JP2015231630A - プレス機械用の安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】プレス機械用の安全装置を異なる方式のものからレーザー式安全装置に低コストに取替ができるようにする。【解決手段】安全装置２が設けられるプレス機械１は、対をなす金型６の一方が取り付けられるスライド４と、スライド４の作動を制御する制御盤５と、ユーザによる操作に応じた信号を制御盤５に入力する操作部３とを有する。安全装置２は、所定領域への侵入物をレーザ光で検知する侵入センサ７と、対をなす金型６の間隔が所定の値以下になったことを検知する間隔センサ８と、操作部３と制御盤５との間に接続される判定処理部９とを備える。判定処理部９は、侵入センサ７及び間隔センサ８による検知結果が所定の停止条件を満たすとき、スライド閉信号Ｓ１を遮断することによってスライド４を停止させる。これにより、プレス機械の安全装置２を異なる方式のものから取り替える場合に、制御盤５の改修が不要となる。【選択図】図１

Description

本発明は、プレス作業における安全を確保するためのプレス機械用の安全装置に関する。

金属等のプレス加工において、プレス機械が一般的に用いられる。プレス機械とは、２個以上の対をなす工具を用い、それらの工具間に加工材を置いて工具に関係運動を行わせ、工具によって加工材に強い力を加えることによって加工材を成形加工する機械で、かつ、工具間に発生させる力の反力を機械自体で支えるように設計されている機械である（非特許文献１参照）。プレス機械は、定盤としてのボルスタと、ボルスタに対して往復運動するスライドとを有する。対をなす工具の一方は、ボルスタに取り付けられ、他方は、スライドに取り付けられる。プレス機械に取り付けられる工具は、主に、塑性加工等のための金型である。金型は、その名の通り金属製が一般的であるが、セラミック等の非金属製のものもある。上側の金型は上型、下側の金型は下型と呼ばれる。加工材は、ワークとも呼ばれる。

プレス機械は、作業者（ユーザ）の手指等が金型に挟まれることを防止するため、安全装置を有する。従来から、プレス機械の安全装置として、光線式安全装置が用いられてきた（例えば、特許文献１、２参照）。図６に示されるように、光線式安全装置は、金型６の前面から安全距離ｄ手前に投光器によって光線カーテンＬ１０７を形成し、光線カーテンＬ１０７が遮られることによって、安全距離ｄ内に侵入した手指等を受光器で検知する。光線カーテンＬ１０７は、複数の平行な光線Ｌ１１７で形成される。安全距離ｄは、手指等が金型６間（下型６ａと上型６ｂの間）の領域に到達する前にスライド４を停止させることができる距離に設定され、例えば、３０〜４０ｃｍ程度である。なお、図６において、下型６ａはスライド４に取り付けられ、上型６ｂはボルスタ１１に取り付けられている（図７においても同様）。

しかし、このような光線式安全装置を有するプレス機械を用いると、ワークの前後方向長さが安全距離ｄよりも短い場合、ワークを保持する手が光線カーテンＬ１０７を越えるため、安全装置が働いてスライド４が作動せず、プレス加工の作業ができないという問題がある。

このような問題を解決するため、レーザー式安全装置が提案された（例えば、特許文献３、４参照）。図７に示されるように、レーザー式安全装置は、投光器によって金型６間（下型６ａと上型６ｂの間）にレーザ光Ｌ７を出射し、レーザ光Ｌ７が遮られることによって、金型６間の所定領域に侵入した手指等を受光器で検知する。このようなレーザー式安全装置を有するプレス機械を用いると、ワークの前後方向長さが前述の安全距離よりも短い場合であっても、ワークを保持する手が金型６間の所定領域に侵入しなければ、スライド４が作動するので、プレス加工の作業が可能になる。レーザー式安全装置は、日本では、労働安全衛生規則において、２０１１年７月１日に施行された一部改正によって、プレス機械に取り付けることができる新たな安全装置として追加され（第１３１条）、「プレス機械又はシャーの安全装置構造規格」（非特許文献２）にも新たに規定された（第四章の三第２２条の２）。レーザー式安全装置は、欧州規格に基づき、欧州でも使用されている。

