JP2007265247A - 切断機及びそのヘッド移動装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切断機において、生産能率を下げずにヘッド移動に伴う作業者の安全を確保する。
【解決手段】
移動台車１８に固定された横梁２０がテーブル１２を跨ぎ、横梁２０上で切断ヘッド２４が移動する。テーブル１２上の被切断材を切断せずに切断ヘッド２４を移動させるときには、被切断材を切断するときよりも高速な速度で、移動台車１８及び切断ヘッド２４が移動する。移動台車１８及び切断ヘッド２４が高速移動しているとき、テーブル１２上に作業者が居て、その作業者が横梁２０の前後に所定間隔おいて配置された光ビーム３０，４４を遮ると、その移動速度が安全な低速度に減速される。しかし、被切断材の切断作業は中断されない。その後、作業者が横梁２０にさらに近づき、横梁２０近傍のワイヤ３８またはバー５０に接触すると、移動台車１８及び切断ヘッド２０の移動が強制的に停止され、切断作業が中断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、テーブル上に載置された被加工材を、移動する切断ヘッドを用いて切断するプラズマ、レーザもしくはガス切断機またはそれらの複合機などの切断機、およびそのヘッド移動装置の制御方法に関する。

切断機のスループットを向上させるために、被加工材を切断せずに切断ヘッドを移動させるとき、その移動速度を、被加工材を切断しながら切断ヘッドを移動させるときの移動速度より高速に制御するとともに、テーブルの短尺方向の移動速度成分を、長尺方向の移動速度成分より高速に制御することが、特許文献１に開示されている。また、安全性を確保するために、切断ヘッドが高速移動しているとき、切断ヘッドの近くに作業者またはその他の障害物が存在することがセンサにより検知されると、切断ヘッドの高速移動を強制的に停止することも、特許文献１に開示されている。

国際公開WO 2005/113183号パンフレット

大型の切断機では、テーブル上の一部の領域で切断ヘッドによる或る被加工材の切断加工が実施されている間、テーブル上の別の領域に作業者が乗って、別の被加工材の搬入または搬出などの作業を行なうという場合が、少なくない。従来、このような場合において、もし、切断ヘッドまたは切断ヘッドを移動させるためのキャリッジ、アームおよび移動台車などのヘッド移動装置と作業者との間の距離が非常に近くなったならば、ヘッド移動装置の動きつまり切断ヘッドの移動が強制的に緊急に停止され、作業者の安全が確保される。

しかし、作業者が不用意に切断ヘッドやヘッド移動装置に近づいてしまうことは現実には少なからず発生しており、その都度に切断作業が中断してしまうと、切断作業を再開するために余計な時間を浪費し、生産効率が悪化する。

また、生産効率向上のために、切断ヘッドの移動速度を一層高めたいという要求がある。しかし、移動速度を高速にすると、その分だけ大きい停止距離を確保する必要があるため、センサの検知エリアをより広く設定しなければならない。そのため、かえって、上述した切断作業の中断が発生する頻度が増えるおそれがある。それに加えて、移動速度がより高速であるほど、緊急停止を行ったときにヘッド移動装置の駆動系に加わる力学的負担も大きくなる。

従って、本発明の目的は、切断機におけるヘッド移動機構の制御を改良し、安全の確保と生産能率の向上の双方に貢献することにある。

本発明の第１の側面に従えば、その上に被加工材が載置されるテーブルと、前記テーブル上の前記被加工材を切断する切断ヘッドと、前記切断ヘッドを支持し、前記テーブルの長尺方向と短尺方向とに移動して、前記切断ヘッドを前記テーブル上の前記被加工材に対して移動させるヘッド移動装置と、前記ヘッド移動装置を制御する制御装置とを備えた切断機であって、前記ヘッド移動装置の前記テーブルの上方に存在する部分および前記切断ヘッドから所定距離範囲だけ離れて配置された所定の警戒領域に障害物が存在することを検出する警戒検出器をさらに備え、前記制御装置は、前記被加工材を切断しつつ前記切断ヘッドを移動させる時には、前記切断ヘッドの移動速度を所定の切断移動速度に制御し、他方、前記被加工材を切断せずに前記切断ヘッドを移動させる時には、前記切断ヘッドの移動速度を所定の空移動速度に制御する基本制御手段と、前記被加工材を切断せずに前記切断ヘッドが移動している場合、警戒検出器に応答して、前記切断ヘッドの移動を停止することなく前記空移動速度を減速する警戒移動制御手段を有することを特徴とする切断機が、提供される。

この切断機によれば、作業者がテーブルに乗って作業をしているときに、ヘッド移動装置やそれに搭載された切断ヘッドが作業者に近づいた場合、そのヘッド移動装置または切断ヘッドから作業者が所定の或る程度の距離範囲だけ離れている時に、切断作業を正常に継続したままの状態で空移動速度が減速される。そのため、切断作業を中断することなく、作業者に対する安全性を向上させることができる。

また、この切断機では、上記のように空移動速度を減速できるが故に、通常の時の空移動速度を従来よりも高く設定することが可能になる。空移動速度を高く設定すれば、その分だけ生産効率が向上する。

好適な実施形態では、切断機は更に、前記警戒領域よりも前記ヘッド移動装置の前記テーブルの上方に存在する部分または前記切断ヘッドの近くに配置された所定の緊急領域に障害物が存在することを検出する緊急検出器を備える。そして、前記制御装置は、前記緊急検出器に応答して、前記切断ヘッドの移動を強制的に停止させる緊急停止制御手段を更に備える。

この切断機によれば、上述したようにヘッド移動装置と作業者とが或る距離範囲にまで近づいた時に空移動速度が減速された後、更に作業者とヘッド移動装置との間隔が縮まると、ヘッド移動装置が緊急停止する。このように１段階目で減速し、２段階目で停止するという２段階の移動制御により、作業者の安全を確実に確保できる。しかも、緊急停止の際には、既に移動速度が減速されているので、停止距離が非常に短くなり（例えば実質的にゼロにできる）、安全性が増す。また、第１段階の減速により、緊急停止が発生して切断作業の中断する頻度が低下し、生産性が向上する。また、緊急停止の頻度が減ることで、ヘッド駆動装置に加わるストレスも減り、その寿命が長くなる。

好適な実施形態では、前記警戒検出器は、非接触式のセンサを有して、前記障害物に接触することなしに前記障害物を検出する。また、前記緊急検出器は、接触式のセンサを有して、前記障害物に接触することにより前記障害物を検出する。これにより、接近による危険性が低い段階では、作業者の作業に妨害を与えず、他方、危険性が高くなったならば、それを作業者に気づかせることができる。

また、好適な実施形態では、前記警戒領域と前記緊急領域との間の間隔が、前記切断ヘッドが未だ減速されてない空移動速度で移動しているときに要する停止距離以上の距離に設定されている。これにより、ヘッド移動装置は作業者に衝突するおそれなく確実に停止することができる。

また、好適な実施形態では、前記ヘッド移動装置は、前記テーブルの上方で前記短尺方向に延びて前記テーブルを跨ぎ、前記長尺方向に移動する横梁と、前記横梁に搭載され、前記横梁上を前記短尺方向に移動し、前記切断ヘッドを支持するキャリッジとを有する。また、前記警戒検出器は、前記長尺方向における前記横梁の前方において前記横梁から所定距離範囲だけ離れて配置され且つ前記横梁のほぼ全長にわたって前記短尺方向へ延びている横梁前方警戒領域、に障害物が存在することを検出する横梁前方警戒検出器と、前記長尺方向における前記横梁の後方において前記横梁から所定距離範囲だけ離れて配置され且つ前記横梁のほぼ全長にわたって前記短尺方向へ延びている横梁後方警戒領域、に障害物が存在することを検出する横梁後方警戒検出器とを有する。さらに、前記緊急検出器は、前記長尺方向における前記横梁前方において前記横梁前方警戒領域よりも前記横梁の近くに配置され且つ前記短尺方向において前記横梁のほぼ全長にわたっている横梁前方緊急領域、に障害物が存在することを検出する横梁前方緊急検出器と、前記長尺方向における前記横梁の後方において前記横梁後方警戒領域よりも前記横梁の近くに配置され且つ前記短尺方向において前記横梁のほぼ全長にわたっている横梁後方緊急領域、に障害物が存在することを検出する横梁後方緊急検出器とを有する。

