JPH10156595A

JPH10156595A - 光線式安全装置の光軸無効化制御装置

Info

Publication number: JPH10156595A
Application number: JP33038396A
Authority: JP
Inventors: Iwashige Takahashi; 岩重高橋
Original assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Current assignee: Komatsu Ltd; Komatsu Industries Corp
Priority date: 1996-11-26
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 1998-06-16
Also published as: TW397763B

Abstract

(57)【要約】【課題】光線式安全装置の光軸を無効又は有効とする
設定を人の管理から開放し、安全性を向上させる光線式
安全装置の光軸無効化制御装置を提供する。【解決手段】作業面の入口に設けられた光線式安全装
置７の複数光軸の内、搬入される素材が遮光する光軸を
無効にする光線式安全装置の光軸無効化制御装置におい
て、光線式安全装置７の遮光信号に基づいて遮光された
隣接する光軸の本数を検出する遮光本数検出手段１０
と、この遮光本数検出値ＮS が遮光本数設定値ＮP 以下
のとき、前記遮光光軸を無効光軸とみなしてプレス起動
指令を出力する安全運転判定手段１１、２１と、プレス
起動指令によってプレス起動するプレス起動手段１４と
を備える。又は、前記遮光本数検出値ＮS に対応する安
全距離ＤS を演算する安全距離演算手段１５と、この安
全距離ＤS が安全距離設定値ＤP 以下のとき、プレス起
動指令を出力する安全運転判定手段１１、２１を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、短尺材等の素材の
搬入パターンを光線式安全装置の光軸の遮光により学習
させ、プレス作業に必要な無効光軸を自動的に作成する
光線式安全装置の光軸無効化制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プレス機械の作動中にスライドの
作業領域に作業者の手等を挿入したときの事故を防止す
るために、スライドの作業領域に素材を搬入するための
作業面の入口に光線式安全装置を設置している。図１０
に示す光線式安全装置を備えたプレス機械の斜視図に基
づいて、前記プレス機械の光線式安全装置について説明
する。

【０００３】プレス機械１の下部にはボルスタ２が設け
られており、ボルスタ２の上面に下金型３が配置されて
いる。またプレス機械１の上部で、かつボルスタ２に対
向する位置には上下動自在にスライド４が設けられ、こ
のスライド４の下面には下金型３と対向するように上金
型５が配置されている。そしてスライド４が上下動する
作業領域６を危険領域としており、作業者が作業する作
業面（通常はプレス機械１の前面）を除いた面では外部
からの侵入ができないようにその作業領域６の周囲がガ
ード等によって囲まれている。作業面の入口左右には光
線式安全装置７が配設されており、この光線式安全装置
７は互いに対向する投光器７ａと受光器７ｂとからなっ
ている。通常の投光器７ａには発光素子が上下方向に所
定間隔Ａで配設されており、また受光器７ｂには受光素
子が上下方向に、前記発光素子と同じ所定間隔Ａで配設
されている。

【０００４】上記構成によると、図１１に示すように、
投光器７ａから発光された光線が受光器７ｂに受光され
た状態で、前記作業面の入口に光線のカーテンを形成し
ており、この光線カーテンを作業者の手等で遮光するこ
とによって、図１０に示すプレス機械の危険領域への侵
入を検知している。そして図示しない制御器は光線式安
全装置７のこの検知信号を入力したとき、スライド４が
作動中であれば、スライド４を非常停止させて事故を防
止している。

【０００５】プレス機械１を用いて短尺材等の素材を前
記作業面から搬入して連続加工する場合には、短尺材に
より遮光される前記光線式安全装置７の光軸を作業者が
予めキースイッチ等により無効にしたり、あるいは、予
め無効光軸の許容本数を設定してこの許容本数以内の遮
光を無効とすることによって、前記素材により遮光され
た光軸を無効にし、プレス機械を停止させずにプレス作
業が連続して行えるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のプレス機械
の光線式安全装置７においては、短尺材の連続加工を行
う場合、短尺材が遮光する前記光軸を予めキースイッチ
で無効にしたり、あるいは、予め無効光軸の許容本数を
設定しているため、事前に無効光軸を設定することも、
また無効光軸を元に戻すことも人間が管理することにな
る。しかしながら、このように人間の操作によって管理
されているので、作業者が設定したことを忘れることに
より次のような問題がある。すなわち、無効光軸の設定
を元に戻すことを忘れた場合には、プレス機械１の作動
中にこの無効光軸のエリアからスライド４の作業領域に
作業者が不用意に手を入れたときでも、安全装置として
作動しないという危険が生ずる。この結果、作業者の安
全性が低下するという問題が発生している。

【０００７】本発明は、上記の問題点に着目してなされ
たものであり、光線式安全装置の光軸を無効又は有効と
する設定を人の管理から開放し、設定忘れ等による危険
性を防止して作業者の安全性を向上させる光線式安全装
置の光軸無効化制御装置を提供することを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段、作用及び効果】上記の目
的を達成するために、請求項１に記載の発明は、プレス
機械１のスライドの作業領域に素材を搬入する作業面の
入口に設けられた光線式安全装置７の複数光軸の内、プ
レス作業時に搬入される前記素材が遮光する光軸を無効
にする光線式安全装置の光軸無効化制御装置において、
光線式安全装置７の遮光信号を入力し、この遮光信号に
基づいて光線式安全装置７の遮光された隣接する光軸の
本数を検出する遮光本数検出手段１０と、この検出され
た遮光本数検出値ＮS が、予め記憶された安全作業上必
要な遮光光軸の最大許容本数の遮光本数設定値ＮP 以下
のとき、前記遮光された光軸を無効光軸とみなしてプレ
ス起動指令を出力する安全運転判定手段１１、２１と、
このプレス起動指令によってプレス機械１を起動するプ
レス起動手段１４とを備えた構成としている。

【０００９】請求項１に記載の発明によると、遮光本数
検出手段は素材によって遮光された光軸の遮光信号を光
線式安全装置から入力し、この遮光信号に基づいて遮光
された隣接する光軸の本数を検出し、これを遮光本数検
出値ＮS として出力する。安全運転判定手段は作業上安
全とみなされる許容値、すなわち遮光本数設定値ＮPを
予め記憶しており、前記入力した遮光本数検出値ＮS が
この遮光本数設定値ＮP 以下のとき、前記遮光された光
軸を無効光軸とみなしてプレス機械を起動する。