プレス機械を用いて小物のワークを安全にプレス加工するため、レーザー式安全装置の導入が望まれる。しかしながら、光線式安全装置を有する既設のプレス機械において、投光器及び受光器だけをレーザー式のものに取り替えることはできない。図８に示されるように、スライド４の作動は、制御盤５によって制御される。制御盤５は、制御に必要なマグネット、スイッチ、リレー、タイマなどをケース内に組み込み配線した盤である（非特許文献１の番号４０７０参照）。光線式安全装置１０２を有するプレス機械の制御盤５は、光線式安全装置１０２を前提とした制御を行うので、光線式安全装置１０２の受光器の代わりにレーザー式安全装置の受光器を接続するためには、制御盤５のハードウェア改修や制御ソフトウェア改修が必要になる。この改修にコストがかかるため、レーザー式安全装置の導入は、高コストとなる。また、光線式安全装置１０２を有する既設のプレス機械１０１の制御盤５に対して、レーザー式安全装置用のハードウェア及び制御ソフトウェアを入手できない場合には、レーザー式安全装置を導入するためにプレス機械全体を取り替える必要が生じ、レーザー式安全装置の導入は、一層高コストとなる。

特開２００１−３２１９９６号公報 特開２０１２−２４５５５０号公報 特開平５−２７７５６４号公報 特開平９−３２９２９６号公報

ＪＩＳ Ｂ ０１１１：１９９７「プレス機械−用語」 「プレス機械又はシャーの安全装置構造規格」（厚生労働省）

本発明は、上記問題を解決するものであり、プレス機械用の安全装置を異なる方式のものからレーザー式安全装置に低コストに取替ができるようにすることを目的とする。

本発明の安全装置は、対をなす金型の一方が取り付けられるスライドと、前記スライドの作動を制御する制御盤と、ユーザによる操作に応じた信号を前記制御盤に入力する操作部とを有するプレス機械に設けられるものであって、所定領域への侵入物をレーザ光で検知する侵入センサと、対をなす前記金型の間隔が所定の値以下になったことを検知する間隔センサと、前記操作部と制御盤との間に接続される判定処理部とを備え、前記制御盤に入力される前記信号として、対をなす前記金型の間隔が閉じる方向に前記スライドが作動する閉じ工程において前記スライドを作動させるスライド閉信号があり、前記判定処理部は、前記侵入センサ及び間隔センサによる検知結果が所定の停止条件を満たすとき、前記スライド閉信号を遮断することによって前記スライドを停止させることを特徴とする。

この安全装置において、前記閉じ工程において、前記侵入センサが侵入物を検知している状態で前記間隔センサによる検知があった場合、前記停止条件が満たされることが好ましい。

この安全装置において、前記制御盤に入力される前記信号として、前記スライドの速度を指定するスライド速度信号がさらにあり、前記閉じ工程において、前記判定処理部は、前記侵入センサが侵入物を検知していない状態で前記間隔センサによる検知があった場合、前記スライドの速度を所定の速度以下にさせる低速信号を前記スライド速度信号として前記制御盤に入力することが好ましい。

本発明の安全装置によれば、安全装置の判定処理部が操作部と制御盤との間に接続され、スライド閉信号を遮断することによってスライドを停止させるので、プレス機械の安全装置を異なる方式のものからレーザー式安全装置に取り替える場合に、制御盤の改修が不要となり、低コストに取り替えることができる。判定処理部は、侵入センサ及び間隔センサによる検知結果が所定の停止条件を満たすときスライドを停止させるので、手指等を侵入センサで検知し、プレス作業における安全を確保することができる。