この構造により、作業者がテーブル上に居るときに、ヘッド移動装置のテーブルを跨ぐ横梁がテーブル長尺方向へ移動する場合における、作業者の安全が確保される。

また、好適な実施形態では、前記ヘッド移動装置は、前記テーブルの外側にて前記長尺方向に移動する台車を有し、前記緊急検出器は、前記長尺方向における前記台車の前方に配置され且つ前記短尺方向において前記台車のほぼ全幅にわたっている台車前方緊急領域、に障害物が存在することを検出する台車前方緊急検出器と、前記長尺方向における前記台車の後方に配置され且つ前記短尺方向において前記台車のほぼ全幅にわたっている台車後方緊急領域、に障害物が存在することを検出する台車後方緊急検出器とを有する。

この構造により、作業者がテーブル外に居るときに、ヘッド移動装置の移動台車がテーブル長尺方向へ移動する場合における、作業者の安全が確保される。

また、好適な実施形態では、前記台車前方緊急領域と前記台車後方緊急領域は、それぞれ、前記台車から前記長尺方向における前方および後方へ、前記停止距離以上の間隔だけ離れて配置されている。これにより、移動台車は作業者に衝突するおそれなく確実に停止することができる。

また、好適な実施形態では、前記ヘッド移動装置は、作業者がそこに搭乗するための部分を有し、前記制御装置は、前記ヘッド移動装置に作業者が搭乗しているか否かを判断し、前記ヘッド移動装置に作業者が搭乗していると判断した場合には、前記ヘッド移動装置に作業者が搭乗していないと判断した場合よりも、前記空移動速度を低速に制限する搭乗安全制御手段を有する。これにより、作業者がヘッド移動装置に搭乗しているときにはヘッド移動装置は低速で移動するので、作業者の安全が確保される。

本発明の第２の側面に従えば、その上に被加工材が載置されるテーブルと、前記テーブル上の前記被加工材を切断する切断ヘッドと、前記切断ヘッドを支持し、前記テーブルの長尺方向と短尺方向とに移動して、前記切断ヘッドを前記テーブル上の前記被加工材に対して移動させるヘッド移動装置と、前記ヘッド移動装置を制御する制御装置とを備えた切断機における、前記ヘッド移動装置を制御する方法であって、前記ヘッド移動装置の前記テーブル上方に存在する部分および前記切断ヘッドから所定距離範囲だけ離れて配置された所定の警戒領域に障害物が存在するか否かを判断するステップと、前記被加工材を切断しつつ前記切断ヘッドを移動させる時には、前記切断ヘッドの移動速度を所定の切断移動速度に制御するステップと、前記被加工材を切断せずに前記切断ヘッドを移動させる時には、前記切断ヘッドの移動速度を所定の空移動速度に制御するステップと、前記被加工材を切断せずに前記切断ヘッドを移動させている時、前記警戒領域に障害物が存在すると判断されたならば、前記切断ヘッドの移動を継続しつつ前記空移動速度を減速するステップとを有することを特徴とする制御方法、が提供される。

好適な実施形態では、この制御方法は、さらに、前記警戒領域よりも前記ヘッド移動装置の前記テーブル上方に存在する部分または前記切断ヘッドの近くに配置された所定の緊急領域に障害物が存在するか否かを判断するステップと、前記緊急領域に障害物が存在すると判断されたならば、前記切断ヘッドの移動を強制的に停止させるステップとを有する。この制御方法によれば、緊急停止による切断作業の中断が生じる頻度が低下し、且つ、作業者の安全性が向上する。

本発明によれば、切断機における生産性と作業者の安全性が向上する。

図１は、本発明の一実施形態にかかる切断機の平面図である。

図１に示すように、切断機１０は、床に設置された箱状のテーブル１２を有する。このテーブル１２の上面は長方形であり、その中に長方形の作業領域１４があり、この作業領域１４上に、被切断材（典型的には鋼板）（図示省略）が載置される。被切断材の切断位置を制御するための数値演算処理上、X-Y-Z 直交座標系が定義される。このX-Y-Z 直交座標系のX軸の方向はテーブル１２（または作業領域１４）の長尺方向（図中縦方向）であり、Y軸の方向はテーブル１２（または作業領域１４）の短尺方向（図中横方向）であり、Z軸の方向はテーブル１２の上面（または作業領域１４の平面）に垂直な方向（図中奥行き方向）である。

テーブル１２の外側の近傍の床上に、テーブル１２の長尺方向（X軸方向）に延びたベース１６が設置される。ベース１６上に、移動台車１８が設置され、これは、ベース１６に沿ってX軸方向に移動可能である。移動台車１８には、横梁２０が固定され、これは、テーブル１２の上方にてY軸方向へ直線的に延びて、テーブル１２（または作業領域１４）を跨いでいる。移動台車１８がX軸方向へ移動すると、横梁２０も一緒にX軸方向へ移動する。図示の例では、横梁２０は、その一端のみで移動台車１８に支持された片持ち梁であるが、これは単なる例示であり、両端にて支持された両持ち梁であっても良い。

横梁２０上に、キャリッジ２２が搭載され、これは、横梁２０に沿ってY軸方向に移動可能である。キャリッジ２２には、切断ヘッド２４が搭載されている。キャリッジ２２は、切断ヘッド２４をY軸方向に移動させるだけでなく、Z軸方向に移動させることもできる。さらに、キャリッジ２２と切断ヘッド２４との間には、開先加工を行うときに切断ヘッド２４の方向を変化させる（例えば、傾けたり回転させたりする）ためのヘッド方向可変機構（図示省略）が存在する。キャリッジ２２の周囲に一点鎖線で示された領域２３は、そのヘッド方向可変機構の作用により、切断ヘッド２４と上記ヘッド方向可変機構のセットがキャリッジ２２に対して動き回る空間領域（以下、「ヘッド占有領域」という）を表している。切断ヘッド２４は、後述する制御盤８０により駆動され制御される。ところで、切断ヘッド２４には、例えば、プラズマトーチ、レーザトーチ、ガスバーナ、また、上述した異なる種類のトーチ又はバーナの組み合わせなどのように、様々な種類のものが採用できる。この実施形態では、切断ヘッド２４が１個だけ設けられているが、複数の切断ヘッドが設けられても良い。

上述した移動台車１８、横梁２０及びキャリッジ２２により、切断ヘッド２４をX,Y,Z軸方向へ移動させるためのヘッド移動装置２５が構成される。このヘッド移動装置２５は、切断ヘッド２４を作業領域１４の全域のどの位置へも送ることができる。このヘッド移動装置２５が切断ヘッド２４をY軸方向へ移動させ得る最高速度（つまり、キャリッジ２２の最高移動速度）は、X軸方向へ移動させ得る最高速度（つまり、移動台車１８の最高移動速度）よりも高速である。ヘッド移動装置２５は、後述する制御盤８０によって駆動され制御される。

ヘッド移動装置２５は、ヘッド移動装置２５の近傍に作業者やその他の障害物が存在することを検出するための複数種類の検出器、すなわち、横梁前方警戒検出器２６、横梁前方緊急検出器３４、横梁後方警戒検出器４０、横梁後方緊急検出器４６、台車前方緊急検出器５２および台車後方緊急検出器６２を備えている。これらの検出器２６，３４，４０，４６，５２および６２の出力信号は制御盤８０に入力され、制御盤８０は、それらの入力信号に基づいて、ヘッド移動装置２５の動作を制御するようになっている。