【００１０】したがって、従来のように無効光軸の設定
や解除が人の管理に依らなくても済むので、無効光軸の
設定が容易となると共に、無効とした光軸を元に戻す
（有効とする）ことを忘れるようなことがなくなり、作
業者がプレス作業を続行しなくなった時に確実に元に戻
すことが可能となる。この結果、プレス作業時の作業者
の安全性が大幅に向上する。また、遮光光軸本数のみに
よってプレス起動可能か否かを判定しているので、各シ
ョット回数毎に遮光光軸の位置が変化しても起動可能で
あり、作業性が良い。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、プレス機
械１のスライドの作業領域に素材を搬入する作業面の入
口に設けられた光線式安全装置７の複数光軸の内、プレ
ス作業時に搬入される前記素材が遮光する光軸を無効に
する光線式安全装置の光軸無効化制御装置において、光
線式安全装置７の遮光信号を入力し、この遮光信号に基
づいて光線式安全装置７の遮光された隣接する光軸の本
数を検出する遮光本数検出手段１０と、この検出された
遮光本数検出値ＮS に対応する、光線式安全装置７の複
数光軸よりなる面から前記スライドの作業領域までの必
要な安全距離ＤS を演算する安全距離演算手段１５と、
この演算された前記安全距離ＤS が、予め記憶された安
全距離設定値ＤP 以下のとき、前記遮光された光軸を無
効光軸とみなしてプレス起動指令を出力する安全運転判
定手段１１、２１と、このプレス起動指令によってプレ
ス機械１を起動するプレス起動手段１４とを備えた構成
としている。

【００１２】請求項２に記載の発明によると、遮光本数
検出手段は素材によって遮光された光軸の遮光信号を光
線式安全装置から入力し、この遮光信号に基づいて遮光
された隣接する光軸の本数を検出し、これを遮光本数検
出値ＮS として出力する。安全距離演算手段はこの遮光
本数検出値ＮS に対応する、複数光軸によって形成され
る面からスライド作業領域までの安全上必要な距離、す
なわち安全距離ＤS を演算する。そして、安全運転判定
手段は、この算出した安全距離ＤS が予め記憶された当
該プレス機械に許容される安全距離設定値ＤP 以下のと
き、前記遮光された光軸を無効光軸とみなしてプレス機
械を起動する。

【００１３】したがって、前記請求項１記載の発明と同
様に、無効光軸の設定及び解除が人の管理に依らなくて
も済むので、無効光軸の設定が容易となると共に、作業
者がプレス作業を続行しなくなった時に確実に元に戻す
ことが可能となる。この結果、プレス作業時の作業者の
安全性が大幅に向上する。また、遮光光軸本数検出値に
基づいて演算される安全距離ＤS のチェックによってプ
レス起動可能か否かを判定しているので、各ショット回
数毎に遮光光軸の位置が変化しても起動可能であり、作
業性が良い。

【００１４】請求項３に記載の発明は、プレス機械１の
スライドの作業領域に素材を搬入する作業面の入口に設
けられた光線式安全装置７の複数光軸の内、プレス作業
時に搬入される前記素材が遮光する光軸を無効にする光
線式安全装置の光軸無効化制御装置において、光線式安
全装置７の遮光信号を入力し、この遮光信号に基づいて
光線式安全装置７の遮光された隣接する光軸の位置及び
本数を検出する遮光位置検出手段１７と、この遮光位置
検出手段１７によって検出された遮光位置ＰS を遮光位
置記憶値ＰP として記憶する遮光位置記憶手段１８と、
第１回目のプレス起動時、前記遮光位置検出手段１７に
よって検出された遮光本数検出値ＮS が、安全作業上必
要な遮光光軸の最大許容本数の遮光本数設定値ＮP 以下
のときは、前記遮光された光軸を無効光軸とみなしてプ
レス起動指令を出力する第１安全運転判定手段１６と、
第２回目以降のプレス起動時、前記遮光位置検出手段１
７によって検出された遮光位置ＰS が、前記遮光位置記
憶手段１８に記憶されている遮光位置記憶値ＰP の範囲
以内のときは、前記遮光された光軸を無効光軸とみなし
てプレス起動指令を出力する第２安全運転判定手段２０
と、前記光線式安全装置７の遮光及び回復信号に基づい
てプレス機械１の起動回数を検出し、第１回目のときは
前記第１安全運転判定手段１６によってプレス起動可能
か否かを判定させ、第２回目以降のときは前記第２安全
運転判定手段２０によってプレス起動可能か否かを判定
させる起動回数判定手段１９とを備えた構成としてい
る。

【００１５】請求項３に記載の発明によると、遮光位置
検出手段は、素材によって遮光された光軸の遮光信号を
光線式安全装置より入力し、この遮光信号に基づいて、
遮光された隣接する光軸の位置と本数を検出し、これを
遮光位置ＰS 及び遮光本数検出値ＮS として出力する。
この遮光位置ＰS は、遮光位置記憶手段によって遮光位
置記憶値ＰP として記憶される。そして、起動回数判定
手段によって検出されたプレス機械の起動回数が第１回
目の際に、第１安全運転判定手段は、前記遮光本数検出
値ＮS が予め記憶された作業上安全な遮光本数設定値Ｎ
P 以下のときは、前記遮光された光軸を無効光軸とみな
してプレス機械１を起動する。

【００１６】また、起動回数判定手段によって検出され
た前記起動回数が第２回目以降の際には、第２安全運転
判定手段は、前記遮光位置検出手段が検出した遮光位置
ＰSが、前記遮光位置記憶手段に記憶されている遮光位
置記憶値ＰP の範囲以内のとき、前記遮光された光軸を
無効光軸とみなしてプレス機械１を運転する。このよう
に、第２回目以降は第１回目で記憶した遮光位置ＰS 、
つまり遮光位置記憶値ＰP に基づいてプレス起動可能か
否か判定しているので、各回毎に遮光本数検出値ＮS を
演算する時間を無くすことができる。

