할 수 있다. 이와 같이 경계 검출기 (26 및 30) 에 비접촉식 센서를 사용함으로써, 검출시에 테이블 (12) 상에서의 작업자의 작업에 어떤 지장도 방해도 주지 않는다는 이점이 있다.

한편, 긴급 검출기 (34, 46, 52 및 62) 에는 이 실시형태에서는 접촉식 센서가 사용된다. 즉, 횡량 전방 긴급 검출기 (34) 에는 와이어 (38) 에 장애물이 접촉되면 이것을 검출하도록 된 와이어 센서가 사용된다. 와이어 (38) 는 상기 서술한 아암 (32) 의 앞부분의 상기 서술한 발광기 (28E) 의 장착 위치보다 소정 거리만큼 후방의 위치와, 이동 대차 (18) 의 앞부분의 측벽의 상기 서술한 수광기 (28R) 의 장착 위치보다 소정 거리만큼 후방의 위치 사이에 걸쳐진다. X 축 방향에서의 와이어 (38) 의 위치는 헤드 점유 영역 (23) 보다 약간 전방이다. 와이어 (38) 의 대차 (18) 측의 단부에는 전기 신호를 발하는 리미트 스위치 (36) 가 결합된다. 그리고, 장애물이 와이어 (38) 에 접촉되어 이것을 휘게 하면, 와이어 (38) 가 리미트 스위치 (36) 를 당겨, 리미트 스위치 (36) 를 턴 온 또는 턴 오프하게 되어 있다. 와이어 (38) 가 통과하는 공간 영역이 상기 서술한 횡량 전방 긴급 영역에 해당한다. 또한, 횡량 후방 긴급 검출기 (46) 에는 바 (50) 에 장애물이 접촉되면 이것을 검출하도록 된 바 센서가 사용된다. 바 (50) 는 횡량 (20) 의 후면에 접근 이반 (離反) 할 수 있는 상태에서 장착되고, Y 축 방향으로 횡량 (20) 의 전체 길이에 걸쳐 있다. 횡량 (20) 의 후면의 바 (50) 의 배후의 위치에, 전기 신호를 발하는 복수의 리미트 스위치 (48, 48) 가 장착되어, 바 (50) 에 결합된다. 그리고, 장애물이 바 (50) 에 접촉되어 이것을 횡량 (20) 쪽으로 누르면, 바 (50) 가 리미트 스위치 (48, 48) 를 눌러, 리미트 스위치 (48, 48) 를 턴 온 또는 턴 오프하게 되어 있다. 바 (50) 가 통과하는 공간 영역이 상기 서술한 횡량 후방 긴급 영역에 해당한다.

또한, 대차 전방 긴급 검출기 (52) 는 댐퍼 부착 바 (58) 에 장애물이 접촉되면 이것을 검출하도록 된 댐퍼 부착 바 센서가 사용된다. 바 (58) 가 댐퍼 (56, 56) 를 개재하여 이동 대차 (18) 의 전단부에 장착된다. 전기 신호를 발하는 복수의 리미트 스위치 (54, 54) 가 이동 대차 (18) 에 장착되고, 그것들 리미트 스위치 (54, 54) 가 댐퍼 (56, 56) 에 결합된다. 바 (58) 는 Y 축 방향으로 이동 대차 (18) 의 전체 폭에 걸쳐 있고, 평소에는 이동 대차 (18) 의 전면 (前面) 에서 소정 간격 (76) 만큼 전방으로 떨어진 위치에 있다. 그 간격 (76) 은 헤드 이동 장치 (25) 가 X 축 방향 (테이블 (12) 의 장척 방향) 으로 최고 속도로 이동하고 있는 상태로부터 완전 정지시키기 위해서 필요로 하는 정지 거리와 동등 또는 그것보다 긴 거리로 설정되어 있다. 장애물이 바 (58) 에 접촉되어 이것을 이동 대차 (18) 의 방향으로 누르면, 리미트 스위치 (54, 54) 가 턴 온 또는 턴 오프된다. 바 (58) 는 계속 눌리면, 댐퍼 (56, 56) 의 작용에 의해, 화살표 (60) 로 나타내는 바와 같이, 이동 대차 (18) 에 접촉될 때까지 후퇴할 수 있다. 바 (58) 가 통과하는 공간 영역이 상기 서술한 대차 전방 긴급 영역에 해당한다.

또한, 대차 후방 긴급 검출기 (62) 도, 바 (68) 를 사용한 상기와 동일한 댐퍼 부착 바 센서로서, 이동 대차 (18) 의 후단부에 장착된다. 바 (68) 도, Y 축 방향으로 이동 대차 (18) 의 전체 폭에 걸쳐 있고, 평상시에는 이동 대차 (18) 의 후면으로부터 소정 간격 (78) 만큼 후방으로 떨어진 위치에 있다. 그 간격 (78) 은 상기 서술한 정지 거리와 동등 또는 그것보다 긴 거리로 설정되어 있다. 장애물이 바 (68) 에 접촉되어 이것을 이동 대차 (18) 의 방향으로 누르면, 리미트 스위치 (64, 64) 가 턴 온 또는 턴 오프한다. 바 (68) 는 계속 눌리면, 댐퍼 (66, 66) 의 작용에 의해 화살표 (70) 에 나타내는 바와 같이 이동 대차 (18) 에 접촉될 때까지 후퇴할 수 있다. 바 (68) 가 통과하는 공간 영역이 상기 서술한 대차 후방 긴급 영역에 해당한다.

이와 같이 긴급 검출기 (34, 46, 52 및 62) 에 접촉식 센서를 사용함으로써, 작업자에게 긴급한 위험을 알릴 수 있다는 이점이 있다.

그런데, 이동 대차 (18) 는 그 위에 작업자 (84) 를 탑승시킬 수 있게 되어 있다. 작업자 (84) 를 탑승시킬 수 있는 이동 대차 (18) 상의 구역에는 헤드 이동 장치 (25) 및 절단 헤드 (24) 를 구동하여 제어하기 위한 제어반 (80), 그리고, 작업자 (84) 가 이것을 조작함으로써 가공 프로그램을 제어반 (80) 에 입력하거나 제어반 (80) 에 절단 조건 등의 값을 제어반 (80) 으로 설정하거나 하기 위한 조작반 (82) 이 탑재되어 있다. 이동 대차 (18) 상의 상기 구역의 외주는 작업자 (84) 가 실수로 떨어지지 않도록 안전 펜스 (도시 생략) 로 둘러싸여 있고, 그 안전 펜스의 일부분에, 작업자 (84) 가 통과하기 위한 도어 (86) 가 형성되어 있다. 도어 (86) 의 배치 장소는 이동 대차 (18) 의 앞부분의 테이블 (12) 에 면한 장소로서, 횡량 전방 경계 검출기 (26) 의 광빔 (30) 이 통과하는 영역 (횡량 전방 경계 영역) 과 횡량 전방 긴급 검출기 (34) 의 와이어 (38) 가 통과하는 영역 (횡량 전방 긴급 영역) 사이의 장소이다. 따라서, 작업자가 이동 대차 (18) 에 승차할 때에는 도어 (86) 를 열기 전에 반드시, 또한, 이동 대차 (18) 로부터 하차할 때에는 도어 (86) 를 연 후에 반드시, 작업자는 횡량 전방 경계 검출기 (26) 에 의해 검출되게 된다.

