JP3946261B2 - フェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置 - Google Patents
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Description
〔技術分野〕
本発明は、プレス機械のスライド運転に際して作業者の安全を確保し、且つ、スライドの自動運転を可能とするフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置に関する。
〔背景技術〕
プレス機械制御では、制御系に万一危険側の誤りが起こると重大事故につながる虞れがある。このため、プレス機械のスライド運転に関連する制御回路等はフェールセーフな構成が望まれる。尚、以下の説明で、フェールセーフな構成とは、危険な時に誤って安全を示すことがないセンサ又は制御回路のシステム構成を意味し、電気／電子回路では、回路に故障が生じた時、出力信号が生成されない構成を意味する。
従来のプレス機械は、図１に示すように、本体１内の図示しないクランク機構によって上下に往復運動するスライド２がボルスタ３上方に位置し、運転ボタン４が本体１の正面側に設けられる。また、ボルスタ３上の危険領域の安全を確認するための光線式安全装置（以下、光カーテンとする）５が、ボルスタ３と運転ボタン４との間に設けられる。６、７は、それぞれスライド２側とボルスタ３側にセットされる金型（上型と下型）である。
かかるプレス機械における従来の安全一行程の運転制御は、光カーテン５で作業者の安全が確認され、且つ、作業者が運転ボタン４を押している時のみスライド２が下降し、上昇区間では自動的にスライド２が上昇する。運転ボタン４はスライド２の１往復毎に操作する。尚、通常、ブレーキ性能確認のために、スライド１往復毎に、スライド上昇区間の所定位置でブレーキを作動させ、スライドが上死点付近（所定のクランク角度範囲内）で停止できることを確認する（オーバーラン監視機能）。
図２に、図１のプレス機械の光カーテン５と運転ボタン４の位置関係を示す。
通常の作業において、プレス機械の本体１正面の光カーテン５とボルスタ３の両側面（通常、人の侵入を防止するため防護柵で囲われている）で囲われる一点鎖線内の領域Ｄは危険領域（ＥＮ２９２−１或いはＩＳＯ／ＴＲ１２１００−１で定義されるＤａｎｇｅｒ ｚｏｎｅ）である。この危険領域Ｄは、スライドの速度と手の移動速度から定まる範囲で、作業者の安全を確保するために必要なぎりぎりの範囲である。この範囲は、プレス機械正面でボルスタ３と光カーテン５の距離で示し、万一、スライド下降中に作業者の手がこの距離内にあればスライドを急停止すべきことを意味している。また、光カーテン５と運転ボタン４の距離Ｌは、危険領域Ｄの安全（手がないこと）が通報されて後、スライドの起動に際して、更に、安全の再確認として手が危険領域Ｄから離れるべき距離を示しており、この距離Ｌを含む危険領域をＤNで示す。
プレス機械の安全一行程運転は、スライド下降中、常に作業者の手は危険領域ＤNの外側、即ち、運転ボタン上（或いは運転ボタンの外）に存在すべきことを意味する。従って、安全一行程運転では、光カーテン５はスライド急停止の条件を与え、運転ボタン４はスライド起動の条件を与えていることになる。
運転ボタンを利用する安全一行程運転の特徴は次の通りである。
１）運転ボタンの利用
運転ボタンはスライドの下降時だけ用いられ、スライドの上昇は自動的に行われる。言い換えれば、スライド下降時は危険を伴う作業行程（危険行程）で、スライド上昇時は危険を伴わない作業行程であるから、運転ボタンは危険行程だけで用いられる。
２）運転ボタンの位置
運転ボタンの位置は、光カーテンの向う側のボルスタ上の危険領域内で作業者の安全が確保され、且つ、作業者の手が光カーテンから所定距離離れていることを示し、この時、初めてスライド下降の運転が許されることを意味している。しかも、運転ボタンが両手操作であるのは、作業者の両手が共にこの距離にあることを示すためである。
３）運転ボタンの存在
運転ボタンは作業者のスライド起動の意志を伝達するためのものであり、この意志伝達を確認するためのプレス機械側のセンサである。
４）運転ボタンの構造
運転ボタンを利用した電流ＩのＯＮ／ＯＦＦ操作の方法としては、図３（Ａ）に示すように運転ボタンを押した時に接点がＯＮして電流Ｉを流す方法と、同図（Ｂ）に示すように運転ボタンを押した時に接点がＯＦＦして流れていた電流Ｉを遮断する方法がある。図３（Ａ）の構造では、運転ボタンを押した時、万一接点が接触しないと電流Ｉは流れない。このため、電流Ｉを用いてスライドの運転を行う場合、運転ボタンを押してもスライドは下降せず安全側に動作することになる。一方、図３（Ｂ）の構造では、電流Ｉの通電線に断線故障が起こると、運転ボタンを押した時と同じ状態となりスライドが下降する。従って、フェールセーフなプレス機械の運転には図３（Ａ）の構造の運転ボタンが用いられる。
図３（Ａ）の運転ボタンは、作業者の手の力によって運転ボタンが押され、この力で接点が接続されて電流Ｉが流れる構成である。つまり、作業者の運転ボタンを押すエネルギがスライドを駆動するための電流Ｉのエネルギに変換される論理構造である。
図４（Ａ）、（Ｂ）に、図３（Ａ）、（Ｂ）の運転ボタンと同じ論理構造のセンサ例を示す。
図４（Ａ）は、図３（Ａ）に示すプレス機械で用いる運転ボタンと同じ論理構造、即ち、フェールセーフなセンサの例を示す。
図４（Ａ）において、センサ10は、カバー11の略中央に反射光検出型センサを用いた検出部12を備える。人の手13を検出部12上に置くと（運転ボタンを押したことに相当する）、検出部12から常時発射されている光ビームが手13で反射して受信され手13の存在を通報する（この通報は電流Ｉの生成に対応する）。従って、図４（Ａ）のセンサ10では、作業者の手13が検出部12上に位置した時に受光の信号エネルギが発生し、このエネルギで電流Ｉを生成するならば反射光の発生は、運転ボタンを押す作業者の手の力に相当する。
図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）の運転ボタンに対応するセンサの例を示す。
図４（Ｂ）において、このセンサ10′は、カバー11′の両側面に互いに対向して投光部14と受光部15を備える。人の手13が光ビームＢｅを遮断すると、受光部15の光検出出力信号が消滅しその出力電流（即ち、図３（Ｂ）の電流Ｉ）が消滅する。このセンサ10′では、投光又は受光の素子が故障すると電流Ｉが消滅する。従って、図４（Ｂ）のセンサ構造は、センサ回路を、例え故障時に出力信号が発生しないようなフェールセーフな構成にしても、故障時に誤って危険側の出力信号を生じる場合がありフェールセーフなシステムとはならない。
以上述べた安全一行程運転における運転ボタンの機能をまとめると表１の通りとなる。
危険と考えられる領域が安全である時のみ機械の起動を許す仕組みをインタロックと呼ぶ。欧州規格ＥＮ１０８８或いはＥＮ２９２−１で定義されるインタロックは、図２の危険領域Ｄが安全であるというだけでは、スライドの起動を許さない。もう一度安全（危険領域ＤNに手がないこと）を再確認し明らかに安全が確認されて初めてスライドの起動を許可する。この再確認の手段が安全一行程運転における運転ボタンである。この運転ボタンで再確認される安全とは、表１で示される運転ボタンの持つ情報である。
従来のプレス機械の安全一行程運転では、スライド下降中に万一作業者がボルスタ上に手を出した場合、まず、運転ボタンがＯＦＦとなって常用ブレーキの機能が動作し、その後、光カーテンが遮断されて非常ブレーキの機能が動作するので、２つのスライド停止操作が行われることになる（作業者の運転拒否と光カーテンによる非常停止の２重の措置が取られている）。
しかし、運転ボタンを押す頻度が多くなると、腱鞘炎等になる虞れがある。このため、作業者に負担がかからない運転システムが望まれている。
図４（Ａ）のセンサ10を利用しても、運転ボタンを押す動作はなくなるが、スライドの１往復毎にセンサ10の検出部12上に手13を置く動作が必要で作業自体はさほど変わらない。むしろ、凹部に手を置く動作によって作業性が損なわれる虞れがある。
図１の光カーテン５だけに依存したスライド自動運転制御が考えられるが、以下に述べるように安全上の問題点が存在する。
両手操作の運転ボタンが存在しない状態のスライドの起動は、表１で示した運転ボタンの機能が全てないことに等しい。つまり、図１において、作業者が上下の金型６，７間にワークを挿入して危険領域Ｄから手が離れると、危険領域Ｄ内に手がない（光カーテン５が遮断されていない）ということだけで、直ちにスライド２が下降する。
この方法は先に述べた従来の安全一行程運転と比較して以下のような問題点がある。
（１）作業者は危険領域Ｄから離れているが、すぐ近くにいて、誤って危険領域Ｄ内に容易に進入してしまうかも知れない。つまり、作業者の存在すべき範囲が規制されていない。
（２）作業者はスライド下降中に拘束されていない。よって、作業者はどんな振る舞いをするか分からない。
（３）作業者はスライドの起動に対してその意志を伝達できない。作業者とプレス機械の対話手段がないので、作業者の意志に反してスライド下降が起こる可能性がある。
（４）作業者は１人であるとしてスライド停止の手段が単一系になっている。
（５）プレス機械はいつスライドを下降させればよいか、そのタイミングが示されていない。
従って、従来の運転ボタンの機能を何等かの方法で与える必要がある。その方法として、例えば、作業者の手の位置をＣＣＤカメラでモニタする方法が考えられる。しかし、手の動きを誤りなく判断するような複雑な情報処理が必要である。また、高価なものとなってしまう。
そこで、プレス機械の自動運転化のための光線式安全装置が特公平７−９２１９３号公報で従来提案されている。このものは、プレス機械の外側から内側に向けて複数層の光カーテンを設け、危険領域からの人体の侵入・脱出の動作を、複数層の光カーテンの遮断形態により検出するようにしている。しかし、この光線式安全装置は、フェールセーフな構成にはなっていない。
以下にその理由を詳細に説明する。
まず、フェールセーフな光カーテンの構成原理について述べる。
図５（Ａ）〜（Ｃ）に、光カーテンの構成例を示す。尚、受光器は否定演算機能がないものとし、光ビームは１本とする。
図５（Ａ）の光カーテンは、危険領域（図２の危険領域Ｄ）に人が侵入すると光ビームが遮断されて受光器で光ビームが受光されない。
図５（Ｂ）の光カーテンでは、危険領域に人が侵入した時、人からの反射光が受光器で受光される。従って、人の有無と受光器の入出力信号の有無を各々１と０の２値の論理値で表すと、図５（Ａ）の光カーテンの場合は表２のようになり、図５（Ｂ）の光カーテンの場合は、表３のようになる。尚、表中の括弧内が論理値である。
人が存在しない時に危険領域の安全を論理値１で示すとすれば、図５（Ｂ）の光カーテンの構成では、図中に点線で示すように受光器の出力を否定演算する否定回路Ｎが必要である。
図５（Ｂ）の光カーテンの構成は、フェールセーフな構成とする場合に以下の問題点を有し、フェールセーフなシステム構成にはならない。
（１）投光器（例えば発光素子）に故障が生じた場合、受光器の回路が正常に動作していれば、危険領域に例え人が存在しても受光器から論理値１の出力が生じない。この時、否定回路Ｎの出力信号は論理値１となって安全（人が存在しない）を示し、危険（論理値０）を示すことができない。
（２）投光器と受光器が正常に動作していても、否定回路Ｎの入力線に断線故障が起こると、危険領域の状況に関係なく、常に否定回路Ｎの出力は論理値１となって安全を示してしまう。
つまり、フェールセーフなシステムとするには、図５（Ｂ）のように否定回路による２値の否定演算を用いて安全を示す構成にしてはならない。
一方、図５（Ａ）の構造は、表２に示すように、出力が安全（論理値１）を示すための受光器の入出力関係が論理的に単調な（或いはユネイトな）関係で実現されている。即ち、入力と出力の論理関係が等しくなっている。このような論理構造がフェールセーフシステムにおける信号処理の基本原理である。この基本原理は、米国特許５，３４５，１３８号明細書で公知である。
現実には、図５（Ｃ）のように受光器の出力信号を増幅する場合がある。この場合、増幅器もフェールセーフ（故障時に出力信号が発生しない）特性を有する必要がある。フェールセーフな増幅器は、国際公開ＷＯ９４／２３３０３号等で公知である。また、光ビームを複数備えて表２の論理関係で出力信号が生成されるフェールセーフな光センサは、国際公開公報ＷＯ９３／２３７７２及び国際公開公報ＷＯ９５／１０７８９等で公知である。
次に、上述のフェールセーフなセンサを用いて、プレス機械のスライド駆動用のソレノイドバルブを制御する場合のシステム構成について述べる。
ここで示すフェールセーフな機械運転制御の原理は前述の米国特許５，３４５，１３８号明細書で示され、運転許可を与えるセンサ出力信号Ｓｅを許可信号としている。尚、フェールセーフなプレス機械の運転制御回路については、米国特許５，２８５，７２１号明細書等で提案されている。
図６は、センサの出力信号Ｓｅを用いてフェールセーフなプレス機械運転制御を行う場合の構成原理を示している。
図６の（Ａ）のシステムの回路構成では、運転命令Ｍがあって、センサ（光カーテン）の出力信号Ｓｅが発生している時のみ、ソレノイド駆動回路の出力ＳＩ（電流）が発生する。同図（Ｂ）は図（Ａ）の回路の各信号のタイムチャートを示す。ここで、各信号Ｍ，Ｓｅ，Ｓｉ，ＳＩが発生する時を論理値１、発生しない時を論理値０で表した場合、各出力信号の論理関係は、表４のようになる。
表４から、ＡＮＤゲートの入力信号Ｍ，Ｓｅが論理値１である時のみ出力信号ＳＩが論理値１となって、入力信号Ｍ，Ｓｅのいずれかが論理値０である時、必ず出力信号ＳＩは論理値０となり、否定演算の論理を含まない。即ち、図６（Ａ）の構成は、前述の単調な論理的関係で入出力間が結合されている。
プレス機械のソレノイドバルブには、弁が常時閉状態にあって、コイルＬに電流が供給されると可動鉄心（プランジャ）が持ち上げられて開弁し圧力が供給され、電流が流れなくなると可動鉄心が重力で落下して閉弁するような構造のもの、即ち、ノーマルクローズのソレノイドバルブが用いられる。図６（Ａ）のシステム構成では、センサ出力に基づいて出力停止を行う機能は使われない。このような仕組みのシステムはノーマルクローズシステムと呼ばれる。ノーマルクローズシステムの最もよく知られたシステムは電磁クラッチブレーキである。
図７は、センサ出力により出力停止を行う機能を備えた機械運転制御回路の構成例である。
図７（Ａ）は、具体的な回路例を示し、ソレノイドバルブのコイルＬの通電回路に、電流を遮断するための電磁リレーＲｅの接点ｒが直列に挿入されている。
図７（Ａ）の構成では、危険が示された時、即ち、出力信号ＳＩを論理値０とすべき時、コイルＬの電流を遮断するために否定回路Ｎ′を挿入しなければならない。即ち、否定回路Ｎ′を設けることで、センサ出力信号Ｓｅが消滅して論理値０（危険を示す）になった時、電磁リレーＲｅに電流が流れて接点ｒが開（ＯＦＦ）となって出力信号ＳＩが遮断される。尚、センサ出力信号Ｓｅが論理値１（安全を示す）の時は、電磁リレーＲｅには電流が流れず接点ｒが閉（ＯＮ）のままとなる。ここに、否定回路Ｎ′と電磁リレーＲｅとその接点ｒは、センサ出力信号Ｓｅが危険を示した時（論理値０）に、ソレノイドバルブの駆動を停止させるための出力停止回路を構成する。この出力停止回路は、安全が示されている時、つまり、通常は電磁リレーＲｅには電流が流れておらず、危険状態になった時に初めて電流が流れる構成である。このような出力停止回路を用いた図７（Ａ）のシステム構成は、ノーマルオープンシステムと呼ばれる。このノーマルオープンシステムは否定回路Ｎ′を含むので、例えば、センサ出力信号Ｓｅが論理値０になって出力信号ＳＩを遮断しなければならない時でも、否定回路Ｎ′の入力線や出力線に断線故障が起こると、電磁リレーＲｅが励磁できずに接点ｒは閉成（ＯＮ）されたままとなってしまう。このため、このような出力停止回路を用いるシステム構成は、フェールセーフなシステムに使用できない。
図７（Ｂ）は、同図（Ａ）の回路構成を論理回路で表している。表５に図７（Ｂ）の各信号の真理値表を示す。
表５で信号
は、図７（Ａ）の否定回路Ｎ′、電磁リレーＲｅ、及び接点ｒで構成される出力停止回路で改めて作り出された信号である。図７（Ｂ）の論理回路では、運転命令Ｍとセンサ出力信号Ｓｅとソレノイド駆動回路の出力信号ＳＩの論理的関係は見かけ上では表４と同一であるが、内部に２段の否定演算機能を持っている。従って、内部構造を含めて真理値表を作ると、表５で示すように、出力停止機能による信号
が介在して単調な関係になっていない（論理値１を０に変換し、更に論理値０を１に変換するプロセスを含む）。そして、従来の特公平７−９２１９３号公報に記載の光線式安全装置は、このような否定演算機能を有するシステム構成となっているので、フェールセーフな構成にはなっていない。
即ち、特公平７−９２１９３号公報に記載の光線式安全装置は、停止信号発生回路と、異物脱出信号発生回路と、停止解除信号発生回路とを備えている。この装置の最大の特徴は、プレス機械運転を始動させるための停止解除信号発生回路と、プレス機械の運転を停止させるための停止信号発生回路を持っており、プレス機械の運転に際して、始動と停止が別系で与えられる点にある。このシステムは、図７で示した如く出力停止回路を所有する点で本質的にフェールセーフな構成とならない。事実、特公平７−９２１９３号公報の第１図の回路構成では、停止信号発生回路に入力する光線の遮断信号が、光線受信信号の否定で供給される構成である。このため、停止信号発生回路の入力線又は出力線に断線故障が起こると停止信号が発生しないため、上述した３つの回路要素をどのように構成しようともプレス機械を停止させることができない。そればかりでなく、図６のフェールセーフなシステムの基本構成に比較して複雑となる。フェールセーフな運転制御回路として従来技術の光線式安全装置を用いる場合には、出力停止信号が発生できない時には停止解除信号も発生しない構成にする必要がある。従って、従来技術の光線式安全装置は、プレス機械の安全装置としては不十分であり、しかも、安全確保の基本原則から外れていると考えられる。
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、フェールセーフ制御の基本原理に基づいて、複数の検出手段からの出力信号により運転許可の信号を与える構成とすることで、作業者の安全を確実に確保し、且つ、低コストなフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置を提供することを目的とする。また、運転許可の信号を生成する条件を規定して安全性をより一層高めることを目的とする。
尚、本発明で示す論理処理はフェールセーフ信号処理（ダイナミックフェールセーフ信号と呼ばれる）に基づく。しかし、論理処理を例えば多重系処理に基づいて、特開平６−２０２８９５号公報のような多数決演算を行うような処理が可能であることは公知である。
〔発明の開示〕
このため、本発明では、ワークをセットしたボルスタ上にスライドを下降させて前記ワークを加工するプレス機械の自動スライド運転制御装置であって、前記ボルスタを含んで設定される第１の危険領域内に人体が侵入したか否かを検出する第１の検出手段と、前記第１の危険領域を含みその外側に設定される第２の危険領域内に人体が侵入したか否かを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段から人体無しの検出信号が発生し続いて前記第２の検出手段から人体無しの検出信号が発生した時に前記第１及び第２の危険領域からの人体退出を示す人体退出検出信号を発生する退出検出手段と、該退出検出手段から人体退出検出信号が発生した時に前記スライドの自動起動信号を発生する起動制御手段と、該起動制御手段による自動起動制御の継続許可条件が満足されているか否を監視し満足されている時に自動起動許可信号を発生する許可条件監視手段と、を備え、前記起動制御手段は、前記自動起動許可信号が発生している時のみ前記人体退出検出信号の発生により前記自動起動信号を発生する構成とした。
かかる構成では、許可条件監視手段からの自動起動許可信号が発生していることを条件に、作業者がワーク交換作業を行った後、作業者の手が、第１及び第２の危険領域から退出したことを退出検出回路が検出した時に、起動制御手段から自動起動信号が発生してスライドが起動する。
前記退出検出手段は、前記第２の検出手段から人体有りの検出信号が発生し続いて前記第１の検出手段から人体有りの検出信号が発生した後、前記第１の検出手段から人体無しの検出信号が発生し続いて前記第２の検出手段から人体無しの検出信号を発生した時に、前記人体退出検出信号が発生する構成とした。
かかる構成では、作業者がワーク交換作業を行う場合、作業者の手が、第１及び第２の危険領域に一度侵入し、その後、第１及び第２の危険領域から退出する。この動作手順を第１及び第２の検出手段の出力発生状態に基づいて退出検出回路が検出し、危険領域から退出した時に起動制御手段から自動起動信号が発生してスライドが起動する。
前記退出検出手段は、人体退出時は前記第２の検出手段の人体無しの検出信号で人体退出と判断し人体退出検出信号を発生し、人体侵入時は前記第１の検出手段の人体有りの検出信号で人体侵入と判断し前記人体退出検出信号を停止する構成としてもよい。
かかる構成では、人体の退出時と侵入時とで空間的なヒステリシスを設けることができ、人体退出検出信号の発生状態を安定化できる。
前記ボルスタを囲むように、前記第２の危険領域周囲に、作業者のワーク挿入領域を除いて防護柵を設けるとよい。
これにより、第１及び第２の検出手段の人体検出領域を限定できる。
前記起動制御手段による自動起動制御の継続許可条件が満足されているか否かを監視し満足されている時に自動起動許可信号を発生する許可条件監視手段を備え、前記起動制御手段は、前記自動起動許可信号が発生している時のみ前記人体退出検出信号に基づいて前記自動起動信号を発生する構成とした。
かかる構成では、許可条件監視手段から自動起動許可信号が発生していることを条件に、起動制御手段による自動起動が実行される。
前記許可条件監視手段の具体的構成としては、スライド下降中に前記第１及び第２の検出手段の人体無しを示す信号が消滅した時に前記自動起動許可信号を停止する構成とした。
また、前記許可条件監視手段は、前記第１及び第２の検出手段からの人体無しを示す信号が発生してから所定時間以内に前記第１及び第２の検出手段から人体有りを示す信号が発生した時に前記自動起動許可信号を停止する構成としてもよい。
また、前記許可条件監視手段は、前記第１及び第２の検出手段からの人体有りを示す信号の発生間隔が、予め設定した作業間隔時間を越えた時に前記自動起動許可信号を停止する構成としてもよい。
作業者が手動操作する始動ボタンを設け、前記起動制御手段は、前記始動ボタンのＯＮ操作に基づいて動作可能にセットされて前記人体退出検出信号に基づいて自動起動信号を発生する構成とした。
かかる構成では、作業者の始動ボタン操作によって自動起動制御が開始される。これにより、作業者に作業意志がない時にスライドが起動することがない。
前記起動制御手段は、前記始動ボタンのＯＮ操作で前記スライドの手動起動信号を発生する手動起動信号発生手段と、前記手動起動信号に基づいて起動されたスライドが下死点を通過した時にセットされて前記人体退出検出信号に基づいて前記自動起動信号を発生する自動起動信号発生手段とを備える構成とした。
かかる構成では、初回のスライド起動において、スライドが下死点を通過するまでは始動ボタンにより下降し、下死点通過後に自動起動制御に移行する。
前記起動制御手段は、前記始動ボタンがＯＮした後にＯＦＦしたことを確認する始動ボタンＯＦＦ確認手段を有し、前記始動ボタンＯＦＦ確認手段の確認信号の発生で動作可能にセットされる構成とした。
かかる構成では、始動ボタンが正常の時のみ、自動起動制御が可能となる。
スライド上昇区間で前記退出検出回路からの退出検出信号をリセットするリセット手段を有する構成とした。
かかる構成では、スライド１往復毎に退出検出信号を停止できる。
スライド上昇区間で発生するブレーキ信号に基づいて前記スライドが上死点を含む所定範囲内の位置に停止したか否かを監視し前記所定範囲内に停止した時にブレーキ正常信号を発生するオーバーラン監視手段を備え、前記起動制御手段は、前記ブレーキ正常信号が発生した時に自動起動信号の発生が許可される構成とした。
かかる構成では、スライドを停止させるためのブレーキ装置が正常である時だけ、スライドの自動起動制御が可能となるので、安全性が向上する。
前記オーバーラン監視手段は、前記所定範囲内にスライドが停止した状態で前記人体退出検出信号が発生した時に前記ブレーキ正常信号が継続される構成とした。
かかる構成では、退出検出回路の退出検出信号を利用してオーバーラン監視が行われる。
前記オーバーラン監視手段のブレーキ正常信号を前記許可条件監視手段に入力し、前記ブレーキ正常信号が発生している時に前記許可条件監視手段から自動起動許可信号の発生を可能とする構成とした。
作業者の手動操作に基づいてスライドの手動起動信号を発生する手動起動手段と、該手動起動手段によるスライド起動運転と前記起動制御手段によるスライド起動運転を切換え手段により選択可能に構成した。
かかる構成では、スライドの起動運転モードとして、手動と自動を選択することができる。
前記切換え手段は、前記第２の検出手段の電源スイッチであり、前記電源スイッチの投入で前記起動制御手段がセットされる構成とした。
かかる構成では、第２の検出手段の電源の入／切の操作だけで、手動と自動の切換えができ、手動／自動の切換えが簡単となる。
前記人体退出検出信号を所定時間遅延して前記起動制御手段に入力する遅延手段を備える構成とした。