ここで、「警戒検出器」と呼ばれる２種類の検出器２６および３４は、ヘッド移動装置２５のテーブル１２上方に存在する部分である横梁２０から、所定距離範囲だけ離れたテーブル１２上の所定の空間領域（以下、「警戒領域」という）に、作業員などの障害物が居るか否かを検出するためのものである。このうち、横梁前方警戒検出器２６は、横梁２０からX軸方向の前方（すなわち、テーブル１２の長尺方向における横梁２０から見て切断ヘッド２４が存在する側の方向であり、図１中の下方向）へ所定距離範囲だけ離れた所定の空間領域（図１中の参照番号３０に対応する領域であり、以下、「横梁前方警戒領域」という）に障害物が存在するか否かを検出するためのものである。また、横梁後方警戒検出器４０は、横梁２０からX軸方向の後方（図１中の上方向）へ所定距離範囲だけ離れた所定の空間領域（図１中の参照番号４４に対応する領域であり、以下、「横梁後方警戒領域」という）に障害物が存在するか否かを検出するためのものである。

他方、上述した「緊急検出器」と呼ばれる４種類の検出器３４，４６，５２および６２は、ヘッド移動装置２５または切断ヘッド２４に非常に近接した所定の空間領域（以下、「緊急領域」という）に、作業員などの障害物が居るか否かを検出するためのものである。このうち、横梁前方緊急検出器３４は、横梁２０にX軸方向の前方で近接する所定の空間領域（図１中の参照番号３８に対応する領域であり、以下、「横梁前方緊急領域」という）に障害物が存在するか否かを検出するためのものである。また、横梁後方緊急検出器４６は、横梁２０にX軸方向の後方で近接する所定の空間領域（図１中の参照番号５０に対応する領域であり、以下、「横梁後方緊急領域」という）に障害物が存在するか否かを検出するためのものである。また、台車前方緊急検出器５２は、移動台車１８にX軸方向の前方で近接する所定の空間領域（図１中の参照番号５８に対応する領域であり、以下、「台車前方緊急領域」という）に障害物が存在するか否かを検出するためのものである。また、台車後方緊急検出器６２は、移動台車１８にX軸方向の後方で近接する所定の空間領域（図１中の参照番号６８に対応する領域であり、以下、「台車後方緊急領域」という）に障害物が存在するか否かを検出するためのものである。

ここで、上述した横梁前方および後方警戒領域（参照番号３０，４４に対応する領域）は、いずれも、そこに障害物が存在したとしても、ヘッド移動装置２５の移動動作（換言すれば、切断ヘッド２４の移動動作）を停止させる程には危険性（障害物との衝突が生じる危険性）が高くはないが、しかし、必要に応じて何時でも移動動作を即座に停止できるよう警戒すべき程度の危険性は存在するという領域である。これに対し、横梁前方および後方緊急領域（参照番号３８，５０に対応する領域）ならびに台車前方および台車後方緊急領域（参照番号５８，６８に対応する領域）は、いずれも、そこに障害物が存在したならば、ヘッド移動装置２５の移動動作（換言すれば、切断ヘッド２４の移動動作）を即座に停止させるべき程に高い危険性（障害物との衝突が生じる危険性）が存在するという領域である。

従って、上述した横梁前方および後方警戒領域に比べて、横梁前方および後方緊急領域は、横梁２０により近い場所に配置されている。そして、横梁前方緊急領域（参照番号３８に対応する領域）と横梁前方警戒領域（参照番号３８に対応する領域）との間の間隔７２は、ヘッド移動装置２５がX軸方向（テーブル１２の長尺方向）へ最高速度で移動している状態から完全停止するために要する停止距離と同等またはそれより長い距離に設定されている。同様に、横梁後方緊急領域（参照番号５０に対応する領域）と横梁後方警戒領域（参照番号４４に対応する領域）との間の間隔７４も、上記停止距離と同等またはそれより長い距離に設定されている。従って、作業者などの障害物が横梁２０に近づいていった場合、その障害物は、先に横梁前方または後方警戒検出器２６または４０で検出され、その後に、横梁２０との距離がさらに上記間隔７２または７４だけ詰まってから、前方または後方緊急検出器３４または４６で検出されることになる。

上述した警戒検出器２６と４０ならびに緊急検出器３４，４６，５２および６２の出力信号は、制御盤８０に入力される。制御盤８０では、警戒検出器２６と４０の出力信号は、ヘッド移動装置２５の移動速度（切断ヘッド２４の移動速度）を減速するために使用される。他方、緊急検出器３４，４６，５２および６２の出力信号は、ヘッド移動装置２５の移動動作（切断ヘッド２４の移動動作）を緊急に停止させるために使用される。従って、作業者などの障害物が横梁２０に近づいていった場合、先ずその障害物が横梁前方または後方警戒検出器２６または４０で検出された時に、ヘッド移動装置２５の移動速度が減速され、その後に、その障害物が前方または後方緊急検出器３４または４６で検出されると、ヘッド移動装置２５の移動動作が緊急停止されることになる。

上述した警戒検出器２６と４０ならびに緊急検出器３４，４６，５２および６２の具体的な構成は次のとおりである。

すなわち、これらの検出器２６，４０，３４，４６，５２および６２のいずれもが、障害物に接触することなくその存在を検出できる非接触式センサを用いて構成されてもよいし、或いは、障害物に接触することでその存在を検出する接触式センサを用いて構成されてよい。しかし、この実施形態では、警戒検出器２６と４０には、非接触式センサが用いられる。すなわち、横梁前方警戒検出器２６は、光ビーム３０を発射する発光器２８Eと、発光器２８Eからの光ビーム３０を受信して電気信号に変える受光器２８Rのセットからなる光センサである。受光器２８Rは、移動台車１８の前部の側壁に取り付けられる。発光器２８Eは、横梁２０の移動台車１８側とは反対側の端部に固定されたアーム３２の前端部に取り付けられ、光ビーム３０を移動台車１８上の受光器２８Rに向けて発射する。発光器２８Eから受光器２８Rまで光ビーム３０の通っている空間領域が、上述した横梁前方警戒領域に該当する。また、横梁後方警戒検出器４０は、光ビーム４４を発射する発光器４２Eと、発光器４２Eからの光ビーム４４を受信して電気信号に変える受光器４２Rのセットからなる光センサである。受光器４２Rは、移動台車１８の後部の側壁に取り付けられる。また、発光器４２Eは、横梁２０の端部に固定されたアーム３２の後端部に取り付けられ、光ビーム４４を移動台車１８上の受光器４２Rに向けて発射する。発光器４２Eから受光器４２Rまで光ビーム４４の通っている空間領域が、上述した横梁後方警戒領域に該当する。

従って、テーブル１２上で作業を行なっている作業者が横梁前方または後方警戒領域に入ると、光ビーム３０または４４を遮ることになり、受光器２８Rまたは４２Rの出力信号レベルが変化するので、その作業者の存在が検出できる。このように警戒検出器２６および３０に非接触式のセンサを用いることで、検出の際にテーブル１２上での作業者の作業に何の支障も妨害も与えないという利点がある。