【００１７】したがって、前述の請求項１及び２記載の
発明と同様に、従来のように無効光軸の設定や解除が人
の管理に依らなくても済む。この結果、無効光軸の設定
が容易となると共に、プレス作業時の作業者の安全性が
大幅に向上する。また制御装置の処理時間を短縮化でき
る。

【００１８】請求項４に記載の発明は、プレス機械１の
スライドの作業領域に素材を搬入する作業面の入口に設
けられた光線式安全装置７の複数光軸の内、プレス作業
時に搬入される前記素材が遮光する光軸を無効にする光
線式安全装置の光軸無効化制御装置において、光線式安
全装置７の遮光信号を入力し、この遮光信号に基づいて
光線式安全装置７の遮光された隣接する光軸の位置及び
本数を検出する遮光位置検出手段１７と、この遮光位置
検出手段１７によって検出された遮光位置ＰS を遮光位
置記憶値ＰP として記憶する遮光位置記憶手段１８と、
前記遮光位置検出手段１７によって検出された遮光本数
検出値ＮS に対応する、光線式安全装置７の複数光軸よ
りなる面から前記スライドの作業領域までの必要な安全
距離ＤS を演算する安全距離演算手段１５と、第１回目
のプレス起動時、この演算された安全距離ＤS が予め記
憶された安全距離設定値ＤP 以下のときは、前記遮光さ
れた光軸を無効光軸とみなしてプレス起動指令を出力す
る第１安全運転判定手段１６と、第２回目以降のプレス
起動時、前記遮光位置検出手段１７によって検出された
遮光位置ＰS が、前記遮光位置記憶手段１８に記憶され
ている遮光位置記憶値ＰP の範囲以内のときは、前記遮
光された光軸を無効光軸とみなしてプレス起動指令を出
力する第２安全運転判定手段２０と、前記光線式安全装
置７の遮光及び回復信号に基づいてプレス機械１の起動
回数を検出し、第１回目のときは前記第１安全運転判定
手段１６によってプレス起動可能か否かを判定させ、第
２回目以降のときは前記第２安全運転判定手段２０によ
ってプレス起動可能か否かを判定させる起動回数判定手
段１９とを備えた構成としている。

【００１９】請求項４に記載の発明によると、遮光位置
検出手段は、素材によって遮光された光軸の遮光信号を
光線式安全装置より入力し、この遮光信号に基づいて、
遮光された隣接する光軸の位置と本数を検出し、これを
遮光位置ＰS 及び遮光本数検出値ＮS として出力する。
この遮光位置ＰS は、遮光位置記憶手段によって記憶さ
れる。そして、起動回数判定手段によって検出されたプ
レス機械の起動回数が第１回目の際に、安全距離演算手
段１５は、前記遮光本数検出値ＮS に対応する、複数光
軸によって形成される面からスライド作業領域までの安
全上必要な距離、すなわち安全距離ＤS を演算する。こ
の後、第１安全運転判定手段は、この演算された安全距
離ＤS が予め記憶された当該プレス機械に許容される安
全距離設定値ＤP 以下のときは、前記遮光された光軸を
無効光軸としてプレス機械１を起動する。

【００２０】また、起動回数判定手段によって検出され
た前記起動回数が第２回目以降の際には、第２安全運転
判定手段は、前記遮光位置ＰS が前記遮光位置記憶値Ｐ
P の範囲以内のとき、前記遮光された光軸を無効光軸と
みなしてプレス機械１を起動する。このように、第２回
目以降は第１回目で記憶した遮光位置記憶値ＰP に基づ
いてプレス起動可能か否か判定しているので、各回毎に
安全距離ＤS を演算する時間を無くすことができる。

【００２１】したがって、前述の請求項１、２及び３記
載の発明と同様に、従来のように無効光軸の設定や解除
が人の管理に依らなくても済む。この結果、無効光軸の
設定が容易となると共に、プレス作業時の作業者の安全
性が大幅に向上する。また制御装置の処理時間を短縮化
できる。

【００２２】請求項５に記載の発明は、請求項１、２、
３又は４に記載の光線式安全装置の光軸無効化制御装置
において、光線式安全装置７の遮光間隔時間、又は前記
スライド４の起動間隔時間に基づいてプレス作業のタク
トタイムを求めるタクトタイム検出手段１２、このタク
トタイム検出手段１２によって求めたタクトタイム検出
値ｔが、予め記憶された最大限界値Ｔ1 以上のとき、少
なくとも前記プレス起動手段１４に停止指令を出力して
プレス機械１を非常停止させるか、又は、前記遮光位置
記憶値ＰP をキャンセルするかのいずれかを行う最大限
界値判定手段１３とを備えた構成としている。

【００２３】請求項５に記載の発明によると、タクトタ
イム検出手段によって求めたタクトタイム検出値ｔが予
め記憶された最大限界値Ｔ1 以上のときは、作業者が作
業から長時間離れていて作業続行の意志が無いものと判
断する。このとき、最大限界値判定手段は、少なくとも
プレス機械を非常停止させるか、あるいは、前記遮光位
置記憶値ＰP をキャンセル、すなわち、無効光軸を有効
とするかのいずれかを行う。これによって、段取換え時
や作業者の交代後等には無効光軸がキャンセルされ有効
となるので、無効光軸の解除忘れがあっても自動的に元
に戻る。この結果、作業者の安全性が大幅に向上する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明に
係る光線式安全装置の光軸無効化制御装置の実施形態を
詳細に説明する。なお、プレス機械１、及び光線式安全
装置７の光線カーテンについては、前記図１０及び図１
１と同じであるためその説明は省略する。まず、図１〜
図５に基づいて本発明に係る第１実施形態を説明する。
図１は、本発明に係る光軸無効化制御装置の各実施形態
に関するハード構成ブロック図を示している。光線式安
全装置７は、図１０及び図１１に示す投光器７ａと受光
器７ｂ間の光線が素材や作業者の手等により遮光された
とき、その遮光された光軸に対応した遮光信号を制御器
８に出力する。制御器８は例えばマイクロコンピュータ
等で構成されており、光線式安全装置７から入力した前
記遮光信号及びその後の回復信号に基づいて処理し、プ
レス起動回路９に起動指令又は停止指令を出力して、プ
レス機械１を起動させたり停止させる。

