JP2000107899A - 光線式安全装置における手腕判別方式 - Google Patents
光線式安全装置における手腕判別方式Info
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Abstract
に係り、特に2層以上の光軸を作業者とプレス機械間に
設けた光線式安全装置において、手腕の判別を行いPS
DI機能を安全に使用する光線式安全装置における手腕
判別方式を提供するものである。 【解決手段】 発光部と受光部により、作業者とプレス
機械間に複数の光軸群を形成し、作業者側の光軸から順
次プレス機械側の光軸群を遮光し、材料を金型上にセッ
トする際、光軸の遮光本数が手腕の太さに対応する定数
を超える時、手腕の侵入又は手腕の脱出ではないと判断
し、PSDI機能の実行を禁止する構成である。
Description
光線式安全装置に係り、特に手腕の判別を行い、PSD
I(プレゼンス・センシング・デバイス・イニシュエー
ション)機能を制御する光線式安全装置における手腕判
別方式に関する。
に、作業者の身体等が危険な位置にある時、プレス機械
の駆動を停止する光線式安全装置が設けられている。例
えば、図6はこのような光線式安全装置の例を説明する
図である。
ス機械と作業者との間に設けられ、発光部1と受光部2
と制御部3で構成されている。そして、制御部3から出
力される制御信号に従って発光部1の、例えば最上段の
発光素子1−1から、順次1−2、1−3、・・・1−
nと発光し、受光部2側の受光素子2−1、2−2、2
−3、・・・2−nで対応する光を受光する。
対応する受光素子で受光できない時、作業者の身体の一
部、又は部品や材料等がプレス機械の動作上危険な位置
にあるものとして、例えプレス機械の駆動信号が入力し
たとしても、プレス機械の駆動、すなわちプレス機械の
下降駆動を停止する。また、プレス機械の操作中、発光
素子からの発光が遮断された場合、プレス機械の駆動を
直ちに停止する。
安全装置において、今日PSDI機能を使用してプレス
機械に1ストロークの動作指示を行う方式が採用されて
いる。すなわち、プレス機械の安全領域において、例え
ば加工材料を金型上に手でセットし、手を戻すとプレス
機械を上死点位置から1ストローク動作させる信号を出
力するものである。
いては、手腕による遮光を判断することなしにPSDI
機能を使用するため、安全上問題があった。例えば、一
旦光軸を遮断した後、遮断が解除(通光)するとプレス
機械が駆動するが、光軸の遮断が手腕によるものか、又
は誤って材料等が通過しただけであるか判断できなかっ
た。かかる場合、プレス機械が1ストローク駆動するこ
とは危険である。
ス機械間に設けた光線式安全装置において、手腕の判別
を行いPSDI機能を安全に使用する光線式安全装置に
おける手腕判別方式を提供するものである。
の発明によれば、プレス機械と作業者間に設けられた光
線式安全装置において、前記作業者側に設けられ、複数
の光軸を有する第1の光軸群と、前記プレス機械側に設
けられ、複数の光軸を有する第2の光軸群と、手腕侵入
時、前記第2の光軸群の中の何れかの光軸が遮光された
瞬間、前記第1の光軸群の中で遮光された光軸数を検出
する検出手段と、該検出手段が検出する光軸数が予め設
定した第1の定数を超える時異常であると判断する判断
手段とを有する光線式安全装置における手腕判別方式を
提供することにより達成できる。
る手腕判別方式は、作業者とプレス機械間に複数の光軸
を有する第1、及び第2の光軸群を有し、第1の光軸群
は作業者側に作成され、第2の光軸群はプレス機械側に
作成される。また、検出手段は、例えば加工材料を金型
上に手でセットするため、手腕が上記光線式安全装置に
侵入した時、前記第2の光軸群の中の何れかの光軸を手
腕が遮光した瞬間、既に遮光されている第1の光軸群の
中で遮光された光軸数を検出する。
る光軸数が予め設定した第1の定数を超える時異常であ
ると判断する構成であり、上記第1の定数は人の手腕の