도어 (86) 의 힌지부에는 도어 (86) 가 개방되어 있는지 폐쇄되어 있는지를 검출하는 도어 개방 검출기 (88) 가 형성되어 있다. 도어 개방 검출기 (88) 의 출력 신호도 제어반 (80) 에 입력되고, 그곳에서는 도어 개방 검출기 (88) 의 출력 신호, 특히 도어 (86) 가 개방된 것을 나타내는 신호는 헤드 이동 장치 (25) 의 이동 동작 (절단 헤드 (24) 의 이동 동작) 을 일시 정지시키기 위해서 사용된다.

또한, 횡량 (20) 의 이동 대차 (18) 측과는 반대측의 단부에, 운전 복귀 스위치 (90) 가 형성되어 있다. 운전 복귀 스위치 (90) 의 출력 신호도 제어반 (80) 에 입력되고, 그 곳에서는 운전 복귀 스위치 (90) 의 출력 신호는 도어 개방 검출기 (88) 로부터의 신호에 의해 일시 정지되거나, 또는 상기 서술한 경계 검출기 (26 또는 40) 로부터의 신호에 의해 감속된 헤드 이동 장치 (25) 의 이동 동작 (절단 헤드 (24) 의 이동 동작) 을 원래의 통상적인 동작 상태로 복귀시키기 위해서 사용된다.

다음으로, 제어반 (80) 의 구성과 제어 동작에 대해, 상세하게 설명한다. 도 2 는 제어반 (80) 의 구성 및 제어반 (80) 과 다른 부품과의 접속 관계를 나타낸다.

도 2 에 나타내는 바와 같이, 제어반 (80) 은 연산 처리 장치 (100) 와, 기 억장치 (102) 를 갖는다. 연산 처리 장치 (100) 는 이 절단기 (10) 의 각 부의 동작을 제어하기 위한 다양한 연산 처리를 실시하고, 연산 결과에 따른 제어 신호를 각 부에 발한다. 기억장치 (102) 에는 연산 처리 장치 (100) 가 사용하는 프로그램이나 데이터, 예를 들어, 가공 프로그램 (104), 절단 조건 데이터 (106), 스테이터스 데이터 (108) 및 공이동 속도 데이터 (110) 등이 기억된다. 제어반 (80) 에는 조작반 (82) 이 접속되고, 조작반 (82) 은 입력 장치 (112) 및 표시 장치 (114) 를 갖는다. 입력 장치 (112) 는 작업자가 상기 서술한 가공 프로그램 (104), 절단 조건 데이터 (106) 및 스테이터스 데이터 (108), 그리고, 가공 개시 지시를 비롯한 각종 운전 지시 등을 제어반 (80) 에 입력하기 위한 것이다. 표시 장치 (114) 는 제어반 (80) 의 그래피컬 유저 인터페이스를 제공하는 것이다.

가공 프로그램 (104) 에는 피가공재로부터 잘라 내어야 할 복수의 제품의 네스팅과 절단선의 정보, 즉, 그들 제품의 절단을 어떠한 제품 배치와, 어떠한 잘라냄 순서에 따라 어떠한 절단선을 따라 실시할지를 지시한 가공 순서가 기술되어 있다.

절단 조건 데이터 (106) 에는 사용할 수 있는 다양한 절단 조건, 예를 들어, 사용할 수 있는 다양한 피절단재의 두께와 재질 및 사용할 수 있는 여러 가지의 절단 헤드 (24) 의 정격 파워 (예를 들어, 플라스마 토치인 경우의 정격 플라스마 전류치나 노즐 직경, 레이저 토치인 경우의 정격 레이저 빔 파워치) 등의 데이터가 기술되어 있다. 입력 장치 (112) 로부터의 지시에 의해 절단 조건 데이터 (106) 내의 다양한 절단 조건 중에서 원하는 절단 조건을 선택할 수 있다.

스테이터스 데이터 (108) 에는 사용할 수 있는 여러 가지 절단 조건에 각각 대응한 여러 가지의 절단 스테이터스의 데이터가 기술되어 있다. 여기에서, 절단 스테이터스란, 피절단재를 절단할 때에 제어되는 각종 스테이터스로서, 이것에는 예를 들어, 피절단재를 절단하면서 절단 헤드 (24) 를 이동시킬 (이하, 이 이동을 「절단 이동」이라고 한다) 때의 이동 속도 (이하, 「절단 이동 속도」라고 한다) 치나, 절단 헤드 (24) 가 구동될 때의 각종 스테이터스 (플라스마 토치인 경우의 플라스마 전류치나 가스 유량, 레이저 토치의 경우의 레이저 빔 파워치 등) 의 복수 항목의 데이터가 포함된다. 상기의 절단 이동 속도는 예를 들어 1m/분 ∼ 5m/분 정도이다.

공이동 속도 데이터 (110) 에는 절단을 실시하지 않고, 절단 헤드 (24) 를 이동시킬 (이하, 이 이동을 「공이동」이라고 한다) 때의 이동 속도 (이하, 「공이동 속도」라고 한다) 의 X 축 방향과 Y 축 방향의 성분치가 설정되어 있다. 여기에 설정된 공이동 속도의 Y 축 방향과 X 축 방향의 성분치에는 「고속 상태」용 X 축 방향과 Y 축 방향의 속도 성분치 세트와,「저속 상태」용 X 축 방향과 Y 축 방향의 속도 성분치 세트의 적어도 2 타입의 속도 성분치 세트가 포함된다. 「고속 상태」용 X 축 방향과 Y 축 방향의 속도 성분치는 예를 들어, 헤드 이동 장치 (25) 의 X 축 방향과 Y 축 방향의 최고 이동 속도치 (즉, 이동 대차 (18) 와 캐리지 (22) 의 최후 이동 속도치) 에 각각 일치한다. 한편, 「저속 상태」용 X 축 방향과 Y 축 방향의 속도 성분치는 「고속 상태」용의 그것보다 저속이고, 실질적으로 그 자리에서 헤드 이동 장치 (25) 의 이동을 정지시킬 수 있는 속도치이다. 「고속 상태」용 공이동 속도는 상기 서술한 절단 이동 속도에 비하여 대폭 고속이며, 예를 들어 25m/분 ∼ 50m/분 정도로 할 수 있다. 한편,「저속 상태」용 공이동 속도는 절단 속도와 「고속 상태」용 공이동 속도 사이, 또는 최저이어도 절단 이동 속도와 동등하고, 예를 들어 10m/분 정도 이하로 할 수 있다.

