JPH0882399A - 光線式安全装置のセルフチェック装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プレス機の光線式安全装置に係わり、特にマ
イコンを用いた光線式安全装置を制御すると同時にシス
テム全体の動作を確認することのできる光線式安全装置
のセルフチェックシステムを提供する。 【構成】 プレス機の駆動信号を断続するスイッチ回路
と、前記光線式安全装置、または遮光検出回路に疑似遮
光信号を出力し、その光線式安全装置、または遮光検出
回路から遮光検出信号を入力するマイコンと、前記遮光
検出信号と、前記マイコンから出力される前記光線式安
全装置の有効・無効切換信号とのいずれか高レベル信号
を入力し、前記スイッチ回路にその開閉信号を出力する
と共に、前記マイコンに前記チェックシステムの正常・
異常識別信号を出力するＲＳフリップフロップ回路とに
よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プレス機の光線式安全
装置に係わり、特に装置の一部分ではなく全体の動作を
確認するセルフチェック装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プレス機械等においては安全性確保のた
めに光線式安全装置が用いられている。この光線式安全
装置は危険領域内に複数本の光線を投射し、この光線が
人間の身体の一部等によって遮断されると、急停止信号
を出力し、この信号によってプレス機械のスライド等を
停止させるようにしたものである。ところで上記の光線
式安全装置は光線を投射する発光素子や、この光線を受
光する受光素子、あるいはこれらの周辺回路等に異常が
生じると安全装置の役目を果たさなくなる。そこで上記
のような実情に鑑みて、従来、発光素子や、受光素子の
異常を検出する装置（特願昭５２−８０２１２・発明の
名称「光線式安全装置の故障検出装置」）および、発光
素子や受光素子の異常を検出すると同時に、これらの周
辺回路等をもチェックする装置（特願平４−２０３６２
・発明の名称「プレス機械の光線式安全装置のセルフチ
ェック装置」）等が考案されている。次に、特願平４−
２０３６２について、図２を参照して簡単に説明する
と、所定の危険領域を介して複数の発光素子および受光
素子を対峙配設し、前記発光素子から前記危険領域を介
して前記受光素子に投射される２本以上の光線の遮断が
前記受光素子の出力にもとずき検出されると、所定の装
置に急停止信号を発生するようにしたプレス機の光線式
安全装置３１のセルフチェック装置３２において、プレ
ス機の稼動中に前記光線を１本ずつ疑似的に光軸異常状
態とし発光素子と受光素子の動作をチェックしている。
さらに、プレス機の待機中にも前記光線を１本ずつ疑似
的に光軸異常状態とし発光素子と受光素子の動作をチェ
ックすると同時に、急停止回路３５にも疑似的な駆動信
号を印加して急停止回路３５の動作をチェックしてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記従来の光線式安全装置のセルフチェック装置はプレス
機の稼動中に動作チェックが可能である点ですぐれてい
るが、光線式安全装置３２のセルフチェック装置の一部
分のチェックであり、急停止回路３５を駆動するタイマ
回路４７とその周辺と、上記複数本の光線軸のうち２本
以上が同時に遮光されたときの急停止回路３５の動作確
認がされておらず、全体のチェックでないという問題が
あった。

