JP2017189800A - プレスブレーキの安全装置及びプレスブレーキの制御方法 - Google Patents

プレスブレーキの安全装置及びプレスブレーキの制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】レーザ光が材料によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させず、レーザ光が侵入物によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させるプレスブレーキの安全装置を提供する。【解決手段】投光器３０は、パンチ金型１４とダイ金型２４との間を通過するようにレーザ光Ｌ３０を射出する。受光器４１は光検出器を有し、レーザ光Ｌ３０の受光状態と遮光状態とを判別する。安全制御部４２は、上部テーブル１０を下降させているとき、パンチ金型１４の先端と材料Ｗの上端との第１の距離が、パンチ金型１４の先端と光検出器との第２の距離以上である条件を満たす期間においては、受光器４１が遮光状態であると判別したら、上部テーブル１０の下降を停止させるよう制御し、第１の距離が第２の距離未満である条件を満たす期間においては、受光器４１が遮光状態であると判別しても、上部テーブル１０の下降を停止させず下降を継続させるよう制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、プレスブレーキの安全装置に関する。
プレスブレーキは、パンチ金型が装着される上部テーブルと、ダイ金型が装着される下部テーブルとを備える。プレスブレーキは、上部テーブルを下部テーブルへと下降させて、金属の材料をパンチ金型とダイ金型とで挟んで折り曲げる。材料を曲げ加工する際、パンチ金型が下降する領域に人の手が入ってけがをすることを防止するため、プレスブレーキは、人の手等の侵入物が入ったことを検出して曲げ加工の動作を停止させる安全装置を備える。
安全装置の１つとして、侵入物がレーザ光を遮ると曲げ加工の動作を停止させる、いわゆるレーザ式の安全装置がある。この種の安全装置においては、レーザ光が曲げ加工される材料によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させないようにする必要がある。特許文献１及び２には、材料の上方に指が入り込まないと想定される安全間隔を設定し、パンチ金型が材料の上方の安全間隔で設定された領域に到達した以降は、安全装置を無効にすることが記載されている。
欧州特許第１３８７１２１号明細書 欧州特許第１５１５０７８号明細書
特許文献１には、６〜１４ｍｍを安全間隔とすることが記載されている。しかしながら、このような比較的短い距離でも安全装置を無効にすることは好ましくない。
本発明は、材料の上方に安全装置を無効にする領域を設定することなく、レーザ光が材料によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させず、レーザ光が侵入物によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させることができるプレスブレーキの安全装置を提供することを目的とする。
本発明は、上述した従来の技術の課題を解決するため、パンチ金型を保持するための上部テーブルと、ダイ金型を保持するための下部テーブルと、前記上部テーブルを下降及び上昇させるアクチュエータとを備えるプレスブレーキの安全装置であり、前記上部テーブルに装着され、前記パンチ金型と前記ダイ金型との間を通過するようにレーザ光を射出する投光器と、前記上部テーブルに装着され、前記パンチ金型と前記ダイ金型との間を通過したレーザ光を検出する光検出器を有して、前記レーザ光を受光する受光状態であるか前記レーザ光を受光しない遮光状態であるかを判別する受光器と、前記アクチュエータが、前記ダイ金型上に配置された材料を前記パンチ金型と前記ダイ金型とで挟んで曲げ加工するために前記上部テーブルを下降させているとき、前記パンチ金型の前記ダイ金型側の先端と前記材料の前記パンチ金型側の上端との第１の距離（ＨまたはＨｆ）が、前記パンチ金型の前記先端と前記光検出器との第２の距離（ｈ１〜ｈ３）以上である条件を満たす期間においては、前記受光器が遮光状態であると判別したら、前記上部テーブルの下降を停止させるよう制御し、前記第１の距離が前記第２の距離未満である条件を満たす期間においては、前記受光器が遮光状態であると判別しても、前記上部テーブルの下降を停止させず下降を継続させるよう制御する安全制御部とを備えることを特徴とするプレスブレーキの安全装置を提供する。
上記のプレスブレーキの安全装置において、前記受光器は、前記パンチ金型の移動経路に沿って配列された第１の複数の光検出器（Ｐｄ１〜Ｐｄ３）と、前記第１の複数の光検出器（Ｐｄ１〜Ｐｄ３）よりも前側に配列された第２の複数の光検出器（Ｐｄ４〜Ｐｄ６）とを有し、前記第１及び第２の複数の光検出器それぞれの光検出器が個別に前記レーザ光を検出したか否かに基づいて、受光状態であるか遮光状態であるかを判別することが好ましい。
上記のプレスブレーキの安全装置において、前記材料が平板状の板材の側方に前記パンチ金型側に立ち上がるフランジを有するとき、前記安全制御部は、前記受光器が、前記第１の複数の光検出器（Ｐｄ１〜Ｐｄ３）が前記レーザ光を検出したか否かに基づいて受光状態であるか遮光状態であるかを判別するときには、前記板材の上端を前記材料の前記パンチ金型側の上端として前記第１の距離（Ｈ）を算出し、前記受光器が、前記第２の複数の光検出器（Ｐｄ４〜Ｐｄ６）が前記レーザ光を検出したか否かに基づいて受光状態であるか遮光状態であるかを判別するときには、前記フランジの上端を前記材料の前記パンチ金型側の上端として前記第１の距離（Ｈｆ）を算出することが好ましい。
上記のプレスブレーキの安全装置において、前記安全制御部には、前記材料の加工の仕方を示す加工データに基づいて自動的に計算された前記フランジの高さを示す値が供給され、前記安全制御部は、前記フランジの高さに基づいて前記第１の距離を算出することが好ましい。
本発明のプレスブレーキの安全装置によれば、材料の上方に安全装置を無効にする領域を設定することなく、レーザ光が材料によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させず、レーザ光が侵入物によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させることができる。
一実施形態のプレスブレーキの安全装置の概略的な構成を示す図である。 一実施形態のプレスブレーキの安全装置の具体的な構成を示すブロック図である。 投光器より受光器を見たときの、フォトダイオードの配置の状態を示す模試的な平面図である。 フランジを有さない材料を曲げ加工する通常曲げ時に、安全制御部が安全動作を働かせるか否かを判定するために用いるパラメータを示す図である。 フランジを有する材料を曲げ加工する箱曲げ時に、安全制御部が安全動作を働かせるか否かを判定するために用いるパラメータを示す図である。 安全制御部の機能的な内部構成例を示すブロック図である。 通常曲げ時と箱曲げ時における曲げ加工の動作を停止させる停止条件と停止させない非停止条件とを表形式にまとめた図である。 プレスブレーキによって曲げ加工される材料の一例を示す斜視図である。 図８に示す材料が曲げ加工される途中の状態を示す斜視図である。 プレスブレーキ制御装置がプレスブレーキを制御して材料の曲げ加工を実行させるときの処理を示すフローチャートである。
以下、一実施形態のプレスブレーキの安全装置について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、プレスブレーキの概略的な構成を説明する。プレスブレーキは、上部テーブル１０と、下部テーブル２０とを備える。上部テーブル１０は、左右に設けた油圧シリンダ１１Ｌ及び１１Ｒによって、上下動するように構成されている。
アクチュエータ１２Ｌ及び１２Ｒは、それぞれ、油圧シリンダ１１Ｌ及び１１Ｒを駆動する。アクチュエータ１２Ｌ及び１２Ｒは、例えば、双方向回転ポンプ１２１と、双方向回転ポンプ１２１を正転または逆転させるモータ１２２とで構成される。
プレスブレーキ制御装置５０が、モータ１２２を正転させるようモータ１２２を制御すると、双方向回転ポンプ１２１が正転して油圧シリンダ１１Ｌ及び１１Ｒを下降させることができる。プレスブレーキ制御装置５０が、モータ１２２を逆転させるようモータ１２２を制御すると、双方向回転ポンプ１２１が逆転して油圧シリンダ１１Ｌ及び１１Ｒを上昇させることができる。プレスブレーキ制御装置５０は、ＮＣ装置によって構成することができる。
リニアエンコーダ１３Ｌ及び１３Ｒは、上部テーブル１０の上下方向の位置を検出する。リニアエンコーダ１３Ｌ及び１３Ｒが検出した位置情報は、プレスブレーキ制御装置５０及び後述する安全制御部４２に供給される。プレスブレーキ制御装置５０は、位置情報に基づいて上部テーブル１０の上下方向の位置を制御する。
上部テーブル１０には図示していない上部金型ホルダが取り付けられ、下部テーブル２０には図示していない下部金型ホルダが取り付けられている。上部金型ホルダにはパンチ金型１４が装着され、下部金型ホルダにはダイ金型２４が装着されている。このようにして、上部テーブル１０はパンチ金型１４を保持し、下部テーブル２０はダイ金型２４を保持する。例えば平板状の板材である材料Ｗは、ダイ金型２４上に配置されている。上部テーブル１０を下降させると、材料Ｗはパンチ金型１４とダイ金型２４とによって挟まれて折り曲げられる。
次に、本実施形態のプレスブレーキの安全装置の概略的な構成を説明する。図１において、上部テーブル１０の左側には、アーム１５Ｌを介して投光器３０が装着されている。上部テーブル１０の右側には、アーム１５Ｒを介して、受光器４１と安全制御部４２とを含む受光ユニット４０が装着されている。安全制御部４２は受光ユニット４０の外部に設けられていてもよい。
投光器３０は、パンチ金型１４とダイ金型２４との間を通過するように受光器４１に向けてレーザ光Ｌ３０を射出し、受光器４１はレーザ光Ｌ３０を受光する。上部テーブル１０が下降すると、レーザ光Ｌ３０が材料Ｗによって遮られるまで、受光器４１はレーザ光Ｌ３０を受光する。
安全制御部４２は、受光器４１がレーザ光Ｌ３０を受光する受光状態であるか、レーザ光Ｌ３０を受光しない遮光状態であるかによって、上部テーブル１０の下降を停止させるか否かを決定する停止信号Ｓstopを生成して出力する。停止信号Ｓstopは、値が“０”であれば上部テーブル１０の下降を停止させず下降を継続させることを示し、値が“１”であれば上部テーブル１０の下降を停止さることを示す。
受光器４１がレーザ光Ｌ３０を受光すれば、レーザ光Ｌ３０は手等の侵入物によって遮られていないということである。そこで、安全制御部４２は停止信号Ｓstopとして値“０”を出力する。上部テーブル１０が下降する途中でレーザ光Ｌ３０が手等の侵入物によって遮られると、受光器４１はレーザ光Ｌ３０を受光しない。そこで、安全制御部４２は停止信号Ｓstopとして値“１”を出力する。
後述するように、安全制御部４２は、レーザ光Ｌ３０が材料Ｗ（またはダイ金型２４）によって遮られて受光器４１がレーザ光Ｌ３０を受光しなかった場合には、停止信号Ｓstopとして値“１”を出力しないように構成されている。