かかる構成では、ワーク交換作業完了後にワークセットの作業ミスに気付いた時に、所定時間内であれば修正することが可能である。
前記第１及び第２の検出手段は、前記それぞれの危険領域の境界部にそれぞれ対向配置した発光素子と受光素子とからなるインタラプタ型光センサとした。
前記光センサは、互いに対向する発光素子及び受光素子が、前記危険領域の境界面に沿って垂直方向に複数個設けられる構成である。
これにより、複数の光軸による光カーテンを構成できる。
前記光センサは、前記危険領域の境界面の一方側の垂直方向に発光素子と受光素子を交互に配列し、他方側の垂直方向に前記一方側の発光素子と受光素子に対向させて受光素子と発光素子を交互に配列する構成とするとよい。
これにより、光センサ近傍に反射物体が存在した時に、発光素子及び受光素子の指向性から反射物体からの反射光の影響を受けるが、この影響範囲を軽減できるようになる。
前記第１の危険領域の境界面に設ける第１の光センサの光軸と、前記第２の危険領域の境界面に設ける第２の光センサの光軸とを、前記境界面を正面方向から見た時に境界面に沿って垂直方向にずらして配置するとよい。
かかる構成では、従来の光センサに比べて、人体検出能力を低下させることなく、各光センサの光軸間隔を広げることができる。従って、光センサの発光素子及び受光素子の数を減らすことができ、光センサのコストを低減できる。
前記起動制御手段からの自動起動信号に基づく駆動信号の発生により、前記スライドの通電回路を閉成するスイッチ回路が、前記起動信号の入力と同時にＯＮし入力停止から所定のオフ・ディレー時間後にＯＦＦする非常用遮断スイッチと、前記起動信号の入力から所定のオン・ディレー時間後にＯＮし入力停止と同時にＯＦＦする２つの常用遮断スイッチとを備え、前記２つの常用遮断スイッチを互いに並列接続して前記非常用遮断スイッチと直列接続する構成とし、前記２つの常用遮断スイッチを、互いに相補の関係を有する信号により交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動する構成とした。
また、前記非常用遮断スイッチは、前記２つの常用遮断スイッチが共にＯＦＦしていることを示すＯＦＦ確認信号によりＯＮ駆動され、前記２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦしている正常状態を示す正常確認信号により、ＯＮ状態が継続される構成とするとよい。
また、プレス機械可動部の通電回路の開閉を制御するスイッチ回路を備えるプレス機械の自動スライド運転制御装置であって、前記通電回路に、前記可動部の起動信号の入力と同時にＯＮし入力停止から所定のオフ・ディレー時間後にＯＦＦする非常用遮断スイッチと、前記起動信号の入力から所定のオン・ディレー時間後にＯＮし入力停止と同時にＯＦＦする２つの常用遮断スイッチとを備えると共に、前記２つの常用遮断スイッチを互いに並列接続して前記非常用遮断スイッチと直列接続すると共に、前記２つの常用遮断スイッチを、前記起動信号に基づく互いに相補の関係を有する信号により交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動する構成とする一方、前記２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦしていることを条件として前記非常用遮断スイッチを閉成保持する制御手段を設ける構成とした。
かかる構成では、通常の通電状態では、非常用遮断スイッチは、ＯＮ状態にあって２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦするので、可動部の通電回路には連続的に電流が流れる。常用遮断スイッチが正常に交互にＯＮ／ＯＦＦしない時は、制御手段によって非常用遮断スイッチをＯＦＦして通電回路が開成されて通電回路の電流を停止できる。これにより、通電回路への通電中でも故障が発生すれば直ちに通電回路の電流を停止して可動部の可動を停止できる。
具体的には、前記制御手段は、前記起動信号入力時に前記２つの常用遮断スイッチが共にＯＦＦしていることを示すＯＦＦ確認信号が発生していることを条件に前記非常用遮断スイッチのＯＮ駆動信号を発生し、前記起動信号に基づいて前記２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦしている正常状態を示す正常確認信号が発生していることを条件に前記非常用遮断スイッチのＯＮ駆動信号を継続して発生する構成とした。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来のプレス機械の外観図である。
図２は、図１のプレス機械の光カーテンと運転ボタンの位置関係を示す図である。
図３は、運転ボタンの構成例で、（Ａ）はボタンＯＮで電流が流れる構成例、（Ｂ）はボタンＯＦＦで電流が流れる構成例である。
図４は、図３の運転ボタンに相当するセンサの構成例で、（Ａ）は図３（Ａ）に相当する例、（Ｂ）は図３（Ｂ）に相当する例である。
図５は、光カーテンのフェールセーフなシステムの構成原理を説明するための図で、（Ａ）はフェールセーフな構成の例、（Ｂ）はフェールセーフなシステムとならないような構成の例、（Ｃ）は（Ａ）で増幅器を設けた場合の例である。
図６は、センサ出力を用いたフェールセーフな機械運転制御の構成原理を説明する図で、（Ａ）はそのシステムの回路構成原理図、（Ｂ）はタイムチャートである。
図７は、センサ出力を用いたフェールセーフでない機械運転制御の構成原理を説明する図で、（Ａ）は具体的回路図、（Ｂ）は（Ａ）の論理回路図である。
図８は、本発明に係るプレス機械の自動スライド運転制御装置の参考例の全体回路図である。
図９は、本発明の光カーテンと始動ボタンの位置関係図である。
図10は、２つの光カーテンの出力関係を示すタイムチャートである。
図11は、図８の退出検出回路の回路図である。
図12は、退出検出回路の別の回路図である。
図13は、侵入を示す信号と退出を示す信号の生成例で、（Ａ）は回路図、（Ｂ）はそのタイムチャートである。
図14は、本発明で使用するウィンドウコンパレータ、ＡＮＤゲート、自己保持回路に使用するフェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートの回路例である。
図15は、図14のフェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートを用いる場合の自己保持回路の別の回路例である。
図16は、１往復毎に退出検出信号をリセットする退出検出回路図である。
図17は、クランク角検出信号のタイムチャートである。
図18は、１往復毎に退出検出信号をリセットする別の退出検出回路図である。
図19（Ａ）は、退出検出回路の更に別の回路図、（Ｂ）は（Ａ）の立上がり検出回路の具体例である。
図20は、防護柵の構成例を示す図である。
図21は、始動ボタンの別の配置例を示す図である。
図22（Ａ）は、退出検出回路の更に別の回路図、（Ｂ）はそのタイムチャートである。
図23（Ａ）は、退出検出回路の更に別の回路図、（Ｂ）はそのタイムチャートである。
図24は、本発明の第１実施形態の全体回路図である。
図25は、第１実施形態の許可条件監視回路と自動起動制御回路の回路図である。
図26は、許可条件監視回路の別の要部回路図である。
図27は、図26の回路の動作タイムチャートである。
図28は、許可条件監視回路の更に別の要部回路図である。
図29は、許可条件監視回路の更に別の要部回路図である。
図30は、許可条件監視回路の更に別の要部回路図である。
図31は、退出検出信号を遅延する回路図である。
図32は、本発明の第２実施形態を示す全体回路図である。
図33は、図32の回路を簡素化した要部回路図である。
図34は、本発明の第３実施形態の全体回路図である。
図35は、本発明の第４実施形態の全体回路図である。
図36は、本発明の第５実施形態の全体回路図である。
図37は、本発明の第６実施形態の全体回路図である。
図38は、投受光器間の中心軸に平行に反射板を置いた時の受光状態の説明図である。
図39は、投受光器の指向性、反射板距離及び投受光器間距離の関係を示すグラフである。
図40（Ａ）は、投受光器の指向性が同じ場合と異なる場合の反射光の影響領域の測定結果を示すグラフ、（Ｂ）は反射板の影響の最大距離と反射板の向き及び位置との関係を示す図である。
図41は、光カーテンに平行に反射物体が存在する時の反射光の影響状態の説明図である。
図42は、本発明に適用する光カーテンの好適な構成例を示す略図である。
図43は、図42の構成による効果の説明図である。
図44は、本発明に適用する光カーテンの好適な別の構成例で、（Ａ）は部分斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の上面から見た場合の略図、（Ｃ）は（Ａ）の正面から見た場合の略図である。
図45は、本発明に適用する光カーテンの好適な更に別の構成例である。
図46は、投受光器の指向性を高める構成例である。
図47は、図46の効果の説明である。
図48は、スイッチ回路の通常の構成図である。
図49は、図48のスイッチ動作タイムチャートである。
図50は、本発明に適用するスイッチ回路の基本構成図である。
図51は、図50の常用遮断スイッチの駆動信号タイムチャートである。
図52は、図50のスイッチ回路の制御回路の基本構成図である。
図53は、図52のスイッチ回路の常用遮断スイッチがトランジスタの場合のＯＦＦ確認信号及び正常確認信号のモニタ回路図である。
図54は、図52の制御回路をフェールセーフに構成する回路例を示す図である。
図55は、図50のスイッチ回路の常用遮断スイッチがリレー接点の場合の回路図である。
図56は、図55のＯＦＦ確認信号のモニタ回路図である。
図57は、図55の正常確認信号のモニタ回路図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下に、本発明に係る自動スライド運転制御装置の実施例について添付図面に基づいて説明する。
図８は本発明の参考例の回路構成図を示す。尚、図１の従来装置と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図８において、第１及び第２の検出手段である第１及び第２光カーテン５，21は、図５（Ａ）又は（Ｃ）で構成原理を示したようなインタラプタ型光センサを用いて構成される。これら第１及び第２光カーテン５，21の検出出力は、退出検出手段としての退出検出回路22に入力する。退出検出回路22は、両光カーテン５，21の検出出力に基づいて、後述するように人体（作業者の手）が第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤN（図９に示す）に侵入しその後に第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNから退出したことを検出した時に人体退出の検出信号ＰＴを発生して起動制御手段である自動起動制御回路23へ出力する。
自動起動制御回路23は、図６（Ａ）で構成原理を示したような、始動ボタン24がＯＮ操作された後、前記検出信号ＰＴの入力を運転許可の信号としてスライド２の自動起動信号である運転信号Ｏｐを発生する。
図９に、第１及び第２光カーテン５，21と始動ボタン24の配置例を示す。
図９において、第１光カーテン５は、ボルスタ３を含む従来同様の第１の危険領域Ｄを定めるものである。第２光カーテン21は、従来の運転ボタン４上方に光ビームのカーテンを形成するよう配置され、第１の危険領域Ｄを含む第２の危険領域ＤNを定める。始動ボタン24は、第２光カーテン21の外側に配置される。プレス機械の本体１の正面を除いた本体側面には防護柵25が設けられる。
次に、本参考例のプレス機械の自動スライド運転制御装置の動作を説明する。
電源投入によりプレス機械が使用可能な状態になると、まず、上下の金型６，７間に作業者がワーク（図示せず）をセットする。その後、始動ボタン24が作業者によって押されるとスライド２は下降して後、上昇して上死点で停止する。次に、作業者が２番目のワークの挿入作業を行った後、第１光カーテン５の光ビームと第２光カーテン21の光ビームの両方が、作業者及びその一部で遮られない状態、即ち、第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNから退出した状態に戻ると、退出検出回路22からの検出信号ＰＴの発生により、自動起動制御回路23から運転信号Ｏｐが発生しスライド２は自動的に下降を開始する。
即ち、従来のシステムでは、運転ボタン４上に作業者の手があることによって安全が示されるのに対し、本実施形態のシステムは、第２光カーテン21内の第２の危険領域ＤNから作業者の手が退出したことで安全が示される。このため、光カーテンの占める領域を十分広くすることが望ましい。
次に、図８の退出検出回路22の具体例について説明する。
図９で、第１の危険領域Ｄを監視する第１光カーテン５の出力信号をＬD、第２の危険領域ＤNを監視する第２光カーテン21の出力信号をＬDnとする。第１及び第２の危険領域Ｄ、ＤNの側面周囲は防護柵25で囲われているので、作業者がワーク交換作業を行う場合、第１及び第２光カーテン５，22の出力信号ＬD、ＬDnのタイムチャートは図10のようになる。ここで、信号ＬD、ＬDnを１と０の２値の論理値で表し、光が遮光されていない時はＬD＝ＬDn＝１、遮光されている時はＬD＝ＬDn＝０とする。
そして、信号
をそれぞれ出力信号ＬD，ＬDnの否定信号とすると、第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNの侵入は、
で示し、第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNからの退出は、ＬD∧ＬDn＝１で示すことができる。尚、記号∧は、論理積を表す。
以上から、退出検出回路22は例えば図11のように構成することができる。
図11において、侵入を示す信号
をトリガ入力とし、退出を示す信号（ＬD∧ＬDn＝１）をホールド入力とする自己保持回路Ｍ１と、信号
の停止を所定時間Ｔ１遅延させるオフ・ディレー回路ＯＦＤ１とで構成する。ここで、前記オフ・ディレー回路ＯＦＤ１の遅延時間Ｔ１は、図10に示すように、信号ＬD，ＬDnが共にＯＦＦした状態（侵入状態）から作業者が第２の危険領域ＤNから退出して共にＯＮした状態（退出状態）になるまでの間、
を保持するためのもので、遅延時間Ｔ１は作業者又は作業者の手で危険領域に進入してから退出するまでの作業時間以上に設定する。
即ち、作業者の侵入で第１及び第２光カーテン５，21が遮光されると、
となる。ワーク交換作業が完了して作業者が第１の危険領域Ｄを退出した時点で、
となるが、オフ・ディレー回路ＯＦＤ１によって自己保持回路Ｍ１のトリガ入力は論理値１に保持される。遅延時間Ｔ１以内に作業者が第２の危険領域ＤNを退出して信号ＬD∧ＬDn＝１となると、自己保持回路Ｍ１から検出信号ＰＴが生成される。尚、フェールセーフなオフ・ディレー回路は、米国特許４，６６７，１８４号明細書で構成方法が示されている。
図12に退出検出回路22の別の構成例を示す。
図12において、侵入を示す信号
をトリガ入力とし信号ＬDをホールド入力とする自己保持回路Ｍ２と、自己保持回路Ｍ２の出力信号と信号ＬDnとの論理積を演算するＡＮＤゲートＡ１とで構成する。
図12では、図11のオフ・ディレー回路ＯＦＤ１による処理の代わりに、自己保持回路Ｍ２で第１の危険領域Ｄからの退出を示す信号ＬDだけで信号
を自己保持し、第２の危険領域ＤNから退出した時に信号ＬDnの発生で検出信号ＰＴを発生させる構成である。
次に、図11の検出信号ＰＴの生成をフェールセーフとするための信号
と信号ＬD∧ＬDnの生成回路を図13に示す。
図13（Ａ）において、ＲＥＣ１〜４は倍電圧整流回路、Ｗ１，Ｗ２はウィンドウコンパレータである。光カーテン５，21の出力信号ＬD，ＬDnは交流信号とする。
尚、光カーテン５，21は、複数の発光素子及び受光素子を順次走査駆動する米国特許５，４９５，２２８号明細書及び米国特許５，４３２，３３７号明細書等で公知のフェールセーフな構成とする。これらの光カーテンの出力信号は交流出力信号を整流して直流出力信号としているが、整流回路を経由しない出力信号とすればよい。また、前記倍電圧整流回路ＲＥＣ１〜４は、２つのコンデンサと２つのダイオードを有し、入力信号に応じた整流出力を電源電圧に重畳して出力を発生する構成であり、米国特許５，０２７，１１４号明細書及び国際公開公報ＷＯ９４／２３３０３等で従来公知である。また、ウィンドウコンパレータＷ１，Ｗ２は、複数の抵抗とトランジスタからなるフェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートで構成され、米国特許５，０２７，１１４号明細書、米国特許５，２８５，２７１号明細書及び米国特許５，３４５，１３８号明細書等で公知である。
図13（Ａ）の回路では、ウィンドウコンパレータＷ１，Ｗ２の入力レベルＶinは、図13（Ｂ）のタイムチャートで示すように、両光カーテン５，21の出力信号ＬD，ＬDnが共に生成されない時は定電圧Ｖr（Ｖr＞ＶCC，ＶCCは電源電位）であり、出力信号ＬDが生成されて出力信号ＬDnが生成されない時はＶr＋Ｖ0（Ｖ0は出力信号ＬD，ＬDnに基づく各倍電圧整流回路ＲＥＣ１，２の各整流出力電圧）であり、出力信号ＬD，ＬDnが共に生成される時はＶr＋２Ｖ0であるものとする。そして、ウィンドウコンパレータＷ１の下限閾値ＴL1はＶCCとＶrの間に設定し、上限閾値ＴH1はＶrとＶ0＋Ｖrとの間に設定する。ウィンドウコンパレータＷ２の下限閾値ＴL2はＶr＋Ｖ0とＶr＋２Ｖ0の間に設定する。尚、図13（Ａ）のように、交流の入力信号を倍電圧整流回路を用いて加算して多値とし、フェールセーフ・ウィンドウコンパレータを用いて閾値演算を行う回路構成は、米国特許５，４３２，３３７号明細書や米国特許５，４９５，２２８号明細書等で公知である。
かかる構成によれば、作業者の手が第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNに侵入して出力信号ＬD，ＬDnが共に生成されない時は倍電圧整流回路ＲＥＣ１の出力レベルはＶrとなり、ウィンドウコンパレータＷ１の上下限閾値範囲内となる。これにより、ウィンドウコンパレータＷ１が発振し交流信号が生成され、倍電圧整流回路ＲＥＣ３から電源電圧ＶCCより高レベルの信号
が生成される。また、作業者の手が第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNを退出して出力信号ＬD，ＬDnが共に生成された時は倍電圧整流回路ＲＥＣ１の出力レベルはＶr＋２Ｖ0となり、ウィンドウコンパレータＷ２の下限閾値ＴL2を越える。これにより、ウィンドウコンパレータＷ２が発振して交流信号が生成され、倍電圧整流回路ＲＥＣ４から電源電圧ＶCCより高レベルの信号ＬD∧ＬDn＝１が生成される。
図13（Ａ）の回路において、倍電圧整流回路ＲＥＣ１，２の少なくとも一方が故障すると、ウィンドウコンパレータＷ１，Ｗ２の入力レベルが低下してＶr＋２Ｖ0にはならないので、ウィンドウコンパレータＷ２は発振せず、自己保持回路Ｍ１のホールド入力信号が生成されないので検出信号ＰＴは生成されない。
自己保持回路Ｍ１は、前述した米国特許５，０２７，１１４号明細書等で公知のフェールセーフなウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートを用いて構成できる。この場合には、自己保持回路Ｍ１を構成するウィンドウコンパレータのホールド端子側に、図13（Ａ）のウィンドウコンパレータＷ２で行う処理の機能を持たせれば、ウィンドウコンパレータＷ２及び倍電圧整流回路ＲＥＣ４を省略することが可能となる。
また、図１２の回路も同様にフェールセーフに構成することができる。但し、信号
は倍電圧整流回路ＲＥＣ３の平滑作用によって少し遅れるものとする。この場合は、倍電圧整流回路ＲＥＣ２の出力を直接自己保持回路Ｍ２のホールド端子に入力し、このホールド端子の下限閾値をＶrとＶr＋Ｖ0の間に設定する。また、ＡＮＤゲートは、従来公知の前述のフェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートで構成し、信号ＬDnが入力する端子側において、ウィンドウコンパレータＷ２と同様の閾値処理を行えばよい。
ここで、フェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートについて簡単に説明する。
第14図は２入力のフェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートの例を示す。
図において、Ｒ11〜Ｒ15は抵抗、Ｔr1〜Ｔr7はトランジスタ、Ｅは回路の電源電圧、Ｉn1，Ｉn2は入力端子、300は整流回路を示す。尚、トランジスタＴr2，Ｔr6はＰＮＰ型でありその他のトランジスタはＮＰＮ型である。
次に動作を簡単に説明すると、入力端子Ｉn1，Ｉn2に入力電圧が印加されていないときは、トランジスタＴr2，Ｔr6はＯＮ状態にある。入力端子Ｉn1，Ｉn2に共に所定の電圧が印加されると、Ｔr2ＯＦＦ→Ｔr3ＯＦＦ→Ｔr4ＯＮ→Ｔr5ＯＦＦ→Ｔr6ＯＦＦ→Ｔr7ＯＦＦ→Ｔr1ＯＮ→Ｔr2ＯＮ→Ｔr3ＯＮ→Ｔr4ＯＦＦ→Ｔr5ＯＮ→Ｔr6ＯＮ→Ｔr7ＯＮ→Ｔr1ＯＦＦ→・・・・と順次トランジスタＴr1〜Ｔr7がＯＮとＯＦＦを繰り返して発振する。この発振出力は整流回路300を介して直流出力として出力される。ここで、この回路の発振条件は入力端子Ｉn1，Ｉn2の入力電圧をＶ1，Ｖ2とすると、入力電圧Ｖ1，Ｖ2が共に、
（Ｅ＜）（Ｒ11＋Ｒ12＋Ｒ13）Ｅ／Ｒ13＜Ｖ1＝Ｖ2
＜（Ｒ14＋Ｒ15）Ｅ／Ｒ15
を満たすことである。これにより、ＡＮＤゲート機能を有することが判る。この回路は、いずれの抵抗Ｒ11〜Ｒ15に断線故障が生じても、いずれのトランジスタＴr1〜Ｔr7に故障が生じても出力が発生しない特性を有する。即ち、２つの入力端子に入力信号がないのに出力を発生することはなく、且つ、２つの入力端子の一方の入力信号だけで出力を発生しないフェールセーフな特性をもつ。
そして、ウィンドウコンパレータは、図14において各入力端子Ｉn1，Ｉn2に関する各抵抗Ｒ11〜Ｒ15を非対称に設定して入力端子Ｉn1，Ｉn2の入力閾値を異ならせることで構成できる。
また、図中、破線で示すように、別の整流回路301を設け、この整流出力を一方の入力端子（例えばＩn1）側に帰還することで、帰還されている側の入力端子Ｉn1に与えられる入力信号をトリガ信号とし、他側の入力端子Ｉn2の入力信号をホールド信号とするフェールセーフな自己保持回路が構成できる。
尚、フェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートを用いて自己保持回路を構成する場合、トリガ信号と帰還信号の干渉を緩和するため、図15のようにトリガ信号の入力端子Ｉn1とは別に帰還信号入力用の入力端子Ｉn1′を設けてもよい。
図11及び図12の回路構成では、検出信号ＰＴは一度生成されると、第１及び第２光カーテン５，21のどちらか一方が遮光されない限り発生し続ける。このため、ワークの交換作業がなければスライドの下降動作が連続して実行されてしまう虞れがある。
これを防止するため、スライドの１往復毎に検出信号ＰＴをリセットする回路構成例を図16に示す。
図16において、信号Ｐ4は、クランク式プレス機械のスライド２の１往復毎に生成されるクランク角の検出信号であり、スライド上昇区間の例えばクランク角240°〜270°でＯＦＦ（論理値０）となる信号である。
クランク式プレス機械では、例えばカムスイッチを用いてクランク角の検出を行っている。そして、クランク角度に応じて、スライドが上死点（クランク角度で０°）付近の所定範囲（例えばクランク角度で340°〜上死点後15°の範囲）に存在することを示す信号であってスライドが前記所定範囲内にある時に出力レベルが論理値１となる信号Ｐ1と、スライドを上記所定範囲内に停止させるための信号であってスライドの上昇区間の所定範囲（例えばクランク角度300°〜345°の範囲）で論理値０となる信号Ｐ2と、スライドが上昇過程にあることを示す信号であってスライドの所定の上昇区間（例えばクランク角度で180°〜350°）で論理値１とな信号Ｐ3と、スライドの上昇区間の所定範囲（例えばクランク角度で240°〜270°）で論理値０となる前述の信号Ｐ4とを、それぞれ生成する。図17に、上記各信号Ｐ1〜Ｐ4のタイムチャートを示す。
クランク角の検出信号をフェールセーフな構成とするには、例えば、交流信号を整流回路で整流する方法を用いればよい。この場合、整流回路出力が高レベルの時が論理値１、低レベルの時が論理値０に各々対応する。尚、クランク角の検出信号をフェールセーフとする構成は、例えば特開平６−１４７３９８号公報等で公知である。
図16は、図11の回路において、スライド１往復毎に検出信号ＰＴをリセットする構成であり、信号ＬD∧ＬDnと信号Ｐ4とをＡＮＤゲートＡ２に入力し、その論理積出力を自己保持回路Ｍ１のホールド入力とするものである。
かかる構成によれば、スライド１往復毎に、ＡＮＤゲートＡ２の論理積出力がなくなって自己保持回路Ｍ１からの検出信号ＰＴがリセットされる。従って、スライド１往復毎に検出信号ＰＴが生成されることになる。ここで、ＡＮＤゲートＡ２がリセット手段の機能を有する。
また、図12の回路の場合は、図18に示すように、自己保持回路Ｍ２のホールド端子に信号Ｐ4を直接入力し、ＡＮＤゲートＡ１の一方の入力端子に、信号ＬD∧ＬDnを入力するようにすればよい。ここで、自己保持回路Ｍ２がリセット手段の機能を有する。