【０００４】本発明は上記従来の問題点に着目し、プレ
ス機待機中を利用することにより光線式安全装置のセル
フチェック装置全体の動作確認が容易で、信頼性の向上
が可能となるような、光線式安全装置のセルフチェック
装置の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第一の発明では所定の危険領域を介して複数の発光
素子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前
記危険領域を介して前記受光素子に投射される２本以上
の光線の遮断が前記受光素子の出力にもとづき検出され
ると、プレス機の駆動装置に急停止信号を出力するよう
にした、プレス機の光線式安全装置と、前記複数本の光
線軸のそれぞれに１本ずつ光線軸遮断状態を発生させる
疑似的信号を前記光線式安全装置に順次入力することに
より１光線軸ずつ遮光状態を擬似的に発生させ、該擬似
的遮光状態に対して前記光線式安全装置が正常に動作し
たことをすべての光線軸について確認すると、全軸セル
フチェック完了信号を出力するセルフチェック回路を具
えたプレス機械において、プレス待機中に装置全体をチ
ェックするための待機中セルフチェックスタート回路
と、待機中セルフチェックスタート回路の出力信号によ
り駆動されて上記複数本の光線軸のうち２本以上が同時
に遮光された状態を疑似的につくりだす光軸異常及び遮
光状態生成回路と、急停止回路と、急停止回路を駆動す
るためのタイマ回路と、装置が正常に動作することが確
認されたのちに急停止回路をリセット状態とするための
急停止リセット回路とにより構成した。

【０００６】また、第二の発明では所定の危険領域を介
して複数の発光素子および受光素子を対峙配設し、前記
発光素子から前記危険領域を介して前記受光素子に投射
される２本以上の光線の遮断が前記受光素子の出力にも
とづき検出されると、プレス機の駆動装置に急停止信号
を発生するようにしたプレス機の光線式安全装置と、前
記複数本の光線軸のそれぞれに１本ずつ光線軸遮断状態
を発生させるダミー信号を前記光線式安全装置に順次入
力することにより１光線軸ずつ遮光状態を擬似的に発生
させ、該擬似的遮光状態に対して前記光線式安全装置が
正常に動作したことをすべての光線軸について確認する
と、全軸セルフチェック完了信号を出力するセルフチェ
ック回路を具えたプレス機械において、プレス待機中に
装置全体をチェックするための待機中セルフチェックス
タート回路と、待機中セルフチェックスタート回路の出
力信号により駆動されて、光線軸の異常状態を疑似的に
つくりだす遮光及び光軸異常状態生成回路と、急停止回
路と、急停止回路を駆動するためのタイマ回路と、装置
が正常に動作することが確認されたのちに急停止回路を
リセット状態とするための急停止リセット回路とにより
構成した。

【０００７】

【作用】上記第一の発明の構成によれば、プレス機の待
機中に待機中セルフチェックスタート回路の出力信号に
より駆動されて、遮光及び光軸異常状態生成回路が上記
複数本の光線軸のうち２本以上が同時に遮光された状態
を擬似的につくりだすと、前記光線式安全装置は遮光検
出信号を出力して前記急停止回路に印加されるので、前
記急停止回路が動作して、装置が正常に動作するかどう
かを確認できる。

【０００８】また、上記第二の発明の構成によれば、プ
レス機の待機中に前記待機中セルフチェックスタート回
路の出力信号に駆動された前記遮光及び光軸異常状態生
成回路が、前記光線軸の異常状態を擬似的につくりだす
と、前記セルフチェック回路は前記全軸セルフチェック
完了信号を出力しないため、前記タイマ回路はリセット
されずタイムアップ信号を出力し前記急停止回路に印加
されるので、前記急停止回路が動作して、装置が正常に
動作するかどうかを確認できる。

【０００９】

【実施例】以下に、本発明に係るプレス機の光線式安全
装置のセルフチェック装置の実施例につき図面を参照し
て詳細に説明する。

【００１０】図１はこの発明の実施例を示すもので、光
線式安全装置１は所定の危険領域を介して複数の発光素
子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記
危険領域を介して前記受光素子に投射される２本以上の
光線の遮断が前記受光素子の出力にもとずき検出される
と、遮光検出信号ＱＳＴを出力する。この遮光検出信号
ＱＳＴはプレスコントローラ３内のＯＲゲート４を介し
て急停止回路５に入力され、これによりプレス機は急停
止される。なおこの場合、光線式安全装置１は実際の身
体の一部等による遮光状態と後述するプレスの稼働中及
び待機中のセルフチェックによる擬似的な遮光状態とを
同様に扱い、これらの何れの遮光でも複数の光線軸のう
ちの２本以上の遮光があったときに遮光検出信号ＱＳＴ
を出力する。