太さに対応して予め設定されている。
り、予め設定された第1の定数を超えた光軸数を検出す
れば、第1の光軸群を遮断しているものは人の手腕では
ないことが分かり、異常であると判断しPSDIの機能
を停止し、プレス機械の1ストローク駆動を禁止する。
おいて、前記判断手段は、例えば前記検出手段が検出す
る光軸数が予め設定された第2の定数以下である時、異
常である判断する構成である。
最小値を設定するものであり、上記請求項1の発明が、
人の手腕の太さを最大値で規定したのに対し、人の手腕
の太さを最小値で規定するものである。
された第2の定数より少ない光軸数を検出する時、第1
の光軸群を遮断しているものは人の手腕ではないと判断
でき、同様にPSDI機能を停止し、プレス機械の1ス
トローク駆動を禁止することができる。
プレス機械と作業者間に設けられた光線式安全装置にお
いて、前記作業者側に設けられ、複数の光軸を有する第
1の光軸群と、前記プレス機械側に設けられ、複数の光
軸を有する第2の光軸群と、手腕脱出時、前記第2の光
軸群の中の全ての光軸が通光した瞬間、前記第1の光軸
群の中で遮光している光軸数を検出する検出手段と、該
検出手段が検出する光軸数が予め設定した第1の定数を
超える時異常であると判断する判断手段とを有する光線
式安全装置における手腕判別方式を提供することにより
達成できる。
手腕判別方式は、請求項1の発明と同様、作業者とプレ
ス機械間に複数の光軸を有する第1、及び第2の光軸群
を有し、第1の光軸群は作業者側に作成され、第2の光
軸群はプレス機械側に作成されている。一方、検出手段
は、例えば加工材料を金型上に手でセットし、手腕が上
記光線式安全装置から脱出する時、手腕が前記第2の光
軸群を抜け、全ての光軸が通光した瞬間、未だ遮光され
ている第1の光軸群の中で遮光された光軸数を検出す
る。
る光軸数が予め設定した第1の定数を超える時異常であ
ると判断する構成であり、前述と同様上記第1の定数は
人の手腕の太さに対応して予め設定されている。
り、予め設定された第1の定数を超えた光軸数を検出す
れば、第1の光軸群を遮断しているものは人の手腕では
ないことが分かり、異常であると判断でき、プレス機械
の1ストローク駆動を禁止する。
明について、前記判断手段は、例えば前記検出手段が検
出する光軸数が予め設定された第2の定数以下である
時、異常である判断する構成である。
手腕の太さの最小値を設定するものである。但し、請求
項2の記載と異なり、手腕の脱出の際、予め設定された
第2の定数より少ない光軸数を検出する。
出の際、予め設定された第2の定数より少ない光軸数を
検出する時、第1の光軸群を遮断しているものは人の手
腕ではないと判断でき、同様にPSDI機能を停止し、
プレス機械の1ストローク駆動を禁止することができ
る。
プレス機械と作業者間に設けられた光線式安全装置にお
いて、前記作業者側に設けられ、複数の光軸を有する第
1の光軸群と、前記プレス機械側に設けられ、複数の光
軸を有する第2の光軸群と、手腕侵入時、前記第2の光
軸群の中の何れかの光軸が遮光された瞬間、前記第1の
光軸群の中で遮光された光軸数を検出する第1の検出手
段と、手腕脱出時、前記第2の光軸群の中の全ての光軸
が通光した瞬間、前記第1の光軸群の中で遮光している
光軸数を検出する第2の検出手段と、前記第1、第2の
検出手段が検出する光軸数が、予め設定された第1の定
数を超える時、異常であると判断する判断手段と、を有
する光線式安全装置における手腕判別方式を提供するこ
とにより達成できる。
求項2記載の発明をあわせた構成であり、第1の検出手
段は手腕侵入時、前記第2の光軸群の中の何れかの光軸
が遮光された瞬間、前記第1の光軸群の中で遮光された
光軸数を検出し、第2の検出手段は手腕脱出時、前記第
2の光軸群の中の全ての光軸が通光した瞬間、前記第1
の光軸群の中で遮光している光軸数を検出する。
は第1又は第2の検出手段の何れかが予め設定された第
2の定数より少ない光軸数を検出する時、第1の光軸群