여기에서, 도 3 을 참조하여, 상기 서술한 「절단 이동」과「공이동」에 대하여 보충 설명을 한다. 도 3 에는 피절단재로부터 복수의 제품 (140, 142 및 144) 을 잘라낼 때의 절단 헤드 (4) 의 이동 경로의 예가 나타나 있다.

도 3 에 나타내는 바와 같이, 최초의 제품 (140) 을 잘라내는 경우에는 절단 헤드 (24) 는 소정의 원점 (도시 생략) 으로부터 소정의 이동 경로 (150) 를 따라 이동해 와, 최초의 절단선 (152) 의 절단 개시점 (154) 에 도착한다. 이 때의 이동은 절단 동작을 수반하지 않는 공이동이다. 그 후, 절단 헤드 (24) 가 구동 (점화) 되어, 최초의 절단 경로 (152) 를 따라, 그 절단 개시점 (154) 으로부터 절단 종료점 (156) 까지 이동한다. 이 때의 이동은 절단 동작을 수반하는 절단 이동이다. 그 후, 절단 헤드 (24) 의 구동이 정지되고, 절단 헤드 (24) 는 다음의 절단 경로 (160) 의 절단 개시점 (162) 까지, 이동 경로 (164) 를 따라 이동한다. 이 때의 이동은 공이동이다. 이후, 동일하게 다음의 절단 경로 (160) 를 따른 절단 이동, 다음의 이동 경로 (164) 를 따른 공이동, 또한, 다음의 절단 경로 (166) 를 따른 절단 이동, 및 추가로, 다음의 이동 경로 (168) 를 따른 공이동과 같이 공이동과 절단 이동이 교대로 반복되어 간다.

공이동시의 이동 속도, 즉 공이동 속도는 상기 서술한 바와 같이 「고속 상 태」와「저속 상태」의 사이에서 가변이다. 그리고, 「저속 상태」의 공이동 속도는 실질적으로 정지 거리가 제로에서 그 자리에서 정지할 수 있을 정도의 저속이다. 한편, 피절단재를 절단하면서 이동할 때의 절단 이동 속도는 「저속 상태」의 공이동 속도보다 더욱 저속이거나, 혹은 겨우 그것과 동등하다. 따라서, 절단 이동 속도로부터는 실질적으로 정지 거리가 제로에서 그 자리에서 정지 할 수 있다.

그러면, 다시 도 2 를 참조한다. 연산 처리 장치 (100) 는 가공 프로그램 (104), 스테이터스 데이터 (108) 중의 선택된 절단 조건에 대응하는 절단 스테이터스의 데이터, 및 공이동 속도 데이터 (110) 를 판독한다. 연산 처리 장치 (100) 는 가공 프로그램 (104) 이 지시하는 순서에 따라, 피절단재로부터 복수의 제품을 순서대로 잘라내도록 헤드 이동 장치 (25) 와, 절단 헤드 (24) 를 구동하여 제어한다. 이 제어의 과정에 있어서, 연산 처리 장치 (100) 는 원칙적으로, 상기 서술한 절단 이동을 실시할 때에는 스테이터스 데이터 (108) 에 의해 지정되는 절단 이동 속도로 절단 헤드 (24) 를 이동시키고, 한편, 상기 서술한 공이동을 실시할 때에는 공이동 속도 데이터 (110) 에 의해 지정되는「고속 상태」용 X 축 방향과 Y 축 방향의 성분 속도로 절단 헤드 (24) 를 X 축 방향과 Y 축 방향으로 이동시킨다.

추가로, 연산 처리 장치 (100) 는 이 제어의 과정에서 경계 검출기 (26 및 40), 긴급 검출기 (34, 46, 52 및 62), 도어 개방 검출기 (88), 그리고 운전 복귀 스위치 (90) 의 출력 신호를 계속적으로 감시한다. 그리고, 경계 검출기 (26 및 40) 의 어느 하나로부터, 어느 하나의 경계 영역에서 장애물이 검출된 것을 나타내는 신호가 입력되었을 때에는 연산 처리 장치 (100) 는 공이동 속도를 「고속 상태」용인 것에서 「저속 상태」용인 것으로 변경한다. 단, 이 경우에서도 절단 이동은 상기 원칙적인 제어시와 동일하게 소정의 절단 이동 속도로 정상적으로 실시한다. 이로써, 절단 헤드 (24) 는 절단 이동시뿐만 아니라 공이동시에도, 필요하다면 그 자리에서 정지할 수 있는 안전한 저속도로 이동하게 된다. 그 후에, 운전 복귀 스위치 (90) 로부터 운전 복귀 지시가 입력되었을 때에는 연산 처리 장치 (100) 는 공이동 속도를 「고속 상태」로 되돌려, 상기 서술한 원칙적인 제어를 재개한다.

또한, 도어 개방 검출기 (88) 로부터 도어 (86) 가 개방되어 있는 것을 나타내는 신호가 입력되었을 때에는 연산 처리 장치 (100) 는 절단 헤드 (24) 의 이동을 일시 정지시킨다. 그 후에, 운전 복귀 스위치 (90) 로부터 운전 복귀 지시가 입력되었을 때에는 연산 처리 장치 (100) 는 상기 일시 정지를 해제하여 상기 서술한 원칙적인 제어를 재개한다.

또한, 연산 처리 장치 (100) 는 횡량 전방 경계 검출기 (26) 와 도어 개방 검출기 (88) 로부터의 신호에 기초하여, 작업자가 이동 대차 (18) 에 승차하고 있는지 여부를 판단한다. 작업자가 이동 대차 (18) 에 승차하고 있다고 판단한 경우, 연산 처리 장치 (100) 는 상기 서술한 도어 (86) 가 개방되어 있는 경우를 제외하고, 경계 검출기 (26 및 40) 에 의한 검출이 있었을 경우와 동일하게, 공이동 속도를 「저속 상태」용인 것으로 제한하여, 절단 이동시뿐만 아니라 공이동시 에도 안전한 저속도로 절단 헤드 (24) 를 이동시킨다. 그 후, 작업자가 이동 대차 (18) 로부터 하차하여 운전 복귀 스위치 (90) 로부터 운전 복귀 지시를 입력하면, 연산 처리 장치 (100) 는 공이동 속도를 「고속 상태」로 되돌려, 상기 서술한 원칙적인 제어를 재개한다.

