JPH02271198A - 工作機の光線式安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、工作機の光線式安全装置に関し、特に、プレ
ス機械等の工作機前面に設けられている光線で区画され
た危険区域に作業者が誤って手を入れたような場合、前
記光線が遮断され、これを検知して工作機の動作を停止
させるようにした工作機の光線式安全装置に関する。　
　　　゛（従来の技術） 従来、プレス機械等の工作機では、その危険性に鑑み、
作業者が被工作物のセット等の作業のため、もしくは誤
って工作機の近辺に手を入れたような場合には、これを
検知して工作機の動作を停止させるように構成された安
全装置が付設されている。

上記安全装置の一例として、工作機の前面に光線によっ
て区画された危険区域を設け、この危険区域を形成する
光線が作業者あるいは被工作物等によって遮られた時に
工作機の動作を停止させるように構成された光線式安全
装置がある。

第６図は、前記光線式安全装置の一例を示す斜視図であ
る。

同図において、プレス機械５の前面左右両側には、それ
ぞれ投光器１および受光器２が配置されている。この投
光器１には複数の発光素子が、また受光器２には前記発
光素子と同数の受光素子がそれぞれ対向して縦に配列さ
れている。投光器１と受光器２とは、この投光器１と受
光器２とを結ぶ複数の光軸４上の光線で前記プレス機械
５の全幅がカバーされるように、このプレス機械５の幅
寸法と路間−の間隔を設けて配置されている。

プレス機械５の運転中に前記光軸４上の光線が遮られる
と、これを検知して制御装置３が作動し、プレス機械に
原動機の動力を伝達するクラッチを切離してこのプレス
機械の動作を急停止させるようにしている。

このような光線式安全装置では、前記複数の受光素子が
、これら受光素子とそれぞれ相対向する発光素子で発生
された光にのみ応答して前記光軸の遮断・非遮断を検出
するようになっていなければならない。

しかしながら、前記各発光素子の配置間隔（光軸間隔）
は５０ｍｍ以下の狭い間隔に設定されているため、各受
光素子と相対向する発光素子に隣接する発光素子で発生
された光に対しても受光素子が応答して受光信号を出力
することがあり得る。

このように隣接光に応答して受光信号を出力するような
ことがあると、前記光線が遮断されているにもかかわら
ず、予定の光軸遮断を検出できなくなる。

このような隣接する発光素子からの光を誤って受光する
ことがないように、従来は光学的処理によって照射光の
絞込みを行っていた。ところが、光を絞込んだ結果、振
動によって投光器１および受光器２がプした場合に投光
器１からの照射光を受光器２で検出できず、光軸が遮断
されたと判断されるという問題点があった。

上記問題点を解決するための安全装置が特公昭５８−１
９９１８号公報に開示されている。この安全装置は、発
振器の出力に従ってマルチプレクサで複数の投光部（前
記発光素子に相当）を順次切換えて光を発生させると共
に、受光部（前記受光素子に相当）も前記発振器の出力
に合わせて順次切換えるように構成している。

したがって、複数の投光部のうちの予定の投光部で発光
された時点では、この投光部と相対向する予定の受光部
のみが受光可能な状態になり、前記受光部は、相対向す
る予定の投光部に隣接する他の投光部からの光に応答し
て誤った受光信号を出力するというようなことがなくな
る。その結果、光の絞込みの程度も従来より緩和できる
ので、振動によるブレに対して影響を受けることが少な
い。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来技術においては、予定の投光部と隣接する光に
応答して受光信号を誤って出力することはないが、同様
な安全装置を備えた複数台の工作機が近接して配置され
ている場合には、これら近接した工作機に付設されてい
る安全装置の光に応答して受光信号を出力することが有
り得る。

本発明の目的は、上記問題点を解消し、受光素子と相対
向する発光素子で発生した光以外の光に対しては受光信
号を出力しないようにし、一方、予定の発光素子からの
光が検出されなかった場合には光軸の遮断を検知して確
実に機械の動作を急停止できるようにした工作機の光線
式安全装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段および作用）上記問題点を
解決し、目的を達成するために、本発明は、前記光軸を
予定の光軸データに基づいてデジタル変調し、それぞれ
の光軸毎に各光軸を区別する光軸番号を付加し、この光
軸番号が付加された光信号が検出されたか否かに基づい
て予定の光軸が遮断されたか否かを判断するようにした
点に特徴がある。