また、図19（Ａ）に示すように、信号
を検出する代わりに、信号ＬD，ＬDnの各立上がりを検出するよう構成してもよい。
即ち、図19（Ａ）の回路では、信号ＬDの立上がり検出回路31と、信号ＬDnの立上がり検出回路32を設ける。これら立上がり検出回路31，32は、同図（Ｂ）に示すようなコンデンサとダイオードで構成した微分回路を用いればよい。Ｍ３，Ｍ４は自己保持回路、Ａ３はＡＮＤゲートである。
かかる構成では、作業者の手がワーク交換作業で第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNに侵入した後、退出する時、初めに第１光カーテン５の遮光がなくなり信号ＬDが立ち上がって、立上がり検出回路31の出力により自己保持回路Ｍ３の出力が生成される。次に、第２光カーテン21の遮光がなくなり、信号ＬDnが立ち上がってＡＮＤゲートＡ３の論理出力が発生すると共に、立上がり検出回路32の出力で自己保持回路Ｍ４から検出信号ＰＴが発生する。
尚、本発明装置では、作業者の作業意志の伝達を明確にするため、図９の防護柵25を、図20に示すように構成するとよい。即ち、図11、図12の回路の信号ＰＴは作業者の手の進入の判断を伴っていないので、屋外作業で図９の点線Ｊで示すように小鳥が光ビームを遮ってしまったり塵が飛んできた時等に作業者の意志に反してスライド起動の運転許可信号が生じないように、側面全面及び作業者によるワーク挿入領域となる開口部25ａを除く正面側領域を防護柵で覆い、開口部25ａの上方の柵部分は、挿入した手が見えるようにプラスチック等の透明部材25ｂで構成する。また、始動ボタン24の位置は、図21に示すように、第２光カーテン21の下方で、始動ボタン24を操作する時に直接作業者の手が第２光カーテン21の光ビーム群を遮光しないような位置に配置してもよい。
図22には、第１及び第２光カーテンを用いて一行程運転を実現するための退出検出回路の例を示す。
運転ボタンを用いたプレス機械の一行程運転は、作業者が一度運転ボタンを押すと、運転許可信号が与えられておればスライドが自動的に下降し、作業者の手が運転ボタンを越える、即ち、図２に示す危険領域ＤNに侵入しても、危険領域Ｄ監視用の光カーテン５が遮断されない限り、スライドは下降するような運転である。
図22（Ａ）に、このような一行程運転制御を自動的に行えるようにした退出検出回路の構成例を示す。
図22（Ａ）において、第１及び第２光カーテン５，21の各出力信号ＬD，ＬDnは、図13と同様の構成を有する倍電圧整流回路ＲＥＣ３，ＲＥＣ４によって整流され整流出力Ｖ0に電源電圧ＶCCが重畳されて加算される。倍電圧整流回路ＲＥＣ３からの出力信号ｙは、ウィンドウコンパレータＷ３と自己保持回路Ｍ20のトリガ端子側に入力する。ウィンドウコンパレータＷ３の出力は、倍電圧整流回路ＲＥＣ５で整流されて自己保持回路Ｍ20のホールド入力となる。そして、ウィンドウコンパレータＷ３と自己保持回路Ｍ20の各下限閾値ＴL3，ＴL4を、それぞれ図22（Ｂ）に示すように、ＶCC＜ＴL3＜ＶCC＋Ｖ0、ＶCC＋Ｖ0＜ＴL4＜ＶCC＋２Ｖ0に設定する。
作業者の手が危険領域Ｄ、ＤNを退出する時のプロセスは、図22（Ｂ）に示す通り、出力信号ＬDが復帰し、続いて出力信号ＬDnが復帰する。従って、倍電圧整流回路ＲＥＣ３の出力信号ｙは、両光カーテン５，21の出力の変化に対して図22（Ｂ）に示すようにステップ状に変化する。これにより、作業者の手が危険領域Ｄを退出した時にウィンドウコンパレータＷ３から出力が発生し、危険領域ＤNから退出した時に自己保持回路Ｍ20がトリガされて両危険領域Ｄ，ＤNから作業者の手が退出したことを示す退出検出信号ＰＴが発生する。そして、この回路では、退出検出信号ＰＴが発生した後は、作業者の手が危険領域ＤNに侵入してもウィンドウコンパレータＷ３の出力によって自己保持回路Ｍ20からの退出検出信号ＰＴは継続して発生し、作業者の手が危険領域Ｄに侵入した時に自己保持回路Ｍ20の出力が停止する。即ち、自己保持回路Ｍ20の出力信号ＰＴは、図22（Ｂ）に示す通り退出時と侵入時とでヒステリシスを持つ。つまり、光カーテン21で初めて作業者の手の退出を論理値１として通報し、作業者の手が危険領域内に入ると光カーテン５で論理値０として通報する。
かかる構成のように、退出検出信号ＰＴにヒステリシスを持たせることで、プレス機械の一行程運転による自動化を図ることができる。
図23に、スライドの上昇区間中に作業者の手の侵入、退出の順序を踏まえて作業者によりワークのセット作業が正常に行われた時のみ退出検出信号を発生する回路例を示す。
図23（Ａ）において、Ｍ21、Ｍ22は、自己保持回路、400は、図22（Ａ）に示した自己保持回路Ｍ20の負の整流出力信号の立上がり成分を抽出するための微分回路、ＲＥＣ６〜７は整流回路を示す。また、信号Ｐ1、Ｐ3は図17に示すクランク角の検出信号で、信号Ｐ1はクランク角340°〜15°の範囲でＯＮとなり、信号Ｐ3はクランク角180°〜350°の範囲でＯＮとなる。自己保持回路Ｍ20は、図22（Ａ）に示すものである。
図23（Ｂ）のタイムチャートに示すように、ワークセットのため作業者の手が危険領域Ｄに侵入して光カーテン５が遮断されると自己保持回路Ｍ20の出力信号ＰＴは消滅する。これにより、負の整流出力信号ＰＴ″が立上がりその微分信号が自己保持回路Ｍ21のトリガ端子に入力する。この時、スライドの上昇区間であれば、自己保持回路Ｍ21のホールド端子に入力する信号Ｐ1と信号Ｐ3の論理和信号（Ｐ1∨Ｐ3，記号∨は論理和を示す）が論理値１であるので、自己保持回路Ｍ２１から出力が発生し、自己保持回路Ｍ22のトリガ端子に入力する。その後、ワークセット終了により作業者の手が危険領域ＤNから退出し光カーテン21から出力が発生し、自己保持回路Ｍ20の出力信号ＰＴが復帰し、自己保持回路Ｍ22のホールド端子に前記出力信号ＰＴが入力することにより、自己保持回路Ｍ22から最終的な退出検出信号ＰＴ′が発生する。
かかる構成によれば、スライドの上昇区間（180°〜15°の範囲）において、作業者の手の侵入動作と退出動作が行われた時のみ最終的な退出検出信号ＰＴ′が発生する。
次に、本発明の第１実施形態について説明する。
この実施形態は、スライド２の自動起動制御の継続を許す条件を定め、この継続許可条件が満足されているか否かを監視する監視回路を設け、定めた条件が満足している時に自動起動の継続を許可するものである。継続許可の条件を監視する目的は、従来の運転ボタンの情報の１つである作業者の意志を確認するためである。
図24に上記実施形態の回路構成を示す。尚、図８の実施形態と同一要素には同一符号を付す。
図24において、スライド２の自動起動制御の継続許可条件が満足されているか否かを監視し満足されている時に自動起動許可信号ＡＳ′を発生する許可条件監視手段としての許可条件監視回路40を設ける。この許可条件監視回路40は、例えば、始動ボタン24のＯＮ操作によりセットされる自動起動指令を、継続許可条件が満たされたことを示す継続許可信号ＡＳの発生で記憶し、始動ボタン24がＯＦＦであることを条件として自動起動許可信号ＡＳ′を発生する。
自動起動制御回路41は、前記許可条件監視回路40の自動起動許可信号ＡＳ′を入力し、この自動起動許可信号ＡＳ′が発生状態にあれば検出信号ＰＴの入力毎にスライド運転信号Ｏｐを発生する構成である。
図25に、許可条件監視回路40の回路例を示す。この回路40は、継続許可条件として作業者の危険側誤り動作、例えば、スライド下降中に第１の危険領域Ｄに接近する動作を監視する構成例である。
図25において、ＯＲゲートＯＲ１は、信号ＬD∧ＬDnと信号Ｐ1∨Ｐ3の論理和演算を行い継続許可信号ＡＳを発生する（記号∨は論理和を示す）。信号Ｐ1，Ｐ3は、図17のクランク角の検出信号で、前述のように、信号Ｐ1はスライド上死点付近の角度範囲例えば340°〜15°の間でＯＮ（論理値１）となる信号、信号Ｐ3はスライド上昇区間の角度例えば180°〜350°でＯＮ（論理値１）となる信号である。自己保持回路Ｍ５は、始動ボタン24のＯＮ信号（論理値１）でセットされ、ＯＲゲートＯＲ１の出力信号で始動ボタン24のＯＮ信号をホールドする。ＡＮＤゲートＡ４は、始動ボタン24のＯＦＦ信号と自己保持回路Ｍ５の出力信号の論理積演算を行い、自動起動許可信号ＡＳ′を自動起動制御回路41のＡＮＤゲートＡ５に入力する。自動起動制御回路41のＡＮＤゲートＡ５は、前記自動起動許可信号ＡＳ′と検出信号ＰＴの論理積演算を行い、スライド運転信号Ｏｐを発生する。
通常、作業者は、スライド上昇区間（安全なクランク角の区間）の範囲でワーク交換作業を行うので、クランク角180°〜15°の範囲（論理的にはＰ1∨Ｐ3＝１の発生範囲）では光カーテン５，21は遮光されてよい。従って、信号Ｐ1∨Ｐ3＝１の範囲では、人体無しを示す信号ＬD∧ＬDnが停止しても、作業者の正常な作業動作として継続許可信号ＡＳは停止せず自己保持回路Ｍ５の出力は自己保持される。
一方、スライド２がクランク角15°を越えて下降行程（15°〜180°）にある時は信号Ｐ1∨Ｐ3＝０であり、この時に作業者が第１の危険領域Ｄに侵入して第１及び第２光カーテン５，21が遮光された場合は危険であり、人体無しを示す信号ＬD∧ＬDnの消滅（ＬD∨ＬDn＝０、即ち、ＬD＝０又はＬDn＝０、即ち、ＬD∧ＬDnの消滅）でＯＲゲートＯＲ１からの継続許可信号ＡＳが停止する。これにより、自己保持回路Ｍ５の出力が停止して自動起動許可信号ＡＳ′が消滅する。その後、危険領域Ｄ，ＤNからの退出によって検出信号ＰＴが生成されても、自動起動許可信号ＡＳ′がなくスライド運転信号Ｏｐは生成されず自動起動運転は停止する。その後、自動起動運転を行うには、再度、始動ボタン24のＯＮ操作を行う必要がある。このような運転操作は、プレス機械運転では再起動防止制御と呼ばれ、この再起動防止が図25で実現されることを意味している。
尚、自動起動許可信号ＡＳ′の発生条件として始動ボタン24のＯＦＦ信号を使用するのは、始動ボタン24のＯＮ信号の生成が、始動ボタン24のＯＮ側故障でないことを確認するためである。即ち、始動ボタン24が正常な時のみ自動起動許可信号ＡＳ′が生成する構成としている。従って、ＡＮＤゲートＡ４は始動ボタンＯＦＦ確認手段の機能を備える。
次に、図25の自己保持回路Ｍ５のホールド端子に入力する継続許可信号ＡＳを生成するための別の回路例を示す。
図26は、継続の許可条件として作業者の不安定な動作、例えば、退出した後に直ちに再度侵入するような動作を監視して継続許可信号ＡＳを生成する回路例である。尚、当然、ワーク交換作業は１回の入退出で完了することを前提とする。
図26において、オフ・ディレー回路ＯＦＤ２，ＯＦＤ４は、光カーテン５，21が共に透光の状態から共に遮光の状態に移行するための許容時間Ｔ２，Ｔ４を設定する。オフ・ディレー回路ＯＦＤ３は、逆に、光カーテン５，21が共に遮光の状態から共に透光の状態に移行するための許容時間Ｔ３を設定する。オン・ディレー回路ＯＮＤ１は、前記継続許可条件である退出してから再度侵入することが許されない時間ＴＤｘを設定する。
図27に図26の回路動作のタイムチャートを示す。
図27から明らかなように、危険領域Ｄ，ＤNを退出（ＬD∧ＬDn＝１）した後、時間ＴＤｘ経過する以前に再度侵入
すると、オン・ディレー回路ＯＮＤ１の出力が生成されない。このため、自己保持回路Ｍ６の出力が生成されず、オフ・ディレー回路ＯＦＤ４の出力が停止した時点で継続許可信号ＡＳが消滅する。尚、フェールセーフなオン・ディレー回路は、国際公開公報ＷＯ９４／２３３０３や国際公開公報ＷＯ９４／２３４９６等で公知である。
危険領域Ｄ，ＤNを退出した後、時間ＴＤｘ経過してから侵入した場合は、オン・ディレー回路ＯＮＤ１の出力が生成されており、人体無しを示す信号ＬD∧ＬDnがＯＦＦしてから人体有りを示す信号
がＯＮするまでオフ・ディレー回路ＯＦＤ２で保持され、信号
がＯＮして自己保持回路Ｍ６の出力が生成される。その後に退出すると、信号
がＯＦＦしてから信号ＬD∧ＬDnがＯＮするまでオフ・ディレー回路ＯＦＤ３で出力が保持される。また、信号ＬD∧ＬDnがＯＦＦしてから信号
がＯＮするまでのＯＲゲートＯＲ２からの継続許可信号ＡＳは、オフ・ディレー回路ＯＦＤ４で保持される。
従って、正常な作業者のワーク交換作業においては、ＯＲゲートＯＲ２からの継続許可信号ＡＳは発生し続けるが、前述のように、危険領域Ｄ，ＤNを退出してから所定時間ＴＤｘを経過する以前に再度侵入した場合には、オフ・ディレー回路ＯＦＤ４の出力が停止した時点で継続許可信号ＡＳが消滅する。
次に、図28及び図29に継続の許可条件として、所定の作業間隔時間で作業が行われることを監視して継続許可信号ＡＳを生成する場合の回路例を示す。
作業時間間隔を監視するのは、作業間隔が必要以上に開いて自動起動モードに設定されていることを忘れて作業が行われることを防止するためである。即ち、作業間隔が必要以上に開いた後に検出されるワーク交換作業（侵入検出の信号
の発生）を作業者の意志と見倣さない。
図28において、人体有りを示す信号
をオフ・ディレー回路ＯＦＤ５で遅延させて継続許可信号ＡＳを生成する。オフ・ディレー回路ＯＦＤ５の遅延時間が作業間隔時間に相当し、適切に設定する。
かかる構成では、人体有りを示す信号
が発生してから遅延時間以内に次回の信号
が発生しなければ継続許可信号ＡＳは停止し、図25の自己保持回路Ｍ５はリセットされて自動起動許可信号ＡＳ′は消滅する。
図29は、クランク角の検出信号をタイミング信号として用いて作業間隔時間を監視する回路例である。
図29において、信号
をトリガ入力とし、前述のクランク角の検出信号Ｐ4（240°〜270°でＯＦＦとなる）をホールド入力とする自己保持回路Ｍ７と、自己保持回路Ｍ７の出力停止を所定時間遅延するオフ・ディレー回路ＯＦＤ６とで構成する。
かかる構成では、自己保持回路Ｍ７の出力は、スライド１往復毎に強制的にクランク角240°でリセットされる。ワーク交換作業の開始が自己保持回路Ｍ７のリセット後、オフ・ディレー回路ＯＦＤ６で設定される遅延時間を越えると、継続許可信号ＡＳは消滅し、図25の自己保持回路Ｍ５はリセットされて自動起動許可信号ＡＳ′は消滅する。
図30は、作業者の誤り動作として、退出後、自動起動が開始された直後、或いは同時に再度侵入してしまう動作を監視する回路例である。
図30において、出力信号ＭOFFを所定時間遅延させるオン・ディレー回路ＯＮＤ２と、このオン・ディレー回路ＯＮＤ２の出力と信号ＬD∧ＬDnの論理和を演算するＯＲゲートＯＲ３とで構成される。出力信号ＭOFFは、スライド２を起動するソレノイドバルブに電流が流れていないことを検出する電流ゼロセンサの出力で、電流が流れていない時に論理値１となる。出力信号ＭOFFをフェールセーフに生成する電流ゼロセンサは、例えば特開平６−２０１７３３号公報や米国特許５，５６８，０５９号明細書等で公知である。
かかる構成では、退出後、自動起動が開始されて出力信号ＭOFFが消滅した状況で再度侵入すると、ＯＲゲートＯＲ３の出力、即ち継続許可信号ＡＳが停止する。尚、スライド２は作業者の侵入で急停止されるから、信号ＬD∧ＬDn＝０（侵入検出）と殆ど同時に出力信号ＭOFFが立上がってＯＲゲートＯＲ３の出力が直ちに発生する虞れがあるので、オン・ディレー回路ＯＮＤ２を設けて継続許可信号ＡＳがＯＦＦした時のＯＦＦ時間を確保する。
尚、退出後、作業ミスに気付いて再度侵入するような状況を考慮した場合、退出検出後にスライドの起動を、作業に支障のない程度の時間遅延することは、作業者の安全確保において有効である。
従って、図31に示すように、図８及び図24等に示す退出検出回路22からの検出信号ＰＴを遅延手段としてのオン・ディレー回路ＯＮＤ３で所定時間遅延させて最終的な検出信号ＰＴ′を生成するとよい。
かかる構成とすれば、オン・ディレー回路ＯＮＤ３の設定時間内に作業ミスに気付けば、自動起動は開始されない。
次に、図32に本発明の第２実施形態を示す。
これは、最初に手動でスライド２を起動し、スライド２が下死点を通過した後に自動起動に移行する構成とした自動起動制御回路例である。尚、前述の各実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図32において、本実施形態の自動起動制御回路50は、３つのＡＮＤゲートＡ５，Ａ６，Ａ７と、自己保持回路Ｍ８と、ＯＲゲートＯＲ４とを備えて構成される。
許可条件監視回路51は、図25に示すものと略同様であるが、自己保持回路Ｍ５のトリガ入力信号として、始動ボタン24のＯＮ信号の代わりに自己保持回路Ｍ８の自己保持出力信号が入力する構成である。信号Ｐ2は、前述したように、スライド２を上死点範囲（340°〜15°）で停止させるためのブレーキ作動開始のタイミングを定める停止信号で、クランク角の検出信号でクランク角例えば300°〜345°の間でＯＦＦとなる。
かかる構成では、継続許可信号ＡＳが発生している状況で、始動ボタン24が押されると、ＡＮＤゲートＡ７の出力によってＯＲゲートＯＲ４から手動起動信号としてスライド運転信号Ｏｐ′が発生してスライド２が下降を開始する。同時に、自己保持回路Ｍ８のトリガ端子にもＡＮＤゲートＡ７の出力が入力する。スライド２が下死点（クランク角180°）を通過すると、信号Ｐ2∧Ｐ3によりＡＮＤゲートＡ６からの出力により自己保持回路Ｍ８から出力が発生しＯＲゲートＯＲ４に入力するので、スライド２が下死点を通過した後は、始動ボタン24を離しても自動上昇する。また、自己保持回路Ｍ８の出力は自己保持回路Ｍ５のトリガ端子にも入力するので、継続許可信号ＡＳが生成されている状況でスライド２が下死点を通過すると、自己保持回路Ｍ５から出力が発生する。これにより、始動ボタン24のＯＦＦと同時にＡＮＤゲートＡ４から自動起動許可信号ＡＳ′が発生する。自己保持回路Ｍ８の出力は、クランク角300°で信号Ｐ2がＯＦＦした時点で消滅し、ＯＲゲートＯＲ４からの手動操作に基づくスライド運転信号Ｏｐ′は以後発生しない。
その後は、作業者のワーク交換作業毎に退出検出回路22から発生する退出検出信号ＰＴに基づいてＡＮＤゲートＡ５から自動起動信号としてスライド運転信号Ｏｐが発生して自動起動運転制御に移行する。
ここで、前記ＡＮＤゲートＡ７とＯＲゲートＯＲ４とで、手動起動信号発生手段を構成し、ＡＮＤゲートＡ５，Ａ６及び自己保持回路Ｍ８で自動起動信号発生手段を構成する。
尚、図32を簡略化した回路例として、図33のように構成してもよい。
即ち、図32の自己保持回路Ｍ８及びＡＮＤゲートＡ６を省略し、自己保持回路Ｍ５のトリガ端子にＡＮＤゲートＡ８を介して始動ボタン24のＯＮ信号と信号Ｐ3の論理積出力を入力し、始動ボタン24をＯＮ操作することで、自己保持回路Ｍ５から出力を発生させて自動起動許可信号ＡＳ′を生成させる。尚、この回路では、図示しないが、始動ボタン24のＯＮ操作で発生するＯＮ信号を直接に手動のスライド運転信号Ｏｐ′として発生させればよい。
次に、図34に、本発明の第３実施形態を示す。
本実施形態は、始動ボタン24の手動操作によってスライドを起動させた後に自動起動制御に移行する自動起動制御回路例である。尚、前述の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図34において、本実施形態の自動起動制御回路60は、ＡＮＤゲートＡ９，Ａ10と、自己保持回路Ｍ９と、ＯＲゲートＯＲ５とで構成される。許可条件監視回路61は、図25と同様で始動ボタン24のＯＮ操作で自己保持回路Ｍ５をトリガして自動起動許可信号ＡＳ′を生成する構成である。信号Ｐ2，Ｐ3は前述したクランク角の検出信号である。
かかる構成では、スライド２が正常に所定の上死点範囲に停止している状態で、作業者によるワーク交換作業が完了して第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNから退出すれば、退出検出回路22から検出信号ＰＴが発生すると共に、ＯＲゲートＯＲ５の出力によりＡＮＤゲートＡ９から出力が発生する。この状態で、始動ボタン24をＯＮ操作すると、継続許可信号ＡＳが発生していれば自己保持回路Ｍ５から自動起動許可信号ＡＳ′が発生し、ＡＮＤゲート10からの出力によって自己保持回路Ｍ９が自動起動信号としてスライド運転信号Ｏｐを発生してスライド２が下降を開始する。
その後は、信号Ｐ2のＯＦＦ毎に自己保持回路Ｍ９はリセットされるが、前記自動起動許可信号ＡＳ′は、継続許可信号ＡＳが発生している限り自己保持されるので、ワーク交換作業完了による検出信号ＰＴの発生毎にスライド運転信号Ｏｐが発生して自動起動運転制御に移行する。この際、スライド下降中（信号Ｐ3はＯＦＦ）に、第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNに作業者が侵入すれば、ＯＲゲートＯＲ５の出力が停止するためスライド運転信号Ｏｐは直ちに停止する。
尚、図34において、信号ＬD∧ＬDnの代わりに、信号ＬDをＯＲゲートＯＲ５に入力するよう構成すれば、スライド下降中に第２の危険領域ＤNへの侵入を許す一行程運転による自動運転制御が可能である。
次に、図35に本発明の第４実施形態を示す。
この実施形態は、図８の構成に退出検出を用いたオーバーラン監視回路を付加したものである。尚、図８と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図35において、オーバーラン監視回路70は、自己保持回路Ｍ10，Ｍ11と、ＡＮＤゲートＡ11，Ａ12，Ａ13と、ＯＲゲートＯＲ６とを備えて構成される。
ＡＮＤゲートＡ11には、図示しない準備ボタンのＯＮ信号と信号Ｐ1が入力する。ＡＮＤゲートＡ11の出力は自己保持回路Ｍ10のトリガ端子に入力する。ＯＲゲートＯＲ６には、信号Ｐ1、信号Ｐ3及び自己保持回路Ｍ11の出力が入力し、ＯＲゲートＯＲ６の出力は、前記自己保持回路Ｍ10のホールド端子に入力する。自己保持回路Ｍ10の出力は、ＡＮＤゲートＡ12の一方の入力端子に入力し、ＡＮＤゲートＡ12の他方の入力端子には、前記準備ボタンのＯＦＦ信号が入力する。ＡＮＤゲートＡ12の出力は、ブレーキ正常信号ＯＶＲとして自動起動制御回路23に入力すると共に、ＡＮＤゲートＡ13の一方の入力端子に入力する。ＡＮＤゲートＡ13の他方の入力端子には信号Ｐ2が入力する。ＡＮＤゲートＡ13の出力は、前記自己保持回路Ｍ11のホールド端子に入力し、自己保持回路Ｍ11のトリガ端子には、退出検出回路22の検出信号ＰＴが入力する。前記退出検出回路22は、図16或いは図18の回路構成を備えるもので、検出信号ＰＴはスライド１往復毎にリセットされる。
尚、前記準備ボタンは、スライド起動を開始するための始動ボタン24とは別のもので、電源投入後にスライド起動制御をセットするためのものである。
次に、動作を説明する。
スライド２が上死点範囲（クランク角340°〜15°）に停止し信号Ｐ1がＯＮの状態にある時、準備ボタンが押されるとＡＮＤゲートＡ11から出力が発生する。自己保持回路Ｍ10のホールド端子には、信号Ｐ1によりＯＲゲートＯＲ６の出力が印加されているので、自己保持回路Ｍ10から出力が生成される。準備ボタンが正常にＯＦＦすれば、そのＯＦＦ信号によりＡＮＤゲートＡ12から、ブレーキ正常信号ＯＶＲが生成されて自動起動制御回路23に入力する。ブレーキ正常信号ＯＶＲはＡＮＤゲートＡ13にも入力し、この時、信号Ｐ2（クランク角300°〜345°でＯＦＦ）はＯＮなので、ＡＮＤゲートＡ13から出力が生成される。そして、退出検出回路22の検出信号ＰＴで自己保持回路Ｍ11から出力が生成されてＯＲゲートＯＲ６を介して自己保持回路Ｍ10のホールド端子に入力するので、自己保持回路Ｍ10は出力を継続する。
自動起動制御回路23は、ブレーキ正常信号ＯＶＲが発生していることを条件に、検出信号ＰＴの生成によってスライド２を自動起動してスライドの下降が開始する。スライド２の下降により信号Ｐ1はＯＦＦになるが、スライド下降中は信号Ｐ2によって自己保持回路Ｍ11はホールドされ、自己保持回路Ｍ10の出力は継続してブレーキ正常信号ＯＶＲは生成され続ける。
スライド２がクランク角300°の位置に達するとブレーキの機能が動作し、この時信号Ｐ2がＯＦＦとなり、検出信号ＰＴは既にリセットされて消滅しているので自己保持回路Ｍ11の出力が停止するが、それ以後は、信号Ｐ3（クランク角180°〜350°でＯＮ）と信号Ｐ1によって自己保持回路Ｍ10の出力は継続する。ブレーキの機能が正常ならば、スライド２は上死点範囲（信号Ｐ1のＯＮ範囲）に停止するので、信号Ｐ1で自己保持回路Ｍ10がホールドされている間にワーク交換作業の完了で再度自己保持回路Ｍ11から出力が発生する。従って、ブレーキの機能が正常であれば、ブレーキ正常信号ＯＶＲは継続して発生し、自動起動制御回路23によって検出信号ＰＴの入力毎にスライド２の自動起動が行われる。
ブレーキの機能が異常でスライド２がクランク角15°以内に停止しない場合は、信号Ｐ1のＯＦＦと同時に、自己保持回路Ｍ10の出力が消滅する。これにより、ＡＮＤゲートＡ12からのブレーキ正常信号ＯＶＲも消滅し、自動起動制御回路23のスライド自動起動制御は停止する。スライド運転を再開するには、準備ボタンを手動操作してブレーキ正常信号ＯＶＲを生成する必要がある。
次に、図36に本発明の第５実施形態を示す。
本実施形態は、オーバーラン監視回路からのブレーキ正常信号ＯＶＲを自動起動継続の許可条件に含め、最初から自動起動制御する構成である。
図36において、許可条件監視回路80は、図35で述べたオーバーラン監視機能を含み、オーバーラン監視を継続許可条件に含めて自動起動許可信号ＡＳ′を生成する構成である。
即ち、図35のオーバーラン監視回路にＡＮＤゲートＡ14を付加し、ＡＮＤゲートＡ14の一方にＯＲゲートＯＲ６の出力を入力し、ＡＮＤゲートＡ14の他方の入力に、前述した図25、図26、図28〜図30のいずれか或いはこれらを組み合わせて得られる継続許可信号ＡＳを入力し、ＡＮＤゲートＡ14の出力を自己保持回路Ｍ10のホールド端子に入力する構成とする。これにより、ＡＮＤゲートＡ12の出力信号が、ブレーキ正常信号ＯＶＲを継続許可条件として含む自動起動許可信号ＡＳ′となる。尚、本実施形態では、図35の準備ボタンに代えて始動ボタンのＯＮ信号をＡＮＤゲートＡ11に、ＯＦＦ信号をＡＮＤゲートＡ12に入力している。