또한, 긴급 검출기 (34, 46, 52 및 62) 의 어느 하나로부터, 어느 하나의 긴급 영역에서 장애물이 검출된 것을 나타내는 신호가 입력되었을 때에는 연산 처리 장치 (100) 는 가공 프로그램에 따르는 제어를 강제적으로 종료시킨다. 그것에 의해, 절단 이동과 공이동의 어느 것이 실시되고 있을 때이어도, 절단 헤드 (24) 의 이동은 즉시 강제적으로 정지된다. 이 경우에는 그 후에 운전 복귀 스위치 (90) 로부터 운전 복귀 지시가 입력되어도, 연산 처리 장치 (100) 는 응답하지 않는다. 작업자가 조작반 (82) 를 조작하여 소정의 지시를 입력하지 않는 한, 연산 처리 장치 (100) 는 가공 프로그램에 따르는 제어를 재개하지 않는다.

이와 같은 이동 제어에 의해, 테이블 (12) 상에서 작업을 하고 있는 작업자가 절단 헤드 (24) 또는 횡량 (20) 에 근접해 간 경우, 먼저, 그 작업자가 절단 헤드 (24) 또는 횡량 (20) 으로부터 어느 정도 떨어진 횡량 전방 또는 후방 경계 영역 (도 1 중, 광빔 (30 또는 44)) 에 걸렸을 때에, 그 작업자가 검출되어, 절단 헤드 (24) 및 횡량 (20) 의 이동 속도가 언제라도 정지할 수 있는 안전한 속도로까지 감속된다. 단, 절단 헤드 (24) 에 의한 피가공재의 절단은 계속되기 때문에, 이 절단 프로세스에는 지장은 발생하지 않는다. 또한, 작업자의 검출은 비접촉인 방법으로 실시되기 때문에 작업자에 대해 어떤 방해도 가해지지 않는다. 그 후, 만약 작업자가 더욱 근접하여 횡량 전방 또는 후방 긴급 영역 (도 1 중, 와이어 (38) 또는 바 (50)) 에 접촉된 경우에는 그 작업자는 다시 검출되어, 절단 헤드 (24) 및 횡량 (20) 의 이동은 긴급 정지된다. 이미 절단 헤드 (24) 및 횡량 (20) 의 이동 속도가 안전한 속도까지 떨어져 있으므로, 절단 헤드 (24) 및 횡량 (20) 은 그 자리에서 (즉, 실질적으로 정지 거리가 제로에서) 정지되어, 작업자의 안전이 확보된다. 또한, 작업자의 검출은 접촉적으로 실시되기 때문에, 작업자로 하여금 목전의 위험을 깨닫게 할 수 있다.

또한, 테이블 (12) 밖에 있는 작업자가 이동 대차 (18) 에 근접한 경우에는 작업자가 대차 전방 또는 후방 긴급 영역 (도 1 중, 바 (58) 또는 70) 에 접촉되었을 때에, 그 작업자가 검출되어, 절단 헤드 (24) 및 횡량 (20) 의 이동은 긴급 정지된다. 작업자가 검출되었을 때, 작업자와 이동 대차 (18) 사이에는 정지 거리 이상의 간격이 비어 있으므로, 이동 대차 (18) 는 안전하게 정지시킬 수 있다. 또한, 작업자의 검출은 접촉적으로 실시되기 때문에, 작업자로 하여금 목전의 위험을 깨닫게 할 수 있다.

그런데, 상기와 같이 절단 헤드 (24) 의 이동을 제어하기 위해서, 연산 처리 장치 (100) 는 이동 대차 (18) 에 대해 X 축 방향의 속도 지령을 출력하고, 캐리지 (22) 에 대해 Y 축 방향의 속도 지령을 출력한다. 이동 대차 (18) 에서는 대차 구동 장치 (120) 가, X 축 방향의 속도 지령에 따른 속도로 이동 대차 (18) 를 X 축 방향으로 이동시킨다. 대차 변위 검출기 (122) 가, 이동 대차 (18) 의 X 축 방향의 변위를 검출한다. 연산 처리 장치 (100) 는 대차 변위 검출기 (122) 의 검출 신호를 피드백하고, 이것에 기초하여 절단 헤드 (24) 의 X 축 방향의 위치를 계산하고, 이것에 기초하여 절단 헤드 (24) 의 X 축 방향의 위치를 제어한다. 또한, 캐리지 (22) 에서는 캐리지 구동 장치 (130) 가, Y 축 방향의 속도 지령에 따른 속도로 캐리지 (22) 를 Y 축 방향으로 이동시킨다. 캐리지 변위 검출기 (132) 가, 캐리지 (22) 의 Y 축 방향의 변위를 검출한다. 연산 처리 장치 (100) 는 캐리지 변위 검출기 (132) 의 검출 신호를 피드백하고, 이것에 기초하여 절단 헤드 (24) 의 Y 축 방향의 위치를 계산하고, 이것에 기초하여, 절단 헤드 (24) 의 Y 축 방향의 위치를 제어한다.

또한, 연산 처리 장치 (100) 는 헤드 구동 장치 (134) (예를 들어, 플라스마 절단기인 경우의 플라스마 전원 장치와 가스 공급 밸브, 레이저 절단기인 경우의 레이저 발진 장치) 로 헤드 출력 제어 지령을 출력한다. 헤드 구동 장치 (134) 는 헤드 출력 제어 지령에 따라 절단 헤드 (24) 를 구동한다.

이하에서는 상기 서술한 연산 처리 장치 (100) 가 실시하는 제어의 상세를 도 4 ∼ 도 8 을 참조하여 설명한다.