他方、緊急検出器３４，４６，５２および６２には、この実施形態では、接触式のセンサが用いられる。すなわち、横梁前方緊急検出器３４には、ワイヤ３８に障害物が触れるとこれを検出するようになったワイヤセンサが用いられる。ワイヤ３８は、上述したアーム３２の前部の上述した発光器２８Eの取り付け位置より所定距離だけ後方の位置と、移動台車１８の前部の側壁の上述した受光器２８Rの取り付け位置より所定距離だけ後方の位置との間に、張り渡される。X軸方向でのワイヤ３８の位置は、ヘッド占有領域２３より若干前方である。ワイヤ３８の台車１８側の端部には、電気信号を発するリミットスイッチ３６が結合される。そして、障害物がワイヤ３８に触れてこれをたわませると、ワイヤ３８がリミットスイッチ３６を引いて、リミットスイッチ３６をターンオンまたはターンオフするようになっている。ワイヤ３８の通っている空間領域が、上述した横梁前方緊急領域に該当する。また、横梁後方緊急検出器４６には、バー５０に障害物が触れるとこれを検出するようになったバーセンサが用いられる。バー５０は、横梁２０の後面に接近離反可能な状態で取り付けられ、Y軸方向に横梁２０の全長にわたっている。横梁２０の後面のバー５０の背後の位置に、電気信号を発する複数のリミットスイッチ４８，４８が取り付けられ、バー５０に結合される。そして、障害物がバー５０に触れてこれを横梁２０の方へ押すと、バー５０がリミットスイッチ４８，４８を押して、リミットスイッチ４８，４８をターンオンまたはターンオフするようになっている。バー５０の通っている空間領域が、上述した横梁後方緊急領域に該当する。

また、台車前方緊急検出器５２は、ダンパ付きバー５８に障害物が触れるとこれを検出するようになったダンパ付きバーセンサが用いられる。バー５８が、ダンパ５６，５６を介して、移動台車１８の前端部に取り付けられる。電気信号を発する複数のリミットスイッチ５４，５４が移動台車１８に取り付けられ、それらリミットスイッチ５４，５４がダンパ５６，５６に結合される。バー５８は、Y軸方向に移動台車１８の全幅にわたっており、普段は移動台車１８の前面から所定間隔７６だけ前方へ離れた位置にある。その間隔７６は、ヘッド移動装置２５がX軸方向（テーブル１２の長尺方向）へ最高速度で移動している状態から完全停止するために要する停止距離と同等またはそれより長い距離に設定されている。障害物がバー５８に触れてこれを移動台車１８の方向に押すと、リミットスイッチ５４，５４がターンオンまたはターンオフする。バー５８は押され続けると、ダンパ５６，５６の作用により、矢印６０で示すように移動台車１８に触れるまで後退することができる。バー５８の通っている空間領域が、上述した台車前方緊急領域に該当する。

また、台車後方緊急検出器６２も、バー６８を用いた上記と同様のダンパ付きバーセンサであり、移動台車１８の後端部に取り付けられる。バー６８も、Y軸方向に移動台車１８の全幅にわたっており、普段は移動台車１８の後面から所定間隔７８だけ後方へ離れた位置にある。その間隔７８は、上述した停止距離と同等またはそれより長い距離に設定されている。障害物がバー６８に触れてこれを移動台車１８の方向に押すと、リミットスイッチ６４，６４がターンオンまたはターンオフする。バー６８は押され続けると、ダンパ６６，６６の作用により、矢印７０に示すように移動台車１８に触れるまで後退することができる。バー６８の通っている空間領域が、上述した台車後方緊急領域に該当する。

このように緊急検出器３４，４６，５２および６２に接触式のセンサを用いることで、作業者に緊急の危険を知らせることができるという利点がある。

さて、移動台車１８は、その上に作業者８４が搭乗できるようになっている。作業者８４が搭乗できる移動台車１８上の区域には、ヘッド移動装置２５および切断ヘッド２４を駆動し制御するための制御盤８０、ならびに、作業者８４がこれを操作することで加工プログラムを制御盤８０に入力したり制御盤８０に切断条件などの値を制御盤８０に設定したりするための操作盤８２が搭載されている。移動台車１８上の上記区域の外周は、作業者８４が誤って落ちないよう安全柵（図示省略）で囲まれており、その安全柵の一部分に、作業者８４が通るためのドア８６が設けられている。ドア８６の配置場所は、移動台車１８の前部のテーブル１２に面した場所であって、横梁前方警戒検出器２６の光ビーム３０が通っている領域（横梁前方警戒領域）と横梁前方緊急検出器３４のワイヤ３８が通っている領域（横梁前方緊急領域）との間の場所である。従って、作業者が移動台車１８に乗車する際にはドア８６を開ける前に必ず、また、移動台車１８から降車する際にはドア８６を開けた後に必ず、作業者は横梁前方警戒検出器２６によって検出されることになる。

ドア８６のヒンジ部には、ドア８６が開いているか閉じているかを検出するドア開検出器８８が設けられている。ドア開検出器８８の出力信号も、制御盤８０に入力され、そこでは、ドア開検出器８８の出力信号、とりわけドア８６が開いたことを示す信号は、ヘッド移動装置２５の移動動作（切断ヘッド２４の移動動作）を一時停止させるために使用される。

さらに、横梁２０の移動台車１８側とは反対側の端部に、運転復帰スイッチ９０が設けられている。運転復帰スイッチ９０の出力信号も、制御盤８０に入力され、そこでは、運転復帰スイッチ９０の出力信号は、ドア開検出器８８からの信号で一時停止されたか、または上述した警戒検出器２６または４０からの信号で減速されたヘッド移動装置２５の移動動作（切断ヘッド２４の移動動作）を、元の通常の動作状態に復帰させるために使用される。

次に、制御盤８０の構成と制御動作について、詳細に説明する。図２は、制御盤８０の構成、および制御盤８０と他の部品との接続関係を示す。

図２に示すように、制御盤８０は、演算処理装置１００と記憶装置１０２を有する。演算処理装置１００は、この切断機１０の各部の動作を制御するための種々の演算処理を行い、演算結果に応じた制御信号を各部に発する。記憶装置１０２には、演算処理装置１００が用いるプログラムやデータ、例えば、加工プログラム１０４、切断条件データ１０６、ステータスデータ１０８及び空移動速度データ１１０などが記憶される。制御盤８０には操作盤８２が接続され、操作盤８２は、入力装置１１２および表示装置１１４を有する。入力装置１１２は、作業者が上述した加工プログラム１０４、切断条件データ１０６およびステータスデータ１０８、ならびに、加工開始指示を初めとする各種の運転指示などを、制御盤８０に入力するためのものである。表示装置１１４は、制御盤８０のグラフィカルユーザインタフェースを提供するものである。

加工プログラム１０４には、被加工材から切り出されるべき複数の製品のネスティングと切断線の情報、すなわち、それらの製品の切断をどのような製品配置とどのような切り出し順序に従ってどのような切断線に沿って行うかを指示した加工手順が記述されている。

切断条件データ１０６には、使用可能な種々の切断条件、例えば、使用可能な種々の被切断材の厚さと材質、及び使用可能な種々の切断ヘッド２４の定格パワー（例えば、プラズマトーチの場合の定格プラズマ電流値やノズル径、レーザトーチの場合の定格レーザビームパワー値）などのデータが記述されている。入力装置１１２からの指示で、切断条件データ１０６内の種々の切断条件の中から所望の切断条件が選択できる。

ステータスデータ１０８には、使用可能な種々の切断条件にそれぞれ対応した種々の切断ステータスのデータが記述されている。ここで、切断ステータスとは、被切断材を切断する時に制御される各種のステータスであり、これには、例えば、被切断材を切断しながら切断ヘッド２４を移動させる（以下、この移動を「切断移動」という）ときの移動速度（以下、「切断移動速度」という）値や、切断ヘッド２４が駆動されるときの各種ステータス（プラズマトーチの場合のプラズマ電流値やガス流量、レーザトーチの場合のレーザビームパワー値など）の複数項目のデータが含まれる。上記の切断移動速度は、例えば１ｍ／分〜５ｍ／分程度である。