上記の構成を有する本発明では、付加された光軸番号に
よって各光軸を区別できるので、この光軸番号が付加さ
れた光のみに着目して光軸の遮断・非遮断を判断できる
。したがって、予定の発光素子以外の光源で発生した光
を受光して誤って受光信号を出力することがなくなる。

（実施例） 以下に図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図は本実施例の構成を示すブロック図である。

第１図において、投光器１には発光ダイオード装置（以
下、単に発光ダイオードという）　）　ｌ−１。

ｌ−２，・・・・・・、■−ｎが配設され、受光器２に
は前記各発光ダイオ−１’１．−Ｌ　、　ｌ−２、−・
−−−−、１，−ｎに相対向する位置にフォトトランジ
スタ装置（以下、単にフォトトランジスタという）　２
−１　、２−２　、・・・・・・。

２−ｎが配設されている。

同期信号発生部６は予定の間隔で同期信号を発生する。

選択信号発生部９は、この同期信号に応答して光軸デー
タ記憶部７およびデマルチプレクサ８、データ比較部１
ｏ１ならびにマルチプレクサ１１に予定の選択信号を出
力する。この選択信号発生部９はカウンタによって構成
できる。

光軸データ記憶部７には前記各発光ダイオード！−１、
ｌ−２、・・・・・・、１−〇に対応する光軸番号を表
すｎ種類の光軸データ（光軸データの具体例は後述する
）が記憶されている。そして、前記選択信号に対応する
光軸データが、光軸データ記憶部７からデマルチプレク
サ８へ出力される。デマルチプレクサ８は、前記選択信
号に従って選択された前記発光ダイオード１−１　、　
ｌ−２、・・・・・・、■−ｎのいずれかに光軸データ
を振分けて入力する。光軸データが入力された発光ダイ
オードは、この光軸データに基づいてデジタル変調され
た光信号を出力する。

さらに、選択信号発生部９から出力された選択信号に従
ってマルチプレクサ１１で選択されたフォトトランジス
タ２−１　、２−２　、・・・・・・、　２−ｎ　、の
いずれかの検出信号がデコーダ１２に入力される。

デコーダ１２でデコードされた検出信号はデータ比較部
１０に入力され、前記選択信号発生部９から入力された
光軸選択信号と比較される。

データ比較部１０での比較の結果、光軸選択信号とデコ
ーダ１２の出力データとが一致しない場合、投光器１と
受光器２との間に形成された光軸のうち予定された光軸
が遮断されたと判断され、データ比較部１０は工作機の
動作停止信号、すなわちプレス機械ではパンチの下降動
作を停止させる信号を出力する。

次に、前記光軸データの具体例を第２図、第３図を参照
して説明する。

第２図に示すように、光軸データはデータＤＯからデー
タＤ５を１組として構成される。さらに、データＤＯ〜
Ｄ５のそれぞれは、第３図（ａ）に示した波形を基本パ
ルスとして形成される、同図（ｂ）に示された′０″を
表すパルス信号、および同図（Ｃ）に示された“１″を
表すパルス信号で組立てられる。なお、第２図における
データＫＯは、このデータＫＯに続いて送出されるデー
タＤＯ〜データＤ５を安定して受信できるようにするた
めのダミー信号である。

このような前記ダミー信号ＫＯを除いた６個のパルス信
号ＤＯ〜Ｄ５の組合わせに基づいて発光ダイオード１−
１　、１−２　、・・・・・・、■−ｎによる発光をデ
ジタル変調し、各光軸に固有の光軸番号を付加すること
ができる。

第４図に光軸番号と前記パルス信号との組合わせの一例
を示す。同図に示すように、６個のパルス信号によって
６４光軸の光軸番号を設定できる。

次に、上記の構成による本実施例の動作を第５図に示し
たフローチャートに従って説明する。

まず、ステップＳ１では、光軸データ記憶部７から光軸
データを読出すため、光軸番号の初期値として選択信号
発生部９に“０″を設定する。

次いで、ステップＳ２では前記ステップｓ１で設定され
た光軸番号“θ″を表すデータ（パルス信号）を、光軸
データ記憶部７がらデマルチプレクサ８を介して発光ダ
イオード１−１に送出する。