退出検出回路22は、自動起動許可信号ＡＳ′と信号Ｐ4との論理積演算を行うＡＮＤゲートＡ15の出力を自己保持回路Ｍ２のホールド入力とする構成を除いて、図18に示すものと同様の構成である。
そして、自動起動許可信号ＡＳ′と退出検出信号ＰＴに基づく最終的な検出信号ＰＴ′の入力により、図34の自動起動制御回路60によってスライド２の自動起動運転制御が実行される。
かかる構成では、継続許可の条件が満足されていて継続許可信号ＡＳが発生している状態で、始動ボタン24をＯＮ操作した後にＯＦＦした時に、ＡＮＤゲートＡ12からブレーキ正常信号ＯＶＲ含む自動起動許可信号ＡＳ′が発生する。そして、作業者のワーク交換作業の完了によって退出検出信号ＰＴが発生して自己保持回路Ｍ11がセットされる。そして、オン・ディレー回路ＯＮＤ３を介して最終的な検出信号ＰＴ′が発生すると、自動起動制御回路60からの運転信号Ｏｐによってスライド２の自動起動運転制御が開始される。
かかる構成によれば、継続許可条件が成立しない時、又はスライド２がオーバーランした時は、自己保持回路Ｍ10の出力が消滅し、ＡＮＤゲートＡ12からの自動起動許可信号ＡＳ′が停止してスライド自動起動運転は停止する。自動起動運転制御を再開するには、始動ボタン24を操作する必要がある。
尚、自動起動制御回路60のＯＲゲートＯＲ５に入力する光カーテン信号が、信号ＬDの場合にはスライド下降時に第２の危険領域ＤNへの侵入を許す一行程運転制御となり、信号ＬD∧ＬDnとすれば第２の危険領域ＤNへの侵入も許さない安全一行程運転制御になる。
次に、図37に本発明の第６実施形態を示す。
本実施形態は、最初の起動は手動で行いスライドが下死点を通過した時点で自動起動運転に移行する自動起動制御と、手動起動回路による手動起動運転とを選択できる手動／自動両用のものである。尚、前述の各実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図37において、本実施形態のプレス機械の自動スライド運転制御装置は、オーバーラン監視回路101と、許可条件監視回路102と、退出検出回路103と、手動起動回路104と、手動起動運転信号の発生も兼ねる自動起動制御回路105とを備えて構成される。
前記オーバーラン監視回路101は、自己保持回路Ｍ11のトリガ入力が後述する自動起動制御回路105のＯＲゲートＯＲ７からの出力であることを除いて、図35に示したものと同様の構成である。前記ＯＲゲートＯＲ７には、後述する退出検出回路103の検出信号ＰＴに基づく最終的な検出信号ＰＴ′が入力しているので、このオーバーラン監視回路101も、検出信号ＰＴ′を用いてオーバーラン監視を行う構成である。
前記許可条件監視回路102は、自己保持回路Ｍ５の入力信号を除いて図25に示す回路と同様である。前記自己保持回路Ｍ５は、トリガ端子には自動起動制御回路105の自己保持回路Ｍ13の出力が入力し、ホールド端子にはＡＮＤゲートＡ16によるブレーキ正常信号ＯＶＲと継続許可信号ＡＳの論理積出力が入力する。従って、ブレーキの機能が正常か否かが自動運転の継続許可条件として含まれる構成である。
前記退出検出回路103は、図36に示す回路と同様である。
手動起動手段としての前記手動起動回路104は、ＡＮＤゲートＡ17，Ａ18と自己保持回路Ｍ12とを備えて構成される。ＡＮＤゲートＡ17は、信号Ｐ4とブレーキ正常信号ＯＶＲの論理積演算を行う。自己保持回路Ｍ12は、始動ボタン24のＯＦＦ信号をトリガ入力とし、前記ＡＮＤゲートＡ17の出力をホールド入力としている。ＡＮＤゲートＡ18は、自己保持回路Ｍ12の出力と始動ボタン24のＯＮ信号の論理積演算を行う。従って、スライド２がオーバーランしていないことを条件に、始動ボタン24のＯＮ操作で手動起動信号Ｋが発生する構成となっている。
前記自動起動制御回路105は、ＡＮＤゲートＡ19と、ＯＲゲートＯＲ７，ＯＲ８と、自己保持回路Ｍ13とを備えて構成される。ＡＮＤゲートＡ19は、前記手動起動信号Ｋと第１光カーテン５の信号ＬDとの論理積演算を行う。ＯＲゲートＯＲ７は、オン・ディレー回路ＯＮＤ３からの検出信号ＰＴ′とＡＮＤゲートＡ19の出力との論理和演算を行う。自己保持回路Ｍ13は、ＯＲゲートＯＲ７の出力をトリガ入力とし、信号Ｐ2と信号Ｐ3の論理積信号Ｐ2∧Ｐ3をホールド入力とする。ＯＲゲートＯＲ８は、ＯＲゲートＯＲ７の出力と自己保持回路Ｍ13の出力の論理和演算を行いスライド運転信号Ｏｐを発生する。従って、手動起動時は、始動ボタン24のＯＮ操作毎にＯＲゲートＯＲ７からの出力に基づいて手動によるスライド運転信号Ｏｐが発生する。また、自動制御時は、オン・ディレー回路ＯＮＤ３からの退出検出信号ＰＴ′の発生毎に自動制御によるスライド運転信号Ｏｐが発生する。
そして、自動起動運転と手動起動運転の切換えは、第２光カーテン21の電源スイッチ（図示せず）の入／切によって行うことができる。即ち、第２光カーテン21の電源スイッチの入／切によって第２光カーテン21の信号ＬDnの発生が制御でき、電源入りでは検出信号ＰＴ′が発生可能で自動起動が可能となり、電源切りでは検出信号ＰＴ′は発生せず自動起動ができない。従って、第２光カーテン21の電源スイッチが切換え手段の機能を有する。
次に動作を説明する。
まず、自動起動制御の場合について説明する。
最初のスライド起動は、始動ボタン24のＯＮ操作で行う。スライド２が正常位置に停止していれば、始動ボタン24のＯＮ操作により、手動起動回路104のＡＮＤゲートＡ18から手動起動信号Ｋが発生する。手動起動信号Ｋの発生で、ＡＮＤゲートＡ19の出力が発生し、ＯＲゲートＯＲ７を介してＯＲゲートＯＲ８からスライド運転信号Ｏｐが発生しスライド２が起動を開始する。同時に、オーバーラン監視回路101の自己保持回路Ｍ11がセットされ出力が生成される。
スライド２が下死点を通過すると、自動起動制御回路105の自己保持回路Ｍ13の出力が信号Ｐ2∧Ｐ3によって自己保持され自動上昇する。また、自己保持回路Ｍ13の出力によって許可条件監視回路102の自己保持回路Ｍ５の出力が生成され、始動ボタン24がＯＦＦしていればＡＮＤゲートＡ４から自動起動許可信号ＡＳ′が生成する。第２光カーテン21が動作状態にあれば、その後は、作業者のワーク交換作業の完了毎に発生する退出検出信号ＰＴ′の発生によってＯＲゲートＯＲ７を介してＯＲゲートＯＲ８から自動的にスライド運転信号Ｏｐが発生し、自動起動制御に移行する。
手動起動運転の場合は、第２光カーテン21の電源を切る。これにより、検出信号ＰＴ′は発生しない。従って、ブレーキ正常信号ＯＶＲが生成されていば、作業者の始動ボタン操作のみでスライド運転信号Ｏｐが発生し、スライド２の１往復毎に信号Ｐ2でリセットされる。このため、スライド１往復毎の始動ボタン操作による手動運転が実行できる。
次に、この装置で使用する光カーテンの構成について述べる。
光カーテンの投光器及び受光器は、各々ある指向性を持つ。このため、図38で示すように、間隔ｒで対峙している投光器Ａと受光器Ｂの中心軸からある距離ｄの位置に反射板Ｃ（例えば鏡）を置くと、反射板Ｃからの反射光により投受光器Ａ、Ｂの中心軸上でない所からも光を受光する。反射板Ｃで反射して受光器Ｂで受光される光は、恰も投光器Ａが反射板Ｃを挟んで図中Ａ′（点線で示す）の位置にあるかのように受信されることは公知である。
図39は、投光器Ａと受光器Ｂの指向角が共に半値角で４度の場合と、２度の場合とにおいて、受光器Ｂの中心軸上の受信レベルが14ｄＢ低下した時に「受光なし」を示す光カーテンを用い、鏡面状反射板Ｃを図38のように置いた時に受光器Ｂの受信レベルが14ｄＢ低下する反射板Ｃの中心軸からの距離ｄcと投受光器Ａ，Ｂ間距離ｒとの関係の測定結果である。
図39から明らかなように、投受光器間距離ｒが大きくなる程、また、投受光器の指向性が低くなる程、中心軸からの距離ｄcは大きくなることが分かる。
図40（Ａ）は、反射板Ｃが任意の向きをとれるものとして、投受光器間隔ｒを３ｍに固定し上述の閾値−14ｄＢに達する反射板Ｃの中心軸上からの距離ｄcの測定結果の例である。
図40（Ａ）で、曲線ａは、投光器Ａと受光器Ｂの指向角が共に半値角で２度の場合であり、中心軸から反射板Ｃまでの距離ｄcが最も遠くなる位置は投受光器間の中央となる。曲線ｂは、投光器Ａの指向角を半値角で約４度、受光器Ｂの指向角を半値角で約５度とした場合であり、中心軸から反射板までの距離ｄcが最大となる位置が中央より受光器Ｂ側に寄っている。そして、上述の閾値−14ｄＢに達する反射板Ｃの距離ｄcと向きは、図40（Ｂ）で示すように投受光器間の場所によって異なる。
図39、図40の測定結果は、安全装置に適用される光線式センサとして以下の意味を持つ。
（１）例えばボルスタ上若しくは光カーテン近くに金属製物体等の反射物体が存在すると、例え光カーテン中心軸上の光ビームを作業者の手が遮ったとしても、反射物体による反射光が受光されて作業者の手の侵入を通報できない虞れがある。特に、図41に示すように光カーテンの縦に複数並んだ光ビーム列に対して平行に反射物体が存在する場合、これら光ビームの全てがこの状況に陥る。
（２）投光器と受光器の指向性を異ならせることによって、反射光の影響が存在する反射板の投受光器中心軸上からの最大距離を、投光器側若しくは受光器側に移動させることができる。殊に、現状の投光素子と受光素子を用いて投光器若しくは受光器を設計する場合、投光器に比較して受光器の指向角を狭くすることが難しい。
上記（２）の特徴を利用して、反射物体による中心軸からの影響範囲を狭くする光カーテンの構成例を図42に示し説明する。
図42において、光カーテンの縦に複数例えばｍ個並べた一対の投光素子ａnと受光素子ｂn（ｎ＝１〜ｍ）を、交互に逆に配置する。即ち、光カーテンの一方側には、投光素子ａn（ｎ＝１，３，・・・，ｍ−１）と受光素子ｂn（ｎ＝２，４，・・・，ｍ）を配置し、他方側には、投光素子ａn（ｎ＝２，４，・・・，ｍ）と受光素子ｂn（ｎ＝１，３，・・・，ｍ−１）を配置する。そして、上から一番目と二番目、三番目と四番目のように縦方向に並ぶ２つの受光素子の出力の論理積演算の結果が論理値１となった時に「受光有り」とする。
かかる構成によれば、図43に示すように、光カーテンの一方の受光素子側における反射板の影響範囲が曲線ａであり、他方の受光素子側における反射板の影響範囲が曲線ｂとなる。従って、両受光素子の論理積演算結果、即ち、一方と他方の各受光素子の受光レベルが共に閾値を越える時のみ受光があるとすれば、反射板の影響する範囲は、図43の曲線ａと曲線ｂが重なった斜線領域となり、それぞれの曲線ａ，ｂの中心軸からの最大距離ｄaに比較して中心軸からの最大距離ｄbを短くでき、反射板の影響範囲を狭くできる。
従って、プレス機械に適用する光カーテンを構成する場合、光カーテンを構成する縦に並ぶ複数の投光素子ａnと受光素子ｂnを、図42のように構成すれば、これらの投光素子／受光素子列に平行に反射物体が存在する場合、実質的に反射光による影響範囲を狭くすることができ、光カーテンの信頼性が向上し、延いては作業者の安全性を向上できる。
次に、上記（１）の問題について述べる。
例えば、図１に示すプレス機械（光カーテン５と運転ボタン４を備えるプレス機械）では、光カーテン５とボルスタ３との距離は、1.6Ｔｃｍ（Ｔの単位はｍｓ）と定められている。ここで、Ｔは作業者が光カーテンを遮ってからスライドが停止するまでの時間である。運転ボタンは、この距離1.6Ｔの外側に配置される。ところで、光カーテン５の複数並んだ投受光素子に縦に平行に反射物体がボルスタ正面にある場合、作業者はボルスタ上のワーク交換作業ができない。従って、光カーテンに対する反射物体からの反射光の影響を考える場合、作業に差し支えない所に反射物体が置かれた場合である。
例えば、作業者の作業範囲が図40（Ａ）で投受光器間の中央から７５ｃｍ（α−β間）の範囲とすると、図40（Ａ）の曲線ｂの特性を持つ光カーテンを用いた場合、前記作業範囲（α−β間）外に反射物体が置かれた時に、投受光器の中心軸から最大で約７ｃｍ程度、実質ボルスタに近い所に恰も光カーテンが存在することになる虞れがある。ここで、例えば図８等に示す２つの光カーテン５，21に基づいたプレス機械の運転制御の場合、作業者の手が光カーテン21を遮った時、スライド起動許可の信号は消滅する。しかし、反射物体の反射光の影響を考えると、光カーテン21が例えば図40（Ａ）の曲線ｂの特性であれば、光カーテン21の位置から７ｃｍボルスタに近づいた位置に作業者の手が侵入して初めてスライド起動許可の信号が消滅する場合が起こる。このようなトラブルを避けるには、光カーテン21より７ｃｍ奥にもう一つの光カーテン５を配置すればよい。このようにすれば、万一、反射物体が光カーテン21から７ｃｍ奥に置かれても、この反射物体で光カーテン５が遮られることになる。
次に、光カーテンの縦に並ぶ光軸の幅（光軸間隔）について述べる。
手の指を検出するには光カーテンの光軸間隔は１０ｍｍとされる場合がある。本発明のシステムでは、光カーテン21と光カーテン５のどちらが遮られてもスライドの起動許可の信号を発生しない。よって、作業者の手は光カーテン21と光カーテン５のいずれで検出されてもよい。
従って、図44（Ａ）〜（Ｃ）に示すように両光カーテン５，21を構成・配置するとよい。ここで、図44の（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は図（Ａ）を上面から見た略図、（Ｃ）は図（Ａ）を正面から見た略図である。図中、ａ1n，ａ2n（ｎ＝１，２，・・・）は各光カーテン５，21の投光素子を示し、ｂ1n，ｂ2nは各光カーテン５，21の受光素子を示す。
即ち、各光カーテン５，21の間隔ｇを、前述のように反射光の影響を考慮して配置すると共に、各光カーテン５，21の各光軸間隔ｆを２０ｍｍとして、互いの光カーテン５，21の光軸を縦方向に１０ｍｍずらして配置する。
かかる構成によれば、反射物体の影響を低減できるだけでなく、正面から見た時に両光カーテン５，21による光軸が実質的に１０ｍｍ間隔で存在し、各光カーテン５，21については光軸数を半分に減らすことができ、各光カーテン５，21のコストを低減できる。
また、図45のように、各光カーテン５，21それぞれを、図44で説明した位置関係で配置した２列の投受光素子列を設けるようにしてもよい。
この場合、光カーテン５においては、図中手前側の光軸は、ボルスタから1.6Ｔより遠くに位置するから、例え手前側の光軸間（間隔が２０ｍｍ）を指が通過しても、手の平の厚い所でその光軸が遮断されて手を検出できる。従って、ボルスタから1.6Ｔの所に１０ｍｍの幅で光軸を並べる場合に比べて、反射物体からの反射光による影響を避けることができる利点があるだけでなく、各光カーテン５，21の光軸数は１０ｍｍ幅の光カーテンと同数であって、光センサのコストは大幅に上昇することがない。
尚、図44及び図45の構成において、各光カーテンの縦方向の投受光素子の配置を、図42のように、交互に反対向きにすれば反射物体の影響範囲が減少する。
図46は、光カーテンの指向性を高める別の構成例である。
図46において、光カーテンの投光素子ａn或いは受光素子ｂnの前面に、中心軸に平行に導光管Ｕを設ける。導光管Ｕは例えば中空パイプ等を用いればよい。導光管Ｕの中空部分の直径をＤａ、導光管Ｕの長さをＬａ、投光素子から出射、或いは受光素子に入射する光ビームと投光素子ａn或いは受光素子ｂnの中心軸とのなす最大角度をθとすると、中空部分の直径Ｄａを小さくする程、また、導光管Ｕの長さＬａを長くする程、θを小さくでき、投光素子ａn或いは受光素子ｂnの指向性を高めることができる。
そして、このような導光管Ｕを投光素子或いは受光素子の前面に設けて指向性を高めれば、図47に示すように互いに対向した光カーテンの投光器Ａ側或いは受光器Ｂ側が例えば振動等によって図中ω方向に回転して中心軸のズレが起こった時、受光器Ｂ側から受光出力が発生せず、このズレを検出できるようになる。従って、投光素子ａn或いは受光素子ｂn自体の指向性が高くない場合でも、振動等による光カーテンの光軸のずれが検出可能となる。
尚、導光管Ｕの代わりに、投光素子ａn或いは受光素子ｂnの前面に凸レンズを設けても指向性を高めることができ、同様の効果を得ることができる。
次に、スライド駆動の信号伝達経路に関して述べる。
プレス機械では、スライド駆動のための運転信号伝達は通常リレー接点のスイッチングで行われる。このため、リレー接点の溶着故障は、直ちに危険側誤りとなるので、スライド１往復毎にバックチェックを行って（後述のＢ接点がＯＮすることをチェックする）溶着故障していないことがモニタされる（特開平８−２７３５０８号公報等参照）。尚、欧州規格ｐｒＥＮ５０１００−１で定義されるダイナミックな信号処理に基づいてスライド駆動の出力生成の構造をフェールセーフとすれば、バックチェックは不要である。具体的手段としては米国特許出願０８／１０８５７９で示される実施例が公知である。しかし、既存設備を用いる場合、インタフェースを変更する必要がある。
スライドの通電回路に励磁時ＯＮとなる２つのリレー接点（Ａ接点とする）を直列接続する２重系の場合、各リレーの非励磁時ＯＮとなるリレー接点（Ｂ接点とする）がＯＮしていること（Ａ接点がＯＦＦしていること）をモニタして初めて両方のＡ接点がＯＮするような起動時のチェックに基づくスイッチング制御が行われる。この場合では、一方のＡ接点が溶着しても、他方のＡ接点が正常ならば出力の遮断が可能である。しかし、両方とも溶着すれば、出力を遮断できない欠点がある。
また、図48は、スイッチＳＷBを常用遮断スイッチとし、スイッチＳＷAを非常用遮断スイッチとするＰＣＴ／ＪＰ９６／００８６６で公知の構成のスイッチ回路である。
この構成では、図49のタイムチャートで示すように、非常用遮断スイッチＳＷAは通常は電流を直接ＯＮ／ＯＦＦせず、常用遮断スイッチＳＷBが溶着した時、或いは出力側が短絡した時、１度だけ電流を遮断する。
しかし、常用遮断スイッチＳＷBの溶着／短絡故障は、入力信号がＯＦＦしないと分からない。入力信号があって、常用遮断スイッチＳＷBがＯＮしてよい状況で、本当は故障して遮断能力を失っているかもしれない。また、常用遮断スイッチＳＷBが正常な場合、入力信号のＯＦＦで直ちにスライドへの出力が遮断される（出力ｘが停止）。しかし、常用遮断スイッチＳＷBが短絡して非常用遮断スイッチＳＷAで出力を遮断する場合、オフ・ディレー回路の遅延時間ＴOFFだけ出力ｚが継続し応答が遅れる。これは、非常用遮断スイッチＳＷAで直接電流をＯＮ／ＯＦＦしない構成のスイッチ回路の宿命である。図中、ＴONはオン・ディレー回路の遅延時間を示す。
図50に、本発明のプレス機械の自動スライド運転制御装置に適用するスライド駆動のスイッチ回路例を示す。
図50において、本実施形態のスイッチ回路は、２つの常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2の並列回路を、非常用遮断スイッチＳＷAと直列に接続する。そして、入力信号（スライドの運転信号に相当する）に基づいて、制御手段としての制御回路200から発生する、図51のタイムチャートに示すような互いに相補の出力関係を持つ２相信号
（信号ｘの否定信号）によって、２つの常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2を交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動する。前記制御回路200は、従来と同様に、入力信号の入力によってオフ・ディレー回路ＯＦＤ10（図52に示す）を介して非常用遮断スイッチＳＷAにＯＮ駆動信号を出力すると共に、オン・ディレー回路ＯＮＤ10（図52に示す）を介して後述する２相信号発生回路122により前記２相信号
を常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2に出力する。また、制御回路200は、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が共にＯＦＦ状態であることをモニタするモニタ回路201からＯＦＦ状態であることを示す信号ＶOFFが入力していることを条件に運転信号が入力すれば、非常用遮断スイッチＳＷAをＯＮ駆動する。更に、制御回路200は、各常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のスイッチング動作（ＯＮ／ＯＦＦ動作）をモニタするモニタ回路202，203から交互にＯＮ／ＯＦＦしていることを示す信号ＡＣ１，ＡＣ２の入力によって、非常用遮断スイッチＳＷAのＯＮ状態を継続するよう制御する。
かかる構成によれば、非常用遮断スイッチＳＷAがＯＮして通電してよい状況で、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2を交互にＯＮ／ＯＦＦすることで、短絡故障していないことを確認しつつ、連続的に通電することができる。もし、短絡故障があれば、たとえ入力信号があって通電してよい状況でも、非常用遮断スイッチＳＷAをＯＦＦして電流を遮断する。
従って、従来のような図48の構成のように入力信号をＯＦＦしないと常用遮断スイッチＳＷBの故障が判らないのに対して、入力信号がＯＮしている状態で常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2の故障に気付いたら直ちに出力を遮断できる利点がある。
次に、図52に、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のＯＦＦ確認に基づいて非常用遮断スイッチＳＷAをＯＮし、以後、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2の正常確認を、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のスイッチング動作（ＯＮ／ＯＦＦ動作）をモニタすることで、非常用遮断スイッチＳＷAのＯＮ継続を許可する前記制御回路200の基本構成図を示す。
図52において、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が共にＯＦＦしている状況（モニタ回路201からＯＦＦ確認信号ＶOFFが発生している）で入力信号が発生すると、ＡＮＤゲートＡ20から出力が発生し、オフ・ディレー回路ＯＦＤ10の出力信号ｚによって非常用遮断スイッチＳＷAがＯＮする。その後、オン・ディレー回路ＯＮＤ10で定まる遅延時間後に２相信号
が生成されて、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が交互にＯＮ／ＯＦＦする。これと同時に、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のスイッチング動作がモニタ回路202，203でモニタされ、正常の場合は信号ＡＣ１，ＡＣ２が共に発生することで正常確認信号ＶSWが発生してＯＲゲートＯＲ10の出力が継続し、非常用遮断スイッチＳＷAはＯＮし続ける。入力信号が発生している状況で、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のいずれか一方、又は両方に出力側短絡故障を生じると、正常確認信号の停止で非常用遮断スイッチＳＷAがＯＦＦする。それ以後、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のＯＦＦ確認信号ＶOFFは生成されず、非常用遮断スイッチＳＷAのＯＮ駆動は不能となる（ロックアウトされる）。
図53に、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2としてトランジスタを使用した場合の、ＯＦＦ確認信号ＶOFFを生成するモニタ回路201及びスイッチング動作の正常確認信号ＶSWを生成するモニタ回路202，203の具体例を示す。
図53において、モニタ回路201は、電源電位ＶCCを抵抗ＲDを介して非常用遮断スイッチＳＷAと常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2との間の通電線に接続して構成される。また、110，111は整流回路、ＣＴ１，ＣＴ２はカレントセンサで、カレントセンサＣＴ１と整流回路110でモニタ回路202が構成され、カレントセンサＣＴ２と整流回路111でモニタ回路203が構成される。ＲＹはリレーで、そのＡ接点が非常用遮断スイッチＳＷAとなる。
かかる構成では、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が共にＯＦＦしている時に限り、モニタ回路201から電源電位ＶCCが抵抗ＲDを介してＯＦＦ確認信号ＶOFFとして発生する。常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のいずれか一方がＯＮしていれば、ＯＦＦ確認信号ＶOFFは０ボルトである。常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が交互にＯＮ／ＯＦＦしている場合に限り、カレントセンサＣＴ１，ＣＴ２には交流信号が流れ、整流回路110，111から整流信号ＡＣ１，ＡＣ２が生成され、両モニタ回路202，203から信号ＡＣ１，ＡＣ２が発生する。そして、この両信号ＡＣ１，ＡＣ２の論理積出力が図52に示す正常確認信号ＶSWとなる。常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のいずれか一方がＯＮのままになると、対応するカレントセンサＣＴ１又はＣＴ２の１次側に所定レベルより大きい値の電流が流れ整流回路110又は111の出力が停止する。