空移動速度データ１１０には、切断を行わすに切断ヘッド２４を移動させる（以下、この移動を「空移動」という）ときの移動速度（以下、「空移動速度」という）のX軸方向とY軸方向の成分値が設定されている。ここに設定された空移動速度のY軸方向とX軸方向の成分値には、「高速状態」用のX軸方向とY軸方向の速度成分値のセットと、「低速状態」用のX軸方向とY軸方向の速度成分値のセットとの、少なくとも２タイプの速度成分値セットが含まれる。「高速状態」用のX軸方向とY軸方向の速度成分値は、例えば、ヘッド移動装置２５のX軸方向とY軸方向の最高移動速度値（つまり、移動台車１８とキャリッジ２２の最後移動速度値）にそれぞれ一致する。他方、「低速状態」用のX軸方向とY軸方向の速度成分値は、「高速状態」用のそれよりも低速であり、実質的に即座にヘッド移動装置２５の移動を停止できるような速度値である。「高速状態」用の空移動速度は、上述した切断移動速度に比べて大幅に高速であり、例えば２５ｍ／分〜５０ｍ／分程度とすることができる。他方、「低速状態」用の空移動速度は、切断速度と「高速状態」用の空移動速度との間、または、最低でも切断移動速度と同等であり、例えば１０ｍ／分程度以下とすることができる。

ここで、図３を参照して、上述した「切断移動」と「空移動」について、補足的な説明をする。図３には、被切断材から複数の製品１４０，１４２および１４４を切り出すときの切断ヘッド４の移動経路の例が示されている。

図３に示すように、最初の製品１４０を切り出す場合には、切断ヘッド２４は、所定の原点（図示せず）から所定の移動経路１５０に沿って移動して来て、最初の切断線１５２の切断開始点１５４に到着する。このときの移動は、切断動作を伴わない空移動である。その後、切断ヘッド２４が駆動（点火）され、最初の切断経路１５２に沿って、その切断開始点１５４から切断終了点１５６まで移動する。このときの移動は、切断動作を伴なう切断移動である。その後、切断ヘッド２４の駆動が停止され、切断ヘッド２４は次の切断経路１６０の切断開始点１６２まで、移動経路１６４に沿って移動する。このときの移動は空移動である。以後、同様に、次の切断経路１６０に沿った切断移動、次の移動経路１６４に沿った空移動、更に次の切断経路１６６に沿った切断移動、および更に次の移動経路１６８に沿った空移動、というように空移動と切断移動が交互に繰り返されていく。

空移動のときの移動速度、つまり空移動速度は、上述したように「高速状態」と「低速状態」の間で可変である。そして、「低速状態」の空移動速度は、実質的に停止距離がゼロで即座に停止することができる程度の低速である。一方、被切断材を切断しながら移動するときの切断移動速度は、「低速状態」の空移動速度より更に低速か、あるいは、せいぜいそれと同等である。よって、切断移動速度からは、実質的に停止距離がゼロで即座に停止することができる。

さて、再び図２を参照する。演算処理装置１００は、加工プログラム１０４、ステータスデータ１０８中の選択された切断条件に対応する切断ステータスのデータ、および空移動速度データ１１０を読み込む。演算処理装置１００は、加工プログラム１０４が指示する手順に従って、被切断材から複数の製品を逐次に切り出すようにヘッド移動装置２５と切断ヘッド２４を駆動し制御する。この制御の過程において、演算処理装置１００は、原則的に、上述した切断移動を行うときには、ステータスデータ１０８により指定される切断移動速度で切断ヘッド２４を移動させ、一方、上述した空移動を行うときには、空移動速度データ１１０により指定される「高速状態」用のX軸方向とY軸方向の成分速度で切断ヘッド２４をX軸方向とY軸方向に移動させる。

加えて、演算処理装置１００は、この制御の過程で、警戒検出器２６および４０、緊急検出器３４，４６，５２および６２、ドア開検出器８８、ならびに運転復帰スイッチ９０の出力信号を継続的に監視する。そして、警戒検出器２６および４０のいずれかから、いずれかの警戒領域で障害物が検出されたことを示す信号が入力されたときには、演算処理装置１００は、空移動速度を、「高速状態」用のものから、「低速状態」用のものへと変更する。ただし、この場合でも、切断移動は、上記原則的な制御のときと同様に所定の切断移動速度で正常に行なう。これにより、切断ヘッド２４は、切断移動時だけでなく空移動時にも、必要あれば即座に停止できるような安全な低速度で移動することになる。その後に、運転復帰スイッチ９０から運転復帰指示が入力されたときには、演算処理装置１００は、空移動速度を「高速状態」に戻して、上述した原則的な制御を再開する。

また、ドア開検出器８８からドア８６が開いていることを示す信号が入力されたときには、演算処理装置１００は、切断ヘッド２４の移動を一時停止させる。その後に、運転復帰スイッチ９０から運転復帰指示が入力されたときには、演算処理装置１００は、上記一時停止を解除して、上述した原則的な制御を再開する。

また、演算処理装置１００は、横梁前方警戒検出器２６とドア開検出器８８からの信号に基づいて、作業者が移動台車１８に乗車しているのか否かを判断する。作業者が移動台車１８に乗車していると判断した場合、演算処理装置１００は、上述したドア８６が開いている場合を除いて、警戒検出器２６および４０による検出があった場合と同様に、空移動速度を「低速状態」用のものに制限して、切断移動時だけでなく空移動時にも安全な低速度で切断ヘッド２４を移動させる。その後、作業者が移動台車１８から降車して運転復帰スイッチ９０から運転復帰指示を入力すると、演算処理装置１００は、空移動速度を「高速状態」に戻して、上述した原則的な制御を再開する。

また、緊急検出器３４，４６，５２および６２のいずれかから、いずれかの緊急領域で障害物が検出されたことを示す信号が入力されたときには、演算処理装置１００は、加工プログラムに従う制御を強制的に終了させる。それにより、切断移動と空移動のいずれが行なわれているときであっても、切断ヘッド２４の移動は直ちに強制的に停止される。この場合には、その後に運転復帰スイッチ９０から運転復帰指示が入力されても、演算処理装置１００は応答しない。作業者が操作盤８２を操作して所定の指示を入力しない限り、演算処理装置１００は、加工プログラムに従う制御を再開しない。

このような移動制御によって、テーブル１２上で作業をしている作業者が切断ヘッド２４または横梁２０に近づいていった場合、まず、その作業者が切断ヘッド２４または横梁２０からある程度離れた横梁前方または後方警戒領域（図１中、光ビーム３０または４４）に掛かった時に、その作業者が検出されて、切断ヘッド２４および横梁２０の移動速度が、何時でも停止可能な安全な速度にまで減速される。ただし、切断ヘッド２４による被加工材の切断は継続されるから、この切断プロセスには支障は生じない。また、作業者の検出は非接触な方法で行なわれるから、作業者に対して何の妨害も加えられない。その後、もし、作業者が更に近づいて横梁前方または後方緊急領域（図１中、ワイヤ３８またはバー５０）に触れた場合には、その作業者は再び検出され、切断ヘッド２４および横梁２０の移動は緊急停止される。既に切断ヘッド２４および横梁２０の移動速度が安全な速度まで落ちているので、切断ヘッド２４および横梁２０は即座に（つまり、実質的に停止距離がゼロで）停止し、作業者の安全が確保される。また、作業者の検出は接触的に行なわれるから、作業者をして目前の危険に気付かせることができる。

また、テーブル１２外に居る作業者が移動台車１８に近づいた場合には、作業者が台車前方または後方緊急領域（図１中、バー５８または７０）に触れた時に、その作業者が検出され、切断ヘッド２４および横梁２０の移動は緊急停止される。作業者が検出された時、作業者と移動台車１８との間には、停止距離以上の間隔が空いているので、移動台車１８は安全に停止することができる。また、作業者の検出は接触的に行なわれるから、作業者をして目前の危険に気付かせることができる。