を遮断しているものは人の手腕ではないと判断し、同様
にPSDI機能を停止し、プレス機械の1ストローク駆
動を禁止する。
明について、前記判断手段は、例えば前記第1、第2の
検出手段が検出する光軸数が予め設定された第2の定数
以下である時、異常である判断する構成である。
様、人の手腕の太さの最小値を設定するものであり、上
記第1、第2の検出手段が検出する光軸数が、予め設定
された第2の定数より小さい時、異常であると判断す
る。
軸群を遮断しているものは人の手腕ではないと判断で
き、同様にPSDI機能を停止し、プレス機械の1スト
ローク駆動を禁止することができる。
作業者側に設けられ複数の光軸を有する第1の光軸群
と、プレス機械側に設けられ複数の光軸を有する第2の
光軸群とを有し、前記プレス機械と作業者間に設けられ
た光線式安全装置に使用され、手腕侵入時、前記第2の
光軸群の中の何れかの光軸が遮光された瞬間、前記第1
の光軸群の中で遮光された光軸数を検出する第1の検出
機能と、手腕脱出時、前記第2の光軸群の中の全ての光
軸が通光した瞬間、前記第1の光軸群の中で遮光してい
る光軸数を検出する第2の検出機能と、前記第1、第2
の検出機能により検出される光軸数が、予め設定された
第1の定数を超える時、異常であると判断する判断機能
とをコンピュータに実行させる命令を含むプログラムを
格納した前記コンピュータが読み取り可能な記録媒体を
提供することにより達成できる。
ピーディスクやハードディスクに記録した記録媒体によ
って実現する構成である。
形態例を詳細に説明する。 <第1実施形態例>図1は、本発明の第1実施形態例に
使用する光線式安全装置の模式図であり、プレス機械の
構成も含む図である。プレス機械4には、その上部にス
ライド5が位置し、スライド5は上下に駆動し、スライ
ド5には不図示の上型が設けられている。また、下部6
に不図示の下型が取り付けられる。また、上述の上型と
下型間に材料を入れ、プレス加工を行う。
の手腕判別方式を使用した光線式安全装置7が配設され
ている。この光線式安全装置7は、発光部8と受光部9
で構成され、制御回路から出力される制御信号に従って
発光部8に設けられた各発光素子から順次発光が行わ
れ、対面する受光素子で受光する構成である。したがっ
て、受光素子も発光素子に対応した数で構成され、対面
する発光素子からの光のみを受光する。また、発光側及
び受光側にはプレス機械4に対して内側と外側に2層の
光軸が形成されている。
前には不図示の作業者が位置する。したがって、不図示
の作業者はプレス機械4に対して光線式安全装置7を挟
んで対峠する関係である。すなわち、作業者は材料を上
述の下型上に載置すべく、材料を持って光線式安全装置
7を通して下型上に手を延ばす。この時、何れかの光軸
を遮断する。したがって、この時プレス機械4に、例え
ばプレス駆動の指示があっても駆動しない。
は制御回路を有するコントロールボックス10に出力さ
れる。このコントロールボックス10内に設けられた制
御回路は、上述の発光部8からの発光を制御し、受光部
9での受光を検出、制御する回路や、PSDI機能を実
現するための回路、及びプログラムが記憶されている。
械の一部を含む模式的断面図であり、第1の光軸群をA
で示し、第2の光軸群をBで示す。光軸群Aは作業者側
に位置し、光軸群Bはプレス機械4側に位置する。ここ
で、本例において光軸群Bは32光軸を有し、例えば下
から光軸「1」、「2」、「3」、・・・、「32」の
番号が付されている。また、各光軸「1」、「2」、
「3」、・・・、「32」の配設間隔は、例えば10m
mであり、従って光軸群Bの長さは320mmである。
尚、これらの光軸「1」、「2」、「3」、・・・、
「32」は、勿論前述の発光部8と受光部9によって作
成される光軸群である。
の光軸で構成され、作業者の手や腕により最初にこの光
軸が遮光される。また、各光軸の配設間隔(ピッチ)
は、上述の光軸群Bと同じ、例えば10mmで構成され
ている。
て、予め設定する第1の定数は“7”であり、光軸群A