【００１１】セルフチェック回路２は、プレスコントロ
ーラ３からＡＮＤゲート１０を介してセルフチェックス
タート信号ＬＡが入力されると光線式安全装置１のセル
フチェックを行うもので、前記光線式安全装置１の前記
複数の光線軸のそれぞれに１本ずつ光線軸異常状態を発
生させる擬似的信号を前記光線式安全装置に順次入力す
ることにより１光線軸ずつ光軸異常状態を擬似的に発生
させ、該擬似的光軸異常状態に対して前記光線式安全装
置が正常に動作したことを全ての光線軸について確認す
ると全軸セルフチェック完了信号ＬＺを出力する。しか
し、この全軸セルフチェック完了信号ＬＺは前記擬似的
光軸異常状態に対して１本の光線軸でも正常に動作しな
いことが確認されると、出力されない。

【００１２】また、セルフチェック回路２は、プレスコ
ントローラ３から光軸遮光状態生成信号ＬＢが入力され
ると前記光線式安全装置１の前記複数の光線軸のうちの
２本以上の光線軸を擬似的に遮光状態とし、これを前記
光線式安全装置１の前記受光素子の出力により検出する
と前記光線式安全装置１は遮光検出信号ＱＳＴを出力す
る。

【００１３】さらに、セルフチェック回路２は、プレス
コントローラ３から光軸異常状態生成信号ＬＣが入力さ
れると前記光線式安全装置１の前記複数の光線軸のうち
１本以上の光線軸を擬似的に異常状態とし、これを前記
セルフチェックスタート信号ＬＡによるセルフチェック
により検出すると前記全軸セルフチェック完了信号ＬＺ
は出力されない。なお、セルフチェック回路２から出力
されるＩＮ信号はセルフチェックスタート信号ＬＡの入
力と共に「０」になり、全軸セルフチェック完了信号Ｌ
Ｚの出力と同時に「１」に立ち上がる信号である。

【００１４】ＡＮＤゲート６は、プレス待機中における
セルフチェックの起動条件を判定するもので、再起動防
止信号がオフで、スライド待機点に位置している事を示
すスライド待機点信号がオンで、各種の異常が発生して
おらず、寸動または寸動一工程でないときに、ＡＮＤ条
件が成立し、待機中セルフチェックスタート回路に起動
をかける。

【００１５】ＡＮＤゲート８は、プレス稼働中における
セルフチェックの起動条件を判定するもので再起動防止
信号がオンで各種の異常が発生しておらず、寸動または
寸動一工程ではなく、クラッチバルブがオンしていると
きに、ＡＮＤ条件が成立し、動作中セルフチェックスタ
ート回路９に起動をかける。

【００１６】待機中セルフチェックスタート回路７はプ
レス機が稼働してない待機中のときに光線式安全装置の
セルフチェックの開始を制御するもので、ＡＮＤゲート
６から起動信号が入力されると、セルフチェックスター
ト信号ＬＡを出力する。

【００１７】動作中セルフチェックスタート回路９はプ
レス機が実際に稼働しているときに光線式安全装置のセ
ルフチェックの開始を制御するもので、ＡＮＤゲート８
から起動信号が入力されるとセルフチェックスタート信
号ＬＡを出力する。この動作中セルフチェックスタート
回路９によるセルフチェックは異常が発生しない限り所
定の周期で繰り返し実行される。

【００１８】光軸遮光及び異常状態生成回路１１は待機
中セルフチェックスタート回路７の出力ＬＡにより駆動
され、先ず光軸遮光状態生成信号ＬＢを出力してセルフ
チェック回路２の入力に印加する。セルフチェック回路
２は、光軸遮光状態生成信号ＬＢが入力されると前記光
線式安全装置１の前記複数の光線軸のうちの２本以上の
光線軸を擬似的に遮光状態とし、これを前記光線式安全
装置１の前記受光素子の出力により検出すると前記光線
式安全装置１から遮光検出信号ＱＳＴを出力し、ＯＲゲ
ート４を介して急停止回路５に印加し、急停止回路５が
正常に動作するか確認する。急停止回路５の動作の確認
が終了すると急停止回路５は急停止リセット回路１２に
よりリセットされる。