図54に、図53のモニタ回路を用いて図52の回路をフェールセーフに実現する具体的な回路例を示す。
図54において、120は立上がり検出回路、121は増幅器、トランス及び整流回路で構成されるリレードライバ、122は発振器ＳＧ及びフリップ・フロップ回路Ｆ／Ｆを備える図52の２相信号発生回路である。コンデンサＣ1，Ｃ2は、４端子コンデンサであり、コンデンサＣ1はオン・ディレー回路ＯＮＤ10の機能を有し、コンデンサＣ2はオフ・ディレー回路ＯＦＤ10の機能を有する。
かかる構成において、入力信号が発生すると、その立上がりに基づく立上がり検出回路120の出力がＡＮＤゲートＡ21に入力する。この時に、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が共にＯＦＦ状態にあり、図53の回路からＯＦＦ確認信号ＶOFFが生成していれば、ＡＮＤゲートＡ21の出力に基づいてＯＲゲートＯＲ10の出力がＡＮＤゲートＡ20に印加され、ＡＮＤゲートＡ20から出力が生成される。これにより、リレードライバ121の出力に基づいてリレーＲＹが励磁され、その接点からなる非常用遮断スイッチＳＷAがＯＮする。
また、リレーＲＹの励磁により接点ｋ2がＯＮし、所定時間後に発振器ＳＧが動作し、フリップ・フロップ回路Ｆ／Ｆを介して互いの信号
が生成され、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が交互にＯＮ／ＯＦＦする。そして、正常動作時は、図53の信号ＡＣ１，ＡＣ２が生成され、ＡＮＤゲートＡ22を介して正常確認信号ＶSWが生成し、リレーＲＹは励磁され続ける。
常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2を図55に示すように、リレーＲＹ１，ＲＹ２のＡ接点（励磁時にＯＮする接点）で構成した時、ＯＦＦ確認信号ＶOFF及び正常確認信号ＶSWは、図56に示すようにリレーＲＹ１，ＲＹ２のＢ接点（励磁時ＯＦＦする接点）を利用して生成できる。
即ち、ＯＦＦ確認信号ＶOFFは、リレーＲＹ１，ＲＹ２の第１Ｂ接点Ｂ11，Ｂ21を直列接続して生成する。また、正常確認信号ＶSWは、図57に示すように、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が交互にＯＮ／ＯＦＦすることから、リレーＲＹ１，ＲＹ２の第２Ｂ接点Ｂ12，Ｂ22の交互のＯＮ/ＯＦＦ動作に基づく倍電圧整流回路130のコンデンＣの充放電により生成する。この場合、第２Ｂ接点Ｂ12，Ｂ22のどちらか一方が、ＯＮ側又はＯＦＦ側に固定すると、コンデンサＣは充放電を繰り返さなくなり、正常確認信号ＶSWは生成されない。
本実施形態によれば、図50のモニタ回路202，203を１つの回路で構成することができ、図52に示すＡＮＤゲートＡ22を省略することができる。
尚、本実施形態では、スイッチ回路を自動的にスライドを起動するプレス機械に適用した例を示したが、従来のような運転ボタン操作に基づいて手動でスライド駆動するプレス機械にも適用できることは言うまでもない。また、本発明のスイッチ回路は、プレス機械の可動部の通電回路に適用した場合について説明したが、プレス機械に限らず、負荷に通電するための通電回路を有する機械であればどのような機械にも適用できることは明らかである。
以上説明したように本発明によれば、第１及び第２の検出手段出力の時間的変化状態に基づいて作業者のワーク交換作業の完了を判断してスライドを自動起動するので、従来のような運転ボタン操作の必要がなく作業者の負担を軽減できる。そして、本発明では、プレス機械の運転制御のために生成する信号は、フェールセーフ制御の基本原理に基づいた運転許可を示す信号であって、出力停止の制御条件を与える信号ではない。従って、フェールセーフな構成である。また、作業者の異常な動作を監視し、異常な動作が行われた時に自動起動制御を停止する構成とすれば、スライドを自動起動制御する際の安全性がより向上する。
〔産業上の利用可能性〕
本発明は、プレス機械のスライド運転の自動運転化を、フェールセーフな構成で達成することができ、プレス作業の能率が向上し、作業者の安全を確実に確保できるので、産業上の利用可能性が大である。
本発明は、プレス機械のスライド運転に際して作業者の安全を確保し、且つ、スライドの自動運転を可能とするフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置に関する。
〔背景技術〕
プレス機械制御では、制御系に万一危険側の誤りが起こると重大事故につながる虞れがある。このため、プレス機械のスライド運転に関連する制御回路等はフェールセーフな構成が望まれる。尚、以下の説明で、フェールセーフな構成とは、危険な時に誤って安全を示すことがないセンサ又は制御回路のシステム構成を意味し、電気／電子回路では、回路に故障が生じた時、出力信号が生成されない構成を意味する。
従来のプレス機械は、図１に示すように、本体１内の図示しないクランク機構によって上下に往復運動するスライド２がボルスタ３上方に位置し、運転ボタン４が本体１の正面側に設けられる。また、ボルスタ３上の危険領域の安全を確認するための光線式安全装置（以下、光カーテンとする）５が、ボルスタ３と運転ボタン４との間に設けられる。６、７は、それぞれスライド２側とボルスタ３側にセットされる金型（上型と下型）である。
かかるプレス機械における従来の安全一行程の運転制御は、光カーテン５で作業者の安全が確認され、且つ、作業者が運転ボタン４を押している時のみスライド２が下降し、上昇区間では自動的にスライド２が上昇する。運転ボタン４はスライド２の１往復毎に操作する。尚、通常、ブレーキ性能確認のために、スライド１往復毎に、スライド上昇区間の所定位置でブレーキを作動させ、スライドが上死点付近（所定のクランク角度範囲内）で停止できることを確認する（オーバーラン監視機能）。
図２に、図１のプレス機械の光カーテン５と運転ボタン４の位置関係を示す。
通常の作業において、プレス機械の本体１正面の光カーテン５とボルスタ３の両側面（通常、人の侵入を防止するため防護柵で囲われている）で囲われる一点鎖線内の領域Ｄは危険領域（ＥＮ２９２−１或いはＩＳＯ／ＴＲ１２１００−１で定義されるＤａｎｇｅｒ ｚｏｎｅ）である。この危険領域Ｄは、スライドの速度と手の移動速度から定まる範囲で、作業者の安全を確保するために必要なぎりぎりの範囲である。この範囲は、プレス機械正面でボルスタ３と光カーテン５の距離で示し、万一、スライド下降中に作業者の手がこの距離内にあればスライドを急停止すべきことを意味している。また、光カーテン５と運転ボタン４の距離Ｌは、危険領域Ｄの安全（手がないこと）が通報されて後、スライドの起動に際して、更に、安全の再確認として手が危険領域Ｄから離れるべき距離を示しており、この距離Ｌを含む危険領域をＤNで示す。
プレス機械の安全一行程運転は、スライド下降中、常に作業者の手は危険領域ＤNの外側、即ち、運転ボタン上（或いは運転ボタンの外）に存在すべきことを意味する。従って、安全一行程運転では、光カーテン５はスライド急停止の条件を与え、運転ボタン４はスライド起動の条件を与えていることになる。
運転ボタンを利用する安全一行程運転の特徴は次の通りである。
１）運転ボタンの利用
運転ボタンはスライドの下降時だけ用いられ、スライドの上昇は自動的に行われる。言い換えれば、スライド下降時は危険を伴う作業行程（危険行程）で、スライド上昇時は危険を伴わない作業行程であるから、運転ボタンは危険行程だけで用いられる。
２）運転ボタンの位置
運転ボタンの位置は、光カーテンの向う側のボルスタ上の危険領域内で作業者の安全が確保され、且つ、作業者の手が光カーテンから所定距離離れていることを示し、この時、初めてスライド下降の運転が許されることを意味している。しかも、運転ボタンが両手操作であるのは、作業者の両手が共にこの距離にあることを示すためである。
３）運転ボタンの存在
運転ボタンは作業者のスライド起動の意志を伝達するためのものであり、この意志伝達を確認するためのプレス機械側のセンサである。
４）運転ボタンの構造
運転ボタンを利用した電流ＩのＯＮ／ＯＦＦ操作の方法としては、図３（Ａ）に示すように運転ボタンを押した時に接点がＯＮして電流Ｉを流す方法と、同図（Ｂ）に示すように運転ボタンを押した時に接点がＯＦＦして流れていた電流Ｉを遮断する方法がある。図３（Ａ）の構造では、運転ボタンを押した時、万一接点が接触しないと電流Ｉは流れない。このため、電流Ｉを用いてスライドの運転を行う場合、運転ボタンを押してもスライドは下降せず安全側に動作することになる。一方、図３（Ｂ）の構造では、電流Ｉの通電線に断線故障が起こると、運転ボタンを押した時と同じ状態となりスライドが下降する。従って、フェールセーフなプレス機械の運転には図３（Ａ）の構造の運転ボタンが用いられる。
図３（Ａ）の運転ボタンは、作業者の手の力によって運転ボタンが押され、この力で接点が接続されて電流Ｉが流れる構成である。つまり、作業者の運転ボタンを押すエネルギがスライドを駆動するための電流Ｉのエネルギに変換される論理構造である。
図４（Ａ）、（Ｂ）に、図３（Ａ）、（Ｂ）の運転ボタンと同じ論理構造のセンサ例を示す。
図４（Ａ）は、図３（Ａ）に示すプレス機械で用いる運転ボタンと同じ論理構造、即ち、フェールセーフなセンサの例を示す。
図４（Ａ）において、センサ10は、カバー11の略中央に反射光検出型センサを用いた検出部12を備える。人の手13を検出部12上に置くと（運転ボタンを押したことに相当する）、検出部12から常時発射されている光ビームが手13で反射して受信され手13の存在を通報する（この通報は電流Ｉの生成に対応する）。従って、図４（Ａ）のセンサ10では、作業者の手13が検出部12上に位置した時に受光の信号エネルギが発生し、このエネルギで電流Ｉを生成するならば反射光の発生は、運転ボタンを押す作業者の手の力に相当する。
図４（Ｂ）は、図３（Ｂ）の運転ボタンに対応するセンサの例を示す。
図４（Ｂ）において、このセンサ10′は、カバー11′の両側面に互いに対向して投光部14と受光部15を備える。人の手13が光ビームＢｅを遮断すると、受光部15の光検出出力信号が消滅しその出力電流（即ち、図３（Ｂ）の電流Ｉ）が消滅する。このセンサ10′では、投光又は受光の素子が故障すると電流Ｉが消滅する。従って、図４（Ｂ）のセンサ構造は、センサ回路を、例え故障時に出力信号が発生しないようなフェールセーフな構成にしても、故障時に誤って危険側の出力信号を生じる場合がありフェールセーフなシステムとはならない。
以上述べた安全一行程運転における運転ボタンの機能をまとめると表１の通りとなる。
従来のプレス機械の安全一行程運転では、スライド下降中に万一作業者がボルスタ上に手を出した場合、まず、運転ボタンがＯＦＦとなって常用ブレーキの機能が動作し、その後、光カーテンが遮断されて非常ブレーキの機能が動作するので、２つのスライド停止操作が行われることになる（作業者の運転拒否と光カーテンによる非常停止の２重の措置が取られている）。
しかし、運転ボタンを押す頻度が多くなると、腱鞘炎等になる虞れがある。このため、作業者に負担がかからない運転システムが望まれている。
図４（Ａ）のセンサ10を利用しても、運転ボタンを押す動作はなくなるが、スライドの１往復毎にセンサ10の検出部12上に手13を置く動作が必要で作業自体はさほど変わらない。むしろ、凹部に手を置く動作によって作業性が損なわれる虞れがある。
図１の光カーテン５だけに依存したスライド自動運転制御が考えられるが、以下に述べるように安全上の問題点が存在する。
両手操作の運転ボタンが存在しない状態のスライドの起動は、表１で示した運転ボタンの機能が全てないことに等しい。つまり、図１において、作業者が上下の金型６，７間にワークを挿入して危険領域Ｄから手が離れると、危険領域Ｄ内に手がない（光カーテン５が遮断されていない）ということだけで、直ちにスライド２が下降する。
この方法は先に述べた従来の安全一行程運転と比較して以下のような問題点がある。
（１）作業者は危険領域Ｄから離れているが、すぐ近くにいて、誤って危険領域Ｄ内に容易に進入してしまうかも知れない。つまり、作業者の存在すべき範囲が規制されていない。
（２）作業者はスライド下降中に拘束されていない。よって、作業者はどんな振る舞いをするか分からない。
（３）作業者はスライドの起動に対してその意志を伝達できない。作業者とプレス機械の対話手段がないので、作業者の意志に反してスライド下降が起こる可能性がある。
（４）作業者は１人であるとしてスライド停止の手段が単一系になっている。
（５）プレス機械はいつスライドを下降させればよいか、そのタイミングが示されていない。
従って、従来の運転ボタンの機能を何等かの方法で与える必要がある。その方法として、例えば、作業者の手の位置をＣＣＤカメラでモニタする方法が考えられる。しかし、手の動きを誤りなく判断するような複雑な情報処理が必要である。また、高価なものとなってしまう。
そこで、プレス機械の自動運転化のための光線式安全装置が特公平７−９２１９３号公報で従来提案されている。このものは、プレス機械の外側から内側に向けて複数層の光カーテンを設け、危険領域からの人体の侵入・脱出の動作を、複数層の光カーテンの遮断形態により検出するようにしている。しかし、この光線式安全装置は、フェールセーフな構成にはなっていない。
以下にその理由を詳細に説明する。
まず、フェールセーフな光カーテンの構成原理について述べる。
図５（Ａ）〜（Ｃ）に、光カーテンの構成例を示す。尚、受光器は否定演算機能がないものとし、光ビームは１本とする。
図５（Ａ）の光カーテンは、危険領域（図２の危険領域Ｄ）に人が侵入すると光ビームが遮断されて受光器で光ビームが受光されない。
図５（Ｂ）の光カーテンでは、危険領域に人が侵入した時、人からの反射光が受光器で受光される。従って、人の有無と受光器の入出力信号の有無を各々１と０の２値の論理値で表すと、図５（Ａ）の光カーテンの場合は表２のようになり、図５（Ｂ）の光カーテンの場合は、表３のようになる。尚、表中の括弧内が論理値である。
図５（Ｂ）の光カーテンの構成は、フェールセーフな構成とする場合に以下の問題点を有し、フェールセーフなシステム構成にはならない。
（１）投光器（例えば発光素子）に故障が生じた場合、受光器の回路が正常に動作していれば、危険領域に例え人が存在しても受光器から論理値１の出力が生じない。この時、否定回路Ｎの出力信号は論理値１となって安全（人が存在しない）を示し、危険（論理値０）を示すことができない。
（２）投光器と受光器が正常に動作していても、否定回路Ｎの入力線に断線故障が起こると、危険領域の状況に関係なく、常に否定回路Ｎの出力は論理値１となって安全を示してしまう。
つまり、フェールセーフなシステムとするには、図５（Ｂ）のように否定回路による２値の否定演算を用いて安全を示す構成にしてはならない。
一方、図５（Ａ）の構造は、表２に示すように、出力が安全（論理値１）を示すための受光器の入出力関係が論理的に単調な（或いはユネイトな）関係で実現されている。即ち、入力と出力の論理関係が等しくなっている。このような論理構造がフェールセーフシステムにおける信号処理の基本原理である。この基本原理は、米国特許５，３４５，１３８号明細書で公知である。
現実には、図５（Ｃ）のように受光器の出力信号を増幅する場合がある。この場合、増幅器もフェールセーフ（故障時に出力信号が発生しない）特性を有する必要がある。フェールセーフな増幅器は、国際公開ＷＯ９４／２３３０３号等で公知である。また、光ビームを複数備えて表２の論理関係で出力信号が生成されるフェールセーフな光センサは、国際公開公報ＷＯ９３／２３７７２及び国際公開公報ＷＯ９５／１０７８９等で公知である。
次に、上述のフェールセーフなセンサを用いて、プレス機械のスライド駆動用のソレノイドバルブを制御する場合のシステム構成について述べる。
ここで示すフェールセーフな機械運転制御の原理は前述の米国特許５，３４５，１３８号明細書で示され、運転許可を与えるセンサ出力信号Ｓｅを許可信号としている。尚、フェールセーフなプレス機械の運転制御回路については、米国特許５，２８５，７２１号明細書等で提案されている。
図６は、センサの出力信号Ｓｅを用いてフェールセーフなプレス機械運転制御を行う場合の構成原理を示している。
図６の（Ａ）のシステムの回路構成では、運転命令Ｍがあって、センサ（光カーテン）の出力信号Ｓｅが発生している時のみ、ソレノイド駆動回路の出力ＳＩ（電流）が発生する。同図（Ｂ）は図（Ａ）の回路の各信号のタイムチャートを示す。ここで、各信号Ｍ，Ｓｅ，Ｓｉ，ＳＩが発生する時を論理値１、発生しない時を論理値０で表した場合、各出力信号の論理関係は、表４のようになる。
プレス機械のソレノイドバルブには、弁が常時閉状態にあって、コイルＬに電流が供給されると可動鉄心（プランジャ）が持ち上げられて開弁し圧力が供給され、電流が流れなくなると可動鉄心が重力で落下して閉弁するような構造のもの、即ち、ノーマルクローズのソレノイドバルブが用いられる。図６（Ａ）のシステム構成では、センサ出力に基づいて出力停止を行う機能は使われない。このような仕組みのシステムはノーマルクローズシステムと呼ばれる。ノーマルクローズシステムの最もよく知られたシステムは電磁クラッチブレーキである。
図７は、センサ出力により出力停止を行う機能を備えた機械運転制御回路の構成例である。
図７（Ａ）は、具体的な回路例を示し、ソレノイドバルブのコイルＬの通電回路に、電流を遮断するための電磁リレーＲｅの接点ｒが直列に挿入されている。
図７（Ａ）の構成では、危険が示された時、即ち、出力信号ＳＩを論理値０とすべき時、コイルＬの電流を遮断するために否定回路Ｎ′を挿入しなければならない。即ち、否定回路Ｎ′を設けることで、センサ出力信号Ｓｅが消滅して論理値０（危険を示す）になった時、電磁リレーＲｅに電流が流れて接点ｒが開（ＯＦＦ）となって出力信号ＳＩが遮断される。尚、センサ出力信号Ｓｅが論理値１（安全を示す）の時は、電磁リレーＲｅには電流が流れず接点ｒが閉（ＯＮ）のままとなる。ここに、否定回路Ｎ′と電磁リレーＲｅとその接点ｒは、センサ出力信号Ｓｅが危険を示した時（論理値０）に、ソレノイドバルブの駆動を停止させるための出力停止回路を構成する。この出力停止回路は、安全が示されている時、つまり、通常は電磁リレーＲｅには電流が流れておらず、危険状態になった時に初めて電流が流れる構成である。このような出力停止回路を用いた図７（Ａ）のシステム構成は、ノーマルオープンシステムと呼ばれる。このノーマルオープンシステムは否定回路Ｎ′を含むので、例えば、センサ出力信号Ｓｅが論理値０になって出力信号ＳＩを遮断しなければならない時でも、否定回路Ｎ′の入力線や出力線に断線故障が起こると、電磁リレーＲｅが励磁できずに接点ｒは閉成（ＯＮ）されたままとなってしまう。このため、このような出力停止回路を用いるシステム構成は、フェールセーフなシステムに使用できない。
図７（Ｂ）は、同図（Ａ）の回路構成を論理回路で表している。表５に図７（Ｂ）の各信号の真理値表を示す。
即ち、特公平７−９２１９３号公報に記載の光線式安全装置は、停止信号発生回路と、異物脱出信号発生回路と、停止解除信号発生回路とを備えている。この装置の最大の特徴は、プレス機械運転を始動させるための停止解除信号発生回路と、プレス機械の運転を停止させるための停止信号発生回路を持っており、プレス機械の運転に際して、始動と停止が別系で与えられる点にある。このシステムは、図７で示した如く出力停止回路を所有する点で本質的にフェールセーフな構成とならない。事実、特公平７−９２１９３号公報の第１図の回路構成では、停止信号発生回路に入力する光線の遮断信号が、光線受信信号の否定で供給される構成である。このため、停止信号発生回路の入力線又は出力線に断線故障が起こると停止信号が発生しないため、上述した３つの回路要素をどのように構成しようともプレス機械を停止させることができない。そればかりでなく、図６のフェールセーフなシステムの基本構成に比較して複雑となる。フェールセーフな運転制御回路として従来技術の光線式安全装置を用いる場合には、出力停止信号が発生できない時には停止解除信号も発生しない構成にする必要がある。従って、従来技術の光線式安全装置は、プレス機械の安全装置としては不十分であり、しかも、安全確保の基本原則から外れていると考えられる。
本発明は上記の事情に鑑みなされたもので、フェールセーフ制御の基本原理に基づいて、複数の検出手段からの出力信号により運転許可の信号を与える構成とすることで、作業者の安全を確実に確保し、且つ、低コストなフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置を提供することを目的とする。また、運転許可の信号を生成する条件を規定して安全性をより一層高めることを目的とする。
尚、本発明で示す論理処理はフェールセーフ信号処理（ダイナミックフェールセーフ信号と呼ばれる）に基づく。しかし、論理処理を例えば多重系処理に基づいて、特開平６−２０２８９５号公報のような多数決演算を行うような処理が可能であることは公知である。
〔発明の開示〕
このため、本発明では、ワークをセットしたボルスタ上にスライドを下降させて前記ワークを加工するプレス機械の自動スライド運転制御装置であって、前記ボルスタを含んで設定される第１の危険領域内に人体が侵入したか否かを検出する第１の検出手段と、前記第１の危険領域を含みその外側に設定される第２の危険領域内に人体が侵入したか否かを検出する第２の検出手段と、前記第１の検出手段から人体無しの検出信号が発生し続いて前記第２の検出手段から人体無しの検出信号が発生した時に前記第１及び第２の危険領域からの人体退出を示す人体退出検出信号を発生する退出検出手段と、該退出検出手段から人体退出検出信号が発生した時に前記スライドの自動起動信号を発生する起動制御手段と、該起動制御手段による自動起動制御の継続許可条件が満足されているか否を監視し満足されている時に自動起動許可信号を発生する許可条件監視手段と、を備え、前記起動制御手段は、前記自動起動許可信号が発生している時のみ前記人体退出検出信号の発生により前記自動起動信号を発生する構成とした。
かかる構成では、許可条件監視手段からの自動起動許可信号が発生していることを条件に、作業者がワーク交換作業を行った後、作業者の手が、第１及び第２の危険領域から退出したことを退出検出回路が検出した時に、起動制御手段から自動起動信号が発生してスライドが起動する。
前記退出検出手段は、前記第２の検出手段から人体有りの検出信号が発生し続いて前記第１の検出手段から人体有りの検出信号が発生した後、前記第１の検出手段から人体無しの検出信号が発生し続いて前記第２の検出手段から人体無しの検出信号を発生した時に、前記人体退出検出信号が発生する構成とした。
かかる構成では、作業者がワーク交換作業を行う場合、作業者の手が、第１及び第２の危険領域に一度侵入し、その後、第１及び第２の危険領域から退出する。この動作手順を第１及び第２の検出手段の出力発生状態に基づいて退出検出回路が検出し、危険領域から退出した時に起動制御手段から自動起動信号が発生してスライドが起動する。
前記退出検出手段は、人体退出時は前記第２の検出手段の人体無しの検出信号で人体退出と判断し人体退出検出信号を発生し、人体侵入時は前記第１の検出手段の人体有りの検出信号で人体侵入と判断し前記人体退出検出信号を停止する構成としてもよい。
かかる構成では、人体の退出時と侵入時とで空間的なヒステリシスを設けることができ、人体退出検出信号の発生状態を安定化できる。
前記ボルスタを囲むように、前記第２の危険領域周囲に、作業者のワーク挿入領域を除いて防護柵を設けるとよい。
これにより、第１及び第２の検出手段の人体検出領域を限定できる。
前記起動制御手段による自動起動制御の継続許可条件が満足されているか否かを監視し満足されている時に自動起動許可信号を発生する許可条件監視手段を備え、前記起動制御手段は、前記自動起動許可信号が発生している時のみ前記人体退出検出信号に基づいて前記自動起動信号を発生する構成とした。
かかる構成では、許可条件監視手段から自動起動許可信号が発生していることを条件に、起動制御手段による自動起動が実行される。
前記許可条件監視手段の具体的構成としては、スライド下降中に前記第１及び第２の検出手段の人体無しを示す信号が消滅した時に前記自動起動許可信号を停止する構成とした。
また、前記許可条件監視手段は、前記第１及び第２の検出手段からの人体無しを示す信号が発生してから所定時間以内に前記第１及び第２の検出手段から人体有りを示す信号が発生した時に前記自動起動許可信号を停止する構成としてもよい。
また、前記許可条件監視手段は、前記第１及び第２の検出手段からの人体有りを示す信号の発生間隔が、予め設定した作業間隔時間を越えた時に前記自動起動許可信号を停止する構成としてもよい。
作業者が手動操作する始動ボタンを設け、前記起動制御手段は、前記始動ボタンのＯＮ操作に基づいて動作可能にセットされて前記人体退出検出信号に基づいて自動起動信号を発生する構成とした。
かかる構成では、作業者の始動ボタン操作によって自動起動制御が開始される。これにより、作業者に作業意志がない時にスライドが起動することがない。
前記起動制御手段は、前記始動ボタンのＯＮ操作で前記スライドの手動起動信号を発生する手動起動信号発生手段と、前記手動起動信号に基づいて起動されたスライドが下死点を通過した時にセットされて前記人体退出検出信号に基づいて前記自動起動信号を発生する自動起動信号発生手段とを備える構成とした。
かかる構成では、初回のスライド起動において、スライドが下死点を通過するまでは始動ボタンにより下降し、下死点通過後に自動起動制御に移行する。
前記起動制御手段は、前記始動ボタンがＯＮした後にＯＦＦしたことを確認する始動ボタンＯＦＦ確認手段を有し、前記始動ボタンＯＦＦ確認手段の確認信号の発生で動作可能にセットされる構成とした。