도 4 는 전체적인 제어의 흐름을 나타낸다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 연산 처리 장치 (100) 는 가공 프로그램 (104) 을 판독한다 (단계 S1). 그리고, 연산 처리 장치 (100) 는 조작반 (82) 으로부터 가공 개시 지시를 받으면 (S2), 기본 제어 (S3), 경계 이동 제어 (S4), 긴급 정지 제어 (S5) 및 승차 안전 제어 (S6) 의 실행을 개시한다. 여기에서, 기본 제어 (S3) 에서는 가공 프로그램 (104) 에 충실히 따라서 피절단재를 절단해 가기 위 한 헤드 이동 장치 (25) 와 절단 헤드 (24) 의 기본적인 제어 동작이 실시된다. 경계 이동 제어 (S4) 에서는 상기 서술한 경계 영역의 어느 하나에서 장애물이 검출되었을 때에, 기본 제어에 의한 공이동 속도를 감속시키기 위한 제어 동작이 실시된다. 긴급 정지 제어 (S5) 에서는 상기 서술한 긴급 영역의 어느 하나에서 장애물이 검출되었을 때에, 기본 제어에 의한 가공 프로그램의 실행을 강제적으로 종료시켜, 헤드 이동 장치 (25) 및 절단 헤드 (24) 의 동작을 긴급 정지시키기 위한 제어 동작이 실시된다. 또한, 승차 안전 제어 (S6) 에서는 작업자가 이동 대차 (18) 에 승차하고 있을 때, 기본 제어에 의한 공이동 속도를 제한하거나, 도어 (86) 가 개방되었을 때에, 기본 제어에 의한 헤드 이동 장치 (25) 의 동작 제어를 일시 정지시키거나 하기 위한 제어를 한다.

도 5 는 기본 제어 (S3) 의 흐름을 나타낸다.

도 5 에 나타내는 바와 같이, 절단 헤드 (24) 의 공이동이 실시되고, 절단 헤드 (24) 는 테이블 (12) 상의 소정의 원점까지 이동된다 (S10). 그 후, 가공 프로그램 (104) 에 기술된 최초의 절단 경로의 절단 지시가 읽혀지면 (S11 에서 Yes), 절단 헤드 (24) 의 공이동이 실시되고, 절단 헤드 (24) 는 그 절단 경로의 절단 개시 위치까지 이동된다 (S12). 그 후, 절단 헤드 (24) 가 구동 (점화) 되고, 그리고, 그 절단 경로를 따라 그 절단 개시 위치로부터 절단 종료 위치까지, 절단 헤드 (24) 의 절단 이동이 실시된다 (S13). 그 후, 절단 이동이 정지됨과 함께, 절단 헤드 (24) 의 구동이 정지 (소화) 된다 (S14). 그 후, 가공 프로그램 (104) 에 기술된 다음의 절단 경로에 대해, 상기 서술한 단계 S11 ∼ S14 의 단 계가 실행된다. 가공 프로그램 (104) 에 기술된 모든 절단 경로에 대해 상기 서술한 단계 S11 ∼ S14 가 반복된 후, 기본 제어는 종료된다.

도 6 은 경계 이동 제어 (S4) 의 흐름을 나타낸다.

경계 이동 제어는 「통상 상태」와「경계 상태」의 2 개 상태를 선택적으로 취한다. 도 6 에 나타내는 바와 같이, 맨 처음에는 통상 상태로부터 경계 이동 제어가 개시된다 (S20). 통상 상태에서는 기본 제어에 있어서의 공이동 속도의 X 축 방향 및 Y 축 방향의 성분이, 공이동 속도 데이터 (110) (도 2 참조) 에 의해 지정된 「고속 상태」의 성분 속도치로 설정된다 (S21). 따라서, 절단 헤드 (24) 의 공이동은 절단 이동에 비하여 대폭 높은 속도로 실시되게 된다.

경계 이동 제어가 통상 상태일 때 (S22 에서 「통상」), 횡량 전방 또는 후방 경계 검출기 (26 또는 40) 로부터, 장애물이 검출된 것을 나타내는 신호 (이하, 「전방 경계 신호」또는「후방 경계 신호」라고 한다) 가 입력되면 (즉, 장애물이 횡량 전방 또는 후방 경계 영역에 들어가면) (S23 또는 S24 에서 Yes), 기본 제어에 있어서의 공이동 속도의 X 축 방향 및 Y 축 방향의 성분이, 공이동 속도 데이터 (110) (도 2 참조) 에 의해 지정된 「저속 상태」의 성분 속도치로 변경되고 (S25), 그리고, 경계 이동 제어 상태는 경계 상태로 전이된다 (S26). 절단 이동 속도에는 어떤 변경도 가해지지 않는다.

일단, 경계 이동 제어가 경계 상태로 전이되면 (S22 에서 「경계」), 운전 복귀 스위치 (90) 로부터 운전 복귀 지시가 입력되지 않는 한 (S27 에서 No), 상기 전방 또는 후방 경계 신호의 입력이 없어져도 (즉, 장애물이 횡량 전방 또는 후방 경계 영역의 밖으로 나와도), 경계 상태는 계속된다. 그 때문에, 절단 이동시뿐만 아니라, 공이동시에도, 언제라도 그 자리에서 정지할 수 있는 안전한 저속도로 헤드 이동 장치 (25) 및 절단 헤드 (24) 는 이동한다.

경계 이동 제어가 경계 상태일 때 (S22 에서 「경계」), 운전 복귀 스위치 (90) 로부터 운전 복귀 지시가 입력되면 (S27 에서 Yes), 공이동 속도는 다시 「고속 상태」로 되돌려지고 (S28), 제어 상태는 통상 상태로 돌아온다 (S29).

도 7 은 긴급 정지 제어 (S5) 의 흐름을 나타낸다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 어느 하나의 긴급 검출기 (34, 46, 52 또는 62) 로부터 장애물이 검출된 것을 나타내는 신호 (이하, 「긴급 신호」라고 한다) 가 입력되면 (즉, 장애물이 어느 하나의 긴급 영역에 들어가면) (S30 에서 Yes), 헤드 이동 장치 (25) 의 동작, 즉 절단 헤드 (24) 의 이동이 강제적으로 정지되고 (S31), 절단 헤드 (24) 의 구동이 강제적으로 정지되며 (S32), 그리고, 가공 프로그램에 따른 기본 제어가 강제적으로 종료된다 (S33). 이후, 작업자가 조작반 (82) 으로부터 소정의 지령을 입력하지 않는 한, 긴급 신호의 입력이 없어져도 (즉, 장애물이 긴급 영역의 밖으로 나와도), 혹은 운전 복귀 지시가 입력되어도 기본 제어는 재개되지 않는다.

도 8 은 승차 안전 제어 (S6) 의 흐름을 나타낸다.