安全制御部４２が停止信号Ｓstopとして値“１”を出力すると、プレスブレーキ制御装置５０は上部テーブル１０の下降を停止させ、プレスブレーキによる材料の曲げ加工を中断させる。
図２及び図３を用いて、プレスブレーキの安全装置の具体的な構成を説明する。図２に示すように、投光器３０はレーザ光源３０１と、レーザ光源３０１が射出した拡散光のレーザ光を平行光であるレーザ光Ｌ３０とするコリメートレンズ３０２とを有する。
受光器４１は、例えば６個のフォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６を有する。便宜上、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６にはそれぞれ１〜６の数字を付している。フォトダイオードは光検出器の一例である。フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６は、レーザ光Ｌ３０の受光状態と遮光状態とを個別に検出する。受光器４１は、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６それぞれの出力信号を増幅する増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６と、増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６より出力される電流値に基づいて、レーザ光Ｌ３０が遮られているか否かを示す判別値を出力する判別値出力部４１１とを有する。
図３は、投光器３０より受光器４１を見たときの、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６の配置の状態を示している。図３の右側がプレスブレーキの前側、左側がプレスブレーキの奥側である。
フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３は、パンチ金型１４がダイ金型２４の方向へと下降していくときのパンチ金型１４の移動経路に沿って垂直方向に配列されている。フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３は、移動経路上、または、移動経路よりもわずかに奥側に配列されている。フォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６は、移動経路よりも前側に垂直方向に配置されている。フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４、Ｐｄ２及びＰｄ５、Ｐｄ３及びＰｄ６は、垂直方向の同じ位置に配置されている。
パンチ金型１４の移動経路に沿って配置するフォトダイオードと、移動経路よりも前側に配置するフォトダイオードの数は３個に限定されることはなく、２個でもよいし、４個以上でもよい。レーザ光Ｌ３０を受光するフォトダイオードの数は限定されない。フォトダイオードの数が多いほど、侵入物を検出しやすくなる。
一例として、判別値出力部４１１は、増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６がレーザ光Ｌ３０を受光して増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６より所定レベル以上の電流値が出力される場合には、レーザ光Ｌ３０が遮られていないことを示す判別値“０”を出力する。判別値出力部４１１は、増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６のいずれかがレーザ光Ｌ３０を受光せず、増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６のうち対応する増幅器より所定レベル以上の電流値が出力されない場合には、レーザ光Ｌ３０が遮られたことを示す判別値“１”を出力する。
安全制御部４２は、２つの中央処理装置（ＣＰＵ）４２１及び４２２を有する。判別値出力部４１１より出力された判別値はＣＰＵ４２１及び４２２に供給される。図２においては、判別値出力部４１１からＣＰＵ４２１及び４２２への信号線を１本で表現しているが、ＣＰＵ４２１及び４２２には、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６それぞれの出力信号に基づく判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６が並列的に供給される。
ＣＰＵ４２１及び４２２には、リニアエンコーダ１３Ｌ及び１３Ｒが検出した位置情報であるプレスブレーキのストロークが供給される。プレスブレーキのストロークは、パラメータのうちの１つである。また、ＣＰＵ４２１及び４２２には、プレスブレーキ制御装置５０より、プレスブレーキ（安全装置を含む）の各種のパラメータが供給される。プレスブレーキ制御装置５０よりＣＰＵ４２１及び４２２に供給されるパラメータは、パンチ金型１４及びダイ金型２４に関する情報、材料Ｗに関する情報、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６の取り付け位置に関する情報を含む。
プレスブレーキのストロークをＣＰＵ４２１及び４２２に供給しない場合には、プレスブレーキ制御装置５０がプレスブレーキのストロークをＣＰＵ４２１及び４２２に供給すればよい。
ＣＰＵ４２１及び４２２は、入力されたパラメータ、及び、判別値出力部４１１より出力された判別値に基づいて、パンチ金型１４が下降する領域に手等の侵入物が入った否かを検出する。
安全制御部４２は、パンチ金型１４が下降する領域に手等の侵入物が入ったときに上部テーブル１０の下降を確実に停止させるよう、２つのＣＰＵ４２１及び４２２を有する。これにより、万が一、一方のＣＰＵが故障した場合でも安全動作を働かせることができる。安全制御部４２を１つのＣＰＵで構成してもよいし、３個以上のＣＰＵで構成してもよい。
ここでは安全制御部４２をＣＰＵで構成して、侵入物の有無をソフトウェアによって検出しているが、安全制御部４２をハードウェアによる回路によって構成して侵入物の有無を検出してもよい。
プレスブレーキ制御装置５０は、スライド制御処理部５０１を有する。スライド制御処理部５０１には材料Ｗを曲げ加工する際の目標ストロークが与えられる。スライド制御処理部５０１は、上部テーブル１０を目標ストロークだけ下降させるようアクチュエータ１２Ｌ及び１２Ｒを制御する。ＣＰＵ４２１または４２２が停止信号Ｓstopとして値“１”をスライド制御処理部５０１に供給すると、スライド制御処理部５０１は、上部テーブル１０の下降を停止させるようアクチュエータ１２Ｌ及び１２Ｒを制御する。
図４〜図６を用いて、本実施形態のプレスブレーキの安全装置の具体的な動作を説明する。図４は平板状の材料Ｗを曲げ加工する場合、図５は平板状の板材の側方に上方（パンチ金型１４側）に立ち上がるフランジＷＦがある材料Ｗを曲げ加工する場合を示している。図４のような曲げ加工を通常曲げと称し、図５のような曲げ加工を箱曲げと称することとする。
材料Ｗを曲げ加工する加工プログラムを開始すると、安全制御部４２（ＣＰＵ４２１及び４２２）には、図４または図５に示す、上部テーブル１０の下端から下部テーブル２０の上端までの距離であるストロークＳｔが供給される。ストロークＳｔは上部テーブル１０の下降または上昇に伴って変化する値である。安全制御部４２は、リニアエンコーダ１３Ｌ及び１３Ｒが検出した上部テーブル１０の位置情報に基づいてストロークＳｔを得ることができる。
プレスブレーキ制御装置５０は、加工プログラムの開始時に、図４または図５に示すストロークＳｔ以外のパラメータを安全制御部４２に供給する。プレスブレーキ制御装置５０が安全制御部４２に供給するパラメータは、より詳細には以下のとおりである。
プレスブレーキ制御装置５０は、パンチ金型１４の高さＴｈ、ダイ金型２４の高さＤｈ、パンチ金型１４の先端（ダイ金型２４側の端部）から、フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４、Ｐｄ２及びＰｄ５、Ｐｄ３及びＰｄ６までの距離ｈ１〜ｈ３を示す情報を安全制御部４２に供給する。距離ｈ１〜ｈ３は予め設定された固定値である。プレスブレーキ制御装置５０は、板厚ｔ、フランジＷＦがある材料Ｗの場合にはフランジ高さＦｈを示す値を安全制御部４２に供給する。
図６は、ＣＰＵ４２１及び４２２の機能的な内部構成例を示している。図６において、加算器４２０１は、パンチ金型１４の高さＴｈ、ダイ金型２４の高さＤｈ、板厚ｔそれぞれの値を加算して、（Ｔｈ＋Ｄｈ＋ｔ）を示す値を算出する。減算器４２０２は、ストロークＳｔから（Ｔｈ＋Ｄｈ＋ｔ）を示す値を減算することによって、パンチ金型１４の先端から材料Ｗの上端までの距離Ｈを算出する。図４における距離Ｈは、パンチ金型１４の先端から材料Ｗの上面までの距離である。図５における距離Ｈは、パンチ金型１４の先端から材料Ｗの平板部分の上面までの距離である。
図５に示す箱曲げ時には、減算器４２０３にはフランジ高さＦｈが入力される。減算器４２０３は、距離Ｈからフランジ高さＦｈを減算することによって、図５に示す、パンチ金型１４の先端からフランジＷＦの上端までの距離Ｈｆを算出する。フランジＷＦが存在する部分では、フランジＷＦの上端が材料Ｗの上端となる。
スイッチ４２０４の端子Ｔａには距離Ｈを示す値が入力され、端子Ｔｂには距離Ｈｆ示す値が入力される。スイッチ４２０４には、プレスブレーキ制御装置５０より、選択信号Ｓselが供給される。スイッチ４２０４は、選択信号Ｓselが通常曲げを示すとき端子Ｔａを選択し、選択信号Ｓselが箱曲げを示すとき端子Ｔｂを選択する。
まず、通常曲げ時のＣＰＵ４２１及び４２２の動作を説明する。比較器４２０５〜４２０７及び４２１１〜４２１３には全て距離Ｈを示す値が入力される。比較器４２０５及び４２１１、４２０６及び４２１２、４２０７及び４２１３には、それぞれ、距離ｈ１〜ｈ３を示す値が入力される。
比較器４２０５及び４２１１、４２０６及び４２１２、４２０７及び４２１３は、距離Ｈを示す値とそれぞれ距離ｈ１〜ｈ３を示す値とを比較して、Ｈ≧ｈ１、Ｈ≧ｈ２、Ｈ≧ｈ３を満たせば値“１”を出力する。
Ｈ≧ｈ３を満たすということは、上部テーブル１０は、フォトダイオードＰｄ３及びＰｄ６の位置が材料Ｗの上面に到達する位置まで下降していないということである。Ｈ≧ｈ２を満たすということは、上部テーブル１０は、フォトダイオードＰｄ２及びＰｄ５の位置が材料Ｗの上面に到達する位置まで下降していないということである。Ｈ≧ｈ１を満たすということは、上部テーブル１０は、フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４の位置が材料Ｗの上面に到達する位置まで下降していないということである。