本発明の一実施形態に係る安全装置を有するプレス機械のブロック構成図。 同プレス機械の状態遷移図。 （ａ）〜（ｃ）は同プレス機械における通常動作を時系列に示す正面図。 （ａ）〜（ｃ）は同プレス機械において侵入センサによる検知がある場合の動作を時系列に示す正面図。 （ａ）〜（ｃ）は同プレス機械において侵入センサによる検知が解消したときに操作部に所定の操作をした場合の動作を示す正面図。 光線式安全装置における光線カーテンの配置を示す側面図。 レーザー式安全装置におけるレーザ光の配置を示す側面図。 光線式安全装置を有する従来のプレス機械のブロック構成図。

本発明の一実施形態に係る安全装置及びその安全装置を有するプレス機械を図１乃至図５及び図７を参照して説明する。図１に示されるように、安全装置２は、プレス機械１に設けられる。プレス機械１は、プレス機械本体１０と、プレス機械本体１０に接続される操作部３とを有する。プレス機械本体１０は、スライド４と、制御盤５とを有する。制御盤５は、スライド４の作動を制御する。操作部３は、ユーザによる操作に応じた信号を制御盤５に入力する。

図７に示されるように、スライド４は、対をなす金型６の一方が取り付けられる。金型６は、下型６ａ及び上型６ｂで構成される。例えば、下型６ａがスライド４に取り付けられ、上型６ｂがボルスタ１１に取り付けられる。ボルスタ１１（ベッドプレート）は、金型６を取り付ける定盤である（非特許文献１の番号４０１４参照）。

安全装置２は、侵入センサ７と、間隔センサ８と、判定処理部９とを備える（図１参照）。侵入センサ７は、所定領域への侵入物をレーザ光で検知する。間隔センサ８は、対をなす金型６の間隔が所定の値以下になったことを検知する。判定処理部９は、操作部３と制御盤５との間に接続される。

制御盤５に入力される信号として、閉じ工程においてスライド４を作動させるスライド閉信号Ｓ１がある。閉じ工程は、対をなす金型６の間隔が閉じる方向にスライド４が作動する工程である。判定処理部９は、侵入センサ７及び間隔センサ８による検知結果が所定の停止条件を満たすとき、スライド閉信号Ｓ１を遮断することによってスライド４を停止させる。

プレス機械１の各構成をさらに詳述する。プレス機械本体１０は、一般的なプレス機械の本体と同様の構成を有し、前述したスライド４、ボルスタ１１及び制御盤５以外に、スライド４を駆動する機構、ブレーキ、フレーム等を有する（図示せず）。スライド４を駆動する機構は、例えば、機械式機構である（非特許文献１の番号１０００参照）。ブレーキは、スライド４の運動を停止するために設ける制動機である（非特許文献１の番号４０２３参照）。スライド４を駆動する機構及びブレーキは、制御盤５によって制御される。フレームは、スライド４等を支持するものであり、例えば、Ｃ形フレームである。Ｃ形フレームは、形状がＣ文字に似たフレームで、作業域の前と左右の三方が連続した空間を持つフレームである（非特許文献１の番号４００１参照）。

制御盤５に入力される信号として、前述したスライド閉信号Ｓ１以外に、スライド速度信号Ｓ２及びスライド開信号Ｓ３がある。操作部３は、信号を出力させるためにユーザによって操作されるスイッチを有する。本実施形態では、操作部３のスイッチは、ユーザの足で操作される足踏みスイッチである。操作部３は、スイッチ操作に応じて、スライド閉信号Ｓ１、スライド速度信号Ｓ２、及びスライド開信号Ｓ３を出力する。操作部３のスイッチをオンにした場合、スライド閉信号Ｓ１が制御盤５に入力される。操作部３のスイッチをオフにした場合、スライド閉信号Ｓ１が制御盤５に入力されず、制御盤５はスライド４を停止させる。また、操作部３のスイッチの接点不良、操作部３と制御盤５間の断線、操作部３の電源消失等の場合も、スライド閉信号Ｓ１が制御盤５に入力されないので、制御盤５はスライド４を停止させる。このように、プレス機械１は、スライド閉信号Ｓ１に基づくスライド４の作動に関して、フェイルセーフになっている。スライド速度信号Ｓ２は、スライド４の速度を指定する信号である。操作部３は、スイッチの操作量（足踏み量）に比例した大きさの速度を指定するスライド速度信号Ｓ２を出力する。スライド開信号Ｓ３は、金型６を開く方向、すなわち、スライド４がボルスタ１１から離れる方向にスライド４を作動させる信号である。スライド閉信号Ｓ１及びスライド速度信号Ｓ２は、安全装置２を介して制御盤５の判定処理部９に入力される。スライド開信号Ｓ３は、制御盤５に直接入力される。なお、スライド開信号Ｓ３が安全装置２に入力されるように構成しても構わない。この場合、安全装置２に入力されたスライド開信号Ｓ３は、安全装置２内を通過し、制御盤５に入力される。