発光ダイオードｌ−１はこの光軸データに基づいてデジ
タル変調された光信号を出力する。

ステップＳ３では、フォトトランジスタ２−１で受光さ
れたデータと、前記光軸データ記憶部７から送出された
光軸番号“０“を表す光軸データとが一致するか否かが
デコーダ１２でデコードされた値と光軸選択番号とに基
づき前記データ比較部１０で判断される。この両データ
が一致したならば予定の光軸データが検出されたと判断
されてステップＳ４に進む。

ステップＳ４では、前記ステップＳ２で出力された光軸
データが、最終光軸番号を表す光軸データか否かの判断
がなされる。

最終光軸でなければ、ステップＳ５に進んで前記選択信
号発生部９に設定する光軸番号をインクリメントし、ス
テップＳ２に戻る。

光軸番号がインクリメントされると、ステップＳ２にお
ける次回の処理ではこのインクリメントされた光軸番号
を表す光軸データを出力する。

一方、ステップＳ４で、最終光軸番号に対応する光軸デ
ータが出力されたと判断されれば、すべての光軸が検出
されたとして初期処理に戻る。

また、前記ステップＳ３の判断が否定の場合、つまりフ
ォトトランジスタ２−１で受光されデータと、前記光軸
データ記憶部７から送出された光軸番号“０”を表す光
軸データとが一致しなかった場合はステップＳ６に移行
して工作機の停止信号が出力される。

以上の説明のように、本実施例では、発光ダイオードｌ
−１、ｌ−２、・・・・・・、■−〇から発する光に光
軸番号を表す光軸データを付加したので、受光器２の受
光信号が、予定された発光ダイオードから照射された光
の検出信号か否かを容易かつ正確に判断できる。

なお、本発明は、プレス機械以外の工作機に適用できる
ことはもちろんである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば次のよ
うな効果が達成される。

（１，）受光器で検出された光が、予定の発光素子で発
生された光か、それ以外の光源から発せられた光かを容
易かつ正確に判断できるので、安全装置付の複数の工作
機が近接した場所で稼動していても、個々の安全装置の
光軸遮断を確実に検出でき、安全装置の信頼性が向上す
る。

（２）予定された発光素子と隣接する発光素子からの光
とを誤認することがないので、危険区域を形成する光軸
の間隔を狭くして光軸密度を高められるので、小さい遮
断物体の検出ができるようになる。

（３）光を極端に絞込まなくて予定された発光素子と隣
接する発光素子からの光とを誤認することがなくなるの
で、光を絞込むための光学装置を簡素化できる。また、
光を絞り込まなくても良いので機械の振動による光軸の
ブレが生じても予定された発光素子の光を確実に受光で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は光
軸データのフォーマット例を示す図、第３図は光軸デー
タの波形を示す図、第４図は光軸番号と光軸データとの
対応関係の一例を示す図、第５図は実施例の動作を示す
フローチャート、第６図は光線式安全装置の斜視図であ
る。 １・・・投光器、２・・・受光器、３・・・制御装置、
４・・・光軸、６・・・同期信号発生部、７・・・光軸
データ記憶部、８・・・デマルチプレクサ、９・・・選
択信号発生部、１０・・・データ比較部、１１・・・マ
ルチプレクサ、１２・・・デコーダ 代理人　弁理士　平木道人　外１名 第２図 第３図 （Ｃ１）　　　　　　　　（ｂ） （Ｃ） 第４図 第　　５　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の発光素子と、これら発光素子の光軸上に配
   置された受光素子とを具備し、前記複数の光軸によって
   工作機の少なくとも前面を区画する危険区域が設けられ
   ていて、前記光軸上の光が遮断された場合に、工作機の
   動作を停止するようにした工作機の光線式安全装置にお
   いて、 前記複数の光軸に光軸番号を付加して互いの光軸を区別
   するための光軸データを、予定の発光素子に選択的に振
   分けて出力する手段と、 前記光軸データに基づいて前記予定の発光素子から照射
   される光をデジタル変調する手段と、受光素子で検出さ
   れた光信号からそこに含まれた光軸データを検出する手
   段と、 検出された光軸データおよび前記予定の発光素子に供給
   された光信号の光軸データが一致しているか否かを検出
   するデータ比較手段と、 この比較手段による比較結果が一致していなかった場合
   は、予定の光軸が遮断されたことを示す信号を出力する
   手段とを具備したことを特徴とする工作機の光線式安全
   装置。
2. （２）前記予定の光軸が遮断された信号に応答して工作
   機を停止させることを特徴とする請求項１記載の工作機
   の光線式安全装置。