【００１９】前記光軸遮光状態生成信号ＬＢによる急停
止回路５の動作チェックが終了し、急停止回路５のリセ
ットが確認されると、つぎに、光軸遮光及び異常状態生
成回回路１１は前記光軸遮光状態生成信号ＬＢをとめ、
光軸異常状態生成信号ＬＣを出力してセルフチェック回
路２の入力に印加する。と同時に光軸異常状態生成信号
ＬＣはＯＲゲート１３を介してタイマ回路のセット端子
に印加され、タイマ１７はカウントを開始する。セルフ
チェック回路２は、光軸遮光状態生成信号ＬＣが入力さ
れると前記光線式安全装置１の前記複数の光線軸のうち
１本以上の光線軸を擬似的に異常状態とし、これを前記
セルフチェックスタート信号ＬＡによるセルフチェック
により検出すると前記全軸セルフチェック完了信号ＬＺ
は出力されない。前記全軸セルフチェック完了信号ＬＺ
が出力されないとタイマ回路１７はリセットされないた
めタイムアップ信号を出力し急停止回路５を駆動し正常
に動作するか確認する。

【００２０】運転準備完了確認回路１６はプレス機を起
動するための各種条件が満足された事を確認するもので
ある。ただし、この運転準備完了確認回路１６は光軸遮
光及び異常状態生成回路１１の動作終了信号出力がオン
状態にならないと（このときチェックが完了し急停止状
態が解除されている）運転準備完了信号を出力しない。

【００２１】タイマ回路１７は前記光線式安全装置１の
光線軸の異常を検出するためのものでセルフチェックス
タート信号ＬＡで計時動作を開始し予め設定された所定
時間を経過しても全軸セルフチェック完了信号ＬＺが入
力されないときにタイムアップ信号を出力して急停止回
路５を動作させる。

【００２２】急停止リセット回路１２は急停止状態をリ
セットするための回路である。図示せぬ急停止リセット
ボタンに接続されており、急停止リセット回路１２がセ
ットされないと急停止状態は解除されない。

【００２３】以下、図１に示した構成の動作を説明す
る。

【００２４】まず、プレス機の待機中の光線式安全装置
と、セルフチェック回路と、プレスコントローラのセル
フチェックについて説明する。

【００２５】ＡＮＤゲート６に入力されている各種条件
が満足されると、ＡＮＤゲート６は待機中セルフチェッ
クスタート回路７を起動する。これにより、待機中セル
フチェックスタート回路７からセルフチェックスタート
信号ＬＡが出力される。このセルフチェックスタート信
号ＬＡはＯＲゲート１０を介してセルフチェック回路２
に入力され、これによりセルフチェック回路２による光
線式安全装置１のセルフチェックが開始される。なお、
セルフチェックスタート信号ＬＡは、セルフチェックの
期間中オン状態を維持している信号である。

【００２６】セルフチェック回路２は、光線式安全装置
１の前記複数本の光線軸のそれぞれに１本ずつ光線軸異
常状態を発生させる疑似信号を前記光線式安全装置１に
順次入力することにより１光線ずつ遮光状態を疑似的に
発生させ、該疑似的遮光状態に対して前記光線式安全装
置が正常に動作したことをすべての光線軸について１本
ずつ確認する。