比較器４２０５〜４２０７及び４２１１〜４２１３が全て値“１”を出力するとき、値“１”は、それぞれ、ＡＮＤ回路４２０８〜４２１０及び４２１４〜４２１６に供給される。ＡＮＤ回路４２０８〜４２１０には、それぞれ、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３の出力信号に基づく判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ３が供給され、ＡＮＤ回路４２１４〜４２１６には、それぞれ、フォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６の出力信号に基づく判別値Ｄｅｔ４〜Ｄｅｔ６が供給される。
レーザ光Ｌ３０が侵入物によって遮られなければ、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６は判別値“０”である。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、ＡＮＤ回路４２０８〜４２１０及び４２１４〜４２１６の出力である停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力する。
フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６が材料Ｗの上面に到達する位置まで下降しておらず、比較器４２０５〜４２０７及び４２１１〜４２１３が全て値“１”を出力している状態で、レーザ光Ｌ３０が侵入物によって遮られ、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６のうちのいずれかが判別値“１”となったとする。
すると、ＡＮＤ回路４２０８〜４２１０及び４２１４〜４２１６のうち、判別値“１”である判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６が供給されるＡＮＤ回路の出力は値“１”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させることを示す値“１”を出力する。
比較器４２０５及び４２１１、４２０６及び４２１２、４２０７及び４２１３は、距離Ｈを示す値とそれぞれ距離ｈ１〜ｈ３を示す値とを比較して、Ｈ＜ｈ１、Ｈ＜ｈ２、Ｈ＜ｈ３を満たせば値“０”を出力する。上部テーブル１０が下降していくと、まず、フォトダイオードＰｄ３及びＰｄ６の位置が材料Ｗの上面に到達し、比較器４２０７及び４２１３は値“０”を出力する。
このとき、レーザ光Ｌ３０は材料Ｗによって遮られ、フォトダイオードＰｄ３及びＰｄ６はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ３及びＤｅｔ６は判別値“１”となる。ＡＮＤ回路４２１０及び４２１６には比較器４２０７及び４２１３より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２１０及び４２１６の出力は値“０”となる。
従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させることを示す値“１”を出力することはなく、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
上部テーブル１０がさらに下降していくと、次に、フォトダイオードＰｄ２及びＰｄ５の位置が材料Ｗの上面に到達し、比較器４２０６及び４２１２は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０は材料Ｗによって遮られ、フォトダイオードＰｄ２及びＰｄ５はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ２及びＤｅｔ５は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２０９及び４２１５には比較器４２０６及び４２１２より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２０９及び４２１５の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
上部テーブル１０がさらに下降していくと、最後に、フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４の位置が材料Ｗの上面に到達し、比較器４２０５及び４２１１は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０は材料Ｗによって遮られ、フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ１及びＤｅｔ４は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２０８及び４２１４には比較器４２０５及び４２１１より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２０８及び４２１４の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
このように、上部テーブル１０が下降して、レーザ光Ｌ３０が材料Ｗによって遮られてフォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６がレーザ光Ｌ３０を受光しない遮光状態となった場合でも、上部テーブル１０の下降を停止さず、材料Ｗの曲げ加工を継続させることができる。
加工プログラムの開始後、材料Ｗの曲げ加工が完了するまで、受光器４１は、上部テーブル１０の位置に関わらず常時動作しており、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６を出力する。よって、安全制御部４２が無効とされる期間はなく、安全制御部４２が常時動作しているので、安全性を向上させることができる。
材料Ｗの曲げ加工完了後、プレスブレーキ制御装置５０（スライド制御処理部５０１）は、上部テーブル１０を上昇させる。上部テーブル１０の上昇時には以上説明した安全動作を働かせる必要はない。安全制御部４２は、ストロークＳｔが増大するときには停止信号Ｓstopを強制的に値“０”とすればよい。
次に、図５に示す箱曲げの場合のＣＰＵ４２１及び４２２の動作を、通常曲げ時の動作との相違点を中心に説明する。比較器４２０５〜４２０７には距離Ｈを示す値が入力される。箱曲げ時には選択信号Ｓselによって端子Ｔｂが選択されるので、比較器４２１１〜４２１３にはパンチ金型１４の先端からフランジＷＦの上端までの距離Ｈｆを示す値が入力される。
上部テーブル１０が下降していくと、まず、フォトダイオードＰｄ６の位置がフランジＷＦの上端に到達し、比較器４２１３は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０はフランジＷＦによって遮られ、フォトダイオードＰｄ６はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ６は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２１６には比較器４２１３より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２１６の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
上部テーブル１０がさらに下降していくと、次に、フォトダイオードＰｄ５の位置がフランジＷＦの上端に到達し、比較器４２１２は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０はフランジＷＦによって遮られ、フォトダイオードＰｄ５はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ５は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２１５には比較器４２１２より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２１５の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
上部テーブル１０がさらに下降していくと、最後に、フォトダイオードＰｄ４の位置がフランジＷＦの上端に到達し、比較器４２１１は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０はフランジＷＦによって遮られ、フォトダイオードＰｄ４はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ４は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２１４には比較器４２１１より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２１４の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
このように、材料ＷがフランジＷＦを有する箱曲げの場合には、比較器４２１１〜４２１３に距離Ｈを示す値の代わりに距離Ｈｆを示す値が入力される。従って、Ｆレーザ光Ｌ３０がフランジＷによって遮られてフォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６がレーザ光Ｌ３０を受光しない状態となった場合でも、上部テーブル１０の下降を停止さず、材料Ｗの曲げ加工を継続させることができる。
以上説明した通常曲げ時と箱曲げ時における曲げ加工の動作を停止させる停止条件と、停止させない非停止条件とを表形式にまとめると、図７に示すとおりである。図７において、ｈｉのｉは１、２、または３である。
図７に示すように、通常曲げ時においては、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３及びＰｄ４〜Ｐｄ６でＨ≧ｈｉのとき、停止条件となる。安全制御部４２は、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６それぞれが判別値“０”であるか判別値“１”であるかによって、上部テーブル１０の下降を停止させるか否かを決定する。
また、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３及びＰｄ４〜Ｐｄ６でＨ＜ｈｉのとき、非停止条件となる。安全制御部４２は、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６のいずれかが判別値“１”となっても、上部テーブル１０の下降を停止させない。
図７に示すように、箱曲げ時においては、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３でＨ≧ｈｉ、フォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６でＨｆ≧ｈｉのとき、停止条件となる。安全制御部４２は、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６それぞれが判別値“０”であるか判別値“１”であるかによって、上部テーブル１０の下降を停止させるか否かを決定する。