【００２５】プレス起動回路９はプレス機械１のスライ
ド４の起動及び停止を制御する回路であり、制御器８か
らの起動指令及び停止指令に基づいてスライド４の駆動
装置（図示せず）を制御する。なお、このスライド４の
駆動装置は、機械式プレスのクランク回転軸の駆動モー
タであっても、また直動式プレスの液圧シリンダや直動
型モータ等であってもよい。

【００２６】次に、図２に示す機能構成ブロック図に基
づいて、本発明に係る第１実施形態の機能構成を説明す
る。スライド４の作業領域６の前面に設置された光線式
安全装置７は、素材等により遮光された光軸を検出して
この遮光信号及びその回復信号を出力する。遮光本数検
出手段１０は、光線式安全装置７の前記遮光信号に基づ
いて、遮光されている光軸の内の連続して隣接する本数
を検出し、この本数を遮光本数検出値ＮS として出力す
る。また、安全運転判定手段１１は、この遮光本数検出
値ＮS と予め記憶された遮光本数設定値ＮP とを比較
し、遮光本数検出値ＮS が遮光本数設定値ＮP 以下のと
きは、前記遮光されている光軸を無効光軸とみなしてプ
レス起動手段１４に起動指令を出力し、また遮光本数検
出値ＮS が遮光本数設定値ＮP より大きいときは、前記
遮光されている光軸を無効とせずにプレス起動手段１４
に停止指令を出力する。

【００２７】ここで、前記遮光本数設定値ＮP とは、次
のような意味を持っている。通常、光線式安全装置７を
使用したプレス機械１においては、図１０に示したよう
な光線カーテンの面からスライド４の作業領域６までの
距離に対して、各光軸間の最大距離に対応した安全作業
上必要な距離（以後、安全距離と呼ぶ）がプレス構造上
の安全規格として設定されている。図３は、この安全距
離の説明図である。同図において、光線式安全装置７の
光線カーテン面からスライド４の前面端までの距離（図
ではＤP で表される) が、上記安全距離を満足しなけれ
ばならない。この安全距離は、侵入物（例えば、作業者
の手等）が光軸を遮光したときに、この侵入物が危険領
域に到達する前にスライド４を急停止させるために必要
な距離として規定されており、したがって、上記光軸間
の距離に応じて設定されている。一般的には、隣接する
光軸間の距離Ａの長さに応じて、この安全距離が設定さ
れている。

【００２８】一方、光線を遮光してプレス作業する場合
は、この遮光される光軸をはさんだ両側の光軸間の距離
が上記の光軸間最大距離に相当することになり、よっ
て、この光軸間最大距離に対応して上記規格に合った安
全距離を確保することが必要となる。したがって、素材
を搬入して光線を遮光しながらプレス作業するプレス機
械１に対しては、このプレス作業に必要な最大許容遮光
本数に対応した安全距離を満足するように、光線式安全
装置７の位置、つまり図３に示したＤP の距離が決めら
れて出荷されている。そして、本発明においては、当該
プレスの安全距離（ＤP に対応）を確保するための最大
許容する無効光軸本数を予め設定して所定記憶エリア内
に記憶しており、この最大許容無効光軸本数が上記遮光
本数設定値ＮP を表している。

【００２９】そして、タクトタイム検出手段１２は、光
線式安全装置７の前記遮光信号及び回復信号に基づいて
タクトタイムを検出し、この検出値をタクトタイム検出
値ｔとして最大限界値判定手段１３に出力する。最大限
界値判定手段１３はこのタクトタイム検出値ｔと予め記
憶された最大限界値Ｔ1 とを比較し、タクトタイム検出
値ｔが最大限界値Ｔ1 以上のとき、プレス起動手段１４
に停止指令を出力する。ここで、このタクトタイム検出
値ｔは、光線式安全装置７からの前記遮光信号及び回復
信号に基づいて、前回に自動起動したときの最終の回復
信号の入力時から今回の最終の回復信号の入力時までの
時間をタイマーによって計測して検出される。なお、タ
クトタイム検出値ｔの計測はこれに限定されず、例え
ば、各回の最終回復信号の入力時刻の差として求めるこ
ともできる。また、前記最大限界値Ｔ1 とは、作業者が
作業から長く離れていたため作業意志がないものと判断
し、前記無効とした光軸を有効とする際の、タクトタイ
ムの許容最大値である。

【００３０】また、プレス起動手段１４は、前記安全運
転判定手段１１及び最大限界値判定手段１３からの停止
指令を入力したとき、スライド４の前記駆動装置を停止
させてプレス機械１を非常停止させる。

【００３１】図４に基づいて、本発明に係る第１実施形
態の制御フローチャートを説明する。なお、以下のフロ
ーチャートでは各処理番号にＳを付して表す。まず、Ｓ
１で、ワークの素材がプレス機械１に搬入され、次に、
Ｓ２で光線式安全装置７は素材で遮光された光軸を検出
し、この光軸に対応した遮光信号及びその後の回復信号
を出力する。そして、Ｓ３で（タクトタイム検出手段１
２）、制御器８は光線式安全装置７からの遮光及び回復
信号に基づいてタクトタイムを検出し、タクトタイム検
出値ｔを得る。この後、Ｓ４で（最大限界値判定手段１
３）、予め記憶された最大限界値Ｔ1 を読み出す。次
に、Ｓ５で（最大限界値判定手段１３）前記タクトタイ
ム検出値ｔが最大限界値Ｔ1 以上か否か判定し、以上の
ときは、Ｓ６で、プレス起動回路９にプレス停止指令を
出力する。これによって、（プレス起動手段１４）プレ
ス起動回路９はプレス機械１を非常停止させる。

【００３２】また、Ｓ５で前記タクトタイム検出値ｔが
最大限界値Ｔ1 より小さいときは、Ｓ７で（遮光本数検
出手段１０）、制御器８は前記光線式安全装置７からの
遮光信号に基づいて前記遮光本数検出値ＮS を検出し、
次にＳ８で（安全運転判定手段１１）、予め記憶された
前記遮光本数設定値ＮP を読み出す。そして、Ｓ９で
（安全運転判定手段１１）、前記遮光本数検出値ＮS が
遮光本数設定値ＮP 以下か否か判定し、遮光本数設定値
ＮP より大きいときは、前記Ｓ６に戻ってプレス機械１
を停止させる。また、Ｓ９において遮光本数検出値ＮS
が遮光本数設定値ＮP 以下のときは、Ｓ１０で、プレス
起動回路９にプレス起動指令を出力し、これによって、
（プレス起動手段１４）プレス起動回路９はスライド４
を作動する。