【００２７】一方、セルフチェックスタート信号ＬＡ
は、光軸遮光及び異常状態生成回路１１に入力され光軸
遮光及び異常状態生成回路１１を起動する。この結果光
軸遮光及び異常状態生成回路１１は先ず光軸遮光状態生
成信号ＬＢを出力してセルフチェック回路２の入力に印
加する。セルフチェック回路２は、光軸遮光状態生成信
号ＬＢが入力されると前記光線式安全装置１の前記複数
の光線軸のうちの２本以上の光線軸を擬似的に遮光状態
とし、これを前記光線式安全装置１の前記受光素子の出
力により検出すると前記光線式安全装置１から遮光検出
信号ＱＳＴを出力し、ＯＲゲート４を介して急停止回路
５に印加し、急停止回路５が正常に動作するか確認す
る。また光軸遮光状態生成信号ＬＢはＯＲゲート１９を
介して急停止リセット回路１２のリセット端子に印加さ
れ急停止リセット回路１２をリセットして急停止状態と
する。なお、このときにはプレス機は待機中であるので
プレス機はもともと停止状態であり、急停止回路５は空
動作を行うだけである。急停止回路５の動作の確認が終
了すると急停止回路５は急停止リセット信号を出力す
る。この急停止回路５の急停止リセット信号は、待機中
のセルフチェックの際に疑似的に急停止がかかったとき
のみに出力されるパルス信号である。

【００２８】前記急停止リセット信号は光軸遮光及び異
常状態生成回路１１に印加され、光軸遮光及び異常状態
生成回路１１は光軸遮光状態生成信号ＬＢを止め、光軸
異常状態生成信号ＬＣを出力する。同時に前記急停止リ
セット信号は急停止リセット回路１２のセット端子にも
印加され、急停止リセット回路１２はセット状態とな
る。また前記光軸異常状態生成信号ＬＣはセルフチェッ
ク回路２に加えられると同時にＯＲゲート１３を介して
タイマ回路１７を駆動し、タイマ回路１７はカウントを
開始する。セルフチェック回路２は、光軸異常状態生成
信号ＬＣが入力されると前記光線式安全装置１の前記複
数の光線軸のうち１本以上の光線軸を擬似的に異常状態
とし、これを前記セルフチェックスタート信号ＬＡによ
るセルフチエックにより検出すると前記全軸セルフチェ
ック完了信号ＬＺは出力されない。前記全軸セルフチェ
ック完了信号ＬＺが出力されないとタイマ回路１７はリ
セットされないのでタイムアップ信号を出力し急停止回
路５を駆動し正常に動作するか確認する。この場合もプ
レス機は待機中であるので空動作を行うだけである。ま
た待機中のため前述のように急停止回路５は急停止リセ
ット信号を出力し、急停止リセット回路１２をセット状
態にする。同時に急停止リセット信号は光軸遮光及び異
常状態生成回路１１ににも印加され、出力である前述の
光軸遮光状態生成信号ＬＣを止める。このとき同時に光
軸遮光及び異常状態生成回路１１は動作終了信号を出力
する。

【００２９】他方、セルフチェック回路２はセルフチェ
ック信号ＬＡが印加されており、セルフチェックを実行
している。然もすでに光軸遮光状態生成信号ＬＢ、光軸
異常状態生成信号ＬＣはともに印加されていないので、
すべての光線軸についてチェックの結果が正常に終了し
たことを確認するとセルフチェック完了信号ＬＺを出力
する、と同時にＩＮ信号は「１」に立ち上がる。セルフ
チェック回路２の出力であるＩＮ信号はセルフチェック
スタート信号ＬＡが入力されると同時に「０」となり、
全軸セルフチェック完了信号ＬＺを出力するとき「１」
に立ち上がる信号である。

【００３０】上記ＩＮ信号によりＡＮＤゲート１４のＡ
ＮＤ条件が満足され、ＡＮＤゲート１４の出力であるセ
ルフチェック終了信号が待機中セルフチェックスタート
回路に印加され、待機中セルフチェックは終了する。