また、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３でＨ＜ｈｉ、フォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６でＨｆ＜ｈｉのとき、非停止条件となる。安全制御部４２は、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６のいずれかが判別値“１”となっても、上部テーブル１０の下降を停止させない。
本実施形態のプレスブレーキの安全装置によれば、材料ＷがフランジＷＦを有するか否かに関わらず、レーザ光が侵入物によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させ、レーザ光が材料Ｗによって遮られた場合には曲げ加工の動作を継続させることができる。
ここで、図８に示す材料Ｗを曲げ加工する場合を例として、材料Ｗがプレスブレーキによってどのように曲げ加工されるかを説明する。材料Ｗには、破線で示す辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４を辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４の順で折り曲げる曲げ加工が施されるとする。この場合、辺Ｗｓ１及びＷｓ２を曲げ加工するときには通常曲げとなる。図９に示すように、辺Ｗｓ３を曲げ加工するときには箱曲げとなる。辺Ｗｓ４を曲げ加工するときも箱曲げとなる。
図１０に示すように、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ１にて、サーバやコンピュータより、材料Ｗの加工の仕方を示す加工データを受信する。加工データには、材料Ｗの形状データが含まれる。プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ２にて、加工データに基づいて加工順を自動的に決定する。オペレータが加工順を手動で設定してもよい。
プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ３にて、辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４それぞれの曲げ加工が通常曲げであるか箱曲げであるかを判定する。箱曲げであれば、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ３にて、フランジＷＦの高さＦｈを自動的に計算する。オペレータがフランジＷＦの高さＦｈを手動で設定してもよい。プレスブレーキ制御装置５０は、辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４それぞれの曲げ加工に対して、通常曲げを示す選択信号Ｓselと箱曲げを示す選択信号Ｓselとを設定することができる。
プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ４にて、安全制御部４２にフランジＷＦの高さＦｈを含む各種のパラメータを送信する。プレスブレーキ制御装置５０は、オペレータによって例えばフットスイッチの押下等の加工開始の操作がなされると、ステップＳ５にて、曲げ加工を開始する。ここでの曲げ加工は、辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４のように複数の曲げ加工がある場合には、１つ目の曲げ加工ということである。
プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ６にて、安全制御部４２より停止信号Ｓstopとして値“１”が入力されたか否かを判定する。値“１”が入力されなければ（NO）、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ７にて、加工が完了したか否かを判定する。加工が完了していなければ（NO）、プレスブレーキ制御装置５０はステップＳ６及びＳ７の処理を繰り返す。
加工が完了していれば（YES）、プレスブレーキ制御装置５０は上部テーブル１０を上昇させ、ステップＳ８にて、次の曲げ加工があるか否かを判定する。次の曲げ加工があれば（YES）、オペレータは、次の曲げ加工のために材料Ｗをパンチ金型１４上に配置して、再びステップＳ５にて、オペレータによる加工開始の操作に応答して曲げ加工を開始する。以降、全ての曲げ加工を完了するまでステップＳ５〜Ｓ８の処理が繰り返される。ステップＳ８にて次の曲げ加工がなければ（NO）、全ての曲げ加工が完了したということであり、プレスブレーキ制御装置５０は処理を終了させる。
以上の曲げ加工の際、ステップＳ６にて値“１”が入力されたら（YES）、パンチ金型１４が下降する領域に手等の侵入物が入ったということである。そこで、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ９にて、上部テーブル１０の下降を停止させて曲げ加工を中断させ、曲げ加工の処理を終了させる。
プレスブレーキ制御装置５０は、曲げ加工を中断させて処理を終了させる代わりに、ステップＳ９にて、曲げ加工を一時停止させた後に、曲げ加工を再開させる指示がなされた場合には停止した状態から再開させて曲げ加工を継続させるようにしてもよい。この場合には、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ９の後にステップＳ７に移行させればよい。
以上のように、本実施形態のプレスブレーキの安全装置によれば、材料Ｗの上方に安全装置を無効にする領域を設定しないので、安全性を向上させることができる。本実施形態のプレスブレーキの安全装置によれば、材料Ｗがフランジを有するか否かに関わらず、手等の侵入物がレーザ光を遮った場合には曲げ加工の動作を停止させ、材料Ｗがレーザ光を遮った場合には曲げ加工の動作を停止させることができる。
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
１０ 上部テーブル
１２Ｌ，１２Ｒ アクチュエータ
１４ パンチ金型
２０ 下部テーブル
２４ ダイ金型
３０ 投光器
４１ 受光器
４２ 安全制御部
Ｌ３０ レーザ光
Ｐｄ１〜Ｐｄ６ フォトダイオード（光検出器）
Ｗ 材料
本発明は、プレスブレーキの安全装置及びプレスブレーキの制御方法に関する。
プレスブレーキは、パンチ金型が装着される上部テーブルと、ダイ金型が装着される下部テーブルとを備える。プレスブレーキは、上部テーブルを下部テーブルへと下降させて、金属の材料をパンチ金型とダイ金型とで挟んで折り曲げる。材料を曲げ加工する際、パンチ金型が下降する領域に人の手が入ってけがをすることを防止するため、プレスブレーキは、人の手等の侵入物が入ったことを検出して曲げ加工の動作を停止させる安全装置を備える。
安全装置の１つとして、侵入物がレーザ光を遮ると曲げ加工の動作を停止させる、いわゆるレーザ式の安全装置がある。この種の安全装置においては、レーザ光が曲げ加工される材料によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させないようにする必要がある。特許文献１及び２には、材料の上方に指が入り込まないと想定される安全間隔を設定し、パンチ金型が材料の上方の安全間隔で設定された領域に到達した以降は、安全装置を無効にすることが記載されている。
欧州特許第１３８７１２１号明細書 欧州特許第１５１５０７８号明細書
特許文献１には、６〜１４ｍｍを安全間隔とすることが記載されている。しかしながら、このような比較的短い距離でも安全装置を無効にすることは好ましくない。
本発明は、材料の上方に安全装置を無効にする領域を設定することなく、レーザ光が材料によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させず、レーザ光が侵入物によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させることができるプレスブレーキの安全装置及びプレスブレーキの制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、パンチ金型を保持するための上部テーブルと、ダイ金型を保持するための下部テーブルと、前記上部テーブルを下降及び上昇させるアクチュエータとを備えるプレスブレーキの安全装置であり、前記上部テーブルに装着され、前記パンチ金型と前記ダイ金型との間を通過するようにレーザ光を射出する投光器と、前記上部テーブルに装着され、前記パンチ金型と前記ダイ金型との間を通過したレーザ光を検出する光検出器を有して、前記レーザ光を受光する受光状態であるか前記レーザ光を受光しない遮光状態であるかを判別する受光器と、前記アクチュエータが、前記ダイ金型上に配置された材料を前記パンチ金型と前記ダイ金型とで挟んで曲げ加工するために前記上部テーブルを下降させているとき、前記パンチ金型の前記ダイ金型側の先端と前記材料の前記パンチ金型側の上端との第１の距離が、前記パンチ金型の前記先端と前記光検出器との第２の距離以上である条件を満たす期間においては、前記受光器が遮光状態であると判別したら、前記上部テーブルの下降を停止させるよう制御し、前記第１の距離が前記第２の距離未満である条件を満たす期間においては、前記受光器が遮光状態であると判別しても、前記上部テーブルの下降を停止させず下降を継続させるよう制御する安全制御部とを備えることを特徴とするプレスブレーキの安全装置を提供する。
本発明は、上部テーブルに装着された投光器によって、前記上部テーブルに保持されたパンチ金型と下部テーブルに保持されたダイ金型との間を通過するようにレーザ光を射出し、前記パンチ金型と前記ダイ金型との間を通過したレーザ光を前記上部テーブルに装着された受光器が備える光検出器が検出するか否かに基づいて、前記受光器が前記レーザ光を受光する受光状態であるか受光しない遮光状態であるかを判別し、前記上部テーブルを下降及び上昇させるアクチュエータが、前記ダイ金型上に配置された材料を前記パンチ金型と前記ダイ金型とで挟んで曲げ加工するために前記上部テーブルを下降させているとき、前記パンチ金型の前記ダイ金型側の先端と前記材料の前記パンチ金型側の上端との第１の距離が、前記パンチ金型の前記先端と前記光検出器との第２の距離以上である条件を満たす期間においては、前記受光器が遮光状態であると判別したら、前記上部テーブルの下降を停止させるよう前記アクチュエータを制御し、前記アクチュエータが、前記ダイ金型上に配置された材料を前記パンチ金型と前記ダイ金型とで挟んで曲げ加工するために前記上部テーブルを下降させているとき、前記第１の距離が前記第２の距離未満である条件を満たす期間においては、前記受光器が遮光状態であると判別しても、前記上部テーブルの下降を停止させず下降を継続させるよう前記アクチュエータを制御することを特徴とするプレスブレーキの制御方法を提供する。
本発明のプレスブレーキの安全装置及びプレスブレーキの制御方法によれば、材料の上方に安全装置を無効にする領域を設定することなく、レーザ光が材料によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させず、レーザ光が侵入物によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させることができる。