【００３３】上記に説明したように、プレスの１行程の
各起動時に、遮光された光軸の本数（遮光本数検出値Ｎ
S ）を検出し、この遮光本数検出値ＮS が当該プレス機
械における安全距離を確保できる最大許容無効光軸の本
数（つまり、遮光本数設定値ＮP ）以下のときは、この
とき遮光された光軸を無効光軸とみなしてプレス起動可
能とする。また、この遮光本数検出値ＮS が遮光本数設
定値ＮP より大きいときは、当該プレス機械に必要な安
全距離が確保されてないと判断し、遮光された光軸を有
効としてプレスを非常停止させる。したがって、プレス
起動が可能な無効光軸を自動的に設定及び解除するの
で、作業者が設定ミスや設定忘れ等を犯す可能性が無く
なり、安全性が確保される。また、各行程の起動時毎に
遮光本数検出値ＮS が遮光本数設定値ＮP 以下という条
件を満足していれば良いので、遮光本数や遮光位置の変
化に対しても柔軟に対応してプレス起動することがで
き、非常に作業性が良い。

【００３４】また、タクトタイムが所定の最大限界値Ｔ
1 以上となった場合は、作業者が作業を続行する意志が
無いものと判断し、プレスを非常停止させる。これによ
って、例えば、段取り換えや作業者交代等のために作業
が中断したときは、プレスを非常停止させてプレス作業
を継続できないようにするので、その作業者や他の作業
者が誤って遮光した場合でも、安全性を確保できる。

【００３５】次に、図５〜図６に基づいて、本発明に係
る第２実施形態を説明する。図５は、第２実施形態の機
能構成ブロック図を示している。同図では図２に示した
第１実施形態の機能構成ブロック図と同様の機能ブロッ
クには同一符号を付し、以下での説明は省略する。安全
距離演算手段１５は、遮光本数検出手段１０から入力し
た遮光本数検出値ＮS に基づいて、遮光された光軸本数
に必要な安全距離ＤS を演算して、この安全距離ＤS を
安全運転判定手段２１に出力する。また、安全運転判定
手段２１は、入力した安全距離ＤS と予め記憶した安全
距離設定値ＤP とを比較し、安全距離ＤS が安全距離設
定値ＤP 以下のとき、遮光された光軸を無効光軸とみな
してプレス起動手段１４にプレス起動指令を出力し、ま
た、そうでないときはプレス停止指令を出力する。

【００３６】ここで、前実施形態で説明したように、素
材を搬入して光線を遮光しながらプレス作業するプレス
機械１に対しては、作業に必要な最大許容遮光本数に対
応した安全距離を確保する必要があり、上記の安全距離
設定値ＤP とは、この場合の当該プレス機械１に確保さ
れた安全距離を表している。すなわち、この安全距離設
定値ＤP を満足するように、当該プレス機械１の光線式
安全装置７の位置が決められて出荷されている（図３を
参照）。前述同様に、安全距離設定値ＤP は出荷時に予
め設定され、所定記憶エリア内に記憶されている。

【００３７】図６は本発明に係る第１実施形態の制御フ
ローチャートを示しており、同図に基づいて説明する。
なお、以下のフローチャートでは各処理番号にＳを付し
て表すと共に、図４と同一の処理を行うステップＳには
同じ処理番号を付してその説明を省略する。Ｓ１〜Ｓ７
までは前実施形態と同様であり、Ｓ７で（遮光本数検出
手段１０）制御器８は遮光された隣接する光軸の本数
（遮光本数検出値ＮS ）を得る。次にＳ１１で（安全距
離演算手段１５）、上記遮光本数検出値ＮS と、予め記
憶された各光軸間のピッチｄとによって、遮光された光
軸をはさんだ両側の光軸の距離を数式「Ｄ＝（ＮS ＋
１）×ｄ」によって演算し、この距離を光軸無効幅Ｄと
して得る。ここで、ピッチｄは、投光器７ａの各発光素
子間及び受光器７ｂの各受光素子間の設置間隔を表して
おり、よって、光軸間距離の最小単位を表すことにな
る。

【００３８】次に、Ｓ１２で（安全距離演算手段１
５）、演算した光軸無効幅Ｄの大きさにに基づいて、追
加距離Ｃを決定する。ここで、追加距離Ｃとは、光軸無
効幅Ｄの大きさに対応して設定されるものであって、前
記安全距離ＤS を演算する際に、当該プレス機械１の性
能によって決められ、かつ、プレス急停止時間Ｔから求
められる基準安全距離に対して追加されるものである。
安全規格により、例えば、「Ｄ≦１４ならば、Ｃ＝０」、
「１４＜Ｄ≦２０ならば、Ｃ＝８０」、「２０＜Ｄ≦３０
ならば、Ｃ＝１３０」と規定されている。

【００３９】そして、Ｓ１３で（安全距離演算手段１
５）、この追加距離Ｃと、予め決められたプレス急停止
時間Ｔとによって、数式「ＤS ＝１．６×Ｔ＋Ｃ」に基
づいて安全距離ＤS を演算する。ここに、プレス急停止
時間Ｔは、非常停止スイッチ（図示せず）によって作業
者が非常停止をかけたときに、プレス機械１のスライド
４が完全に停止するまでの時間として定義されており、
通常はプレス機械の機種別に設定される。この後、Ｓ１
４では（安全判定手段２１）、予め設定された安全距離
設定値ＤP を読み出す。次に、Ｓ１５で（安全判定手段
２１）、前記演算された安全距離ＤS が、読み出した安
全距離設定値ＤP 以下か否かを判定し、以下のときは、
遮光光軸による安全距離ＤS が当該プレス機械の安全距
離を満足していると判断し、Ｓ１０でプレス起動回路９
に起動指令を出力する。これによって、（プレス起動手
段１４）スライド４の駆動装置を作動してプレス機械１
を起動する。また、Ｓ１５で、安全距離ＤS が安全距離
設定値ＤP より大きいときは、前記Ｓ６に移行してプレ
ス機械１を非常停止させる。