【００３１】一方、セルフチェック回路２の出力である
前記ＩＮ信号と前記光軸遮光及び異常状態生成回路１１
からの動作終了信号出力により、ＡＮＤゲート１５のＡ
ＮＤ条件が満足されるのでＡＮＤゲート１５の出力によ
り運転準備完了確認回路１６はプレス機を起動するため
の各種条件が整うと、信号「１」をＡＮＤゲート２０に
入力する。従って、この後、オペレータによって起動ボ
タンが投入されて起動指令が入力されると、クラッチブ
レーキ２１のクラッチが係合し、スライドが動作開始す
る。

【００３２】なお、この待機中のセルフチェックの際は
光線式安全装置の光線軸のセルフチェックが正常に終了
しないと、ＩＮ信号が立ち上がらないため、いつまでた
っても運転準備完了状態とならず、プレスの起動は不可
能である。またタイマ回路１７及び急停止回路５の動作
が正常でないときも、光軸遮光及び異常状態生成回路１
１の動作終了信号が出力されないため、運転準備完了状
態とならず、プレスの起動は不可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば光
線式安全装置のセルフチェック装置において、光線式安
全装置と、セルフチェック回路と、プレスコントローラ
を含むすべての部分について、プレス急停止回路等の従
来セルフチェックの困難な箇所のセルフチェックが可能
となるので、光線式安全装置の信頼性を著しく向上でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例における光線式安全装置のセルフ
チェック装置の制御回路を示す図である。

【図２】従来の技術を示す図である。

【符号の説明】

１・・・光線式安全装置、２・・・セルフチェック回
路、３・・・プレスコントローラ、４・・・ＯＲゲー
ト、５・・・急停止回路、６・・・ＡＮＤゲート、７・
・・待機中セルフチェックスタート回路、８・・・ＡＮ
Ｄゲート、９・・・動作中セルフチェックスタート回
路、１０・・・ＯＲゲート、１１・・・光軸遮光及び異
常状態生成回路、１２・・・急停止リセット回路、１３
・・・ＯＲゲート、１４，１５・・・ＡＮＤゲート、１
６・・・運転準備完了確認回路 １７・・・タイマ回路、１８・・・ＡＮＤゲート、１９
・・・ＯＲゲート、２０・・・ＡＮＤゲート、２１・・
・クラッチブレーキ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の危険領域を介して、複数の発光素
   子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記
   危険領域を介して前記受光素子に投射される２本以上の
   光線の遮断が前記受光素子の出力にもとづき検出される
   と、所定の装置に急停止信号を発生するようにしたプレ
   ス機の光線式安全装置のセルフチェック装置において、
   プレス待機中に装置をチェックするための待機中セルフ
   チェックスタート回路と、待機中セルフチェックスター
   ト回路の出力信号により駆動されて上記複数本の光線軸
   のうち２本以上が同時に遮光された状態を疑似的につく
   りだす光軸異常及び遮光状態生成回路と、急停止回路
   と、急停止回路を駆動するためのタイマ回路と、装置が
   正常に動作することが確認されたのちに急停止回路をリ
   セット状態とするための急停止リセット回路とからなる
   ことを特徴とする光線式安全装置のセルフチェック装
   置。
2. 【請求項２】 所定の危険領域を介して、複数の発光素
   子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記
   危険領域を介して前記受光素子に投射される２本以上の
   光線の遮断が前記受光素子の出力にもとづき検出される
   と、所定の装置に急停止信号を発生するようにしたプレ
   ス機の光線式安全装置のセルフチェック装置において、
   プレス待機中に装置をチェックするための待機中セルフ
   チェックスタート回路と、待機中セルフチェックスター
   ト回路の出力信号により駆動されて、光線軸の異常状態
   を疑似的につくりだす遮光及び光軸異常状態生成回路
   と、急停止回路と、急停止回路を駆動するためのタイマ
   回路と、装置が正常に動作することが確認されたのちに
   急停止回路をリセット状態とするための急停止リセット
   回路とからなることを特徴とする光線式安全装置のセル
   フチェック装置。