一実施形態のプレスブレーキの安全装置の概略的な構成を示す図である。 一実施形態のプレスブレーキの安全装置の具体的な構成を示すブロック図である。 投光器より受光器を見たときの、フォトダイオードの配置の状態を示す模試的な平面図である。 フランジを有さない材料を曲げ加工する通常曲げ時に、安全制御部が安全動作を働かせるか否かを判定するために用いるパラメータを示す図である。 フランジを有する材料を曲げ加工する箱曲げ時に、安全制御部が安全動作を働かせるか否かを判定するために用いるパラメータを示す図である。 安全制御部の機能的な内部構成例を示すブロック図である。 通常曲げ時と箱曲げ時における曲げ加工の動作を停止させる停止条件と停止させない非停止条件とを表形式にまとめた図である。 プレスブレーキによって曲げ加工される材料の一例を示す斜視図である。 図８に示す材料が曲げ加工される途中の状態を示す斜視図である。 プレスブレーキ制御装置がプレスブレーキを制御して材料の曲げ加工を実行させるときの処理を示すフローチャートである。
以下、一実施形態のプレスブレーキの安全装置及びプレスブレーキの制御方法について、添付図面を参照して説明する。まず、図１を用いて、プレスブレーキの概略的な構成を説明する。プレスブレーキは、上部テーブル１０と、下部テーブル２０とを備える。上部テーブル１０は、左右に設けた油圧シリンダ１１Ｌ及び１１Ｒによって、上下動するように構成されている。
アクチュエータ１２Ｌ及び１２Ｒは、それぞれ、油圧シリンダ１１Ｌ及び１１Ｒを駆動する。アクチュエータ１２Ｌ及び１２Ｒは、例えば、双方向回転ポンプ１２１と、双方向回転ポンプ１２１を正転または逆転させるモータ１２２とで構成される。
プレスブレーキ制御装置５０が、モータ１２２を正転させるようモータ１２２を制御すると、双方向回転ポンプ１２１が正転して油圧シリンダ１１Ｌ及び１１Ｒを下降させることができる。プレスブレーキ制御装置５０が、モータ１２２を逆転させるようモータ１２２を制御すると、双方向回転ポンプ１２１が逆転して油圧シリンダ１１Ｌ及び１１Ｒを上昇させることができる。プレスブレーキ制御装置５０は、ＮＣ装置によって構成することができる。
リニアエンコーダ１３Ｌ及び１３Ｒは、上部テーブル１０の上下方向の位置を検出する。リニアエンコーダ１３Ｌ及び１３Ｒが検出した位置情報は、プレスブレーキ制御装置５０及び後述する安全制御部４２に供給される。プレスブレーキ制御装置５０は、位置情報に基づいて上部テーブル１０の上下方向の位置を制御する。
上部テーブル１０には図示していない上部金型ホルダが取り付けられ、下部テーブル２０には図示していない下部金型ホルダが取り付けられている。上部金型ホルダにはパンチ金型１４が装着され、下部金型ホルダにはダイ金型２４が装着されている。このようにして、上部テーブル１０はパンチ金型１４を保持し、下部テーブル２０はダイ金型２４を保持する。例えば平板状の板材である材料Ｗは、ダイ金型２４上に配置されている。上部テーブル１０を下降させると、材料Ｗはパンチ金型１４とダイ金型２４とによって挟まれて折り曲げられる。
次に、本実施形態のプレスブレーキの安全装置の概略的な構成を説明する。図１において、上部テーブル１０の左側には、アーム１５Ｌを介して投光器３０が装着されている。上部テーブル１０の右側には、アーム１５Ｒを介して、受光器４１と安全制御部４２とを含む受光ユニット４０が装着されている。安全制御部４２は受光ユニット４０の外部に設けられていてもよい。
投光器３０は、パンチ金型１４とダイ金型２４との間を通過するように受光器４１に向けてレーザ光Ｌ３０を射出し、受光器４１はレーザ光Ｌ３０を受光する。上部テーブル１０が下降すると、レーザ光Ｌ３０が材料Ｗによって遮られるまで、受光器４１はレーザ光Ｌ３０を受光する。
安全制御部４２は、受光器４１がレーザ光Ｌ３０を受光する受光状態であるか、レーザ光Ｌ３０を受光しない遮光状態であるかによって、上部テーブル１０の下降を停止させるか否かを決定する停止信号Ｓstopを生成して出力する。停止信号Ｓstopは、値が“０”であれば上部テーブル１０の下降を停止させず下降を継続させることを示し、値が“１”であれば上部テーブル１０の下降を停止さることを示す。
受光器４１がレーザ光Ｌ３０を受光すれば、レーザ光Ｌ３０は手等の侵入物によって遮られていないということである。そこで、安全制御部４２は停止信号Ｓstopとして値“０”を出力する。上部テーブル１０が下降する途中でレーザ光Ｌ３０が手等の侵入物によって遮られると、受光器４１はレーザ光Ｌ３０を受光しない。そこで、安全制御部４２は停止信号Ｓstopとして値“１”を出力する。
後述するように、安全制御部４２は、レーザ光Ｌ３０が材料Ｗ（またはダイ金型２４）によって遮られて受光器４１がレーザ光Ｌ３０を受光しなかった場合には、停止信号Ｓstopとして値“１”を出力しないように構成されている。
安全制御部４２が停止信号Ｓstopとして値“１”を出力すると、プレスブレーキ制御装置５０は上部テーブル１０の下降を停止させ、プレスブレーキによる材料の曲げ加工を中断させる。
図２及び図３を用いて、プレスブレーキの安全装置の具体的な構成を説明する。図２に示すように、投光器３０はレーザ光源３０１と、レーザ光源３０１が射出した拡散光のレーザ光を平行光であるレーザ光Ｌ３０とするコリメートレンズ３０２とを有する。
受光器４１は、例えば６個のフォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６を有する。便宜上、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６にはそれぞれ１〜６の数字を付している。フォトダイオードは光検出器の一例である。フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６は、レーザ光Ｌ３０の受光状態と遮光状態とを個別に検出する。
受光器４１は、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６それぞれの出力信号を増幅する増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６と、増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６より出力される電流値に基づいて、レーザ光Ｌ３０が遮られているか否かを示す判別値を出力する判別値出力部４１１とを有する。
図３は、投光器３０より受光器４１を見たときの、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６の配置の状態を示している。図３の右側がプレスブレーキの前側、左側がプレスブレーキの奥側である。
フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３は、パンチ金型１４がダイ金型２４の方向へと下降していくときのパンチ金型１４の移動経路に沿って垂直方向に配列されている。フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３は、移動経路上、または、移動経路よりもわずかに奥側に配列されている。フォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６は、移動経路よりも前側に垂直方向に配置されている。フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４、Ｐｄ２及びＰｄ５、Ｐｄ３及びＰｄ６は、垂直方向の同じ位置に配置されている。
パンチ金型１４の移動経路に沿って配置するフォトダイオードと、移動経路よりも前側に配置するフォトダイオードの数は３個に限定されることはなく、２個でもよいし、４個以上でもよい。レーザ光Ｌ３０を受光するフォトダイオードの数は限定されない。フォトダイオードの数が多いほど、侵入物を検出しやすくなる。
一例として、判別値出力部４１１は、増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６がレーザ光Ｌ３０を受光して増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６より所定レベル以上の電流値が出力される場合には、レーザ光Ｌ３０が遮られていないことを示す判別値“０”を出力する。判別値出力部４１１は、増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６のいずれかがレーザ光Ｌ３０を受光せず、増幅器Ａｐ１〜Ａｐ６のうち対応する増幅器より所定レベル以上の電流値が出力されない場合には、レーザ光Ｌ３０が遮られたことを示す判別値“１”を出力する。
安全制御部４２は、２つの中央処理装置（ＣＰＵ）４２１及び４２２を有する。判別値出力部４１１より出力された判別値はＣＰＵ４２１及び４２２に供給される。図２においては、判別値出力部４１１からＣＰＵ４２１及び４２２への信号線を１本で表現しているが、ＣＰＵ４２１及び４２２には、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６それぞれの出力信号に基づく判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６が並列的に供給される。
ＣＰＵ４２１及び４２２には、リニアエンコーダ１３Ｌ及び１３Ｒが検出した位置情報であるプレスブレーキのストロークが供給される。プレスブレーキのストロークは、パラメータのうちの１つである。また、ＣＰＵ４２１及び４２２には、プレスブレーキ制御装置５０より、プレスブレーキ（安全装置を含む）の各種のパラメータが供給される。プレスブレーキ制御装置５０よりＣＰＵ４２１及び４２２に供給されるパラメータは、パンチ金型１４及びダイ金型２４に関する情報、材料Ｗに関する情報、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６の取り付け位置に関する情報を含む。
プレスブレーキのストロークをＣＰＵ４２１及び４２２に供給しない場合には、プレスブレーキ制御装置５０がプレスブレーキのストロークをＣＰＵ４２１及び４２２に供給すればよい。
ＣＰＵ４２１及び４２２は、入力されたパラメータ、及び、判別値出力部４１１より出力された判別値に基づいて、パンチ金型１４が下降する領域に手等の侵入物が入った否かを検出する。
安全制御部４２は、パンチ金型１４が下降する領域に手等の侵入物が入ったときに上部テーブル１０の下降を確実に停止させるよう、２つのＣＰＵ４２１及び４２２を有する。これにより、万が一、一方のＣＰＵが故障した場合でも安全動作を働かせることができる。安全制御部４２を１つのＣＰＵで構成してもよいし、３個以上のＣＰＵで構成してもよい。
ここでは安全制御部４２をＣＰＵで構成して、侵入物の有無をソフトウェアによって検出しているが、安全制御部４２をハードウェアによる回路によって構成して侵入物の有無を検出してもよい。