さて、上記のように切断ヘッド２４の移動を制御するために、演算処理装置１００は、移動台車１８に対してX軸方向の速度指令を出力し、キャリッジ２２に対してY軸方向の速度指令を出力する。移動台車１８では、台車駆動装置１２０が、X軸方向の速度指令に従った速度で移動台車１８をX軸方向に移動させる。台車変位検出器１２２が、移動台車１８のX軸方向の変位を検出する。演算処理装置１００は、台車変位検出器１２２の検出信号をフィードバックし、これに基づいて、切断ヘッド２４のX軸方向の位置を計算し、これに基づいて切断ヘッド２４のX軸方向の位置を制御する。また、キャリッジ２２では、キャリッジ駆動装置１３０が、Y軸方向の速度指令に従った速度で、キャリッジ２２をY軸方向に移動させる。キャリッジ変位検出器１３２が、キャリッジ２２のY軸方向の変位を検出する。演算処理装置１００は、キャリッジ変位検出器１３２の検出信号をフィードバックし、これに基づいて、切断ヘッド２４のY軸方向の位置を計算し、これに基づいて、切断ヘッド２４のY軸方向の位置を制御する。

また、演算処理装置１００は、ヘッド駆動装置１３２（例えば、プラズマ切断機の場合のプラズマ電源装置とガス供給バルブ、レーザ切断機の場合のレーザ発振装置）にヘッド出力制御指令を出力する。ヘッド駆動装置１３２は、ヘッド出力制御指令に従って切断ヘッド２４を駆動する。

以下では、上述した演算処理装置１００が行なう制御の詳細を、図４〜図８を参照して説明する。

図４は、全体的な制御の流れを示す。

図４に示すように、演算処理装置１００は、加工プログラム１０４を読み込む（ステップS1)。そして、演算処理装置１００は、操作盤８２から加工開始指示を受けると（S2）、基本制御（S3）、警戒移動制御（S4）、緊急停止制御（S5）および乗車安全制御（S6）の実行を開始する。ここで、基本制御（S3）では、加工プログラム１０４に忠実に従って被切断材を切断していくためのヘッド移動装置２５と切断ヘッド２４の基本的な制御動作が行われる。警戒移動制御（S4）では、上述した警戒領域のいずれかで障害物が検出された時に、基本制御による空移動速度を減速するための制御動作が行なわれる。緊急停止制御（S5）では、上述した緊急領域のいずれかで障害物が検出された時に、基本制御による加工プログラムの実行を強制的に終了させて、ヘッド移動装置２５および切断ヘッド２４の動作を緊急停止するための制御動作が行なわれる。また、乗車安全制御（S6）では、作業者が移動台車１８に乗車している時に、基本制御による空移動速度を制限したり、ドア８６が開いた時に、基本制御によるヘッド移動装置２５の動作制御を一時停止させたりするための制御が行われる。

図５は、基本制御（S3）の流れを示す。

図５に示すように、切断ヘッド２４の空移動が行われ、切断ヘッド２４はテーブル１２上の所定の原点まで持っていかれる（S10）。その後、加工プログラム１０４に記述された最初の切断経路の切断指示が読まれると（S11でYes）、切断ヘッド２４の空移動が行われて、切断ヘッド２４はその切断経路の切断開始位置まで持っていかれる（S12）。その後、切断ヘッド２４が駆動（点火）され、そして、その切断経路に沿ってその切断開始位置から切断終了位置まで、切断ヘッド２４の切断移動が行なわれる（S13）。その後、切断移動が停止されるとともに、切断ヘッド２４の駆動が停止（消火）される（S14）。その後、加工プログラム１０４に記述された次の切断経路について、上述したステップS11〜S14のステップが実行される。加工プログラム１０４に記述された全ての切断経路について上述したステップS11〜S14が繰り返された後、基本制御は終了する。

図６は、警戒移動制御（S4）の流れを示す。

警戒移動制御は、「通常状態」と「警戒状態」の２つの状態を選択的にとる。図６に示すように、最初は通常状態から警戒移動制御が開始される（S20）。通常状態では、基本制御における空移動速度のX軸方向及びY軸方向の成分が、空移動速度データ１１０（図２参照）により指定された「高速状態」の成分速度値に設定される（S21）。従って、切断ヘッド２４の空移動は、切断移動に比べて大幅に高い速度で行われることになる。

警戒移動制御が通常状態である時（S22で「通常」)、横梁前方または後方警戒検出器２６または４０から、障害物が検出されたことを示す信号（以下、「前方警戒信号」または「後方警戒信号」という）が入力されると（つまり、障害物が横梁前方または後方警戒領域に入ると）（S23またはS24でYes)、基本制御における空移動速度のX軸方向及びY軸方向の成分が、空移動速度データ１１０（図２参照）により指定された「低速状態」の成分速度値に変更され（S25）、そして、警戒移動制御の状態は警戒状態に遷移する（S26）。切断移動速度には何の変更も加えられない。

一旦、警戒移動制御が警戒状態に遷移すると（S22で「警戒」)、運転復帰スイッチ９０から運転復帰指示が入力されない限り（S27でNo）、上記前方または後方警戒信号の入力がなくなっても（つまり、障害物が横梁前方または後方警戒領域の外へ出ても）、警戒状態は継続する。そのため、切断移動のときだけでなく空移動のときにも、何時でも即座に停止できる安全な低速度でヘッド移動装置２５および切断ヘッド２４は移動する。

警戒移動制御が警戒状態である時（S22で「警戒」)、運転復帰スイッチ９０から運転復帰指示が入力されると（S27でYes）、空移動速度は再び「高速状態」に戻され（S28）、制御状態は通常状態に戻る（S29）。

図７は、緊急停止制御（S5）の流れを示す。

図７に示されるように、いずれかの緊急検出器３４，４６，５２または６２から、障害物が検出されたことを示す信号（以下、「緊急信号」という）が入力されると（つまり、障害物がいずれかの緊急領域に入ると）（S30でYes)、ヘッド移動装置２５の動作つまり切断ヘッド２４の移動が強制的に停止され（S31）、切断ヘッド２４の駆動が強制的に停止され（S32）、そして、加工プログラムに従った基本制御が強制的に終了させられる（S33）。以後、作業者が操作盤８２から所定の指令を入力しない限り、緊急信号の入力がなくなっても（つまり、障害物が緊急領域の外へ出ても）、あるいは、運転復帰指示が入力されても、基本制御は再開されない。

図８は、乗車安全制御（S6）の流れを示す。

乗車安全制御は、「乗車状態」と「降車状態」の２つの状態を選択的にとる。図８に示すように、最初は乗車状態から乗車安全制御が開始される（S40）。図４に示したように、作業者が移動台車１８に乗車した状態で操作盤８２から加工開始指示を入力することで（図４のS2）、基本制御（S3）、警戒移動制御（S4）、緊急停止制御（S5）および乗車安全制御（S6）が開始されるからである。乗車状態では、基本制御における空移動速度のX軸方向及びY軸方向の成分が、空移動速度データ１１０（図２参照）により指定された「低速状態」の成分速度値に設定される（S41）。切断移動速度には何の変更も加えられない。従って、乗車状態では、切断移動のときだけでなく空移動のときにも、何時でも即座に停止できる安全な低速度でヘッド移動装置２５および切断ヘッド２４が移動する。

乗車安全制御が乗車状態である時（S42で「乗車」）、ドア開検出器８８によりドア８６が開いていることが検出されると（S43でYes）、基本制御が一時停止される（S44）。基本制御の一時停止は、加工プログラムに従うヘッド移動装置２５と切断ヘッド２４の制御の進行を現在段階で止めて待つだけであり、図７のステップS33の基本制御の終了とは異なり、後に基本制御を現在段階から再開することが可能である。この基本制御の一時停止により、ヘッド移動装置２５と切断ヘッド２４の移動は、その場で一時停止する。