の連続する7本の光軸以上を遮光した場合、異常である
と判断する。
置における手腕判別方式を説明する。
する図であり、上死点〜下死点〜上死点の1サイクルの
駆動を行う。本例は前述のように、PSDI機能を実行
するものであり、上死点にスライド5が位置する状態に
おいて、プレス機械4を1ストローク駆動するための信
号を出力する。尚、1ストローク駆動のための信号出力
は、具体的には図3に示すように、上死点から15°ま
で、及び330°から上死点までの角度にプレス機械
(スライド5)が存在する場合である。以下、具体的に
説明する。
作業者は加工材料を金型上にセットするため手に材料を
持ち、光線式安全装置7に形成される光軸群A、光軸群
Bを順次遮光して材料を金型まで運ぶ。図4は手11が
光軸群Aを遮光し、光軸群Bに調度達した状態を示す。
すなわち、手11が光軸群Bの何れかの光軸を最初に遮
光するタイミングである。本例はこの状態において、手
11が光軸群Aを遮光する光軸の本数を検出する。
して各光軸「1」、「2」、「3」、・・・、「32」
の受光信号を受光したタイムチャートである。尚、同図
(a)は同期信号の出力タイミングを示し、同図(b)
は何らの遮蔽物がない場合の受光信号を示し、同図
(c)は遮蔽物がある場合の受光信号を示す。尚、上述
の同期信号は発光部8にも同じタイミングで供給され、
当該同期信号に従って発光された光の受光を同じタイミ
ングで検出する。
より発光された光は、手11等の遮蔽物がある場合、そ
の遮蔽物により遮光され、例えば同図(c)に示す受光
信号となる。同図(c)の例の場合、光軸群Bの光軸
「4」〜「9」が遮光され、6本の光軸が遮光される例
を示す。したがって、予め設定した7本を超える本数で
はない。すなわち、かかる場合人11の手腕が光軸群A
を遮光しているものと判断する。この場合、人11の手
腕が光軸群Aを遮蔽しているものと判断し、後に材料を
金型上にセットし、手を戻した時、PSDIの機能に基
づく1ストローク駆動のための信号を出力する。上述の
処理によりプレス機械4は駆動し、スライド5が上死点
から下死点まで移動し、材料に対しプレス処理を行い、
下死点から上死点に戻る。
の光軸「4」〜「11」が遮光された場合、8本の光軸
が遮光されたことになる。したがって、この時遮光され
た光軸は予め設定した7本を超える本数である。すなわ
ち、かかる場合人11の手腕が光軸群Aを遮光している
ものではなく、例えば人の手腕以外の遮蔽物が光軸群A
を遮蔽しているものとして、PSDIの機能に基づく1
ストローク駆動のための信号出力を禁止する。
より、プレス機械4の駆動が禁止され、例えば誤って大
きな材料が光線式安全装置7を通過した場合のように、
本来プレス機械4を駆動しては危険な場合に確実にプレ
ス機械4の駆動を禁止できる。
群Bを遮光したタイミングで光軸群Aの光軸遮光本数を
検出し、その遮光本数が予め設定した定数を超える時、
人11の手腕の侵入ではないと判断し、PSDI機能を
停止し、プレス機械4の安全を確保するものである。
の光軸設定間隔(ピッチ)を10mmとし、予め設定す
る定数を“7”としたが、光軸設定間隔(ピッチ)を
7.5mm、又は20mmとし、予め設定する定数を大
きく、又は小さく設定してもよい。
の太さの最小値を第2の定数として設定し、この第2の
定数より少ない本数の光軸を遮光した場合、同様に人の
手腕による遮光ではないと判断する構成としてもよい。
<第2実施形態例>次に、本発明の第2実施形態例を説
明する。
における手腕判別方式を説明したが、本第2実施形態例
では、手腕の脱出時における手腕判別方式を説明するも
のである。尚、上述の第1実施形態例において使用した
図1のプレス機械4の構成、及び図2で説明した光線式
安全装置7の構成は、本例においても同様であり上記図
1、及び図2を使用して説明する。
る手腕判別方式を説明するものであり、以下に具体的に
説明する。
サイクルを示す図であり、上死点〜下死点〜上死点の1
サイクルの駆動を示す。前述と同様、プレス機械4の安