侵入センサ７は、レーザ光で物体を検知するレーザセンサである。図３（ａ）に示されるように、侵入センサ７は、投光器７ａ及び受光器７ｂを有する。投光器７ａ及び受光器７ｂは、スライド４に支持され、スライド４が作動してもスライド４に対する相対位置は変わらない。投光器７ａは、レーザ光Ｌ７を出射する。受光器７ｂは、投光器７ａが出射したレーザ光Ｌ７を受光し、電気信号に変換する。図４（ａ）に示されるように、侵入センサ７は、レーザ光Ｌ７が遮られることによって、所定領域への侵入物を検知する。所定領域は、対をなす金型６の間の空間領域である。レーザ光Ｌ７の光軸は、対をなす金型６の間に配置される（図７参照）。侵入物は、ユーザの手指等である。したがって、ユーザの手指等が金型６の間に侵入すると、侵入センサ７によって検知される。なお、侵入センサ７は、技術的にはレーザセンサに限定されず、画像センサ等でもよいが、現行の法令及び規格に適合させるため、レーザセンサとしている。このように、安全装置２の侵入センサ７は、安全装置構造規格（非特許文献２の第２２条の２第３項第１号）に規定されている「投光器及び受光器は身体の一部がスライドに挟まれるおそれのある場合に機能するよう設置でき、スライドが下降するプレスブレーキに用いるものにあっては、スライドの作動と連動して移動させることができる構造のものであること」に適合する。

本実施形態では、間隔センサ８は、レーザ光で物体を検知するレーザセンサであり、侵入センサ７とは別に設けられる。間隔センサ８は、投光器８ａ及び受光器８ｂを有する（図３（ａ）参照）。投光器８ａ及び受光器８ｂは、スライド４に支持され、スライド４が作動してもスライド４に対する相対位置は変わらない。投光器８ａは、レーザ光Ｌ８を出射する。受光器８ｂは、投光器８ａが出射したレーザ光Ｌ８を受光し、電気信号に変換する。図３（ｂ）に示されるように、間隔センサ８は、レーザ光Ｌ８が金型６に遮られることによって、対をなす金型６の間隔が所定の値以下になったことを検知する。この所定の値は、閉じ工程において、スライド４の作動に伴って金型６の間隔が小さくなるとき、侵入センサ７が金型６を検知する前に、金型６の間隔が所定の値以下になったことを間隔センサ８が検知するように設定される。すなわち、投光器８ａ及び受光器８ｂは、投光器７ａ及び受光器７ｂよりもボルスタ１１に近い位置に設けられる。

間隔センサ８をレーザセンサとすることにより、金型６の間隔が所定の値以下になったことを精度良く検知することができるとともに、既存のプレス機械に間隔センサ８を容易に取り付けることができる。なお、間隔センサ８は、レーザセンサに限定されず、例えば、スライド４が接近したことを非接触で検知する近接センサであってもよい。間隔センサ８を近接センサとしても、金型６の間隔が所定の値以下になったことを精度良く検知することができるとともに、既存のプレス機械に間隔センサ８を容易に取り付けることができる。また、間隔センサ８に、スライド４が所定の位置に到達したことを検知するリミットスイッチや、スライド４の位置を検知するエンコーダ等を用いてもよい。