【００４０】以上説明したように、プレスの１行程の各
起動時に、遮光された光軸の本数（遮光本数検出値ＮS
）に基づいて、この遮光光軸本数に対応して必要な安
全距離ＤS を演算し、この安全距離ＤS が当該プレス機
械において許容される安全距離（つまり、安全距離設定
値ＤP ）以下のときは、このとき遮光された光軸を無効
光軸とみなしてプレス起動可能とする。また、この安全
距離ＤS が安全距離設定値ＤP より大きいときは、当該
プレス機械に必要な安全距離が確保されてないと判断
し、遮光された光軸を有効としてプレスを非常停止させ
る。したがって、プレス起動が可能な無効光軸を自動的
に設定及び解除するので、作業者が設定ミスや設定忘れ
等を犯す可能性が無くなり、安全性が確保される。ま
た、各行程の起動時毎に遮光本数検出値ＮS が遮光本数
設定値ＮP 以下という条件を満足していれば良いので、
遮光本数や遮光位置の変化に対しても柔軟に対応してプ
レス起動することができ、非常に作業性が良い。

【００４１】また、前実施形態と同様に、タクトタイム
が所定の最大限界値Ｔ1 以上となった場合は、作業者が
作業を続行する意志が無いものと判断し、プレスを非常
停止させる。この結果、段取り換えや作業者交代等のと
きにその作業者や他の作業者が誤って遮光した場合で
も、安全性を確保できる。

【００４２】次に、図７〜図９に基づいて、本発明に係
る第３実施形態を説明する。図７は、第３実施形態にお
ける機能構成ブロック図を示している。なお、図２及び
図５に示す第１及び第２実施形態の機能構成ブロック図
と同様な機能ブロックには同一符号を付し、ここでの説
明は省く。遮光位置検出手段１７は、この遮光信号に基
づいて遮光されている光軸位置及び遮光本数検出値ＮS
を検出し、この光軸位置を遮光位置ＰS として遮光位置
記憶手段１８に出力し、また、遮光本数検出値ＮS を安
全距離演算手段１５に出力する。安全距離演算手段１５
は、入力した遮光本数検出値ＮS に対応した安全距離Ｄ
S を演算し、この安全距離ＤS を第１安全運転判定手段
１６に出力する。また、遮光位置記憶手段１８は、第１
回目のプレス起動時に前記遮光位置検出手段１７から入
力した遮光位置ＰS を遮光位置記憶値ＰP として記憶す
ると共に、第２回目以降の起動時に第２安全運転判定手
段２０に出力する。

【００４３】そして、第１安全運転判定手段１６は、第
１回目のプレス起動時に、プレス起動可能か否かの判定
を行う。すなわち、入力した安全距離ＤS と予め記憶し
た安全距離設定値ＤP とを比較し、安全距離ＤS が安全
距離設定値ＤP 以下のときは、遮光された光軸の無効幅
Ｄが安全距離設定値ＤP を満足していると判断してこの
光軸を無効光軸とみなし、プレス起動指令をプレス起動
手段１４に出力してプレス機械１を起動させる。また、
第１安全運転判定手段１６は、前記安全距離ＤS が安全
距離設定値ＤP より大きいときは、プレス停止指令をプ
レス起動手段１４に出力してプレス機械１を停止させ
る。なお、安全距離ＤS 及び安全距離設定値ＤP は、前
述までの実施形態において説明したものと同一である。

【００４４】第２安全運転判定手段２０は、プレス機械
の２回目以降の起動の際に、遮光位置検出手段１７によ
って検出された遮光位置ＰS が、前記遮光位置記憶手段
１８に記憶されている遮光位置記憶値ＰP の範囲内に入
っているか否かを判断する。そして、遮光位置記憶値Ｐ
P の範囲内であれば、このとき遮光されている光軸を無
効光軸とみなし、プレス起動手段１４にプレス起動指令
を出力してプレス機械１を起動する。また、遮光位置記
憶値ＰP の範囲より外部にあれば、前記遮光されている
光軸を無効とせず、プレス起動手段１４にプレス停止指
令を出力してプレス機械１を非常停止させる。

【００４５】また、起動回数判定手段１９は、前記光線
式安全装置７の遮光信号及び回復信号に基づいて、プレ
ス機械１の起動回数を算出し、この起動回数が第１回目
のときは、前記第１安全運転判定手段１６によってプレ
ス起動が可能か否かを判定し、前記起動回数が第２回目
以降のときは、前記第２安全運転判定手段２０によって
プレス起動が可能か否かを判定させるようにしている。

【００４６】最大限界値判定手段１３は、前記タクトタ
イム検出手段１２によって検出されたタクトタイム検出
値ｔと前記最大限界値Ｔ1 とを比較し、タクトタイム検
出値ｔが最大限界値Ｔ1 より小さいときは、前記第２安
全運転判定手段２０によってプレス起動が可能か否かを
判定させる。また、タクトタイム検出値ｔが最大限界値
Ｔ1 以上のときは、最大限界値判定手段１３は、前記遮
光位置記憶手段１８によって記憶された前記遮光位置記
憶値ＰP をキャンセルすると共に、プレス起動手段１４
にプレス停止指令を出力する。そして、プレス起動手段
１４は、前記プレス起動指令又はプレス停止指令を入力
して、プレス機械１を起動又は停止させる。