プレスブレーキ制御装置５０は、スライド制御処理部５０１を有する。スライド制御処理部５０１には材料Ｗを曲げ加工する際の目標ストロークが与えられる。スライド制御処理部５０１は、上部テーブル１０を目標ストロークだけ下降させるようアクチュエータ１２Ｌ及び１２Ｒを制御する。ＣＰＵ４２１または４２２が停止信号Ｓstopとして値“１”をスライド制御処理部５０１に供給すると、スライド制御処理部５０１は、上部テーブル１０の下降を停止させるようアクチュエータ１２Ｌ及び１２Ｒを制御する。
図４〜図６を用いて、本実施形態のプレスブレーキの安全装置の具体的な動作、及び、本実施形態のプレスブレーキの制御方法を説明する。図４は平板状の材料Ｗを曲げ加工する場合、図５は平板状の板材の側方に上方（パンチ金型１４側）に立ち上がるフランジＷＦがある材料Ｗを曲げ加工する場合を示している。図４のような曲げ加工を通常曲げと称し、図５のような曲げ加工を箱曲げと称することとする。
材料Ｗを曲げ加工する加工プログラムを開始すると、安全制御部４２（ＣＰＵ４２１及び４２２）には、図４または図５に示す、上部テーブル１０の下端から下部テーブル２０の上端までの距離であるストロークＳｔが供給される。ストロークＳｔは上部テーブル１０の下降または上昇に伴って変化する値である。安全制御部４２は、リニアエンコーダ１３Ｌ及び１３Ｒが検出した上部テーブル１０の位置情報に基づいてストロークＳｔを得ることができる。
プレスブレーキ制御装置５０は、加工プログラムの開始時に、図４または図５に示すストロークＳｔ以外のパラメータを安全制御部４２に供給する。プレスブレーキ制御装置５０が安全制御部４２に供給するパラメータは、より詳細には以下のとおりである。
プレスブレーキ制御装置５０は、パンチ金型１４の高さＴｈ、ダイ金型２４の高さＤｈ、パンチ金型１４の先端（ダイ金型２４側の端部）から、フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４、Ｐｄ２及びＰｄ５、Ｐｄ３及びＰｄ６までの距離ｈ１〜ｈ３を示す情報を安全制御部４２に供給する。距離ｈ１〜ｈ３は予め設定された固定値である。プレスブレーキ制御装置５０は、板厚ｔ、フランジＷＦがある材料Ｗの場合にはフランジ高さＦｈを示す値を安全制御部４２に供給する。
図６は、ＣＰＵ４２１及び４２２の機能的な内部構成例を示している。図６において、加算器４２０１は、パンチ金型１４の高さＴｈ、ダイ金型２４の高さＤｈ、板厚ｔそれぞれの値を加算して、（Ｔｈ＋Ｄｈ＋ｔ）を示す値を算出する。減算器４２０２は、ストロークＳｔから（Ｔｈ＋Ｄｈ＋ｔ）を示す値を減算することによって、パンチ金型１４の先端から材料Ｗの上端までの距離Ｈを算出する。図４における距離Ｈは、パンチ金型１４の先端から材料Ｗの上面までの距離である。図５における距離Ｈは、パンチ金型１４の先端から材料Ｗの平板部分の上面までの距離である。
図５に示す箱曲げ時には、減算器４２０３にはフランジ高さＦｈが入力される。減算器４２０３は、距離Ｈからフランジ高さＦｈを減算することによって、図５に示す、パンチ金型１４の先端からフランジＷＦの上端までの距離Ｈｆを算出する。フランジＷＦが存在する部分では、フランジＷＦの上端が材料Ｗの上端となる。
スイッチ４２０４の端子Ｔａには距離Ｈを示す値が入力され、端子Ｔｂには距離Ｈｆ示す値が入力される。スイッチ４２０４には、プレスブレーキ制御装置５０より、選択信号Ｓselが供給される。スイッチ４２０４は、選択信号Ｓselが通常曲げを示すとき端子Ｔａを選択し、選択信号Ｓselが箱曲げを示すとき端子Ｔｂを選択する。
まず、通常曲げ時のＣＰＵ４２１及び４２２の動作を説明する。比較器４２０５〜４２０７及び４２１１〜４２１３には全て距離Ｈを示す値が入力される。比較器４２０５及び４２１１、４２０６及び４２１２、４２０７及び４２１３には、それぞれ、距離ｈ１〜ｈ３を示す値が入力される。
比較器４２０５及び４２１１、４２０６及び４２１２、４２０７及び４２１３は、距離Ｈを示す値とそれぞれ距離ｈ１〜ｈ３を示す値とを比較して、Ｈ≧ｈ１、Ｈ≧ｈ２、Ｈ≧ｈ３を満たせば値“１”を出力する。
Ｈ≧ｈ３を満たすということは、上部テーブル１０は、フォトダイオードＰｄ３及びＰｄ６の位置が材料Ｗの上面に到達する位置まで下降していないということである。Ｈ≧ｈ２を満たすということは、上部テーブル１０は、フォトダイオードＰｄ２及びＰｄ５の位置が材料Ｗの上面に到達する位置まで下降していないということである。Ｈ≧ｈ１を満たすということは、上部テーブル１０は、フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４の位置が材料Ｗの上面に到達する位置まで下降していないということである。
比較器４２０５〜４２０７及び４２１１〜４２１３が全て値“１”を出力するとき、値“１”は、それぞれ、ＡＮＤ回路４２０８〜４２１０及び４２１４〜４２１６に供給される。ＡＮＤ回路４２０８〜４２１０には、それぞれ、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３の出力信号に基づく判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ３が供給され、ＡＮＤ回路４２１４〜４２１６には、それぞれ、フォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６の出力信号に基づく判別値Ｄｅｔ４〜Ｄｅｔ６が供給される。
レーザ光Ｌ３０が侵入物によって遮られなければ、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６は判別値“０”である。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、ＡＮＤ回路４２０８〜４２１０及び４２１４〜４２１６の出力である停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力する。
フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６が材料Ｗの上面に到達する位置まで下降しておらず、比較器４２０５〜４２０７及び４２１１〜４２１３が全て値“１”を出力している状態で、レーザ光Ｌ３０が侵入物によって遮られ、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６のうちのいずれかが判別値“１”となったとする。
すると、ＡＮＤ回路４２０８〜４２１０及び４２１４〜４２１６のうち、判別値“１”である判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６が供給されるＡＮＤ回路の出力は値“１”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させることを示す値“１”を出力する。
比較器４２０５及び４２１１、４２０６及び４２１２、４２０７及び４２１３は、距離Ｈを示す値とそれぞれ距離ｈ１〜ｈ３を示す値とを比較して、Ｈ＜ｈ１、Ｈ＜ｈ２、Ｈ＜ｈ３を満たせば値“０”を出力する。上部テーブル１０が下降していくと、まず、フォトダイオードＰｄ３及びＰｄ６の位置が材料Ｗの上面に到達し、比較器４２０７及び４２１３は値“０”を出力する。
このとき、レーザ光Ｌ３０は材料Ｗによって遮られ、フォトダイオードＰｄ３及びＰｄ６はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ３及びＤｅｔ６は判別値“１”となる。ＡＮＤ回路４２１０及び４２１６には比較器４２０７及び４２１３より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２１０及び４２１６の出力は値“０”となる。
従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させることを示す値“１”を出力することはなく、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
上部テーブル１０がさらに下降していくと、次に、フォトダイオードＰｄ２及びＰｄ５の位置が材料Ｗの上面に到達し、比較器４２０６及び４２１２は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０は材料Ｗによって遮られ、フォトダイオードＰｄ２及びＰｄ５はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ２及びＤｅｔ５は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２０９及び４２１５には比較器４２０６及び４２１２より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２０９及び４２１５の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
上部テーブル１０がさらに下降していくと、最後に、フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４の位置が材料Ｗの上面に到達し、比較器４２０５及び４２１１は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０は材料Ｗによって遮られ、フォトダイオードＰｄ１及びＰｄ４はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ１及びＤｅｔ４は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２０８及び４２１４には比較器４２０５及び４２１１より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２０８及び４２１４の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
このように、上部テーブル１０が下降して、レーザ光Ｌ３０が材料Ｗによって遮られてフォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ６がレーザ光Ｌ３０を受光しない遮光状態となった場合でも、上部テーブル１０の下降を停止さず、材料Ｗの曲げ加工を継続させることができる。
加工プログラムの開始後、材料Ｗの曲げ加工が完了するまで、受光器４１は、上部テーブル１０の位置に関わらず常時動作しており、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６を出力する。よって、安全制御部４２が無効とされる期間はなく、安全制御部４２が常時動作しているので、安全性を向上させることができる。
材料Ｗの曲げ加工完了後、プレスブレーキ制御装置５０（スライド制御処理部５０１）は、上部テーブル１０を上昇させる。上部テーブル１０の上昇時には以上説明した安全動作を働かせる必要はない。安全制御部４２は、ストロークＳｔが増大するときには停止信号Ｓstopを強制的に値“０”とすればよい。
次に、図５に示す箱曲げの場合のＣＰＵ４２１及び４２２の動作を、通常曲げ時の動作との相違点を中心に説明する。比較器４２０５〜４２０７には距離Ｈを示す値が入力される。箱曲げ時には選択信号Ｓselによって端子Ｔｂが選択されるので、比較器４２１１〜４２１３にはパンチ金型１４の先端からフランジＷＦの上端までの距離Ｈｆを示す値が入力される。