判定処理部９は、判定回路９１と、スイッチ９２、９３と、信号発生器９４とを有する（図１参照）。判定回路９１は、本実施形態では順序論理回路であり、侵入センサ７及び間隔センサ８の検知結果が入力され、スイッチ９２、９３を動作させる。スイッチ９２は、操作部３から入力されたスライド閉信号Ｓ１を通過させる状態と、遮断する状態とを切り替える開閉器である。スイッチ９３は、操作部３から入力されたスライド速度信号Ｓ２を通過させる状態と、低速信号Ｓ４を出力する状態とを切り替える切替器である。なお、判定回路９１は、リレー回路又はプログラマブルコントローラであってもよい。スイッチ９２、９３は、例えばリレー（継電器）であり、半導体スイッチであってもよい。

信号発生器９４は、低速信号Ｓ４を発生する。低速信号Ｓ４は、スライド４の速度を所定の速度以下にさせる信号である。所定の速度は、「低閉じ速度」と呼ばれ、安全装置構造規格（非特許文献２の第２２条の２第１項第２号）に適合させるため、毎秒１０ミリメートル以下とされる。この低速信号Ｓ４は、操作部３で指定する速度が「低閉じ速度」のときに操作部３が出力するスライド速度信号Ｓ２と同じ信号である。安全装置２は、安全装置構造規格（非特許文献２の第２２条の２第２項第１号）に規定されている「閉じ行程におけるスライドの速度を低閉じ速度とすることができる構造のものであること」に適合する。

スイッチ９２がリレーである場合、そのリレーコイルが励磁されたとき、接点が扛上し、スライド閉信号Ｓ１が制御盤５に入力される。スイッチ９２のリレーコイルが消磁したとき、接点が落下し、スライド閉信号Ｓ１が遮断される。スイッチ９３がリレーである場合、そのリレーコイルが励磁されたとき、接点が扛上し、操作部３から入力されたスライド速度信号Ｓ２を通過させる。スイッチ９３のリレーコイルが消磁したとき、接点が落下し、操作部３から入力されたスライド速度信号Ｓ２を通過させず、信号発生器９４によって発生された低速信号Ｓ４がスライド速度信号Ｓ２として制御盤５に入力される。したがって、スイッチ９２のリレーは、リレーコイルが消磁する故障時に、スライド４が停止する安全側に故障する。スイッチ９３のリレーは、リレーコイルが消磁する故障時に、スライド４の速度が低速になる安全側に故障する。すなわち、これらのリレーは、安全装置２がフェイルセーフになるように用いられる。

上記のように構成されたプレス機械１及び安全装置２の通常動作を説明する。通常動作は、金型６の間に手指等が侵入しない場合の動作である。

初期状態において、操作部３のスイッチＳｗはオフ、侵入センサ７は非検知、間隔センサ８は非検知であり、スライド４はボルスタ１１の下方で停止している（図２の状態ｓ０）。

操作部３のスイッチＳｗをオンにすると（図２のイベントｅ０１）、操作部３からスライド閉信号Ｓ１が出力され、スライド４が作動し（図２の状態ｓ１）、閉じ工程が開始される。侵入センサ７及び間隔センサ８は、スライド４と共に上昇する（図３（ａ）参照）。スライド４に取り付けられた下型６ａは、次第に上型６ｂに接近する。

間隔センサ８の投光器８ａから出射されるレーザ光Ｌ８が上型６ｂに遮られ（図３（ｂ）参照）、金型６の間隔が所定の値以下になったことが間隔センサ８によって検知される（図２のイベントｅ１２）。判定処理部９は、侵入センサ７が侵入物を検知していない状態（非検知）で間隔センサ８による検知があった場合、スイッチ９３を切り替え、低速信号Ｓ４をスライド速度信号Ｓ２として制御盤５に入力する（図１参照）。スライド４は、低速で上昇する（図２の状態ｓ２）。このとき、安全装置２は、警報として、ブザーやランプ等（図示せず）によって音や光を発生し、金型６の間隔が狭くなったことをユーザに報知する。このように、安全装置２は、安全装置構造規格（非特許文献２の第２２条の２第１項第２号）に規定されている「スライドが設定した位置に達した後、引き続きスライドを作動させる場合は、その速度を毎秒十ミリメートル以下(以下「低閉じ速度」という。)とする構造のものであること」に適合する。