このようにステップS44で基本制御が一時停止した場合（S44）、その後に、ドア開検出器８８によりドア８６が閉じたことが検出され且つその検出時点から所定の短時間内に前方警戒信号が入力されると（S45でYes）、これは、作業者が移動台車１８から降車したことを意味する。それ故、その後に運転復帰スイッチ９０から運転復帰指示が入力されると（S46）、乗車安全制御の状態は降車状態に遷移し（S47）、そして、基本制御の一時停止が解除されて、現在段階から基本制御が再開する（S48）。このように運転復帰指示の入力で基本制御が再開した場合、既に図６のステップS28で説明したように、空移動速度は「高速状態」に戻されることになる。

また、上記のようにステップS44で基本制御が一時停止した場合、その後に、ドア開検出器８８によりドア８６が閉じたことが検出されたが、その検出時点から所定の短時間内に前方警戒信号が入力されなかったならば（S49でYes）、これは、作業者が移動台車１８に乗車した状態のままで一旦開いたドア８６を再び閉じたことを意味する。それ故、この場合には、乗車安全制御の状態を乗車状態に維持したまま（つまり、空移動速度は「低速状態」に維持されたまま）、基本制御の一時停止が解除されて基本制御が再開する（S48）。

上述したステップS47で乗車安全制御の状態が降車状態に遷移した後（S42で「降車」）、前方警戒信号が入力され且つその入力時点から所定の短時間内にドア開検出器８８によりドア８６が開いたことが検出されると（S50でYes）、これは、作業者がテーブル１２上から移動台車１８に近づいてドア８６を開いたことを意味する。それ故、この場合には、まず、基本制御を一時停止して、ヘッド移動装置２５と切断ヘッド２４の移動をその場で一時停止させる（S51）。その後、ドア開検出器８８によりドア８６が閉じたことが検出されたが、その検出時点から所定の短時間内に前方警戒信号が入力されなかったならば（S52でYes）、これは、作業者が移動台車１８に乗車してドア８６を閉じたことを意味する。それ故、この場合には、乗車安全制御の状態を乗車状態に遷移させ（S53）、基本制御における空移動速度を「低速状態」に変更し（S54）、そして、基本制御の一時停止を解除してこれを再開させる（S48）。なお、この場合、前方警戒信号が入力された段階で、既に図６のステップS25で空移動速度が「低速状態」に変更されているので、ステップS54は省略してもよい。

他方、ステップS51で基本制御を一時停止させた後に、ドア開検出器８８によりドア８６が閉じたことが検出され且つその検出時点から所定の短時間内に前方警戒信号が入力されると（S45でYes）、これは、作業者がドア８６を開けた後に、移動台車１８に乗車せずにドア８６を再び閉めて退出したことを意味する。それ故、その後に運転復帰スイッチ９０から運転復帰指示が入力されると（S46）、乗車安全制御の状態は降車状態に維持されたままで（S47）、基本制御の一時停止が解除されて基本制御が再開する（S48）。この場合、空移動速度は「高速状態」のままである。

以上説明した本発明の一実施形態にかかる切断機１０によれば、作業者がテーブル１２に乗って作業をしているときに、ヘッド移動装置２５（横梁２０や切断ヘッド２４など）が作業者に近づいた場合、まずは、ヘッド移動装置２５と作業者との間隔がまだ停止距離以上である時に、非接触的に作業者が検出されて、ヘッド移動装置２５の空移動の速度が、即座に停止可能な安全速度にまで減速される。このとき、切断作業は正常に継続される。その後、更に作業者とヘッド移動装置２５との間隔が縮まった場合に、接触的に作業者が検出されて、ヘッド移動装置２５が緊急停止する。この２段階の移動制御により、緊急停止による切断作業の中断が生じる頻度が低下し、且つ、作業者の安全性が向上する。また、緊急停止の頻度が低下することにより、緊急停止の時にヘッド移動装置２５に大きなストレスの加わる量が減り、よって、ヘッド移動装置２５の寿命が延びる。

さらに、緊急停止に至る前に警戒移動制御により空移動速度が「低速状態」まで減速されることにより、通常状態時における「高速状態」の空移動速度は、警戒移動制御機能を持たない（つまり、緊急停止機能のみ持つ）従来の切断機のそれよりも高速に設定することが可能になる。すなわち、緊急停止機能のみでは、安全性を確保する観点から、空移動速度の上限は例えば１５ｍ／分〜２５ｍ／分程度である。他方、上記実施形態にかかる切断機１０では、「低速状態」の空移動速度を例えば１０ｍ／分以下に設定することで、安全性を確保しつつ「高速状態」の空移動速度の上限を従来の２階程度、例えば２５ｍ／分〜５０ｍ／分程度にまで高速化することができる。このように安全性を確保しつつ空移動速度を高速化することができると、加工時間中で空移動が占める時間割合が減ることになり、生産性が向上する。例えば、従来の切断機によれば、加工プログラムの１サイクル分の加工時間の３０％程度を空移動が占めるというケースは少なくない。そのようなケースにおいて、空移動速度が上記のように２倍程度に高速化されれば、大雑把に言って、加工時間の１５％程度が削減される、つまり、生産性が１５％程度向上することになる。

また、作業者がテーブル１２外に居るときに移動台車１８に近づいた場合にも、移動台車１８と作業者との間隔がまだ停止距離以上である時に、接触的に作業者が検出されて、移動台車１８が緊急停止する。これにより、作業者の安全性が向上する。

さらに、作業者が移動台車１８に乗っている時には、乗っていないときより低速で移動台車１８が移動する。そのため、作業者の安全性が向上する。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は本発明の説明のための例示にすぎず、本発明の範囲をこの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱することなく、その他の様々な態様でも実施することができる。

例えば、図８に示した乗車安全制御における、作業者が移動台車１８に乗っている時の「低速状態」の空移動速度と、図６に示した警戒移動制御における、作業者がいずれかの警戒領域に入ったときの「低速状態」の空移動速度とは、必ずしも同じである必要はなく、それぞれの目的に合った異なった速度であってよい。また、移動台車１８に乗車できないタイプの切断機の場合、当然のことながら、乗車安全制御は不要である。

また、図８に示した乗車安全制御における、作業者が乗車しているか否かを判断するための方法として、より確実性の高い方法、例えば移動台車１８の乗車区域の床に設置された圧力センサなどを用いた方法などを用いてもよい。

また、テーブル１２上方の横梁２０についてだけでなく、移動台車１８についても、警戒領域と緊急領域を用いた２段階の移動制御を実施するようにしてもよい。

また、各種の検出器には、他の様々な方式のものを採用することができる。

本発明の一実施形態にかかる切断機の平面図。 制御盤８０の構成および制御盤８０と他の部品との接続関係を示すブロック図。 被切断材から複数の製品１４０，１４２および１４４を切り出すときの切断ヘッド４の移動経路の例を示す平面図。 演算処理装置１００が行なう全体的な制御のフローチャート。 基本制御（S3）のフローチャート。 警戒移動制御（S4）のフローチャート。 緊急停止制御（S5）のフローチャート。 乗車安全制御（S6）のフローチャート。

符号の説明

１０ 熱切断機
１２ テーブル
１４ 作業領域
１６ ベース
１８ 移動台車
２０ 横梁
２２ キャリッジ
２４ 切断ヘッド
２５ ヘッド移動装置
２６ 横梁前方警戒検出器
３４ 横梁前方緊急検出器
４０ 横梁後方警戒検出器
４６ 横梁後方緊急検出器
５２ 台車前方緊急検出器
６２ 台車後方緊急検出器
８６ 安全柵ドア
８８ ドア開検出器
９０ 運転復帰スイッチ