上部テーブル１０が下降していくと、まず、フォトダイオードＰｄ６の位置がフランジＷＦの上端に到達し、比較器４２１３は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０はフランジＷＦによって遮られ、フォトダイオードＰｄ６はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ６は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２１６には比較器４２１３より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２１６の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
上部テーブル１０がさらに下降していくと、次に、フォトダイオードＰｄ５の位置がフランジＷＦの上端に到達し、比較器４２１２は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０はフランジＷＦによって遮られ、フォトダイオードＰｄ５はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ５は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２１５には比較器４２１２より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２１５の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
上部テーブル１０がさらに下降していくと、最後に、フォトダイオードＰｄ４の位置がフランジＷＦの上端に到達し、比較器４２１１は値“０”を出力する。このとき、レーザ光Ｌ３０はフランジＷＦによって遮られ、フォトダイオードＰｄ４はレーザ光Ｌ３０を受光できないので、判別値Ｄｅｔ４は判別値“１”となる。
ＡＮＤ回路４２１４には比較器４２１１より値“０”が供給されるので、ＡＮＤ回路４２１４の出力は値“０”となる。従って、ＣＰＵ４２１及び４２２は、停止信号Ｓstopとして、上部テーブル１０の下降を停止させないことを示す値“０”を出力し、上部テーブル１０の下降を継続させる。
このように、材料ＷがフランジＷＦを有する箱曲げの場合には、比較器４２１１〜４２１３に距離Ｈを示す値の代わりに距離Ｈｆを示す値が入力される。従って、Ｆレーザ光Ｌ３０がフランジＷによって遮られてフォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６がレーザ光Ｌ３０を受光しない状態となった場合でも、上部テーブル１０の下降を停止さず、材料Ｗの曲げ加工を継続させることができる。
以上説明した通常曲げ時と箱曲げ時における曲げ加工の動作を停止させる停止条件と、停止させない非停止条件とを表形式にまとめると、図７に示すとおりである。図７において、ｈｉのｉは１、２、または３である。
図７に示すように、通常曲げ時においては、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３及びＰｄ４〜Ｐｄ６でＨ≧ｈｉのとき、停止条件となる。安全制御部４２は、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６それぞれが判別値“０”であるか判別値“１”であるかによって、上部テーブル１０の下降を停止させるか否かを決定する。
また、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３及びＰｄ４〜Ｐｄ６でＨ＜ｈｉのとき、非停止条件となる。安全制御部４２は、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６のいずれかが判別値“１”となっても、上部テーブル１０の下降を停止させない。
図７に示すように、箱曲げ時においては、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３でＨ≧ｈｉ、フォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６でＨｆ≧ｈｉのとき、停止条件となる。安全制御部４２は、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６それぞれが判別値“０”であるか判別値“１”であるかによって、上部テーブル１０の下降を停止させるか否かを決定する。
また、フォトダイオードＰｄ１〜Ｐｄ３でＨ＜ｈｉ、フォトダイオードＰｄ４〜Ｐｄ６でＨｆ＜ｈｉのとき、非停止条件となる。安全制御部４２は、判別値Ｄｅｔ１〜Ｄｅｔ６のいずれかが判別値“１”となっても、上部テーブル１０の下降を停止させない。
本実施形態のプレスブレーキの安全装置及びプレスブレーキの制御方法によれば、材料ＷがフランジＷＦを有するか否かに関わらず、レーザ光が侵入物によって遮られた場合には曲げ加工の動作を停止させ、レーザ光が材料Ｗによって遮られた場合には曲げ加工の動作を継続させることができる。
ここで、図８に示す材料Ｗを曲げ加工する場合を例として、材料Ｗがプレスブレーキによってどのように曲げ加工されるかを説明する。材料Ｗには、破線で示す辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４を辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４の順で折り曲げる曲げ加工が施されるとする。この場合、辺Ｗｓ１及びＷｓ２を曲げ加工するときには通常曲げとなる。図９に示すように、辺Ｗｓ３を曲げ加工するときには箱曲げとなる。辺Ｗｓ４を曲げ加工するときも箱曲げとなる。
図１０に示すように、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ１にて、サーバやコンピュータより、材料Ｗの加工の仕方を示す加工データを受信する。加工データには、材料Ｗの形状データが含まれる。プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ２にて、加工データに基づいて加工順を自動的に決定する。オペレータが加工順を手動で設定してもよい。
プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ３にて、辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４それぞれの曲げ加工が通常曲げであるか箱曲げであるかを判定する。箱曲げであれば、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ３にて、フランジＷＦの高さＦｈを自動的に計算する。オペレータがフランジＷＦの高さＦｈを手動で設定してもよい。プレスブレーキ制御装置５０は、辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４それぞれの曲げ加工に対して、通常曲げを示す選択信号Ｓselと箱曲げを示す選択信号Ｓselとを設定することができる。
プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ４にて、安全制御部４２にフランジＷＦの高さＦｈを含む各種のパラメータを送信する。プレスブレーキ制御装置５０は、オペレータによって例えばフットスイッチの押下等の加工開始の操作がなされると、ステップＳ５にて、曲げ加工を開始する。ここでの曲げ加工は、辺Ｗｓ１〜Ｗｓ４のように複数の曲げ加工がある場合には、１つ目の曲げ加工ということである。
プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ６にて、安全制御部４２より停止信号Ｓstopとして値“１”が入力されたか否かを判定する。値“１”が入力されなければ（NO）、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ７にて、加工が完了したか否かを判定する。加工が完了していなければ（NO）、プレスブレーキ制御装置５０はステップＳ６及びＳ７の処理を繰り返す。
加工が完了していれば（YES）、プレスブレーキ制御装置５０は上部テーブル１０を上昇させ、ステップＳ８にて、次の曲げ加工があるか否かを判定する。次の曲げ加工があれば（YES）、オペレータは、次の曲げ加工のために材料Ｗをパンチ金型１４上に配置して、再びステップＳ５にて、オペレータによる加工開始の操作に応答して曲げ加工を開始する。以降、全ての曲げ加工を完了するまでステップＳ５〜Ｓ８の処理が繰り返される。ステップＳ８にて次の曲げ加工がなければ（NO）、全ての曲げ加工が完了したということであり、プレスブレーキ制御装置５０は処理を終了させる。
以上の曲げ加工の際、ステップＳ６にて値“１”が入力されたら（YES）、パンチ金型１４が下降する領域に手等の侵入物が入ったということである。そこで、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ９にて、上部テーブル１０の下降を停止させて曲げ加工を中断させ、曲げ加工の処理を終了させる。
プレスブレーキ制御装置５０は、曲げ加工を中断させて処理を終了させる代わりに、ステップＳ９にて、曲げ加工を一時停止させた後に、曲げ加工を再開させる指示がなされた場合には停止した状態から再開させて曲げ加工を継続させるようにしてもよい。この場合には、プレスブレーキ制御装置５０は、ステップＳ９の後にステップＳ７に移行させればよい。
以上のように、本実施形態のプレスブレーキの安全装置及びプレスブレーキの制御方法によれば、材料Ｗの上方に安全装置を無効にする領域を設定しないので、安全性を向上させることができる。本実施形態のプレスブレーキの安全装置及びプレスブレーキの制御方法によれば、材料Ｗがフランジを有するか否かに関わらず、手等の侵入物がレーザ光を遮った場合には曲げ加工の動作を停止させ、材料Ｗがレーザ光を遮った場合には曲げ加工の動作を停止させることができる。
本発明は以上説明した本実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。
１０ 上部テーブル
１２Ｌ，１２Ｒ アクチュエータ
１４ パンチ金型
２０ 下部テーブル
２４ ダイ金型
３０ 投光器
４１ 受光器
４２ 安全制御部
Ｌ３０ レーザ光
Ｐｄ１〜Ｐｄ６ フォトダイオード（光検出器）
Ｗ 材料

Claims (4)

  1. パンチ金型を保持するための上部テーブルと、ダイ金型を保持するための下部テーブルと、前記上部テーブルを下降及び上昇させるアクチュエータとを備えるプレスブレーキの安全装置であり、
    前記上部テーブルに装着され、前記パンチ金型と前記ダイ金型との間を通過するようにレーザ光を射出する投光器と、
    前記上部テーブルに装着され、前記パンチ金型と前記ダイ金型との間を通過したレーザ光を検出する光検出器を有して、前記レーザ光を受光する受光状態であるか前記レーザ光を受光しない遮光状態であるかを判別する受光器と、