金型６の間隔がさらに狭くなり、侵入センサ７の投光器７ａから出射されるレーザ光Ｌ７が上型６ｂに遮られ（図３（ｃ）参照）、金型６が侵入センサ７によって検知される（図２のイベントｅ２３）。スライド４が低速で作動しているとき（状態ｓ２）、侵入センサ７による検知があっても（イベントｅ２３）、安全装置２はスライド４を停止させず、プレス機械１はプレスを実行する（状態ｓ３）。このように、侵入センサ７による検知があってもスライド４を停止させないことは、「安全装置無効」と呼ばれる（非特許文献１参照）。安全装置２にこのような安全装置無効があるので、金型６や加工材（ワーク）が侵入センサ７によって検知されても、プレス機械１は、プレスを実行することができる。すなわち、安全装置２は、安全装置構造規格（非特許文献２の第２２条の２第３項第２号）に規定されている「スライドの閉じ行程の作動中(低閉じ速度による作動中に限る。)に検出を無効とすることができる構造のものであること」に適合する。

次に、侵入センサ７によって手指等の侵入物が検知される場合のプレス機械１及び安全装置２の動作を説明する。

初期状態（状態ｓ０）において、侵入センサ７が侵入物を検知する（イベントｅ０４）。操作部３のスイッチＳｗがオフであれば、操作部３はスライド閉信号Ｓ１を出力せず、スライド４は停止している（状態ｓ４）。操作部３のスイッチＳｗをオンにすると（イベントｅ４５）、操作部３からスライド閉信号Ｓ１が出力され、スライド４が作動し（状態ｓ５）、閉じ工程が開始される。侵入センサ７及び間隔センサ８は、スライド４と共に上昇する（図４（ａ）参照）。

初期状態（状態ｓ０）において、操作部３のスイッチＳｗをオンにすると（イベントｅ０１）、操作部３からスライド閉信号Ｓ１が出力され、スライド４が作動し（状態ｓ１）、閉じ工程が開始される。侵入センサ７及び間隔センサ８は、スライド４と共に上昇する。このとき、侵入センサ７が侵入物を検知しても（イベントｅ１５）、スライド４は上昇を続ける（状態ｓ５、図４（ａ）参照）。

間隔センサ８の投光器８ａから出射されるレーザ光Ｌ８が上型６ｂに遮られ（図４（ｂ）参照）、金型６の間隔が所定の値以下になったことが間隔センサ８によって検知される（図２のイベントｅ５６）。判定処理部９は、停止条件が満たされたと判定し、スイッチ９２を開き、スライド閉信号Ｓ１を遮断する（図１参照）。このように、侵入センサ７が侵入物を検知している状態で間隔センサ８による検知があった場合、停止条件が満たされる。スライド閉信号Ｓ１が遮断されると、スライド閉信号Ｓ１が制御盤５に入力されなくなり、スライド４は、停止する（図２の状態ｓ６）。このように、安全装置２は、安全装置構造規格（非特許文献２の第２２条の２第１項第１号）に規定されている「検出機構を有し、身体の一部がスライドに挟まれるおそれのある場合に、当該身体の一部が光線を遮断したことを検出することによりスライドの作動を停止させることができる構造のものであること」に適合する。

安全装置２では、停止条件が満たされてスライド４が停止した後に閉じ工程を再開する場合、プレス作業における安全を確保するため、所定の条件が満たされる必要がある。

操作部３のスイッチＳｗがオンのままで、侵入センサ７による侵入物の検知が解消した場合（イベントｅ６７）、判定処理部９は、スライド閉信号Ｓ１の遮断を継続する。スライド４は、停止したままとなる（状態ｓ７、図４（ｃ）参照）。