かかる構成では、始動ボタンが正常の時のみ、自動起動制御が可能となる。
スライド上昇区間で前記退出検出回路からの退出検出信号をリセットするリセット手段を有する構成とした。
かかる構成では、スライド１往復毎に退出検出信号を停止できる。
スライド上昇区間で発生するブレーキ信号に基づいて前記スライドが上死点を含む所定範囲内の位置に停止したか否かを監視し前記所定範囲内に停止した時にブレーキ正常信号を発生するオーバーラン監視手段を備え、前記起動制御手段は、前記ブレーキ正常信号が発生した時に自動起動信号の発生が許可される構成とした。
かかる構成では、スライドを停止させるためのブレーキ装置が正常である時だけ、スライドの自動起動制御が可能となるので、安全性が向上する。
前記オーバーラン監視手段は、前記所定範囲内にスライドが停止した状態で前記人体退出検出信号が発生した時に前記ブレーキ正常信号が継続される構成とした。
かかる構成では、退出検出回路の退出検出信号を利用してオーバーラン監視が行われる。
前記オーバーラン監視手段のブレーキ正常信号を前記許可条件監視手段に入力し、前記ブレーキ正常信号が発生している時に前記許可条件監視手段から自動起動許可信号の発生を可能とする構成とした。
作業者の手動操作に基づいてスライドの手動起動信号を発生する手動起動手段と、該手動起動手段によるスライド起動運転と前記起動制御手段によるスライド起動運転を切換え手段により選択可能に構成した。
かかる構成では、スライドの起動運転モードとして、手動と自動を選択することができる。
前記切換え手段は、前記第２の検出手段の電源スイッチであり、前記電源スイッチの投入で前記起動制御手段がセットされる構成とした。
かかる構成では、第２の検出手段の電源の入／切の操作だけで、手動と自動の切換えができ、手動／自動の切換えが簡単となる。
前記人体退出検出信号を所定時間遅延して前記起動制御手段に入力する遅延手段を備える構成とした。
かかる構成では、ワーク交換作業完了後にワークセットの作業ミスに気付いた時に、所定時間内であれば修正することが可能である。
前記第１及び第２の検出手段は、前記それぞれの危険領域の境界部にそれぞれ対向配置した発光素子と受光素子とからなるインタラプタ型光センサとした。
前記光センサは、互いに対向する発光素子及び受光素子が、前記危険領域の境界面に沿って垂直方向に複数個設けられる構成である。
これにより、複数の光軸による光カーテンを構成できる。
前記光センサは、前記危険領域の境界面の一方側の垂直方向に発光素子と受光素子を交互に配列し、他方側の垂直方向に前記一方側の発光素子と受光素子に対向させて受光素子と発光素子を交互に配列する構成とするとよい。
これにより、光センサ近傍に反射物体が存在した時に、発光素子及び受光素子の指向性から反射物体からの反射光の影響を受けるが、この影響範囲を軽減できるようになる。
前記第１の危険領域の境界面に設ける第１の光センサの光軸と、前記第２の危険領域の境界面に設ける第２の光センサの光軸とを、前記境界面を正面方向から見た時に境界面に沿って垂直方向にずらして配置するとよい。
かかる構成では、従来の光センサに比べて、人体検出能力を低下させることなく、各光センサの光軸間隔を広げることができる。従って、光センサの発光素子及び受光素子の数を減らすことができ、光センサのコストを低減できる。
前記起動制御手段からの自動起動信号に基づく駆動信号の発生により、前記スライドの通電回路を閉成するスイッチ回路が、前記起動信号の入力と同時にＯＮし入力停止から所定のオフ・ディレー時間後にＯＦＦする非常用遮断スイッチと、前記起動信号の入力から所定のオン・ディレー時間後にＯＮし入力停止と同時にＯＦＦする２つの常用遮断スイッチとを備え、前記２つの常用遮断スイッチを互いに並列接続して前記非常用遮断スイッチと直列接続する構成とし、前記２つの常用遮断スイッチを、互いに相補の関係を有する信号により交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動する構成とした。
また、前記非常用遮断スイッチは、前記２つの常用遮断スイッチが共にＯＦＦしていることを示すＯＦＦ確認信号によりＯＮ駆動され、前記２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦしている正常状態を示す正常確認信号により、ＯＮ状態が継続される構成とするとよい。
また、プレス機械可動部の通電回路の開閉を制御するスイッチ回路を備えるプレス機械の自動スライド運転制御装置であって、前記通電回路に、前記可動部の起動信号の入力と同時にＯＮし入力停止から所定のオフ・ディレー時間後にＯＦＦする非常用遮断スイッチと、前記起動信号の入力から所定のオン・ディレー時間後にＯＮし入力停止と同時にＯＦＦする２つの常用遮断スイッチとを備えると共に、前記２つの常用遮断スイッチを互いに並列接続して前記非常用遮断スイッチと直列接続すると共に、前記２つの常用遮断スイッチを、前記起動信号に基づく互いに相補の関係を有する信号により交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動する構成とする一方、前記２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦしていることを条件として前記非常用遮断スイッチを閉成保持する制御手段を設ける構成とした。
かかる構成では、通常の通電状態では、非常用遮断スイッチは、ＯＮ状態にあって２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦするので、可動部の通電回路には連続的に電流が流れる。常用遮断スイッチが正常に交互にＯＮ／ＯＦＦしない時は、制御手段によって非常用遮断スイッチをＯＦＦして通電回路が開成されて通電回路の電流を停止できる。これにより、通電回路への通電中でも故障が発生すれば直ちに通電回路の電流を停止して可動部の可動を停止できる。
具体的には、前記制御手段は、前記起動信号入力時に前記２つの常用遮断スイッチが共にＯＦＦしていることを示すＯＦＦ確認信号が発生していることを条件に前記非常用遮断スイッチのＯＮ駆動信号を発生し、前記起動信号に基づいて前記２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦしている正常状態を示す正常確認信号が発生していることを条件に前記非常用遮断スイッチのＯＮ駆動信号を継続して発生する構成とした。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来のプレス機械の外観図である。
図２は、図１のプレス機械の光カーテンと運転ボタンの位置関係を示す図である。
図３は、運転ボタンの構成例で、（Ａ）はボタンＯＮで電流が流れる構成例、（Ｂ）はボタンＯＦＦで電流が流れる構成例である。
図４は、図３の運転ボタンに相当するセンサの構成例で、（Ａ）は図３（Ａ）に相当する例、（Ｂ）は図３（Ｂ）に相当する例である。
図５は、光カーテンのフェールセーフなシステムの構成原理を説明するための図で、（Ａ）はフェールセーフな構成の例、（Ｂ）はフェールセーフなシステムとならないような構成の例、（Ｃ）は（Ａ）で増幅器を設けた場合の例である。
図６は、センサ出力を用いたフェールセーフな機械運転制御の構成原理を説明する図で、（Ａ）はそのシステムの回路構成原理図、（Ｂ）はタイムチャートである。
図７は、センサ出力を用いたフェールセーフでない機械運転制御の構成原理を説明する図で、（Ａ）は具体的回路図、（Ｂ）は（Ａ）の論理回路図である。
図８は、本発明に係るプレス機械の自動スライド運転制御装置の参考例の全体回路図である。
図９は、本発明の光カーテンと始動ボタンの位置関係図である。
図10は、２つの光カーテンの出力関係を示すタイムチャートである。
図11は、図８の退出検出回路の回路図である。
図12は、退出検出回路の別の回路図である。
図13は、侵入を示す信号と退出を示す信号の生成例で、（Ａ）は回路図、（Ｂ）はそのタイムチャートである。
図14は、本発明で使用するウィンドウコンパレータ、ＡＮＤゲート、自己保持回路に使用するフェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートの回路例である。
図15は、図14のフェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートを用いる場合の自己保持回路の別の回路例である。
図16は、１往復毎に退出検出信号をリセットする退出検出回路図である。
図17は、クランク角検出信号のタイムチャートである。
図18は、１往復毎に退出検出信号をリセットする別の退出検出回路図である。
図19（Ａ）は、退出検出回路の更に別の回路図、（Ｂ）は（Ａ）の立上がり検出回路の具体例である。
図20は、防護柵の構成例を示す図である。
図21は、始動ボタンの別の配置例を示す図である。
図22（Ａ）は、退出検出回路の更に別の回路図、（Ｂ）はそのタイムチャートである。
図23（Ａ）は、退出検出回路の更に別の回路図、（Ｂ）はそのタイムチャートである。
図24は、本発明の第１実施形態の全体回路図である。
図25は、第１実施形態の許可条件監視回路と自動起動制御回路の回路図である。
図26は、許可条件監視回路の別の要部回路図である。
図27は、図26の回路の動作タイムチャートである。
図28は、許可条件監視回路の更に別の要部回路図である。
図29は、許可条件監視回路の更に別の要部回路図である。
図30は、許可条件監視回路の更に別の要部回路図である。
図31は、退出検出信号を遅延する回路図である。
図32は、本発明の第２実施形態を示す全体回路図である。
図33は、図32の回路を簡素化した要部回路図である。
図34は、本発明の第３実施形態の全体回路図である。
図35は、本発明の第４実施形態の全体回路図である。
図36は、本発明の第５実施形態の全体回路図である。
図37は、本発明の第６実施形態の全体回路図である。
図38は、投受光器間の中心軸に平行に反射板を置いた時の受光状態の説明図である。
図39は、投受光器の指向性、反射板距離及び投受光器間距離の関係を示すグラフである。
図40（Ａ）は、投受光器の指向性が同じ場合と異なる場合の反射光の影響領域の測定結果を示すグラフ、（Ｂ）は反射板の影響の最大距離と反射板の向き及び位置との関係を示す図である。
図41は、光カーテンに平行に反射物体が存在する時の反射光の影響状態の説明図である。
図42は、本発明に適用する光カーテンの好適な構成例を示す略図である。
図43は、図42の構成による効果の説明図である。
図44は、本発明に適用する光カーテンの好適な別の構成例で、（Ａ）は部分斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の上面から見た場合の略図、（Ｃ）は（Ａ）の正面から見た場合の略図である。
図45は、本発明に適用する光カーテンの好適な更に別の構成例である。
図46は、投受光器の指向性を高める構成例である。
図47は、図46の効果の説明である。
図48は、スイッチ回路の通常の構成図である。
図49は、図48のスイッチ動作タイムチャートである。
図50は、本発明に適用するスイッチ回路の基本構成図である。
図51は、図50の常用遮断スイッチの駆動信号タイムチャートである。
図52は、図50のスイッチ回路の制御回路の基本構成図である。
図53は、図52のスイッチ回路の常用遮断スイッチがトランジスタの場合のＯＦＦ確認信号及び正常確認信号のモニタ回路図である。
図54は、図52の制御回路をフェールセーフに構成する回路例を示す図である。
図55は、図50のスイッチ回路の常用遮断スイッチがリレー接点の場合の回路図である。
図56は、図55のＯＦＦ確認信号のモニタ回路図である。
図57は、図55の正常確認信号のモニタ回路図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
以下に、本発明に係る自動スライド運転制御装置の実施例について添付図面に基づいて説明する。
図８は本発明の参考例の回路構成図を示す。尚、図１の従来装置と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図８において、第１及び第２の検出手段である第１及び第２光カーテン５，21は、図５（Ａ）又は（Ｃ）で構成原理を示したようなインタラプタ型光センサを用いて構成される。これら第１及び第２光カーテン５，21の検出出力は、退出検出手段としての退出検出回路22に入力する。退出検出回路22は、両光カーテン５，21の検出出力に基づいて、後述するように人体（作業者の手）が第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤN（図９に示す）に侵入しその後に第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNから退出したことを検出した時に人体退出の検出信号ＰＴを発生して起動制御手段である自動起動制御回路23へ出力する。
自動起動制御回路23は、図６（Ａ）で構成原理を示したような、始動ボタン24がＯＮ操作された後、前記検出信号ＰＴの入力を運転許可の信号としてスライド２の自動起動信号である運転信号Ｏｐを発生する。
図９に、第１及び第２光カーテン５，21と始動ボタン24の配置例を示す。
図９において、第１光カーテン５は、ボルスタ３を含む従来同様の第１の危険領域Ｄを定めるものである。第２光カーテン21は、従来の運転ボタン４上方に光ビームのカーテンを形成するよう配置され、第１の危険領域Ｄを含む第２の危険領域ＤNを定める。始動ボタン24は、第２光カーテン21の外側に配置される。プレス機械の本体１の正面を除いた本体側面には防護柵25が設けられる。
次に、本参考例のプレス機械の自動スライド運転制御装置の動作を説明する。
電源投入によりプレス機械が使用可能な状態になると、まず、上下の金型６，７間に作業者がワーク（図示せず）をセットする。その後、始動ボタン24が作業者によって押されるとスライド２は下降して後、上昇して上死点で停止する。次に、作業者が２番目のワークの挿入作業を行った後、第１光カーテン５の光ビームと第２光カーテン21の光ビームの両方が、作業者及びその一部で遮られない状態、即ち、第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNから退出した状態に戻ると、退出検出回路22からの検出信号ＰＴの発生により、自動起動制御回路23から運転信号Ｏｐが発生しスライド２は自動的に下降を開始する。
即ち、従来のシステムでは、運転ボタン４上に作業者の手があることによって安全が示されるのに対し、本実施形態のシステムは、第２光カーテン21内の第２の危険領域ＤNから作業者の手が退出したことで安全が示される。このため、光カーテンの占める領域を十分広くすることが望ましい。
次に、図８の退出検出回路22の具体例について説明する。
図９で、第１の危険領域Ｄを監視する第１光カーテン５の出力信号をＬD、第２の危険領域ＤNを監視する第２光カーテン21の出力信号をＬDnとする。第１及び第２の危険領域Ｄ、ＤNの側面周囲は防護柵25で囲われているので、作業者がワーク交換作業を行う場合、第１及び第２光カーテン５，22の出力信号ＬD、ＬDnのタイムチャートは図10のようになる。ここで、信号ＬD、ＬDnを１と０の２値の論理値で表し、光が遮光されていない時はＬD＝ＬDn＝１、遮光されている時はＬD＝ＬDn＝０とする。
そして、信号
以上から、退出検出回路22は例えば図11のように構成することができる。
図11において、侵入を示す信号
即ち、作業者の侵入で第１及び第２光カーテン５，21が遮光されると、
図12に退出検出回路22の別の構成例を示す。
図12において、侵入を示す信号
図12では、図11のオフ・ディレー回路ＯＦＤ１による処理の代わりに、自己保持回路Ｍ２で第１の危険領域Ｄからの退出を示す信号ＬDだけで信号
次に、図11の検出信号ＰＴの生成をフェールセーフとするための信号
図13（Ａ）において、ＲＥＣ１〜４は倍電圧整流回路、Ｗ１，Ｗ２はウィンドウコンパレータである。光カーテン５，21の出力信号ＬD，ＬDnは交流信号とする。
尚、光カーテン５，21は、複数の発光素子及び受光素子を順次走査駆動する米国特許５，４９５，２２８号明細書及び米国特許５，４３２，３３７号明細書等で公知のフェールセーフな構成とする。これらの光カーテンの出力信号は交流出力信号を整流して直流出力信号としているが、整流回路を経由しない出力信号とすればよい。また、前記倍電圧整流回路ＲＥＣ１〜４は、２つのコンデンサと２つのダイオードを有し、入力信号に応じた整流出力を電源電圧に重畳して出力を発生する構成であり、米国特許５，０２７，１１４号明細書及び国際公開公報ＷＯ９４／２３３０３等で従来公知である。また、ウィンドウコンパレータＷ１，Ｗ２は、複数の抵抗とトランジスタからなるフェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートで構成され、米国特許５，０２７，１１４号明細書、米国特許５，２８５，２７１号明細書及び米国特許５，３４５，１３８号明細書等で公知である。
図13（Ａ）の回路では、ウィンドウコンパレータＷ１，Ｗ２の入力レベルＶinは、図13（Ｂ）のタイムチャートで示すように、両光カーテン５，21の出力信号ＬD，ＬDnが共に生成されない時は定電圧Ｖr（Ｖr＞ＶCC，ＶCCは電源電位）であり、出力信号ＬDが生成されて出力信号ＬDnが生成されない時はＶr＋Ｖ0（Ｖ0は出力信号ＬD，ＬDnに基づく各倍電圧整流回路ＲＥＣ１，２の各整流出力電圧）であり、出力信号ＬD，ＬDnが共に生成される時はＶr＋２Ｖ0であるものとする。そして、ウィンドウコンパレータＷ１の下限閾値ＴL1はＶCCとＶrの間に設定し、上限閾値ＴH1はＶrとＶ0＋Ｖrとの間に設定する。ウィンドウコンパレータＷ２の下限閾値ＴL2はＶr＋Ｖ0とＶr＋２Ｖ0の間に設定する。尚、図13（Ａ）のように、交流の入力信号を倍電圧整流回路を用いて加算して多値とし、フェールセーフ・ウィンドウコンパレータを用いて閾値演算を行う回路構成は、米国特許５，４３２，３３７号明細書や米国特許５，４９５，２２８号明細書等で公知である。
かかる構成によれば、作業者の手が第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNに侵入して出力信号ＬD，ＬDnが共に生成されない時は倍電圧整流回路ＲＥＣ１の出力レベルはＶrとなり、ウィンドウコンパレータＷ１の上下限閾値範囲内となる。これにより、ウィンドウコンパレータＷ１が発振し交流信号が生成され、倍電圧整流回路ＲＥＣ３から電源電圧ＶCCより高レベルの信号
図13（Ａ）の回路において、倍電圧整流回路ＲＥＣ１，２の少なくとも一方が故障すると、ウィンドウコンパレータＷ１，Ｗ２の入力レベルが低下してＶr＋２Ｖ0にはならないので、ウィンドウコンパレータＷ２は発振せず、自己保持回路Ｍ１のホールド入力信号が生成されないので検出信号ＰＴは生成されない。
自己保持回路Ｍ１は、前述した米国特許５，０２７，１１４号明細書等で公知のフェールセーフなウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートを用いて構成できる。この場合には、自己保持回路Ｍ１を構成するウィンドウコンパレータのホールド端子側に、図13（Ａ）のウィンドウコンパレータＷ２で行う処理の機能を持たせれば、ウィンドウコンパレータＷ２及び倍電圧整流回路ＲＥＣ４を省略することが可能となる。
また、図１２の回路も同様にフェールセーフに構成することができる。但し、信号
ここで、フェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートについて簡単に説明する。
第14図は２入力のフェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートの例を示す。
図において、Ｒ11〜Ｒ15は抵抗、Ｔr1〜Ｔr7はトランジスタ、Ｅは回路の電源電圧、Ｉn1，Ｉn2は入力端子、300は整流回路を示す。尚、トランジスタＴr2，Ｔr6はＰＮＰ型でありその他のトランジスタはＮＰＮ型である。
次に動作を簡単に説明すると、入力端子Ｉn1，Ｉn2に入力電圧が印加されていないときは、トランジスタＴr2，Ｔr6はＯＮ状態にある。入力端子Ｉn1，Ｉn2に共に所定の電圧が印加されると、Ｔr2ＯＦＦ→Ｔr3ＯＦＦ→Ｔr4ＯＮ→Ｔr5ＯＦＦ→Ｔr6ＯＦＦ→Ｔr7ＯＦＦ→Ｔr1ＯＮ→Ｔr2ＯＮ→Ｔr3ＯＮ→Ｔr4ＯＦＦ→Ｔr5ＯＮ→Ｔr6ＯＮ→Ｔr7ＯＮ→Ｔr1ＯＦＦ→・・・・と順次トランジスタＴr1〜Ｔr7がＯＮとＯＦＦを繰り返して発振する。この発振出力は整流回路300を介して直流出力として出力される。ここで、この回路の発振条件は入力端子Ｉn1，Ｉn2の入力電圧をＶ1，Ｖ2とすると、入力電圧Ｖ1，Ｖ2が共に、
（Ｅ＜）（Ｒ11＋Ｒ12＋Ｒ13）Ｅ／Ｒ13＜Ｖ1＝Ｖ2
＜（Ｒ14＋Ｒ15）Ｅ／Ｒ15
を満たすことである。これにより、ＡＮＤゲート機能を有することが判る。この回路は、いずれの抵抗Ｒ11〜Ｒ15に断線故障が生じても、いずれのトランジスタＴr1〜Ｔr7に故障が生じても出力が発生しない特性を有する。即ち、２つの入力端子に入力信号がないのに出力を発生することはなく、且つ、２つの入力端子の一方の入力信号だけで出力を発生しないフェールセーフな特性をもつ。
そして、ウィンドウコンパレータは、図14において各入力端子Ｉn1，Ｉn2に関する各抵抗Ｒ11〜Ｒ15を非対称に設定して入力端子Ｉn1，Ｉn2の入力閾値を異ならせることで構成できる。
また、図中、破線で示すように、別の整流回路301を設け、この整流出力を一方の入力端子（例えばＩn1）側に帰還することで、帰還されている側の入力端子Ｉn1に与えられる入力信号をトリガ信号とし、他側の入力端子Ｉn2の入力信号をホールド信号とするフェールセーフな自己保持回路が構成できる。
尚、フェールセーフ・ウィンドウコンパレータ／ＡＮＤゲートを用いて自己保持回路を構成する場合、トリガ信号と帰還信号の干渉を緩和するため、図15のようにトリガ信号の入力端子Ｉn1とは別に帰還信号入力用の入力端子Ｉn1′を設けてもよい。
図11及び図12の回路構成では、検出信号ＰＴは一度生成されると、第１及び第２光カーテン５，21のどちらか一方が遮光されない限り発生し続ける。このため、ワークの交換作業がなければスライドの下降動作が連続して実行されてしまう虞れがある。
これを防止するため、スライドの１往復毎に検出信号ＰＴをリセットする回路構成例を図16に示す。
図16において、信号Ｐ4は、クランク式プレス機械のスライド２の１往復毎に生成されるクランク角の検出信号であり、スライド上昇区間の例えばクランク角240°〜270°でＯＦＦ（論理値０）となる信号である。
クランク式プレス機械では、例えばカムスイッチを用いてクランク角の検出を行っている。そして、クランク角度に応じて、スライドが上死点（クランク角度で０°）付近の所定範囲（例えばクランク角度で340°〜上死点後15°の範囲）に存在することを示す信号であってスライドが前記所定範囲内にある時に出力レベルが論理値１となる信号Ｐ1と、スライドを上記所定範囲内に停止させるための信号であってスライドの上昇区間の所定範囲（例えばクランク角度300°〜345°の範囲）で論理値０となる信号Ｐ2と、スライドが上昇過程にあることを示す信号であってスライドの所定の上昇区間（例えばクランク角度で180°〜350°）で論理値１とな信号Ｐ3と、スライドの上昇区間の所定範囲（例えばクランク角度で240°〜270°）で論理値０となる前述の信号Ｐ4とを、それぞれ生成する。図17に、上記各信号Ｐ1〜Ｐ4のタイムチャートを示す。
クランク角の検出信号をフェールセーフな構成とするには、例えば、交流信号を整流回路で整流する方法を用いればよい。この場合、整流回路出力が高レベルの時が論理値１、低レベルの時が論理値０に各々対応する。尚、クランク角の検出信号をフェールセーフとする構成は、例えば特開平６−１４７３９８号公報等で公知である。
図16は、図11の回路において、スライド１往復毎に検出信号ＰＴをリセットする構成であり、信号ＬD∧ＬDnと信号Ｐ4とをＡＮＤゲートＡ２に入力し、その論理積出力を自己保持回路Ｍ１のホールド入力とするものである。
かかる構成によれば、スライド１往復毎に、ＡＮＤゲートＡ２の論理積出力がなくなって自己保持回路Ｍ１からの検出信号ＰＴがリセットされる。従って、スライド１往復毎に検出信号ＰＴが生成されることになる。ここで、ＡＮＤゲートＡ２がリセット手段の機能を有する。
また、図12の回路の場合は、図18に示すように、自己保持回路Ｍ２のホールド端子に信号Ｐ4を直接入力し、ＡＮＤゲートＡ１の一方の入力端子に、信号ＬD∧ＬDnを入力するようにすればよい。ここで、自己保持回路Ｍ２がリセット手段の機能を有する。
また、図19（Ａ）に示すように、信号
即ち、図19（Ａ）の回路では、信号ＬDの立上がり検出回路31と、信号ＬDnの立上がり検出回路32を設ける。これら立上がり検出回路31，32は、同図（Ｂ）に示すようなコンデンサとダイオードで構成した微分回路を用いればよい。Ｍ３，Ｍ４は自己保持回路、Ａ３はＡＮＤゲートである。
かかる構成では、作業者の手がワーク交換作業で第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNに侵入した後、退出する時、初めに第１光カーテン５の遮光がなくなり信号ＬDが立ち上がって、立上がり検出回路31の出力により自己保持回路Ｍ３の出力が生成される。次に、第２光カーテン21の遮光がなくなり、信号ＬDnが立ち上がってＡＮＤゲートＡ３の論理出力が発生すると共に、立上がり検出回路32の出力で自己保持回路Ｍ４から検出信号ＰＴが発生する。