승차 안전 제어는 「승차 상태」와「하차 상태」의 2 개 상태를 선택적으로 취한다. 도 8 에 나타내는 바와 같이, 맨 처음에는 승차 상태로부터 승차 안전 제어가 개시된다 (S40). 도 4 에 나타낸 바와 같이, 작업자가 이동 대차 (18) 에 승차한 상태에서 조작반 (82) 으로부터 가공 개시 지시를 입력함으로써 (도 4 의 S2), 기본 제어 (S3), 경계 이동 제어 (S4), 긴급 정지 제어 (S5) 및 승차 안전 제어 (S6) 가 개시되기 때문이다. 승차 상태에서는 기본 제어에 있어서의 공이동 속도의 X 축 방향 및 Y 축 방향의 성분이 공이동 속도 데이터 (110) (도 2 참조) 에 의해 지정된 「저속 상태」의 성분 속도치로 설정된다 (S41). 절단 이동 속도에는 어떤 변경도 가해지지 않는다. 따라서, 승차 상태에서는 절단 이동시뿐만 아니라 공이동시에도 언제라도 즉석에서 정지시킬 수 있는 안전한 저속도로 헤드 이동 장치 (25) 및 절단 헤드 (24) 가 이동된다.

승차 안전 제어가 승차 상태일 때 (S42 에서 「승차」), 도어 개방 검출기 (88) 에 의해 도어 (86) 가 개방되어 있는 것이 검출되면 (S43 에서 Yes), 기본 제어가 일시 정지된다 (S44). 기본 제어의 일시 정지는 가공 프로그램에 따르는 헤드 이동 장치 (25) 와, 절단 헤드 (24) 의 제어의 진행을 현재 단계에서 멈추고 기다리는 것뿐으로, 도 7 의 단계 S33 의 기본 제어의 종료와는 달리, 후에 기본 제어를 현재 단계로부터 재개할 수 있다. 이 기본 제어의 일시 정지에 의해, 헤드 이동 장치 (25) 와 절단 헤드 (24) 의 이동은 그 자리에서 일시 정지된다.

이와 같이 단계 S44 에서 기본 제어가 일시 정지된 경우 (S44), 그 후에, 도어 개방 검출기 (88) 에 의해 도어 (86) 가 폐쇄된 것이 검출되고 또한 그 검출 시점으로부터 소정의 단시간 내에 전방 경계 신호가 입력되면 (S45 에서 Yes), 이것은 작업자가 이동 대차 (18) 로부터 하차한 것을 의미한다. 그러므로, 그 후에 운전 복귀 스위치 (90) 로부터 운전 복귀 지시가 입력되면 (S46), 승차 안전 제어 상태는 하차 상태로 전이되고 (S47), 그리고, 기본 제어의 일시 정지가 해제되어 현재 단계로부터 기본 제어가 재개된다 (S48). 이와 같이 운전 복귀 지시 입력으로 기본 제어가 재개된 경우, 이미 도 6 의 단계 S28 에서 설명한 바와 같이, 공이동 속도는 「고속 상태」로 되돌려지게 된다.

또한, 상기와 같이 단계 S44 에서 기본 제어가 일시 정지된 경우, 그 후에 도어 개방 검출기 (88) 에 의해 도어 (86) 가 폐쇄된 것이 검출되었지만, 그 검출 시점으로부터 소정의 단시간 내에 전방 경계 신호가 입력되지 않았다면 (S49 에서 Yes), 이것은 작업자가 이동 대차 (18) 에 승차한 상태인 채로 일단 개방된 도어 (86) 를 다시 폐쇄한 것을 의미한다. 그러므로, 이 경우에는 승차 안전 제어 상태를 승차 상태로 유지한 채로 (즉, 공이동 속도는「저속 상태」로 유지된 채), 기본 제어의 일시 정지가 해제되어 기본 제어가 재개된다 (S48).

상기 서술한 단계 S47 에서 승차 안전 제어 상태가 하차 상태로 전이된 후 (S42 에서 「하차」), 전방 경계 신호가 입력되고 또한 그 입력 시점으로부터 소정의 단시간 내에 도어 개방 검출기 (88) 에 의해 도어 (86) 가 개방된 것이 검출되면 (S50 에서 Yes), 이것은 작업자가 테이블 (12) 상으로부터 이동 대차 (18) 에 근접하여 도어 (86) 를 개방한 것을 의미한다. 그러므로, 이 경우에는 먼저, 기본 제어를 일시 정지시키고, 헤드 이동 장치 (25) 와 절단 헤드 (24) 의 이동을 그 자리에서 일시 정지시킨다 (S51). 그 후, 도어 개방 검출기 (88) 에 의해 도어 (86) 가 폐쇄된 것이 검출되었지만, 그 검출 시점으로부터 소정의 단시간 내에 전방 경계 신호가 입력되지 않았다면 (S52 에서 Yes), 이것은 작업자가 이동 대 차 (18) 에 승차하여 도어 (86) 를 폐쇄한 것을 의미한다. 그러므로, 이 경우에는 승차 안전 제어 상태를 승차 상태로 전이시키고 (S53), 기본 제어에 있어서의 공이동 속도를 「저속 상태」로 변경하고 (S54), 그리고, 기본 제어의 일시 정지를 해제하여 이것을 재개시킨다 (S48). 또한, 이 경우, 전방 경계 신호가 입력된 단계에서, 이미 도 6 의 단계 S25 에서 공이동 속도가「저속 상태」로 변경되어 있으므로, 단계 S54 는 생략해도 된다.

한편, 단계 S51 에서 기본 제어를 일시 정지시킨 후에, 도어 개방 검출기 (88) 에 의해 도어 (86) 가 폐쇄된 것이 검출되고 또한 그 검출 시점으로부터 소정의 단시간 내에 전방 경계 신호가 입력되면 (S45로 Yes), 이것은 작업자가 도어 (86) 를 개방한 후에, 이동 대차 (18) 에 승차하지 않고 도어 (86) 를 다시 폐쇄하여 퇴출한 것을 의미한다. 그러므로, 그 후에 운전 복귀 스위치 (90) 로부터 운전 복귀 지시가 입력되면 (S46), 승차 안전 제어 상태는 하차 상태로 유지된 채로 (S47), 기본 제어의 일시 정지가 해제되어 기본 제어가 재개된다 (S48). 이 경우, 공이동 속도는 「고속 상태」인 채이다.

이상 설명한 본 발명의 일 실시형태에 관련된 절단기 (10) 에 의하면, 작업자가 테이블 (12) 에 올라가 작업을 하고 있을 때, 헤드 이동 장치 (25) (횡량 (20) 이나 절단 헤드 (24) 등) 가 작업자에게 근접한 경우, 우선은 헤드 이동 장치 (25) 와 작업자의 간격이 아직 정지 거리 이상일 때에 비접촉적으로 작업자가 검출되어, 헤드 이동 장치 (25) 의 공이동의 속도가 그 자리에서 정지할 수 있는 안전 속도로까지 감속된다. 이 때, 절단 작업은 정상적으로 계속된다. 그 후, 더욱 작업자와 헤드 이동 장치 (25) 의 간격이 줄어들었을 경우에, 접촉적으로 작업자가 검출되어, 헤드 이동 장치 (25) 가 긴급 정지된다. 이 2 단계의 이동 제어에 의해, 긴급 정지에 의한 절단 작업의 중단이 발생하는 빈도가 저하되고, 또한, 작업자의 안전성이 향상된다. 또한, 긴급 정지의 빈도가 저하됨으로써, 긴급 정지시에 헤드 이동 장치 (25) 에 큰 스트레스가 가해지는 양이 줄어들고, 따라서, 헤드 이동 장치 (25) 의 수명이 연장된다.