侵入センサ７による侵入物の検知が解消せず（図４（ｂ）参照）、操作部３に所定の操作がされた場合（図２のイベントｅ６６）、判定処理部９は、スライド閉信号Ｓ１の遮断を継続する。本実施形態では、所定の操作は、操作部３のスイッチＳｗをオンからオフにした後、再度オンにする操作である。スライド４は、停止したままとなる（状態ｓ６）。

侵入センサ７が侵入物を検知していない状態（検知解消）となり（イベントｅ６７、図５（ａ）参照）、かつ、操作部３に所定の操作がされた場合（イベントｅ７２）、判定処理部９は、スイッチ９３を切り替え、低速信号Ｓ４を制御盤５に入力するとともに、スイッチ９２を閉じ、スライド閉信号Ｓ１を通過させる（図１参照）。本実施形態では、所定の操作は、操作部３のスイッチＳｗをオンからオフにした後、再度オンにする操作である。本実施形態では操作部３が足踏みスイッチであるので、この操作は、「２段踏み」と呼ばれる。スライド閉信号Ｓ１及び低速信号Ｓ４が制御盤５に入力され、スライド４は、低速で上昇する（図２の状態ｓ２、図５（ｂ）参照）。安全装置２は、安全装置構造規格（非特許文献２の第２２条の２第１項第２号）に規定されている「スライドの閉じ行程の作動中に身体の一部若しくは加工物が光線を遮断したことを検出し、引き続きスライドを作動させる場合は、その速度を毎秒十ミリメートル以下(以下「低閉じ速度」という。)とする構造のものであること」に適合するとともに、再作動するためには操作部３に所定の操作が必要であるので一層安全性が高い。

金型６の間隔がさらに狭くなり、侵入センサ７の投光器７ａが出射するレーザ光Ｌ７が上型６ｂに遮られ（図５（ｃ）参照）、金型６が侵入センサ７によって検知される（図２のイベントｅ２３）。安全装置２はスライド４を停止させず、プレス機械１はプレスを実行する（状態ｓ３）。

閉じ工程におけるいずれの状態においても（状態ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ５）、操作部３のスイッチＳｗをオフにすると、操作部３がスライド閉信号Ｓ１を出力しないため、スライド閉信号Ｓ１が制御盤５に入力されず、スライド４が停止する（図１参照）。したがって、安全装置２は、安全装置構造規格（非特許文献２の第２２条の２第２項第２号）に規定されている「低閉じ速度でスライドを作動するときは、スライドを作動させるための操作部を操作している間のみスライドが作動する構造のものであること」に適合する。

本実施形態の安全装置２を用いて、光線式安全装置を有する既存のプレス機械をレーザー式安全装置を有するプレス機械に改造する方法を説明する。既存のプレス機械１０１において（図８参照）、光線式安全装置１０２の投光器及び受光器が取り外され、光線式安全装置１０２からプレス機械本体１０の制御盤５にスライド停止要求が入力されないようにされる。制御盤５の改修は、行われない。安全装置２の侵入センサ７及び間隔センサ８がプレス機械本体１０に設置される。侵入センサ７及び間隔センサ８は、レーザー式のものである。操作部３が制御盤５から一旦取り外され、安全装置２の判定処理部９が制御盤５に接続される（図１参照）。操作部３からのスライド閉信号Ｓ１及びスライド速度信号Ｓ２が安全装置２に入力可能となるように操作部３が接続されるとともに、スライド開信号Ｓ３が制御盤５に入力可能となるように操作部３が接続される。

以上、本実施形態に係る安全装置２によれば、安全装置２の判定処理部９が操作部３と制御盤５との間に接続され、スライド閉信号Ｓ１を遮断することによってスライド４を停止させるので、プレス機械の安全装置を異なる方式のものからレーザー式安全装置に取り替える場合に、制御盤５の改修が不要となり、低コストに取り替えることができる。判定処理部９は、侵入センサ７及び間隔センサ８による検知結果が所定の停止条件を満たすときスライド４を停止させるので、手指等を侵入センサ７で検知し、プレス作業における安全を確保することができる。