全領域において、作業者は加工材料を金型上にセットす
るため手に材料を持ち、光線式安全装置7に形成される
光軸群A、光軸群Bを順次遮光して材料を金型まで運
ぶ。本例においては、更に金型上に材料をセットし、手
を戻すと、今度は逆に光軸群Bの遮光が無くなり、通光
状態となり、更に手を戻すと光軸群Aの遮光も無くな
り、通光状態となる。そこで、本例では先ず光軸群Bの
遮光が無くなり、通光状態となった時点で手腕が光軸群
Aを遮光する光軸の本数を検出する。
すようになり、例えば図5(c)に示す受光信号が得ら
れる場合、光軸群Bの光軸「4」〜「9」が遮光され、
6本の光軸が遮光されている。したがって、前述と同
様、この場合には予め設定した7本を超える本数ではな
く、人の手腕が光軸群Aを遮光しているものと判断す
る。したがって、この場合にはPSDIの機能に基づく
1ストローク駆動のための信号を出力する。
の光軸「4」〜「11」が遮光された場合、8本の光軸
が遮光されたことになり、この時遮光された光軸は予め
設定した7本を超える本数である。したがって、この場
合には人の手腕が光軸群Aを遮光しているものではない
と判断し、PSDIの機能に基づく1ストローク駆動の
ための信号出力を禁止する。
り、プレス機械4の駆動が禁止され、例えば誤って大き
な材料が光線式安全装置7を通過した場合のように、本
来プレス機械4を駆動しては危険な場合に確実にプレス
機械4の駆動を禁止できる。
群Bが全て通光したタイミングで光軸群Aの光軸遮光本
数を検出し、その遮光本数が予め設定した定数を超える
時、人の手腕の侵入ではないと判断し、PSDI機能を
停止し、プレス機械4の安全を確保するものである。
の光軸設定間隔(ピッチ)を10mmとし、予め設定す
る定数を“7”としたが、光軸設定間隔(ピッチ)を
7.5mm、又は20mmとし、予め設定する定数を大
きく、又は小さく設定してもよい。
の太さの最小値を第2の定数として設定し、この第2の
定数より少ない本数の光軸を遮光した場合、同様に人の
手腕による遮光ではないと判断する構成としてもよい。 <第3実施形態例>次に、本発明の第3実施形態例を説
明する。
における手腕判別方式を説明し、上述の第2実施形態例
では、手腕の脱出時における手腕判別方式を説明した
が、本第3実施形態例では、その両方を組み合わせた例
を説明するものである。尚、上述の第1、第2実施形態
例において使用した図1のプレス機械4の構成、及び図
2で説明した光線式安全装置7の構成は、本例において
も同様であり上記図1、及び図2を使用して説明する。
腕の脱出時における手腕判別方式を説明するものであ
り、以下に具体的に説明する。
おける手腕判別方式であり、手腕の侵入時において前述
の第1実施形態例と同じ処理を行い、例えば図5(d)
に示す受光信号が得られた場合、手腕の脱出時における
光軸群Bの光軸の遮光本数を判断することなく、1スト
ロークの駆動を禁止する。一方、手腕の脱出時において
前述の第2実施形態例と同じ処理を行い、例えば図5
(c)に示す受光信号が得られた場合、PSDI機能に
よる1ストロークの駆動を禁止する。
手腕の侵入時、又は手腕の脱出時の何れか一方におい
て、遮光本数が予め設定した定数を超える時、人の手腕
の侵入ではないと判断し、PSDI機能を停止し、プレ
ス機械4の安全を確保するものであり、プレス機械4の
駆動の安全をより確保可能となる。
装置における手腕判別方式によれば、PSDIの機能を
使用する際には、手腕の侵入、脱出を確認して行い、P
SDIの機能を安全に使用することができる。
ず、手腕の脱出時においても遮蔽物が手腕であるか否か
の判別を行うので、PSDIの機能を使用する際には、
手腕の侵入、及び脱出をより確実に確認でき、プレス機
械の安全を確保することができる。
図であり、プレス機械の一部の構成も含む図である。
る図である。
Claims (7)
- 【請求項1】 プレス機械と作業者間に設けられた光線
式安全装置において、 前記作業者側に設けられ、複数の光軸を有する第1の光