Claims (11)

1. その上に被加工材が載置されるテーブル（１２）と、
   前記テーブル上の前記被加工材を切断する切断ヘッド（２４）と、
   前記切断ヘッドを支持し、前記テーブルの長尺方向と短尺方向とに移動して、前記切断ヘッドを前記テーブル上の前記被加工材に対して移動させるヘッド移動装置（２５）と、
   前記ヘッド移動装置（２５）を制御する制御装置（８０）と
   を備えた切断機（１０）において、
   前記ヘッド移動装置（２５）の前記テーブルの上方に存在する部分および前記切断ヘッド（２４）から所定距離範囲だけ離れて配置された所定の警戒領域に障害物が存在することを検出する警戒検出器（２６，４０）
   を更に備え、
   前記制御装置（８０）は、
   前記被加工材を切断しつつ前記切断ヘッドを移動させる時には、前記切断ヘッドの移動速度を所定の切断移動速度に制御し、他方、前記被加工材を切断せずに前記切断ヘッドを移動させる時には、前記切断ヘッドの移動速度を所定の空移動速度に制御する基本制御手段（S3）と、
   前記被加工材を切断せずに前記切断ヘッドが移動している場合、警戒検出器（２６，４０）に応答して、前記切断ヘッドの移動を停止することなく前記空移動速度を減速する警戒移動制御手段（S4）と
   を有することを特徴とする切断機。
2. 請求項１記載の切断機（１０）において、
   前記警戒領域よりも前記ヘッド移動装置（２５）の前記テーブルの上方に存在する部分または前記切断ヘッド（２４）の近くに配置された所定の緊急領域に障害物が存在することを検出する緊急検出器（３４，４６，５２，６８）
   を更に備え、
   前記制御装置（８０）は、
   前記緊急検出器（３４，４６，５２，６８）に応答して、前記切断ヘッドの移動を強制的に停止させる緊急停止制御手段（S5）
   を更に有することを特徴とする切断機。
3. 請求項１記載の切断機において、
   前記警戒検出器（２６，４０）は、非接触式のセンサ（２８，４２）を有して、前記障害物に接触することなしに前記障害物を検出することを特徴とする切断機。
4. 請求項２記載の切断機において、
   前記緊急検出器（３４，４６，５２，６８）は、接触式のセンサ（３６，４８，５４，６４）を有して、前記障害物に接触することにより前記障害物を検出することを特徴とする切断機。
5. 請求項２記載の切断機において、
   前記警戒領域と前記緊急領域との間の間隔が、前記切断ヘッドがまだ減速されてない空移動速度で移動しているときに要する停止距離以上の距離であることを特徴とする切断機。
6. 請求項２記載の切断機において、
   前記ヘッド移動装置（２５）は、
   前記テーブルの上方で前記短尺方向に延びて前記テーブルを跨ぎ、前記長尺方向に移動する横梁（２０）と、
   前記横梁に搭載され、前記横梁上を前記短尺方向に移動し、前記切断ヘッドを支持するキャリッジ（２２）と
   を有し、
   前記警戒検出器（２６，４０）は、
   前記長尺方向における前記横梁（２０）の前方において前記横梁（２０）から所定距離範囲だけ離れて配置され且つ前記横梁（２０）のほぼ全長にわたって前記短尺方向へ延びている横梁前方警戒領域、に障害物が存在することを検出する横梁前方警戒検出器（２６）と、
   前記長尺方向における前記横梁（２０）の後方において前記横梁（２０）から所定距離範囲だけ離れて配置され且つ前記横梁（２０）のほぼ全長にわたって前記短尺方向へ延びている横梁後方警戒領域、に障害物が存在することを検出する横梁後方警戒検出器（４０）と
   を有し、
   前記緊急検出器（３４，４６，５２，６８）は、
   前記長尺方向における前記横梁（２０）の前方において前記横梁前方警戒領域よりも前記横梁（２０）の近くに配置され且つ前記短尺方向において前記横梁（２０）のほぼ全長にわたっている横梁前方緊急領域、に障害物が存在することを検出する横梁前方緊急検出器（３４）と、
   前記長尺方向における前記横梁（２０）の後方において前記横梁後方警戒領域よりも前記横梁（２０）の近くに配置され且つ前記短尺方向において前記横梁（２０）のほぼ全長にわたっている横梁後方緊急領域、に障害物が存在することを検出する横梁後方緊急検出器（４６）と
   を有することを特徴とする切断機。
7. 請求項２または６記載の切断機において、
   前記ヘッド移動装置（２５）は、
   前記テーブルの外側にて前記長尺方向に移動する台車（１８）
   を有し、
   前記緊急検出器（３４，４６，５２，６８）は、
   前記長尺方向における前記台車（１８）の前方に配置され且つ前記短尺方向において前記台車（１８）のほぼ全幅にわたっている台車前方緊急領域、に障害物が存在することを検出する台車前方緊急検出器（５２）と、
   前記長尺方向における前記台車（１８）の後方に配置され且つ前記短尺方向において前記台車（１８）のほぼ全幅にわたっている台車後方緊急領域、に障害物が存在することを検出する台車後方緊急検出器（６８）と
   を有することを特徴とする切断機。
8. 請求項７記載の切断機において、
   前記台車前方緊急領域と前記台車後方緊急領域は、それぞれ、前記台車（１８）から前記長尺方向における前方および後方へ、前記停止距離以上の間隔だけ離れて配置されていることを特徴とする切断機。
9. 請求項１記載の切断機において、
   前記ヘッド移動装置（２５）は、作業者がそこに搭乗するための部分を有し、
   前記制御装置（８０）は、
   前記ヘッド移動装置に作業者が搭乗しているか否かを判断し、前記ヘッド移動装置に作業者が搭乗していると判断した場合には、前記ヘッド移動装置に作業者が搭乗していないと判断した場合よりも、前記空移動速度を低速に制限する搭乗安全制御手段を
   有することを特徴とする切断機。
10. その上に被加工材が載置されるテーブル（１２）と、
    前記テーブル上の前記被加工材を切断する切断ヘッド（２４）と、
    前記切断ヘッドを支持し、前記テーブルの長尺方向と短尺方向とに移動して、前記切断ヘッドを前記テーブル上の前記被加工材に対して移動させるヘッド移動装置（２５）と、
    前記ヘッド移動装置（２５）を制御する制御装置（８０）と
    を備えた切断機（１０）における、前記ヘッド移動装置（２５）を制御する方法において、
    前記ヘッド移動装置（２５）の前記テーブル上方に存在する部分および前記切断ヘッド（２４）から所定距離範囲だけ離れて配置された所定の警戒領域に障害物が存在するか否かを判断するステップと、
    前記被加工材を切断しつつ前記切断ヘッドを移動させる時には、前記切断ヘッドの移動速度を所定の切断移動速度に制御するステップと、
    前記被加工材を切断せずに前記切断ヘッドを移動させる時には、前記切断ヘッドの移動速度を所定の空移動速度に制御するステップと、
    前記被加工材を切断せずに前記切断ヘッドを移動させている時、前記警戒領域に障害物が存在すると判断されたならば、前記切断ヘッドの移動を継続しつつ前記空移動速度を減速するステップと、
    を有することを特徴とする制御方法。
11. 請求項１０記載の制御方法において、
    前記警戒領域よりも前記ヘッド移動装置（２５）の前記テーブル上方に存在する部分または前記切断ヘッド（２４）の近くに配置された所定の緊急領域に障害物が存在するか否かを判断するステップと、
    前記緊急領域に障害物が存在すると判断されたならば、前記切断ヘッドの移動を強制的に停止させるステップと
    を更に有することを特徴とする制御方法。

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