尚、本発明装置では、作業者の作業意志の伝達を明確にするため、図９の防護柵25を、図20に示すように構成するとよい。即ち、図11、図12の回路の信号ＰＴは作業者の手の進入の判断を伴っていないので、屋外作業で図９の点線Ｊで示すように小鳥が光ビームを遮ってしまったり塵が飛んできた時等に作業者の意志に反してスライド起動の運転許可信号が生じないように、側面全面及び作業者によるワーク挿入領域となる開口部25ａを除く正面側領域を防護柵で覆い、開口部25ａの上方の柵部分は、挿入した手が見えるようにプラスチック等の透明部材25ｂで構成する。また、始動ボタン24の位置は、図21に示すように、第２光カーテン21の下方で、始動ボタン24を操作する時に直接作業者の手が第２光カーテン21の光ビーム群を遮光しないような位置に配置してもよい。
図22には、第１及び第２光カーテンを用いて一行程運転を実現するための退出検出回路の例を示す。
運転ボタンを用いたプレス機械の一行程運転は、作業者が一度運転ボタンを押すと、運転許可信号が与えられておればスライドが自動的に下降し、作業者の手が運転ボタンを越える、即ち、図２に示す危険領域ＤNに侵入しても、危険領域Ｄ監視用の光カーテン５が遮断されない限り、スライドは下降するような運転である。
図22（Ａ）に、このような一行程運転制御を自動的に行えるようにした退出検出回路の構成例を示す。
図22（Ａ）において、第１及び第２光カーテン５，21の各出力信号ＬD，ＬDnは、図13と同様の構成を有する倍電圧整流回路ＲＥＣ３，ＲＥＣ４によって整流され整流出力Ｖ0に電源電圧ＶCCが重畳されて加算される。倍電圧整流回路ＲＥＣ３からの出力信号ｙは、ウィンドウコンパレータＷ３と自己保持回路Ｍ20のトリガ端子側に入力する。ウィンドウコンパレータＷ３の出力は、倍電圧整流回路ＲＥＣ５で整流されて自己保持回路Ｍ20のホールド入力となる。そして、ウィンドウコンパレータＷ３と自己保持回路Ｍ20の各下限閾値ＴL3，ＴL4を、それぞれ図22（Ｂ）に示すように、ＶCC＜ＴL3＜ＶCC＋Ｖ0、ＶCC＋Ｖ0＜ＴL4＜ＶCC＋２Ｖ0に設定する。
作業者の手が危険領域Ｄ、ＤNを退出する時のプロセスは、図22（Ｂ）に示す通り、出力信号ＬDが復帰し、続いて出力信号ＬDnが復帰する。従って、倍電圧整流回路ＲＥＣ３の出力信号ｙは、両光カーテン５，21の出力の変化に対して図22（Ｂ）に示すようにステップ状に変化する。これにより、作業者の手が危険領域Ｄを退出した時にウィンドウコンパレータＷ３から出力が発生し、危険領域ＤNから退出した時に自己保持回路Ｍ20がトリガされて両危険領域Ｄ，ＤNから作業者の手が退出したことを示す退出検出信号ＰＴが発生する。そして、この回路では、退出検出信号ＰＴが発生した後は、作業者の手が危険領域ＤNに侵入してもウィンドウコンパレータＷ３の出力によって自己保持回路Ｍ20からの退出検出信号ＰＴは継続して発生し、作業者の手が危険領域Ｄに侵入した時に自己保持回路Ｍ20の出力が停止する。即ち、自己保持回路Ｍ20の出力信号ＰＴは、図22（Ｂ）に示す通り退出時と侵入時とでヒステリシスを持つ。つまり、光カーテン21で初めて作業者の手の退出を論理値１として通報し、作業者の手が危険領域内に入ると光カーテン５で論理値０として通報する。
かかる構成のように、退出検出信号ＰＴにヒステリシスを持たせることで、プレス機械の一行程運転による自動化を図ることができる。
図23に、スライドの上昇区間中に作業者の手の侵入、退出の順序を踏まえて作業者によりワークのセット作業が正常に行われた時のみ退出検出信号を発生する回路例を示す。
図23（Ａ）において、Ｍ21、Ｍ22は、自己保持回路、400は、図22（Ａ）に示した自己保持回路Ｍ20の負の整流出力信号の立上がり成分を抽出するための微分回路、ＲＥＣ６〜７は整流回路を示す。また、信号Ｐ1、Ｐ3は図17に示すクランク角の検出信号で、信号Ｐ1はクランク角340°〜15°の範囲でＯＮとなり、信号Ｐ3はクランク角180°〜350°の範囲でＯＮとなる。自己保持回路Ｍ20は、図22（Ａ）に示すものである。
図23（Ｂ）のタイムチャートに示すように、ワークセットのため作業者の手が危険領域Ｄに侵入して光カーテン５が遮断されると自己保持回路Ｍ20の出力信号ＰＴは消滅する。これにより、負の整流出力信号ＰＴ″が立上がりその微分信号が自己保持回路Ｍ21のトリガ端子に入力する。この時、スライドの上昇区間であれば、自己保持回路Ｍ21のホールド端子に入力する信号Ｐ1と信号Ｐ3の論理和信号（Ｐ1∨Ｐ3，記号∨は論理和を示す）が論理値１であるので、自己保持回路Ｍ２１から出力が発生し、自己保持回路Ｍ22のトリガ端子に入力する。その後、ワークセット終了により作業者の手が危険領域ＤNから退出し光カーテン21から出力が発生し、自己保持回路Ｍ20の出力信号ＰＴが復帰し、自己保持回路Ｍ22のホールド端子に前記出力信号ＰＴが入力することにより、自己保持回路Ｍ22から最終的な退出検出信号ＰＴ′が発生する。
かかる構成によれば、スライドの上昇区間（180°〜15°の範囲）において、作業者の手の侵入動作と退出動作が行われた時のみ最終的な退出検出信号ＰＴ′が発生する。
次に、本発明の第１実施形態について説明する。
この実施形態は、スライド２の自動起動制御の継続を許す条件を定め、この継続許可条件が満足されているか否かを監視する監視回路を設け、定めた条件が満足している時に自動起動の継続を許可するものである。継続許可の条件を監視する目的は、従来の運転ボタンの情報の１つである作業者の意志を確認するためである。
図24に上記実施形態の回路構成を示す。尚、図８の実施形態と同一要素には同一符号を付す。
図24において、スライド２の自動起動制御の継続許可条件が満足されているか否かを監視し満足されている時に自動起動許可信号ＡＳ′を発生する許可条件監視手段としての許可条件監視回路40を設ける。この許可条件監視回路40は、例えば、始動ボタン24のＯＮ操作によりセットされる自動起動指令を、継続許可条件が満たされたことを示す継続許可信号ＡＳの発生で記憶し、始動ボタン24がＯＦＦであることを条件として自動起動許可信号ＡＳ′を発生する。
自動起動制御回路41は、前記許可条件監視回路40の自動起動許可信号ＡＳ′を入力し、この自動起動許可信号ＡＳ′が発生状態にあれば検出信号ＰＴの入力毎にスライド運転信号Ｏｐを発生する構成である。
図25に、許可条件監視回路40の回路例を示す。この回路40は、継続許可条件として作業者の危険側誤り動作、例えば、スライド下降中に第１の危険領域Ｄに接近する動作を監視する構成例である。
図25において、ＯＲゲートＯＲ１は、信号ＬD∧ＬDnと信号Ｐ1∨Ｐ3の論理和演算を行い継続許可信号ＡＳを発生する（記号∨は論理和を示す）。信号Ｐ1，Ｐ3は、図17のクランク角の検出信号で、前述のように、信号Ｐ1はスライド上死点付近の角度範囲例えば340°〜15°の間でＯＮ（論理値１）となる信号、信号Ｐ3はスライド上昇区間の角度例えば180°〜350°でＯＮ（論理値１）となる信号である。自己保持回路Ｍ５は、始動ボタン24のＯＮ信号（論理値１）でセットされ、ＯＲゲートＯＲ１の出力信号で始動ボタン24のＯＮ信号をホールドする。ＡＮＤゲートＡ４は、始動ボタン24のＯＦＦ信号と自己保持回路Ｍ５の出力信号の論理積演算を行い、自動起動許可信号ＡＳ′を自動起動制御回路41のＡＮＤゲートＡ５に入力する。自動起動制御回路41のＡＮＤゲートＡ５は、前記自動起動許可信号ＡＳ′と検出信号ＰＴの論理積演算を行い、スライド運転信号Ｏｐを発生する。
通常、作業者は、スライド上昇区間（安全なクランク角の区間）の範囲でワーク交換作業を行うので、クランク角180°〜15°の範囲（論理的にはＰ1∨Ｐ3＝１の発生範囲）では光カーテン５，21は遮光されてよい。従って、信号Ｐ1∨Ｐ3＝１の範囲では、人体無しを示す信号ＬD∧ＬDnが停止しても、作業者の正常な作業動作として継続許可信号ＡＳは停止せず自己保持回路Ｍ５の出力は自己保持される。
一方、スライド２がクランク角15°を越えて下降行程（15°〜180°）にある時は信号Ｐ1∨Ｐ3＝０であり、この時に作業者が第１の危険領域Ｄに侵入して第１及び第２光カーテン５，21が遮光された場合は危険であり、人体無しを示す信号ＬD∧ＬDnの消滅（ＬD∨ＬDn＝０、即ち、ＬD＝０又はＬDn＝０、即ち、ＬD∧ＬDnの消滅）でＯＲゲートＯＲ１からの継続許可信号ＡＳが停止する。これにより、自己保持回路Ｍ５の出力が停止して自動起動許可信号ＡＳ′が消滅する。その後、危険領域Ｄ，ＤNからの退出によって検出信号ＰＴが生成されても、自動起動許可信号ＡＳ′がなくスライド運転信号Ｏｐは生成されず自動起動運転は停止する。その後、自動起動運転を行うには、再度、始動ボタン24のＯＮ操作を行う必要がある。このような運転操作は、プレス機械運転では再起動防止制御と呼ばれ、この再起動防止が図25で実現されることを意味している。
尚、自動起動許可信号ＡＳ′の発生条件として始動ボタン24のＯＦＦ信号を使用するのは、始動ボタン24のＯＮ信号の生成が、始動ボタン24のＯＮ側故障でないことを確認するためである。即ち、始動ボタン24が正常な時のみ自動起動許可信号ＡＳ′が生成する構成としている。従って、ＡＮＤゲートＡ４は始動ボタンＯＦＦ確認手段の機能を備える。
次に、図25の自己保持回路Ｍ５のホールド端子に入力する継続許可信号ＡＳを生成するための別の回路例を示す。
図26は、継続の許可条件として作業者の不安定な動作、例えば、退出した後に直ちに再度侵入するような動作を監視して継続許可信号ＡＳを生成する回路例である。尚、当然、ワーク交換作業は１回の入退出で完了することを前提とする。
図26において、オフ・ディレー回路ＯＦＤ２，ＯＦＤ４は、光カーテン５，21が共に透光の状態から共に遮光の状態に移行するための許容時間Ｔ２，Ｔ４を設定する。オフ・ディレー回路ＯＦＤ３は、逆に、光カーテン５，21が共に遮光の状態から共に透光の状態に移行するための許容時間Ｔ３を設定する。オン・ディレー回路ＯＮＤ１は、前記継続許可条件である退出してから再度侵入することが許されない時間ＴＤｘを設定する。
図27に図26の回路動作のタイムチャートを示す。
図27から明らかなように、危険領域Ｄ，ＤNを退出（ＬD∧ＬDn＝１）した後、時間ＴＤｘ経過する以前に再度侵入
危険領域Ｄ，ＤNを退出した後、時間ＴＤｘ経過してから侵入した場合は、オン・ディレー回路ＯＮＤ１の出力が生成されており、人体無しを示す信号ＬD∧ＬDnがＯＦＦしてから人体有りを示す信号
従って、正常な作業者のワーク交換作業においては、ＯＲゲートＯＲ２からの継続許可信号ＡＳは発生し続けるが、前述のように、危険領域Ｄ，ＤNを退出してから所定時間ＴＤｘを経過する以前に再度侵入した場合には、オフ・ディレー回路ＯＦＤ４の出力が停止した時点で継続許可信号ＡＳが消滅する。
次に、図28及び図29に継続の許可条件として、所定の作業間隔時間で作業が行われることを監視して継続許可信号ＡＳを生成する場合の回路例を示す。
作業時間間隔を監視するのは、作業間隔が必要以上に開いて自動起動モードに設定されていることを忘れて作業が行われることを防止するためである。即ち、作業間隔が必要以上に開いた後に検出されるワーク交換作業（侵入検出の信号
図28において、人体有りを示す信号
かかる構成では、人体有りを示す信号
図29は、クランク角の検出信号をタイミング信号として用いて作業間隔時間を監視する回路例である。
図29において、信号
かかる構成では、自己保持回路Ｍ７の出力は、スライド１往復毎に強制的にクランク角240°でリセットされる。ワーク交換作業の開始が自己保持回路Ｍ７のリセット後、オフ・ディレー回路ＯＦＤ６で設定される遅延時間を越えると、継続許可信号ＡＳは消滅し、図25の自己保持回路Ｍ５はリセットされて自動起動許可信号ＡＳ′は消滅する。
図30は、作業者の誤り動作として、退出後、自動起動が開始された直後、或いは同時に再度侵入してしまう動作を監視する回路例である。
図30において、出力信号ＭOFFを所定時間遅延させるオン・ディレー回路ＯＮＤ２と、このオン・ディレー回路ＯＮＤ２の出力と信号ＬD∧ＬDnの論理和を演算するＯＲゲートＯＲ３とで構成される。出力信号ＭOFFは、スライド２を起動するソレノイドバルブに電流が流れていないことを検出する電流ゼロセンサの出力で、電流が流れていない時に論理値１となる。出力信号ＭOFFをフェールセーフに生成する電流ゼロセンサは、例えば特開平６−２０１７３３号公報や米国特許５，５６８，０５９号明細書等で公知である。
かかる構成では、退出後、自動起動が開始されて出力信号ＭOFFが消滅した状況で再度侵入すると、ＯＲゲートＯＲ３の出力、即ち継続許可信号ＡＳが停止する。尚、スライド２は作業者の侵入で急停止されるから、信号ＬD∧ＬDn＝０（侵入検出）と殆ど同時に出力信号ＭOFFが立上がってＯＲゲートＯＲ３の出力が直ちに発生する虞れがあるので、オン・ディレー回路ＯＮＤ２を設けて継続許可信号ＡＳがＯＦＦした時のＯＦＦ時間を確保する。
尚、退出後、作業ミスに気付いて再度侵入するような状況を考慮した場合、退出検出後にスライドの起動を、作業に支障のない程度の時間遅延することは、作業者の安全確保において有効である。
従って、図31に示すように、図８及び図24等に示す退出検出回路22からの検出信号ＰＴを遅延手段としてのオン・ディレー回路ＯＮＤ３で所定時間遅延させて最終的な検出信号ＰＴ′を生成するとよい。
かかる構成とすれば、オン・ディレー回路ＯＮＤ３の設定時間内に作業ミスに気付けば、自動起動は開始されない。
次に、図32に本発明の第２実施形態を示す。
これは、最初に手動でスライド２を起動し、スライド２が下死点を通過した後に自動起動に移行する構成とした自動起動制御回路例である。尚、前述の各実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図32において、本実施形態の自動起動制御回路50は、３つのＡＮＤゲートＡ５，Ａ６，Ａ７と、自己保持回路Ｍ８と、ＯＲゲートＯＲ４とを備えて構成される。
許可条件監視回路51は、図25に示すものと略同様であるが、自己保持回路Ｍ５のトリガ入力信号として、始動ボタン24のＯＮ信号の代わりに自己保持回路Ｍ８の自己保持出力信号が入力する構成である。信号Ｐ2は、前述したように、スライド２を上死点範囲（340°〜15°）で停止させるためのブレーキ作動開始のタイミングを定める停止信号で、クランク角の検出信号でクランク角例えば300°〜345°の間でＯＦＦとなる。
かかる構成では、継続許可信号ＡＳが発生している状況で、始動ボタン24が押されると、ＡＮＤゲートＡ７の出力によってＯＲゲートＯＲ４から手動起動信号としてスライド運転信号Ｏｐ′が発生してスライド２が下降を開始する。同時に、自己保持回路Ｍ８のトリガ端子にもＡＮＤゲートＡ７の出力が入力する。スライド２が下死点（クランク角180°）を通過すると、信号Ｐ2∧Ｐ3によりＡＮＤゲートＡ６からの出力により自己保持回路Ｍ８から出力が発生しＯＲゲートＯＲ４に入力するので、スライド２が下死点を通過した後は、始動ボタン24を離しても自動上昇する。また、自己保持回路Ｍ８の出力は自己保持回路Ｍ５のトリガ端子にも入力するので、継続許可信号ＡＳが生成されている状況でスライド２が下死点を通過すると、自己保持回路Ｍ５から出力が発生する。これにより、始動ボタン24のＯＦＦと同時にＡＮＤゲートＡ４から自動起動許可信号ＡＳ′が発生する。自己保持回路Ｍ８の出力は、クランク角300°で信号Ｐ2がＯＦＦした時点で消滅し、ＯＲゲートＯＲ４からの手動操作に基づくスライド運転信号Ｏｐ′は以後発生しない。
その後は、作業者のワーク交換作業毎に退出検出回路22から発生する退出検出信号ＰＴに基づいてＡＮＤゲートＡ５から自動起動信号としてスライド運転信号Ｏｐが発生して自動起動運転制御に移行する。
ここで、前記ＡＮＤゲートＡ７とＯＲゲートＯＲ４とで、手動起動信号発生手段を構成し、ＡＮＤゲートＡ５，Ａ６及び自己保持回路Ｍ８で自動起動信号発生手段を構成する。
尚、図32を簡略化した回路例として、図33のように構成してもよい。
即ち、図32の自己保持回路Ｍ８及びＡＮＤゲートＡ６を省略し、自己保持回路Ｍ５のトリガ端子にＡＮＤゲートＡ８を介して始動ボタン24のＯＮ信号と信号Ｐ3の論理積出力を入力し、始動ボタン24をＯＮ操作することで、自己保持回路Ｍ５から出力を発生させて自動起動許可信号ＡＳ′を生成させる。尚、この回路では、図示しないが、始動ボタン24のＯＮ操作で発生するＯＮ信号を直接に手動のスライド運転信号Ｏｐ′として発生させればよい。
次に、図34に、本発明の第３実施形態を示す。
本実施形態は、始動ボタン24の手動操作によってスライドを起動させた後に自動起動制御に移行する自動起動制御回路例である。尚、前述の実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
図34において、本実施形態の自動起動制御回路60は、ＡＮＤゲートＡ９，Ａ10と、自己保持回路Ｍ９と、ＯＲゲートＯＲ５とで構成される。許可条件監視回路61は、図25と同様で始動ボタン24のＯＮ操作で自己保持回路Ｍ５をトリガして自動起動許可信号ＡＳ′を生成する構成である。信号Ｐ2，Ｐ3は前述したクランク角の検出信号である。
かかる構成では、スライド２が正常に所定の上死点範囲に停止している状態で、作業者によるワーク交換作業が完了して第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNから退出すれば、退出検出回路22から検出信号ＰＴが発生すると共に、ＯＲゲートＯＲ５の出力によりＡＮＤゲートＡ９から出力が発生する。この状態で、始動ボタン24をＯＮ操作すると、継続許可信号ＡＳが発生していれば自己保持回路Ｍ５から自動起動許可信号ＡＳ′が発生し、ＡＮＤゲート10からの出力によって自己保持回路Ｍ９が自動起動信号としてスライド運転信号Ｏｐを発生してスライド２が下降を開始する。
その後は、信号Ｐ2のＯＦＦ毎に自己保持回路Ｍ９はリセットされるが、前記自動起動許可信号ＡＳ′は、継続許可信号ＡＳが発生している限り自己保持されるので、ワーク交換作業完了による検出信号ＰＴの発生毎にスライド運転信号Ｏｐが発生して自動起動運転制御に移行する。この際、スライド下降中（信号Ｐ3はＯＦＦ）に、第１及び第２の危険領域Ｄ，ＤNに作業者が侵入すれば、ＯＲゲートＯＲ５の出力が停止するためスライド運転信号Ｏｐは直ちに停止する。
尚、図34において、信号ＬD∧ＬDnの代わりに、信号ＬDをＯＲゲートＯＲ５に入力するよう構成すれば、スライド下降中に第２の危険領域ＤNへの侵入を許す一行程運転による自動運転制御が可能である。
次に、図35に本発明の第４実施形態を示す。
この実施形態は、図８の構成に退出検出を用いたオーバーラン監視回路を付加したものである。尚、図８と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図35において、オーバーラン監視回路70は、自己保持回路Ｍ10，Ｍ11と、ＡＮＤゲートＡ11，Ａ12，Ａ13と、ＯＲゲートＯＲ６とを備えて構成される。
ＡＮＤゲートＡ11には、図示しない準備ボタンのＯＮ信号と信号Ｐ1が入力する。ＡＮＤゲートＡ11の出力は自己保持回路Ｍ10のトリガ端子に入力する。ＯＲゲートＯＲ６には、信号Ｐ1、信号Ｐ3及び自己保持回路Ｍ11の出力が入力し、ＯＲゲートＯＲ６の出力は、前記自己保持回路Ｍ10のホールド端子に入力する。自己保持回路Ｍ10の出力は、ＡＮＤゲートＡ12の一方の入力端子に入力し、ＡＮＤゲートＡ12の他方の入力端子には、前記準備ボタンのＯＦＦ信号が入力する。ＡＮＤゲートＡ12の出力は、ブレーキ正常信号ＯＶＲとして自動起動制御回路23に入力すると共に、ＡＮＤゲートＡ13の一方の入力端子に入力する。ＡＮＤゲートＡ13の他方の入力端子には信号Ｐ2が入力する。ＡＮＤゲートＡ13の出力は、前記自己保持回路Ｍ11のホールド端子に入力し、自己保持回路Ｍ11のトリガ端子には、退出検出回路22の検出信号ＰＴが入力する。前記退出検出回路22は、図16或いは図18の回路構成を備えるもので、検出信号ＰＴはスライド１往復毎にリセットされる。
尚、前記準備ボタンは、スライド起動を開始するための始動ボタン24とは別のもので、電源投入後にスライド起動制御をセットするためのものである。
次に、動作を説明する。
スライド２が上死点範囲（クランク角340°〜15°）に停止し信号Ｐ1がＯＮの状態にある時、準備ボタンが押されるとＡＮＤゲートＡ11から出力が発生する。自己保持回路Ｍ10のホールド端子には、信号Ｐ1によりＯＲゲートＯＲ６の出力が印加されているので、自己保持回路Ｍ10から出力が生成される。準備ボタンが正常にＯＦＦすれば、そのＯＦＦ信号によりＡＮＤゲートＡ12から、ブレーキ正常信号ＯＶＲが生成されて自動起動制御回路23に入力する。ブレーキ正常信号ＯＶＲはＡＮＤゲートＡ13にも入力し、この時、信号Ｐ2（クランク角300°〜345°でＯＦＦ）はＯＮなので、ＡＮＤゲートＡ13から出力が生成される。そして、退出検出回路22の検出信号ＰＴで自己保持回路Ｍ11から出力が生成されてＯＲゲートＯＲ６を介して自己保持回路Ｍ10のホールド端子に入力するので、自己保持回路Ｍ10は出力を継続する。
自動起動制御回路23は、ブレーキ正常信号ＯＶＲが発生していることを条件に、検出信号ＰＴの生成によってスライド２を自動起動してスライドの下降が開始する。スライド２の下降により信号Ｐ1はＯＦＦになるが、スライド下降中は信号Ｐ2によって自己保持回路Ｍ11はホールドされ、自己保持回路Ｍ10の出力は継続してブレーキ正常信号ＯＶＲは生成され続ける。
スライド２がクランク角300°の位置に達するとブレーキの機能が動作し、この時信号Ｐ2がＯＦＦとなり、検出信号ＰＴは既にリセットされて消滅しているので自己保持回路Ｍ11の出力が停止するが、それ以後は、信号Ｐ3（クランク角180°〜350°でＯＮ）と信号Ｐ1によって自己保持回路Ｍ10の出力は継続する。ブレーキの機能が正常ならば、スライド２は上死点範囲（信号Ｐ1のＯＮ範囲）に停止するので、信号Ｐ1で自己保持回路Ｍ10がホールドされている間にワーク交換作業の完了で再度自己保持回路Ｍ11から出力が発生する。従って、ブレーキの機能が正常であれば、ブレーキ正常信号ＯＶＲは継続して発生し、自動起動制御回路23によって検出信号ＰＴの入力毎にスライド２の自動起動が行われる。
ブレーキの機能が異常でスライド２がクランク角15°以内に停止しない場合は、信号Ｐ1のＯＦＦと同時に、自己保持回路Ｍ10の出力が消滅する。これにより、ＡＮＤゲートＡ12からのブレーキ正常信号ＯＶＲも消滅し、自動起動制御回路23のスライド自動起動制御は停止する。スライド運転を再開するには、準備ボタンを手動操作してブレーキ正常信号ＯＶＲを生成する必要がある。
次に、図36に本発明の第５実施形態を示す。
本実施形態は、オーバーラン監視回路からのブレーキ正常信号ＯＶＲを自動起動継続の許可条件に含め、最初から自動起動制御する構成である。
図36において、許可条件監視回路80は、図35で述べたオーバーラン監視機能を含み、オーバーラン監視を継続許可条件に含めて自動起動許可信号ＡＳ′を生成する構成である。
即ち、図35のオーバーラン監視回路にＡＮＤゲートＡ14を付加し、ＡＮＤゲートＡ14の一方にＯＲゲートＯＲ６の出力を入力し、ＡＮＤゲートＡ14の他方の入力に、前述した図25、図26、図28〜図30のいずれか或いはこれらを組み合わせて得られる継続許可信号ＡＳを入力し、ＡＮＤゲートＡ14の出力を自己保持回路Ｍ10のホールド端子に入力する構成とする。これにより、ＡＮＤゲートＡ12の出力信号が、ブレーキ正常信号ＯＶＲを継続許可条件として含む自動起動許可信号ＡＳ′となる。尚、本実施形態では、図35の準備ボタンに代えて始動ボタンのＯＮ信号をＡＮＤゲートＡ11に、ＯＦＦ信号をＡＮＤゲートＡ12に入力している。
退出検出回路22は、自動起動許可信号ＡＳ′と信号Ｐ4との論理積演算を行うＡＮＤゲートＡ15の出力を自己保持回路Ｍ２のホールド入力とする構成を除いて、図18に示すものと同様の構成である。
そして、自動起動許可信号ＡＳ′と退出検出信号ＰＴに基づく最終的な検出信号ＰＴ′の入力により、図34の自動起動制御回路60によってスライド２の自動起動運転制御が実行される。
かかる構成では、継続許可の条件が満足されていて継続許可信号ＡＳが発生している状態で、始動ボタン24をＯＮ操作した後にＯＦＦした時に、ＡＮＤゲートＡ12からブレーキ正常信号ＯＶＲ含む自動起動許可信号ＡＳ′が発生する。そして、作業者のワーク交換作業の完了によって退出検出信号ＰＴが発生して自己保持回路Ｍ11がセットされる。そして、オン・ディレー回路ＯＮＤ３を介して最終的な検出信号ＰＴ′が発生すると、自動起動制御回路60からの運転信号Ｏｐによってスライド２の自動起動運転制御が開始される。
かかる構成によれば、継続許可条件が成立しない時、又はスライド２がオーバーランした時は、自己保持回路Ｍ10の出力が消滅し、ＡＮＤゲートＡ12からの自動起動許可信号ＡＳ′が停止してスライド自動起動運転は停止する。自動起動運転制御を再開するには、始動ボタン24を操作する必要がある。
尚、自動起動制御回路60のＯＲゲートＯＲ５に入力する光カーテン信号が、信号ＬDの場合にはスライド下降時に第２の危険領域ＤNへの侵入を許す一行程運転制御となり、信号ＬD∧ＬDnとすれば第２の危険領域ＤNへの侵入も許さない安全一行程運転制御になる。
次に、図37に本発明の第６実施形態を示す。
本実施形態は、最初の起動は手動で行いスライドが下死点を通過した時点で自動起動運転に移行する自動起動制御と、手動起動回路による手動起動運転とを選択できる手動／自動両用のものである。尚、前述の各実施形態と同一要素には同一符号を付して説明を省略する。
図37において、本実施形態のプレス機械の自動スライド運転制御装置は、オーバーラン監視回路101と、許可条件監視回路102と、退出検出回路103と、手動起動回路104と、手動起動運転信号の発生も兼ねる自動起動制御回路105とを備えて構成される。