    前記アクチュエータが、前記ダイ金型上に配置された材料を前記パンチ金型と前記ダイ金型とで挟んで曲げ加工するために前記上部テーブルを下降させているとき、前記パンチ金型の前記ダイ金型側の先端と前記材料の前記パンチ金型側の上端との第１の距離が、前記パンチ金型の前記先端と前記光検出器との第２の距離以上である条件を満たす期間においては、前記受光器が遮光状態であると判別したら、前記上部テーブルの下降を停止させるよう制御し、前記第１の距離が前記第２の距離未満である条件を満たす期間においては、前記受光器が遮光状態であると判別しても、前記上部テーブルの下降を停止させず下降を継続させるよう制御する安全制御部と、
    を備えることを特徴とするプレスブレーキの安全装置。
  2. 前記受光器は、前記パンチ金型の移動経路に沿って配列された第１の複数の光検出器と、前記第１の複数の光検出器よりも前側に配列された第２の複数の光検出器とを有し、前記第１及び第２の複数の光検出器それぞれの光検出器が個別に前記レーザ光を検出したか否かに基づいて、受光状態であるか遮光状態であるかを判別することを特徴とする請求項１に記載のプレスブレーキの安全装置。
  3. 前記材料が平板状の板材の側方に前記パンチ金型側に立ち上がるフランジを有するとき、
    前記安全制御部は、
    前記受光器が、前記第１の複数の光検出器が前記レーザ光を検出したか否かに基づいて受光状態であるか遮光状態であるかを判別するときには、前記板材の上端を前記材料の前記パンチ金型側の上端として前記第１の距離を算出し、
    前記受光器が、前記第２の複数の光検出器が前記レーザ光を検出したか否かに基づいて受光状態であるか遮光状態であるかを判別するときには、前記フランジの上端を前記材料の前記パンチ金型側の上端として前記第１の距離を算出する
    ことを特徴とする請求項２に記載のプレスブレーキの安全装置。
  4. 前記安全制御部には、前記材料の加工の仕方を示す加工データに基づいて自動的に計算された前記フランジの高さを示す値が供給され、
    前記安全制御部は、前記フランジの高さに基づいて前記第１の距離を算出する
    ことを特徴とする請求項３に記載のプレスブレーキの安全装置。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6572338B1 (ja) * 2018-03-14 2019-09-04 株式会社アマダホールディングス プレスブレーキ用光学式安全装置、プレスブレーキ、及び光学式監視方法
CN111558666A (zh) * 2020-04-23 2020-08-21 河南江州电气有限公司 一种折弯机安全保护装置
EP4105539B1 (de) * 2021-06-15 2025-06-04 Fiessler Elektronik GmbH & Co. KG Umformeinrichtung und verfahren zum betreiben einer umformeinrichtung
CN117340057B (zh) * 2023-10-26 2025-12-26 上海应用技术大学 一种基于激光触发的折弯机设备控制方法及装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1387121A2 (de) * 2002-07-31 2004-02-04 Fiessler Elektronik OHG Schutzeinrichtung für Maschinen, wie Biegepressen, Schneidemaschinen, Stanzmaschinen oder dergleichen
EP1515078A2 (de) * 2003-09-13 2005-03-16 Fiessler Elektronik OHG Schutzeinrichtung für Maschinen, wie Abkantpressen, Schneidemaschinen, Stanzmaschinen oder dergleichen
JP2005296966A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Amada Co Ltd 曲げ加工方法及びその装置
JP2006504914A (ja) * 2002-11-05 2006-02-09 ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー．カーゲー 機械、特にプレスブレーキのための安全装置
JP2015211984A (ja) * 2014-05-03 2015-11-26 フィースラー エレクトロニク ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 成形装置及び成型装置を作動させる方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4166369A (en) * 1978-04-06 1979-09-04 Kabushiki Kaisha Komatsu Seisakusho Safety device for press brake
US4660703A (en) * 1983-11-07 1987-04-28 Nevio Filcich Method and apparatus for machine safety
FR2556074B1 (fr) * 1983-12-06 1987-03-06 Ereis Exploit Procede et dispositif de protection, au moyen d'un faisceau laser, d'une machine de travail d'une tole
AU667057B2 (en) * 1991-10-18 1996-03-07 Thomas John Appleyard Brake press safety apparatus
AUPN744696A0 (en) * 1996-01-05 1996-02-01 Appleyard, Thomas John Safety apparatus and protection method for machines
US6660993B2 (en) * 1999-04-16 2003-12-09 Tirops Safety-Technology Inc. Safety apparatus and protection method for machines
DE10027156A1 (de) * 2000-05-31 2001-12-06 Fiessler Elektronik Ohg Schutzeinrichtung für Maschinen, wie Abkantpressen, Schneidmaschinen, Stanzmaschinen oder dergleichen
DE10123562A1 (de) * 2001-05-15 2002-11-21 Fiessler Elektronik Ohg Schutzeinrichtung für Maschinen, wie Abkantpressen, Schneidemaschinen, Stanzmaschinen oder dergleichen
DE10247136A1 (de) * 2002-10-09 2004-04-22 Sick Ag Schutzvorrichtung zur Überwachung eines mit einem Bauteil zu bewegenden Schutzbereichs
JP4544566B2 (ja) * 2003-01-31 2010-09-15 サンクス株式会社 多光軸光電センサ
DE10309399A1 (de) * 2003-03-04 2004-09-16 Sick Ag Sicherungsverfahren und optoelektronischer Sensor
DE10346918A1 (de) * 2003-10-09 2005-05-04 Sick Ag Vorrichtung mit Schutzeinrichtung
DE102004020024A1 (de) * 2004-04-23 2005-11-10 Sick Ag Verfahren zur Sicherung einer Werkzeugmaschine und optoelektronischer Sensor zur Durchführung eines solchen Verfahrens
DE102004058472B4 (de) * 2004-11-24 2006-12-14 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitseinrichtung und Verfahren zum Bestimmen eines Nachlaufweges bei einer Maschine
DE202010004438U1 (de) * 2010-03-29 2011-08-11 Pilz Gmbh & Co. Kg Sicherheitseinrichtung für eine Maschine, bei der ein erstes Maschinenteil eine Arbeitsbewegung gegen ein zweites Maschinenteil ausführt
CN103370150B (zh) * 2011-02-09 2016-04-20 株式会社天田 弯曲加工机
CN103831333A (zh) * 2012-11-20 2014-06-04 叶小平 一种安全冲床
JP6287677B2 (ja) * 2014-08-08 2018-03-07 オムロン株式会社 多光軸光電センサ

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1387121A2 (de) * 2002-07-31 2004-02-04 Fiessler Elektronik OHG Schutzeinrichtung für Maschinen, wie Biegepressen, Schneidemaschinen, Stanzmaschinen oder dergleichen
JP2006504914A (ja) * 2002-11-05 2006-02-09 ピルツ ゲーエムベーハー アンド コー．カーゲー 機械、特にプレスブレーキのための安全装置
EP1515078A2 (de) * 2003-09-13 2005-03-16 Fiessler Elektronik OHG Schutzeinrichtung für Maschinen, wie Abkantpressen, Schneidemaschinen, Stanzmaschinen oder dergleichen
JP2005296966A (ja) * 2004-04-07 2005-10-27 Amada Co Ltd 曲げ加工方法及びその装置
JP2015211984A (ja) * 2014-05-03 2015-11-26 フィースラー エレクトロニク ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 成形装置及び成型装置を作動させる方法

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