閉じ工程において、侵入センサ７が金型６を検知する前に、金型６の間隔が所定の値以下になったことを間隔センサ８によって検知することにより、安全装置２は、侵入センサ７による金型６の検知によってプレスが実行されないことを回避する制御が可能になる。

判定処理部９において、侵入センサ７が侵入物を検知している状態で間隔センサ８による検知があった場合、停止条件が満たされるので、侵入センサ７が侵入物を検知している場合、金型６の間隔が所定の値より大きいときは、スライド４を作動させることができ、作業が効率化され、金型６の間隔が所定の値以下になったとき、スライド４を停止させるので、プレス作業における安全が確保される。

判定処理部９は、侵入センサ７が侵入物を検知していない状態で間隔センサ８による検知があった場合、低速信号Ｓ４を制御盤５に入力することにより、スライド４の速度が所定の速度以下になるので、その後に手指等が金型６の間に侵入しても、手指等を安全なところに移動する時間的余裕ができ、プレス作業における安全が確保される。

停止条件が満たされた後、侵入センサ７が侵入物を検知していない状態となるだけでなく、操作部３に所定の操作がされた場合に、判定処理部９がスライド閉信号Ｓ１を通過させることにより、スライド４が安全に再作動される。

本実施形態の安全装置２を用いることにより、光線式安全装置等、異なる方式の安全装置を有する既設のプレス機械を、レーザー式安全装置を有するプレス機械１に低コストで容易に改造することができる。このため、レーザー式安全装置を有するプレス機械の導入が促進され、プレス機械を用いる作業の安全性が向上する。本実施形態の安全装置２は、安全装置構造規格（非特許文献２）に適合するので、この安全装置２を設けることにより、プレス機械１を安全装置構造規格（非特許文献２）に適合させることができる。

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、スライド４がボルスタ１１の上に位置し、スライド４が降下することによってプレス加工を行うプレス機械１に本発明の安全装置２を設けてもよい。このようなプレス機械１においては、上型６ｂがスライド４に取り付けられ、下型６ａがボルスタ１１に取り付けられる。

１ プレス機械
２ 安全装置
３ 操作部
４ スライド
５ 制御盤
６ 金型
７ 侵入センサ
８ 間隔センサ
９ 判定処理部
Ｌ７ レーザ光
Ｓ１ スライド閉信号
Ｓ２ スライド速度信号
Ｓ４ 低速信号

Claims (3)

1. 対をなす金型の一方が取り付けられるスライドと、前記スライドの作動を制御する制御盤と、ユーザによる操作に応じた信号を前記制御盤に入力する操作部とを有するプレス機械に設けられる安全装置であって、
   所定領域への侵入物をレーザ光で検知する侵入センサと、
   対をなす前記金型の間隔が所定の値以下になったことを検知する間隔センサと、
   前記操作部と制御盤との間に接続される判定処理部とを備え、
   前記制御盤に入力される前記信号として、対をなす前記金型の間隔が閉じる方向に前記スライドが作動する閉じ工程において前記スライドを作動させるスライド閉信号があり、
   前記判定処理部は、前記侵入センサ及び間隔センサによる検知結果が所定の停止条件を満たすとき、前記スライド閉信号を遮断することによって前記スライドを停止させることを特徴とする安全装置。
2. 前記閉じ工程において、前記侵入センサが侵入物を検知している状態で前記間隔センサによる検知があった場合、前記停止条件が満たされることを特徴とする請求項１に記載の安全装置。
3. 前記制御盤に入力される前記信号として、前記スライドの速度を指定するスライド速度信号がさらにあり、
   前記閉じ工程において、前記判定処理部は、前記侵入センサが侵入物を検知していない状態で前記間隔センサによる検知があった場合、前記スライドの速度を所定の速度以下にさせる低速信号を前記スライド速度信号として前記制御盤に入力することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の安全装置。
   

Images