【００４７】上述の構成における作用について、図８及
び図９に示す本発明に係る第３実施形態の制御フローチ
ャートに基づいて説明する。なお、以下のフローチャー
トでは各処理番号にＳを付して表すと共に、図４及び図
６と同一の処理を行う処理番号には同じ符号を付してそ
の説明を省略する。Ｓ１〜Ｓ２で、（遮光位置検出手段
１７）搬入されたワークによる遮光信号及び回復信号に
基づいて、遮光位置ＰS 及び遮光本数検出値ＮS を検出
する。次に、Ｓ２１で（起動回数判定手段１９）、制御
器８はプレス機械１の起動回数が第１回目か否か判定
し、第１回目のときは前記図６に示したＳ７〜Ｓ１４と
同様の処理を行い、遮光本数検出値ＮS に対応した安全
距離ＤS を演算すると共に、また、（第１安全運転判定
手段１６）予め記憶された安全距離設定値ＤP を読み出
す。この後、Ｓ１５で（第１安全運転判定手段１６）、
前記演算された安全距離ＤS が、読み出した安全距離設
定値ＤP 以下か否かを判定し、以下のときは、Ｓ１６で
（遮光位置記憶手段１８）、前記検出された遮光位置Ｐ
S を遮光位置記憶値ＰP として記憶する。次に、Ｓ１０
で（第１安全運転判定手段１６）プレス起動回路９に起
動指令を出力し、（プレス起動手段１４）スライド４の
駆動装置を作動してプレス機械１を起動する。また、Ｓ
１５で、安全距離ＤS が安全距離設定値ＤP より大きい
ときは、Ｓ６に移行してプレス機械１を非常停止させ
る。

【００４８】また、Ｓ２１で（起動回数判定手段１
９）、プレス機械１の起動回数が第２回目以降のとき
は、前記図４及び図６に示すＳ３〜Ｓ４と同様の処理を
行う。そして、Ｓ５で（最大限界値判定手段１３）タク
トタイム検出値ｔが最大限界値Ｔ1以上のときは、Ｓ５
１で（遮光位置記憶手段１８）遮光位置記憶値ＰP をキ
ャンセル（クリア）した後、Ｓ６でプレス起動回路９に
停止指令を出力して、（プレス起動手段１４）プレス機
械１を非常停止させる。また、Ｓ５で（最大限界値判定
手段１３）タクトタイム検出値ｔが最大限界値Ｔ1 より
小さいときは、Ｓ５２で（第２安全運転判定手段２
０）、前記検出した遮光位置ＰS が遮光位置記憶値ＰP
の範囲以内か否か判定し、範囲以内のときは、Ｓ１０で
プレス起動回路９にプレス起動指令を出力して、（プレ
ス起動手段１４）プレス機械１を起動する。Ｓ５２で前
記遮光位置ＰS が遮光位置記憶値ＰP の範囲より外部に
あるときは、Ｓ５１に戻って同一の処理、すなわち、遮
光位置記憶値ＰP をキャンセルし、以後の処理を繰り返
す。

【００４９】上記に説明したように、第１回目のプレス
起動の際は、遮光された光軸をはさんだ両側の光軸間の
距離（無効幅Ｄ）に対応する安全距離ＤS を演算し、こ
の安全距離ＤS が当該プレス機械において許容される安
全距離（つまり、安全距離設定値ＤP ）以下のときは、
このとき遮光された光軸を無効光軸とみなしてプレス起
動可能とする。また、このときの遮光位置ＰS を遮光位
置記憶値ＰP として記憶しておく。そして、この安全距
離ＤS が安全距離設定値ＤP より大きいときは、当該プ
レス機械に必要な安全距離が確保されてないと判断し、
遮光された光軸を有効としてプレスを非常停止させる。
さらに、第２回目以降のプレス起動の際には、各ショッ
ト毎に検出される遮光位置ＰS が前記遮光位置記憶値Ｐ
P の範囲以内に入っているか判定し、入っているときは
このとき遮光された光軸を無効光軸とみなしてプレス起
動可能とし、また、入ってないときは遮光された光軸を
有効としてプレスを非常停止させる。したがって、プレ
ス起動が可能な無効光軸位置を自動的に設定及び解除す
るので、作業者が設定ミスや設定忘れ等を犯す可能性が
無くなり、安全性が確保される。

【００５０】また、タクトタイムが所定の最大限界値Ｔ
1 以上となった場合は、作業者が作業を続行する意志が
無いものと判断し、プレスを非常停止させると共に、前
記記憶した遮光位置記憶値ＰP をクリアして無効光軸を
キャンセルしている。これによって、例えば段取り換え
や作業者交代等のときは前記無効光軸が自動的にキャン
セルされるので、その作業者や他の作業者が誤って遮光
した場合でも、確実にプレスを非常停止させることがで
きる。よって、安全性が向上する。

【００５１】なお、上記の説明では、第１回目のプレス
起動の際には、遮光された光軸による無効幅Ｄに対応す
る安全距離ＤS と、当該プレス機械における安全距離設
定値ＤP との比較によって、プレス起動可能か否かを判
定しているが、これに限定されない。例えば、前述の第
１実施形態と同様に、遮光された光軸の本数（遮光本数
検出値ＮS ）と、当該プレス機械における安全距離に相
当する遮光本数設定値ＮP との比較によって、プレス起
動可能か否かを判定してもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る光線式安全装置の光軸無効化制御
装置のハード構成図である。