또한, 긴급 정지에 이르기 전에 경계 이동 제어에 의해 공이동 속도가 「저속 상태」까지 감속됨으로써, 통상 상태시에 있어서의 「고속 상태」의 공이동 속도는 경계 이동 제어 기능을 갖지 않는 (즉, 긴급 정지 기능만 갖는) 종래의 절단기의 그것보다 고속으로 설정하는 것이 가능해진다. 즉, 긴급 정지 기능만으로는 안전성을 확보하는 관점에서 공이동 속도의 상한은 예를 들어 15m/분 ∼ 25m/분 정도이다. 한편, 상기 실시형태에 관련된 절단기 (10) 에서는 「저속 상태」의 공이동 속도를 예를 들어 10m/분 이하로 설정함으로써, 안전성을 확보하면서 「고속 상태」의 공이동 속도의 상한을 종래의 2 배 정도, 예를 들어 25m/분 ∼ 50m/분 정도로까지 고속화할 수 있다. 이와 같이 안전성을 확보하면서 공이동 속도를 고속화할 수 있으면, 가공 시간 중에서 공이동이 차지하는 시간 비율이 줄어들게 되어, 생산성이 향상된다. 예를 들어, 종래의 절단기에 의하면, 가공 프로그램의 1 사이클분의 가공 시간의 30% 정도를 공이동이 차지한다는 케이스는 적지 않다. 그러한 케이스에 있어서, 공이동 속도가 상기와 같이 2 배 정도로 고속화되면, 대략적으로 말해, 가공 시간의 15% 정도가 삭감, 즉, 생산성이 15% 정도 향상되게 된다.

또한, 작업자가 테이블 (12) 밖에 있을 때 이동 대차 (18) 에 근접한 경우에도, 이동 대차 (18) 와 작업자의 간격이 아직 정지 거리 이상일 때에, 접촉적으로 작업자가 검출되어 이동 대차 (18) 가 긴급 정지된다. 이로써, 작업자의 안전성이 향상된다.

또한, 작업자가 이동 대차 (18) 를 타고 있을 때에는 타고 있지 않을 때보다 저속으로 이동 대차 (18) 가 이동한다. 그 때문에, 작업자의 안전성이 향상된다.

이상, 본 발명의 실시형태를 설명했는데, 이 실시형태는 본 발명의 설명을 위한 예시에 지나지 않고, 본 발명의 범위를 이 실시형태에만 한정하는 취지는 아니다. 본 발명은 그 요지를 일탈하지 않고, 그 밖의 여러가지 양태에서도 실시할 수 있다.

예를 들어, 도 8 에 나타낸 승차 안전 제어에 있어서의, 작업자가 이동 대차 (18) 를 타고 있을 때의 「저속 상태」의 공이동 속도와, 도 6 에 나타낸 경계 이동 제어에 있어서의 작업자가 어느 하나의 경계 영역에 들어갔을 때의 「저속 상태」의 공이동 속도는 반드시 같은 필요는 없고, 각각의 목적에 맞는 상이한 속도이어도 된다. 또한, 이동 대차 (18) 에 승차할 수 없는 타입의 절단기인 경우, 당연히, 승차 안전 제어는 불필요하다.

또한, 도 8 에 나타낸 승차 안전 제어에 있어서의, 작업자가 승차하고 있는지 여부를 판단하기 위한 방법으로서 보다 확실성이 높은 방법, 예를 들어 이동 대 차 (18) 의 승차 구역의 플로어에 설치된 압력 센서 등을 사용한 방법 등을 이용해도 된다.

또한, 테이블 (12) 상방의 횡량 (20) 에 대해서뿐만 아니라, 이동 대차 (18) 에 대해서도, 경계 영역과 긴급 영역을 사용한 2 단계의 이동 제어를 실시하도록 해도 된다.

또한, 각종의 검출기에는 다른 여러가지 방식의 것을 채용할 수 있다.

Claims (11)

1. 그 위에 피가공재가 탑재되는 테이블 (12) 과,

   상기 테이블 상의 상기 피가공재를 절단하는 절단 헤드 (24) 와,

   상기 절단 헤드를 지지하고, 상기 테이블의 장척 방향과 단척 방향으로 이동하고, 상기 절단 헤드를 상기 테이블 상의 상기 피가공재에 대해 이동시키는 헤드 이동 장치 (25) 와,

   상기 헤드 이동 장치 (25) 를 제어하는 제어 장치 (80) 와,

   상기 헤드 이동 장치 (25) 의 상기 테이블의 상방에 존재하는 부분 및 상기 절단 헤드 (24) 로부터, 소정 거리 범위만큼 떨어져 배치된 소정의 경계 영역에, 장애물이 존재하는 것을 검출하는 경계 검출기 (26, 40) 를 구비하고,

   상기 제어 장치 (80) 는

   상기 피가공재를 절단하면서 상기 절단 헤드를 이동시킬 때에는 상기 절단 헤드의 이동 속도를 소정의 절단 이동 속도로 제어하고, 한편, 상기 피가공재를 절단하지 않고 상기 절단 헤드를 이동시킬 때에는 상기 절단 헤드의 이동 속도를 소정의 공이동 속도로 제어하는 기본 제어 수단 (S3) 과,

   상기 피가공재를 절단하지 않고 상기 절단 헤드가 이동하고 있는 경우, 경계 검출기 (26, 40) 에 응답하여, 상기 절단 헤드의 이동을 정지시키지 않고, 상기 공이동 속도를 감속시키는 경계 이동 제어 수단 (S4) 을 갖는 절단기 (10).
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 경계 영역보다 상기 헤드 이동 장치 (25) 의 상기 테이블의 상방에 존재하는 부분 또는 상기 절단 헤드 (24) 에 더욱 가깝게 배치된 소정의 긴급 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 긴급 검출기 (34, 46, 52, 68) 를 추가로 구비하고,