軸群と、 前記プレス機械側に設けられ、複数の光軸を有する第2
の光軸群と、 手腕侵入時、前記第2の光軸群の中の何れかの光軸が遮
光された時、前記第1の光軸群の中で遮光された光軸数
を検出する検出手段と、 該検出手段が検出する光軸数が、予め設定した第1の定
数を超える時、異常であると判断する判断手段と、 を有することを特徴とする光線式安全装置における手腕
判別方式。 - 【請求項2】 前記判断手段は、前記検出手段が検出す
る光軸数が予め設定された第2の定数以下である時、異
常である判断することを特徴とする請求項1記載の光線
式安全装置における手腕判別方式。 - 【請求項3】 プレス機械と作業者間に設けられた光線
式安全装置において、 前記作業者側に設けられ、複数の光軸を有する第1の光
軸群と、 前記プレス機械側に設けられ、複数の光軸を有する第2
の光軸群と、 手腕脱出時、前記第2の光軸群の中の全ての光軸が通光
した時、前記第1の光軸群の中で遮光している光軸数を
検出する検出手段と、 該検出手段が検出する光軸数が、予め設定された第1の
定数を超える時、異常であると判断する判断手段と、 を有することを特徴とする光線式安全装置における手腕
判別方式。 - 【請求項4】 前記判断手段は、前記検出手段が検出す
る光軸数が予め設定された第2の定数以下である時、正
常である判断することを特徴とする請求項3記載の光線
式安全装置における手腕判別方式。 - 【請求項5】 プレス機械と作業者間に設けられた光線
式安全装置において、 前記作業者側に設けられ、複数の光軸を有する第1の光
軸群と、 前記プレス機械側に設けられ、複数の光軸を有する第2
の光軸群と、 手腕侵入時、前記第2の光軸群の中の何れかの光軸が遮
光された瞬間、前記第1の光軸群の中で遮光された光軸
数を検出する第1の検出手段と、 手腕脱出時、前記第2の光軸群の中の全ての光軸が通光
した瞬間、前記第1の光軸群の中で遮光している光軸数
を検出する第2の検出手段と、 前記第1、又は第2の検出手段が検出する光軸数が、予
め設定した第1の定数を超える時、異常であると判断す
る判断手段と、 を有することを特徴とする光線式安全装置における手腕
判別方式。 - 【請求項6】 前記判断手段は、前記第1、又は第2の
検出手段が検出する光軸数が予め設定した第2の定数以
下である時、異常である判断することを特徴とする請求
項5記載の光線式安全装置における手腕判別方式。 - 【請求項7】 作業者側に設けられ、複数の光軸を有す
る第1の光軸群と、プレス機械側に設けられ、複数の光
軸を有する第2の光軸群とを有し、前記プレス機械と作
業者間に設けられた光線式安全装置に使用され、 手腕侵入時、前記第2の光軸群の中の何れかの光軸が遮
光された瞬間、前記第1の光軸群の中で遮光された光軸
数を検出する第1の検出機能と、 手腕脱出時、前記第2の光軸群の中の全ての光軸が通光
した瞬間、前記第1の光軸群の中で遮光している光軸数
を検出する第2の検出機能と、 前記第1、第2の検出機能により検出される光軸数が、
予め設定された第1の定数を超える時、異常であると判
断する判断機能と、 をコンピュータに実行させる命令を含むプログラムを格
納した前記コンピュータが読み取り可能な記録媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28229398A JP4111606B2 (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | 光線式安全装置における手腕判別方式 |
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---|---|---|---|
JP28229398A JP4111606B2 (ja) | 1998-10-05 | 1998-10-05 | 光線式安全装置における手腕判別方式 |
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