【図２】本発明に係る第１実施形態の機能構成ブロック
図である。

【図３】本発明に係る安全距離の説明図である。

【図４】本発明に係る第１実施形態の制御フローチャー
ト例である。

【図５】本発明に係る第２実施形態の機能構成ブロック
図である。

【図６】本発明に係る第２実施形態の制御フローチャー
ト例である。

【図７】本発明に係る第３実施形態の機能構成ブロック
図である。

【図８】本発明に係る第３実施形態の制御フローチャー
ト例（前半）である。

【図９】本発明に係る第３実施形態の制御フローチャー
ト例（後半）である。

【図１０】光線式安全装置を備えたプレス機械の一例を
表す斜視図である。

【図１１】一般的な光線式安全装置の光線カーテンの説
明図である。

【符号の説明】

１プレス機械２ボルスタ３下金型４スライド５上金型６作業領域７光線式安全装置７ａ投光器７ｂ受光器８制御器９プレス起動回路１０遮光本数検出手段１１，２１安全運転判定手段１２タクトタイム検出手段１３最大限界値判定手段１４プレス起動手段１５安全距離演算手段１６第１安全運転判定手段１７遮光位置検出手段１８遮光位置記憶手段１９起動回数判定手段２０第２安全運転判定手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレス機械(1) のスライドの作業領域に
素材を搬入する作業面の入口に設けられた光線式安全装
置(7) の複数光軸の内、プレス作業時に搬入される前記
素材が遮光する光軸を無効にする光線式安全装置の光軸
無効化制御装置において、前記光線式安全装置(7) の遮光信号を入力し、この遮光
信号に基づいて光線式安全装置(7) の遮光された隣接す
る光軸の本数を検出する遮光本数検出手段(10)と、この検出された遮光本数検出値(NS)が、予め記憶された
安全作業上必要な遮光光軸の最大許容本数の遮光本数設
定値(NP)以下のとき、前記遮光された光軸を無効光軸と
みなしてプレス起動指令を出力する安全運転判定手段(1
1)、(21)と、このプレス起動指令によってプレス機械(1) を起動する
プレス起動手段(14)とを備えたことを特徴とする光線式
安全装置の光軸無効化制御装置。
【請求項２】プレス機械(1) のスライドの作業領域に
素材を搬入する作業面の入口に設けられた光線式安全装
置(7) の複数光軸の内、プレス作業時に搬入される前記
素材が遮光する光軸を無効にする光線式安全装置の光軸
無効化制御装置において、前記光線式安全装置(7) の遮光信号を入力し、この遮光
信号に基づいて光線式安全装置(7) の遮光された隣接す
る光軸の本数を検出する遮光本数検出手段(10)と、この検出された遮光本数検出値(NS)に対応する、光線式
安全装置(7) の複数光軸よりなる面から前記スライドの
作業領域までの必要な安全距離(DS)を演算する安全距離
演算手段(15)と、この演算された前記安全距離(DS)が、予め記憶された安
全距離設定値(DP)以下のとき、前記遮光された光軸を無
効光軸とみなしてプレス起動指令を出力する安全運転判
定手段(11)、(21)と、このプレス起動指令によってプレス機械(1) を起動する
プレス起動手段(14)とを備えたことを特徴とする光線式
安全装置の光軸無効化制御装置。
【請求項３】プレス機械(1) のスライドの作業領域に
素材を搬入する作業面の入口に設けられた光線式安全装
置(7) の複数光軸の内、プレス作業時に搬入される前記
素材が遮光する光軸を無効にする光線式安全装置の光軸
無効化制御装置において、前記光線式安全装置(7) の遮光信号を入力し、この遮光
信号に基づいて光線式安全装置(7) の遮光された隣接す
る光軸の位置及び本数を検出する遮光位置検出手段(17)
と、この遮光位置検出手段(17)によって検出された遮光位置
(PS)を遮光位置記憶値(PP)として記憶する遮光位置記憶
手段(18)と、第１回目のプレス起動時、前記遮光位置検出手段(17)に
よって検出された遮光本数検出値(NS)が、安全作業上必
要な遮光光軸の最大許容本数の遮光本数設定値(NP)以下
のときは、前記遮光された光軸を無効光軸とみなしてプ
レス起動指令を出力する第１安全運転判定手段(16)と、第２回目以降のプレス起動時、前記遮光位置検出手段(1
7)によって検出された遮光位置(PS)が、前記遮光位置記
憶手段(18)に記憶されている遮光位置記憶値(PP)の範囲
以内のときは、前記遮光された光軸を無効光軸とみなし
てプレス起動指令を出力する第２安全運転判定手段(20)
と、前記光線式安全装置(7) の遮光及び回復信号に基づいて
プレス機械(1) の起動回数を検出し、第１回目のときは
前記第１安全運転判定手段(16)によってプレス起動可能
か否かを判定させ、第２回目以降のときは前記第２安全
運転判定手段(20)によってプレス起動可能か否かを判定
させる起動回数判定手段(19)とを備えたことを特徴とす
る光線式安全装置の光軸無効化制御装置。
【請求項４】プレス機械(1) のスライドの作業領域に
素材を搬入する作業面の入口に設けられた光線式安全装
置(7) の複数光軸の内、プレス作業時に搬入される前記
素材が遮光する光軸を無効にする光線式安全装置の光軸
無効化制御装置において、前記光線式安全装置(7) の遮光信号を入力し、この遮光
信号に基づいて光線式安全装置(7) の遮光された隣接す
る光軸の位置及び本数を検出する遮光位置検出手段(17)
と、この遮光位置検出手段(17)によって検出された遮光位置
(PS)を遮光位置記憶値(PP)として記憶する遮光位置記憶
手段(18)と、前記遮光位置検出手段(17)によって検出された遮光本数
検出値(NS)に対応する、光線式安全装置(7) の複数光軸
よりなる面から前記スライドの作業領域までの必要な安
全距離(DS)を演算する安全距離演算手段(15)と、第１回目のプレス起動時、この演算された安全距離(DS)
が予め記憶された安全距離設定値(DP)以下のときは、前
記遮光された光軸を無効光軸とみなしてプレス起動指令
を出力する第１安全運転判定手段(16)と、第２回目以降のプレス起動時、前記遮光位置検出手段(1
7)によって検出された遮光位置(PS)が、前記遮光位置記
憶手段(18)に記憶されている遮光位置記憶値(PP)の範囲
以内のときは、前記遮光された光軸を無効光軸とみなし
てプレス起動指令を出力する第２安全運転判定手段(20)
と、前記光線式安全装置(7) の遮光及び回復信号に基づいて
プレス機械(1) の起動回数を検出し、第１回目のときは
前記第１安全運転判定手段(16)によってプレス起動可能
か否かを判定させ、第２回目以降のときは前記第２安全
運転判定手段(20)によってプレス起動可能か否かを判定
させる起動回数判定手段(19)とを備えたことを特徴とす
る光線式安全装置の光軸無効化制御装置。
【請求項５】請求項１、２、３又は４に記載の光線式
安全装置の光軸無効化制御装置において、前記光線式安全装置(7) の遮光間隔時間、又は前記スラ
イド４の起動間隔時間に基づいてプレス作業のタクトタ
イムを求めるタクトタイム検出手段(12)、このタクトタイム検出手段(12)によって求めたタクトタ
イム検出値(t) が、予め記憶された最大限界値(T1)以上
のとき、少なくとも前記プレス起動手段(14)に停止指令
を出力してプレス機械(1) を非常停止させるか、又は、
前記遮光位置記憶値(PP)をキャンセルするかのいずれか
を行う最大限界値判定手段(13)とを備えたことを特徴と
する光線式安全装置の光軸無効化制御装置。