   상기 제어 장치 (80) 는

   상기 긴급 검출기 (34, 46, 52, 68) 에 응답하여, 상기 절단 헤드의 이동을 강제적으로 정지시키는 긴급 정지 제어 수단 (S5) 을 추가로 갖는 절단기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 경계 검출기 (26, 40) 는 비접촉식 센서 (28, 42) 를 갖고, 상기 장애물에 접촉하지 않고 상기 장애물을 검출하는 절단기.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 긴급 검출기 (34, 46, 52, 68) 는 접촉식 센서 (36, 48, 54, 64) 를 갖고, 상기 장애물에 접촉함으로써 상기 장애물을 검출하는 절단기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 경계 영역과 상기 긴급 영역 사이의 간격이, 상기 절단 헤드가 아직 감속되지 않은 공이동 속도로 이동하고 있을 때에 상기 절단 헤드를 정지시키는 데 필요로 하는 정지 거리 이상의 거리인 것을 특징으로 하는 절단기.
6. 제 2 항에 있어서,

   상기 헤드 이동 장치 (25) 는

   상기 테이블의 상방에서 상기 단척 방향으로 연장되어 상기 테이블에 걸쳐, 상기 장척 방향으로 이동하는 횡량 (20) 과,

   상기 횡량에 탑재되어, 상기 횡량 상을 상기 단척 방향으로 이동하고, 상기 절단 헤드를 지지하는 캐리지 (22) 를 갖고,

   상기 경계 검출기 (26, 40) 는

   상기 장척 방향에 있어서의 상기 횡량 (20) 의 전방에 있어서 상기 횡량 (20) 으로부터 소정 거리 범위만큼 떨어져 배치되고 또한 상기 횡량 (20) 의 전체 길이에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 연장되어 있는 횡량 전방 경계 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 횡량 전방 경계 검출기 (26) 와,

   상기 장척 방향에 있어서의 상기 횡량 (20) 의 후방으로 있어서 상기 횡량 (20) 으로부터 소정 거리 범위만큼 떨어져 배치되고 또한 상기 횡량 (20) 의 전체 길이에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 연장되어 있는 횡량 후방 경계 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 횡량 후방 경계 검출기 (40) 를 갖고,

   상기 긴급 검출기 (34, 46, 52, 68) 는

   상기 장척 방향에 있어서의 상기 횡량 (20) 의 전방에 있어서 상기 횡량 전방 경계 영역보다 상기 횡량 (20) 의 근처에 배치되고 또한 상기 횡량 (20) 의 전체 길이에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 신장되어 있는 횡량 전방 긴급 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 횡량 전방 긴급 검출기 (34) 와,

   상기 장척 방향에 있어서의 상기 횡량 (20) 의 후방으로 있어서 상기 횡량 후방 경계 영역보다 상기 횡량 (20) 의 근처에 배치되고 또한 상기 횡량 (20) 의 전체 길이에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 신장되어 있는 횡량 후방 긴급 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 횡량 후방 긴급 검출기 (46) 를 갖는 것을 특징으로 하는 절단기.
7. 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 헤드 이동 장치 (25) 는

   상기 테이블의 외측에서 상기 장척 방향으로 이동하는 대차 (18) 를 갖고,

   상기 긴급 검출기 (34, 46, 52, 68) 는

   상기 장척 방향에 있어서의 상기 대차 (18) 의 전방에 배치되고 또한 상기 대차 (18) 의 전체 폭에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 신장되어 있는 대차 전방 긴급 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 대차 전방 긴급 검출기 (52) 와,

   상기 장척 방향에 있어서의 상기 대차 (18) 의 후방으로 배치되고 또한 상기 대차 (18) 의 전체 폭에 걸쳐서 상기 단척 방향으로 신장되어 있는 대차 후방 긴급 영역에 장애물이 존재하는 것을 검출하는 대차 후방 긴급 검출기 (68) 를 갖는 것을 특징으로 하는 절단기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 대차 전방 긴급 영역과 상기 대차 후방 긴급 영역은 각각, 상기 대차 (18) 로부터 상기 장척 방향에 있어서의 전방 및 후방으로, 상기 정지 거리 이상의 간격만큼 떨어져 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 절단기.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 헤드 이동 장치 (25) 는 작업자가 그곳에 탑승하기 위한 부분을 갖고,

   상기 제어 장치 (80) 는

   상기 헤드 이동 장치에 작업자가 탑승하고 있는지 여부를 판단하고, 상기 헤드 이동 장치에 작업자가 탑승하고 있다고 판단한 경우에는 상기 헤드 이동 장치에 작업자가 탑승하고 있지 않다고 판단한 경우보다, 상기 공이동 속도를 저속으로 제한하는 탑승 안전 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 절단기.
10. 그 위에 피가공재가 탑재되는 테이블 (12) 과,

    상기 테이블 상의 상기 피가공재를 절단하는 절단 헤드 (24) 와,

    상기 절단 헤드를 지지하고, 상기 테이블의 장척 방향과 단척 방향으로 이동하여, 상기 절단 헤드를 상기 테이블 상의 상기 피가공재에 대해 이동시키는 헤드 이동 장치 (25) 와,

    상기 헤드 이동 장치 (25) 를 제어하는 제어 장치 (80) 를 구비하는 절단기 (10) 에 있어서의 상기 헤드 이동 장치 (25) 를 제어하는 방법에 있어서,

    상기 헤드 이동 장치 (25) 의 상기 테이블 상방에 존재하는 부분 및 상기 절단 헤드 (24) 로부터, 소정 거리 범위만큼 떨어져 배치된 소정의 경계 영역에, 장애물이 존재하는지 여부를 판단하는 단계와,

    상기 피가공재를 절단하면서 상기 절단 헤드를 이동시킬 때에는 상기 절단 헤드의 이동 속도를 소정의 절단 이동 속도로 제어하는 단계와,

    상기 피가공재를 절단하지 않고 상기 절단 헤드를 이동시킬 때에는 상기 절단 헤드의 이동 속도를 소정의 공이동 속도로 제어하는 단계와,

    상기 피가공재를 절단하지 않고 상기 절단 헤드를 이동시키고 있을 때, 상기 경계 영역에 장애물이 존재한다고 판단되었다면, 상기 절단 헤드의 이동을 계속하면서 상기 공이동 속도를 감속시키는 단계를 갖는 것을 특징으로 하는 제어 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 경계 영역보다 상기 헤드 이동 장치 (25) 의 상기 테이블 상방에 존재하는 부분 또는 상기 절단 헤드 (24) 에 더욱 가깝게 배치된 소정의 긴급 영역에, 장애물이 존재하는지 여부를 판단하는 단계와,

    상기 긴급 영역에 장애물이 존재한다고 판단되었다면, 상기 절단 헤드의 이동을 강제적으로 정지시키는 단계를 추가로 갖는 것을 특징으로 하는 제어 방법.

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