前記オーバーラン監視回路101は、自己保持回路Ｍ11のトリガ入力が後述する自動起動制御回路105のＯＲゲートＯＲ７からの出力であることを除いて、図35に示したものと同様の構成である。前記ＯＲゲートＯＲ７には、後述する退出検出回路103の検出信号ＰＴに基づく最終的な検出信号ＰＴ′が入力しているので、このオーバーラン監視回路101も、検出信号ＰＴ′を用いてオーバーラン監視を行う構成である。
前記許可条件監視回路102は、自己保持回路Ｍ５の入力信号を除いて図25に示す回路と同様である。前記自己保持回路Ｍ５は、トリガ端子には自動起動制御回路105の自己保持回路Ｍ13の出力が入力し、ホールド端子にはＡＮＤゲートＡ16によるブレーキ正常信号ＯＶＲと継続許可信号ＡＳの論理積出力が入力する。従って、ブレーキの機能が正常か否かが自動運転の継続許可条件として含まれる構成である。
前記退出検出回路103は、図36に示す回路と同様である。
手動起動手段としての前記手動起動回路104は、ＡＮＤゲートＡ17，Ａ18と自己保持回路Ｍ12とを備えて構成される。ＡＮＤゲートＡ17は、信号Ｐ4とブレーキ正常信号ＯＶＲの論理積演算を行う。自己保持回路Ｍ12は、始動ボタン24のＯＦＦ信号をトリガ入力とし、前記ＡＮＤゲートＡ17の出力をホールド入力としている。ＡＮＤゲートＡ18は、自己保持回路Ｍ12の出力と始動ボタン24のＯＮ信号の論理積演算を行う。従って、スライド２がオーバーランしていないことを条件に、始動ボタン24のＯＮ操作で手動起動信号Ｋが発生する構成となっている。
前記自動起動制御回路105は、ＡＮＤゲートＡ19と、ＯＲゲートＯＲ７，ＯＲ８と、自己保持回路Ｍ13とを備えて構成される。ＡＮＤゲートＡ19は、前記手動起動信号Ｋと第１光カーテン５の信号ＬDとの論理積演算を行う。ＯＲゲートＯＲ７は、オン・ディレー回路ＯＮＤ３からの検出信号ＰＴ′とＡＮＤゲートＡ19の出力との論理和演算を行う。自己保持回路Ｍ13は、ＯＲゲートＯＲ７の出力をトリガ入力とし、信号Ｐ2と信号Ｐ3の論理積信号Ｐ2∧Ｐ3をホールド入力とする。ＯＲゲートＯＲ８は、ＯＲゲートＯＲ７の出力と自己保持回路Ｍ13の出力の論理和演算を行いスライド運転信号Ｏｐを発生する。従って、手動起動時は、始動ボタン24のＯＮ操作毎にＯＲゲートＯＲ７からの出力に基づいて手動によるスライド運転信号Ｏｐが発生する。また、自動制御時は、オン・ディレー回路ＯＮＤ３からの退出検出信号ＰＴ′の発生毎に自動制御によるスライド運転信号Ｏｐが発生する。
そして、自動起動運転と手動起動運転の切換えは、第２光カーテン21の電源スイッチ（図示せず）の入／切によって行うことができる。即ち、第２光カーテン21の電源スイッチの入／切によって第２光カーテン21の信号ＬDnの発生が制御でき、電源入りでは検出信号ＰＴ′が発生可能で自動起動が可能となり、電源切りでは検出信号ＰＴ′は発生せず自動起動ができない。従って、第２光カーテン21の電源スイッチが切換え手段の機能を有する。
次に動作を説明する。
まず、自動起動制御の場合について説明する。
最初のスライド起動は、始動ボタン24のＯＮ操作で行う。スライド２が正常位置に停止していれば、始動ボタン24のＯＮ操作により、手動起動回路104のＡＮＤゲートＡ18から手動起動信号Ｋが発生する。手動起動信号Ｋの発生で、ＡＮＤゲートＡ19の出力が発生し、ＯＲゲートＯＲ７を介してＯＲゲートＯＲ８からスライド運転信号Ｏｐが発生しスライド２が起動を開始する。同時に、オーバーラン監視回路101の自己保持回路Ｍ11がセットされ出力が生成される。
スライド２が下死点を通過すると、自動起動制御回路105の自己保持回路Ｍ13の出力が信号Ｐ2∧Ｐ3によって自己保持され自動上昇する。また、自己保持回路Ｍ13の出力によって許可条件監視回路102の自己保持回路Ｍ５の出力が生成され、始動ボタン24がＯＦＦしていればＡＮＤゲートＡ４から自動起動許可信号ＡＳ′が生成する。第２光カーテン21が動作状態にあれば、その後は、作業者のワーク交換作業の完了毎に発生する退出検出信号ＰＴ′の発生によってＯＲゲートＯＲ７を介してＯＲゲートＯＲ８から自動的にスライド運転信号Ｏｐが発生し、自動起動制御に移行する。
手動起動運転の場合は、第２光カーテン21の電源を切る。これにより、検出信号ＰＴ′は発生しない。従って、ブレーキ正常信号ＯＶＲが生成されていば、作業者の始動ボタン操作のみでスライド運転信号Ｏｐが発生し、スライド２の１往復毎に信号Ｐ2でリセットされる。このため、スライド１往復毎の始動ボタン操作による手動運転が実行できる。
次に、この装置で使用する光カーテンの構成について述べる。
光カーテンの投光器及び受光器は、各々ある指向性を持つ。このため、図38で示すように、間隔ｒで対峙している投光器Ａと受光器Ｂの中心軸からある距離ｄの位置に反射板Ｃ（例えば鏡）を置くと、反射板Ｃからの反射光により投受光器Ａ、Ｂの中心軸上でない所からも光を受光する。反射板Ｃで反射して受光器Ｂで受光される光は、恰も投光器Ａが反射板Ｃを挟んで図中Ａ′（点線で示す）の位置にあるかのように受信されることは公知である。
図39は、投光器Ａと受光器Ｂの指向角が共に半値角で４度の場合と、２度の場合とにおいて、受光器Ｂの中心軸上の受信レベルが14ｄＢ低下した時に「受光なし」を示す光カーテンを用い、鏡面状反射板Ｃを図38のように置いた時に受光器Ｂの受信レベルが14ｄＢ低下する反射板Ｃの中心軸からの距離ｄcと投受光器Ａ，Ｂ間距離ｒとの関係の測定結果である。
図39から明らかなように、投受光器間距離ｒが大きくなる程、また、投受光器の指向性が低くなる程、中心軸からの距離ｄcは大きくなることが分かる。
図40（Ａ）は、反射板Ｃが任意の向きをとれるものとして、投受光器間隔ｒを３ｍに固定し上述の閾値−14ｄＢに達する反射板Ｃの中心軸上からの距離ｄcの測定結果の例である。
図40（Ａ）で、曲線ａは、投光器Ａと受光器Ｂの指向角が共に半値角で２度の場合であり、中心軸から反射板Ｃまでの距離ｄcが最も遠くなる位置は投受光器間の中央となる。曲線ｂは、投光器Ａの指向角を半値角で約４度、受光器Ｂの指向角を半値角で約５度とした場合であり、中心軸から反射板までの距離ｄcが最大となる位置が中央より受光器Ｂ側に寄っている。そして、上述の閾値−14ｄＢに達する反射板Ｃの距離ｄcと向きは、図40（Ｂ）で示すように投受光器間の場所によって異なる。
図39、図40の測定結果は、安全装置に適用される光線式センサとして以下の意味を持つ。
（１）例えばボルスタ上若しくは光カーテン近くに金属製物体等の反射物体が存在すると、例え光カーテン中心軸上の光ビームを作業者の手が遮ったとしても、反射物体による反射光が受光されて作業者の手の侵入を通報できない虞れがある。特に、図41に示すように光カーテンの縦に複数並んだ光ビーム列に対して平行に反射物体が存在する場合、これら光ビームの全てがこの状況に陥る。
（２）投光器と受光器の指向性を異ならせることによって、反射光の影響が存在する反射板の投受光器中心軸上からの最大距離を、投光器側若しくは受光器側に移動させることができる。殊に、現状の投光素子と受光素子を用いて投光器若しくは受光器を設計する場合、投光器に比較して受光器の指向角を狭くすることが難しい。
上記（２）の特徴を利用して、反射物体による中心軸からの影響範囲を狭くする光カーテンの構成例を図42に示し説明する。
図42において、光カーテンの縦に複数例えばｍ個並べた一対の投光素子ａnと受光素子ｂn（ｎ＝１〜ｍ）を、交互に逆に配置する。即ち、光カーテンの一方側には、投光素子ａn（ｎ＝１，３，・・・，ｍ−１）と受光素子ｂn（ｎ＝２，４，・・・，ｍ）を配置し、他方側には、投光素子ａn（ｎ＝２，４，・・・，ｍ）と受光素子ｂn（ｎ＝１，３，・・・，ｍ−１）を配置する。そして、上から一番目と二番目、三番目と四番目のように縦方向に並ぶ２つの受光素子の出力の論理積演算の結果が論理値１となった時に「受光有り」とする。
かかる構成によれば、図43に示すように、光カーテンの一方の受光素子側における反射板の影響範囲が曲線ａであり、他方の受光素子側における反射板の影響範囲が曲線ｂとなる。従って、両受光素子の論理積演算結果、即ち、一方と他方の各受光素子の受光レベルが共に閾値を越える時のみ受光があるとすれば、反射板の影響する範囲は、図43の曲線ａと曲線ｂが重なった斜線領域となり、それぞれの曲線ａ，ｂの中心軸からの最大距離ｄaに比較して中心軸からの最大距離ｄbを短くでき、反射板の影響範囲を狭くできる。
従って、プレス機械に適用する光カーテンを構成する場合、光カーテンを構成する縦に並ぶ複数の投光素子ａnと受光素子ｂnを、図42のように構成すれば、これらの投光素子／受光素子列に平行に反射物体が存在する場合、実質的に反射光による影響範囲を狭くすることができ、光カーテンの信頼性が向上し、延いては作業者の安全性を向上できる。
次に、上記（１）の問題について述べる。
例えば、図１に示すプレス機械（光カーテン５と運転ボタン４を備えるプレス機械）では、光カーテン５とボルスタ３との距離は、1.6Ｔｃｍ（Ｔの単位はｍｓ）と定められている。ここで、Ｔは作業者が光カーテンを遮ってからスライドが停止するまでの時間である。運転ボタンは、この距離1.6Ｔの外側に配置される。ところで、光カーテン５の複数並んだ投受光素子に縦に平行に反射物体がボルスタ正面にある場合、作業者はボルスタ上のワーク交換作業ができない。従って、光カーテンに対する反射物体からの反射光の影響を考える場合、作業に差し支えない所に反射物体が置かれた場合である。
例えば、作業者の作業範囲が図40（Ａ）で投受光器間の中央から７５ｃｍ（α−β間）の範囲とすると、図40（Ａ）の曲線ｂの特性を持つ光カーテンを用いた場合、前記作業範囲（α−β間）外に反射物体が置かれた時に、投受光器の中心軸から最大で約７ｃｍ程度、実質ボルスタに近い所に恰も光カーテンが存在することになる虞れがある。ここで、例えば図８等に示す２つの光カーテン５，21に基づいたプレス機械の運転制御の場合、作業者の手が光カーテン21を遮った時、スライド起動許可の信号は消滅する。しかし、反射物体の反射光の影響を考えると、光カーテン21が例えば図40（Ａ）の曲線ｂの特性であれば、光カーテン21の位置から７ｃｍボルスタに近づいた位置に作業者の手が侵入して初めてスライド起動許可の信号が消滅する場合が起こる。このようなトラブルを避けるには、光カーテン21より７ｃｍ奥にもう一つの光カーテン５を配置すればよい。このようにすれば、万一、反射物体が光カーテン21から７ｃｍ奥に置かれても、この反射物体で光カーテン５が遮られることになる。
次に、光カーテンの縦に並ぶ光軸の幅（光軸間隔）について述べる。
手の指を検出するには光カーテンの光軸間隔は１０ｍｍとされる場合がある。本発明のシステムでは、光カーテン21と光カーテン５のどちらが遮られてもスライドの起動許可の信号を発生しない。よって、作業者の手は光カーテン21と光カーテン５のいずれで検出されてもよい。
従って、図44（Ａ）〜（Ｃ）に示すように両光カーテン５，21を構成・配置するとよい。ここで、図44の（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は図（Ａ）を上面から見た略図、（Ｃ）は図（Ａ）を正面から見た略図である。図中、ａ1n，ａ2n（ｎ＝１，２，・・・）は各光カーテン５，21の投光素子を示し、ｂ1n，ｂ2nは各光カーテン５，21の受光素子を示す。
即ち、各光カーテン５，21の間隔ｇを、前述のように反射光の影響を考慮して配置すると共に、各光カーテン５，21の各光軸間隔ｆを２０ｍｍとして、互いの光カーテン５，21の光軸を縦方向に１０ｍｍずらして配置する。
かかる構成によれば、反射物体の影響を低減できるだけでなく、正面から見た時に両光カーテン５，21による光軸が実質的に１０ｍｍ間隔で存在し、各光カーテン５，21については光軸数を半分に減らすことができ、各光カーテン５，21のコストを低減できる。
また、図45のように、各光カーテン５，21それぞれを、図44で説明した位置関係で配置した２列の投受光素子列を設けるようにしてもよい。
この場合、光カーテン５においては、図中手前側の光軸は、ボルスタから1.6Ｔより遠くに位置するから、例え手前側の光軸間（間隔が２０ｍｍ）を指が通過しても、手の平の厚い所でその光軸が遮断されて手を検出できる。従って、ボルスタから1.6Ｔの所に１０ｍｍの幅で光軸を並べる場合に比べて、反射物体からの反射光による影響を避けることができる利点があるだけでなく、各光カーテン５，21の光軸数は１０ｍｍ幅の光カーテンと同数であって、光センサのコストは大幅に上昇することがない。
尚、図44及び図45の構成において、各光カーテンの縦方向の投受光素子の配置を、図42のように、交互に反対向きにすれば反射物体の影響範囲が減少する。
図46は、光カーテンの指向性を高める別の構成例である。
図46において、光カーテンの投光素子ａn或いは受光素子ｂnの前面に、中心軸に平行に導光管Ｕを設ける。導光管Ｕは例えば中空パイプ等を用いればよい。導光管Ｕの中空部分の直径をＤａ、導光管Ｕの長さをＬａ、投光素子から出射、或いは受光素子に入射する光ビームと投光素子ａn或いは受光素子ｂnの中心軸とのなす最大角度をθとすると、中空部分の直径Ｄａを小さくする程、また、導光管Ｕの長さＬａを長くする程、θを小さくでき、投光素子ａn或いは受光素子ｂnの指向性を高めることができる。
そして、このような導光管Ｕを投光素子或いは受光素子の前面に設けて指向性を高めれば、図47に示すように互いに対向した光カーテンの投光器Ａ側或いは受光器Ｂ側が例えば振動等によって図中ω方向に回転して中心軸のズレが起こった時、受光器Ｂ側から受光出力が発生せず、このズレを検出できるようになる。従って、投光素子ａn或いは受光素子ｂn自体の指向性が高くない場合でも、振動等による光カーテンの光軸のずれが検出可能となる。
尚、導光管Ｕの代わりに、投光素子ａn或いは受光素子ｂnの前面に凸レンズを設けても指向性を高めることができ、同様の効果を得ることができる。
次に、スライド駆動の信号伝達経路に関して述べる。
プレス機械では、スライド駆動のための運転信号伝達は通常リレー接点のスイッチングで行われる。このため、リレー接点の溶着故障は、直ちに危険側誤りとなるので、スライド１往復毎にバックチェックを行って（後述のＢ接点がＯＮすることをチェックする）溶着故障していないことがモニタされる（特開平８−２７３５０８号公報等参照）。尚、欧州規格ｐｒＥＮ５０１００−１で定義されるダイナミックな信号処理に基づいてスライド駆動の出力生成の構造をフェールセーフとすれば、バックチェックは不要である。具体的手段としては米国特許出願０８／１０８５７９で示される実施例が公知である。しかし、既存設備を用いる場合、インタフェースを変更する必要がある。
スライドの通電回路に励磁時ＯＮとなる２つのリレー接点（Ａ接点とする）を直列接続する２重系の場合、各リレーの非励磁時ＯＮとなるリレー接点（Ｂ接点とする）がＯＮしていること（Ａ接点がＯＦＦしていること）をモニタして初めて両方のＡ接点がＯＮするような起動時のチェックに基づくスイッチング制御が行われる。この場合では、一方のＡ接点が溶着しても、他方のＡ接点が正常ならば出力の遮断が可能である。しかし、両方とも溶着すれば、出力を遮断できない欠点がある。
また、図48は、スイッチＳＷBを常用遮断スイッチとし、スイッチＳＷAを非常用遮断スイッチとするＰＣＴ／ＪＰ９６／００８６６で公知の構成のスイッチ回路である。
この構成では、図49のタイムチャートで示すように、非常用遮断スイッチＳＷAは通常は電流を直接ＯＮ／ＯＦＦせず、常用遮断スイッチＳＷBが溶着した時、或いは出力側が短絡した時、１度だけ電流を遮断する。
しかし、常用遮断スイッチＳＷBの溶着／短絡故障は、入力信号がＯＦＦしないと分からない。入力信号があって、常用遮断スイッチＳＷBがＯＮしてよい状況で、本当は故障して遮断能力を失っているかもしれない。また、常用遮断スイッチＳＷBが正常な場合、入力信号のＯＦＦで直ちにスライドへの出力が遮断される（出力ｘが停止）。しかし、常用遮断スイッチＳＷBが短絡して非常用遮断スイッチＳＷAで出力を遮断する場合、オフ・ディレー回路の遅延時間ＴOFFだけ出力ｚが継続し応答が遅れる。これは、非常用遮断スイッチＳＷAで直接電流をＯＮ／ＯＦＦしない構成のスイッチ回路の宿命である。図中、ＴONはオン・ディレー回路の遅延時間を示す。
図50に、本発明のプレス機械の自動スライド運転制御装置に適用するスライド駆動のスイッチ回路例を示す。
図50において、本実施形態のスイッチ回路は、２つの常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2の並列回路を、非常用遮断スイッチＳＷAと直列に接続する。そして、入力信号（スライドの運転信号に相当する）に基づいて、制御手段としての制御回路200から発生する、図51のタイムチャートに示すような互いに相補の出力関係を持つ２相信号
かかる構成によれば、非常用遮断スイッチＳＷAがＯＮして通電してよい状況で、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2を交互にＯＮ／ＯＦＦすることで、短絡故障していないことを確認しつつ、連続的に通電することができる。もし、短絡故障があれば、たとえ入力信号があって通電してよい状況でも、非常用遮断スイッチＳＷAをＯＦＦして電流を遮断する。
従って、従来のような図48の構成のように入力信号をＯＦＦしないと常用遮断スイッチＳＷBの故障が判らないのに対して、入力信号がＯＮしている状態で常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2の故障に気付いたら直ちに出力を遮断できる利点がある。
次に、図52に、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のＯＦＦ確認に基づいて非常用遮断スイッチＳＷAをＯＮし、以後、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2の正常確認を、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のスイッチング動作（ＯＮ／ＯＦＦ動作）をモニタすることで、非常用遮断スイッチＳＷAのＯＮ継続を許可する前記制御回路200の基本構成図を示す。
図52において、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が共にＯＦＦしている状況（モニタ回路201からＯＦＦ確認信号ＶOFFが発生している）で入力信号が発生すると、ＡＮＤゲートＡ20から出力が発生し、オフ・ディレー回路ＯＦＤ10の出力信号ｚによって非常用遮断スイッチＳＷAがＯＮする。その後、オン・ディレー回路ＯＮＤ10で定まる遅延時間後に２相信号
図53に、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2としてトランジスタを使用した場合の、ＯＦＦ確認信号ＶOFFを生成するモニタ回路201及びスイッチング動作の正常確認信号ＶSWを生成するモニタ回路202，203の具体例を示す。
図53において、モニタ回路201は、電源電位ＶCCを抵抗ＲDを介して非常用遮断スイッチＳＷAと常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2との間の通電線に接続して構成される。また、110，111は整流回路、ＣＴ１，ＣＴ２はカレントセンサで、カレントセンサＣＴ１と整流回路110でモニタ回路202が構成され、カレントセンサＣＴ２と整流回路111でモニタ回路203が構成される。ＲＹはリレーで、そのＡ接点が非常用遮断スイッチＳＷAとなる。
かかる構成では、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が共にＯＦＦしている時に限り、モニタ回路201から電源電位ＶCCが抵抗ＲDを介してＯＦＦ確認信号ＶOFFとして発生する。常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のいずれか一方がＯＮしていれば、ＯＦＦ確認信号ＶOFFは０ボルトである。常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が交互にＯＮ／ＯＦＦしている場合に限り、カレントセンサＣＴ１，ＣＴ２には交流信号が流れ、整流回路110，111から整流信号ＡＣ１，ＡＣ２が生成され、両モニタ回路202，203から信号ＡＣ１，ＡＣ２が発生する。そして、この両信号ＡＣ１，ＡＣ２の論理積出力が図52に示す正常確認信号ＶSWとなる。常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2のいずれか一方がＯＮのままになると、対応するカレントセンサＣＴ１又はＣＴ２の１次側に所定レベルより大きい値の電流が流れ整流回路110又は111の出力が停止する。
図54に、図53のモニタ回路を用いて図52の回路をフェールセーフに実現する具体的な回路例を示す。
図54において、120は立上がり検出回路、121は増幅器、トランス及び整流回路で構成されるリレードライバ、122は発振器ＳＧ及びフリップ・フロップ回路Ｆ／Ｆを備える図52の２相信号発生回路である。コンデンサＣ1，Ｃ2は、４端子コンデンサであり、コンデンサＣ1はオン・ディレー回路ＯＮＤ10の機能を有し、コンデンサＣ2はオフ・ディレー回路ＯＦＤ10の機能を有する。
かかる構成において、入力信号が発生すると、その立上がりに基づく立上がり検出回路120の出力がＡＮＤゲートＡ21に入力する。この時に、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が共にＯＦＦ状態にあり、図53の回路からＯＦＦ確認信号ＶOFFが生成していれば、ＡＮＤゲートＡ21の出力に基づいてＯＲゲートＯＲ10の出力がＡＮＤゲートＡ20に印加され、ＡＮＤゲートＡ20から出力が生成される。これにより、リレードライバ121の出力に基づいてリレーＲＹが励磁され、その接点からなる非常用遮断スイッチＳＷAがＯＮする。
また、リレーＲＹの励磁により接点ｋ2がＯＮし、所定時間後に発振器ＳＧが動作し、フリップ・フロップ回路Ｆ／Ｆを介して互いの信号
常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2を図55に示すように、リレーＲＹ１，ＲＹ２のＡ接点（励磁時にＯＮする接点）で構成した時、ＯＦＦ確認信号ＶOFF及び正常確認信号ＶSWは、図56に示すようにリレーＲＹ１，ＲＹ２のＢ接点（励磁時ＯＦＦする接点）を利用して生成できる。
即ち、ＯＦＦ確認信号ＶOFFは、リレーＲＹ１，ＲＹ２の第１Ｂ接点Ｂ11，Ｂ21を直列接続して生成する。また、正常確認信号ＶSWは、図57に示すように、常用遮断スイッチＳＷB1，ＳＷB2が交互にＯＮ／ＯＦＦすることから、リレーＲＹ１，ＲＹ２の第２Ｂ接点Ｂ12，Ｂ22の交互のＯＮ/ＯＦＦ動作に基づく倍電圧整流回路130のコンデンＣの充放電により生成する。この場合、第２Ｂ接点Ｂ12，Ｂ22のどちらか一方が、ＯＮ側又はＯＦＦ側に固定すると、コンデンサＣは充放電を繰り返さなくなり、正常確認信号ＶSWは生成されない。
本実施形態によれば、図50のモニタ回路202，203を１つの回路で構成することができ、図52に示すＡＮＤゲートＡ22を省略することができる。
尚、本実施形態では、スイッチ回路を自動的にスライドを起動するプレス機械に適用した例を示したが、従来のような運転ボタン操作に基づいて手動でスライド駆動するプレス機械にも適用できることは言うまでもない。また、本発明のスイッチ回路は、プレス機械の可動部の通電回路に適用した場合について説明したが、プレス機械に限らず、負荷に通電するための通電回路を有する機械であればどのような機械にも適用できることは明らかである。
以上説明したように本発明によれば、第１及び第２の検出手段出力の時間的変化状態に基づいて作業者のワーク交換作業の完了を判断してスライドを自動起動するので、従来のような運転ボタン操作の必要がなく作業者の負担を軽減できる。そして、本発明では、プレス機械の運転制御のために生成する信号は、フェールセーフ制御の基本原理に基づいた運転許可を示す信号であって、出力停止の制御条件を与える信号ではない。従って、フェールセーフな構成である。また、作業者の異常な動作を監視し、異常な動作が行われた時に自動起動制御を停止する構成とすれば、スライドを自動起動制御する際の安全性がより向上する。
〔産業上の利用可能性〕
本発明は、プレス機械のスライド運転の自動運転化を、フェールセーフな構成で達成することができ、プレス作業の能率が向上し、作業者の安全を確実に確保できるので、産業上の利用可能性が大である。
Claims (27)
- ワークをセットしたボルスタ上にスライドを下降させて前記ワークを加工するプレス機械の自動スライド運転制御装置であって、
前記ボルスタを含んで設定される第１の危険領域内に人体が侵入したか否かを検出する第１の検出手段と、
前記第１の危険領域を含みその外側に設定される第２の危険領域内に人体が侵入したか否かを検出する第２の検出手段と、
前記第１の検出手段から人体無しの検出信号が発生し続いて前記第２の検出手段から人体無しの検出信号が発生した時に前記第１及び第２の危険領域からの人体退出を示す人体退出検出信号を発生する退出検出手段と、
該退出検出手段から人体退出検出信号が発生した時に前記スライドの自動起動信号を発生する起動制御手段と、
該起動制御手段による自動起動制御の継続許可条件が満足されているか否を監視し満足されている時に自動起動許可信号を発生する許可条件監視手段と、
を備え、
前記起動制御手段は、前記自動起動許可信号が発生している時のみ前記人体退出検出信号の発生により前記自動起動信号を発生する構成としたことを特徴とするフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。 - 前記退出検出手段は、前記第２の検出手段から人体有りの検出信号が発生し続いて前記第１の検出手段から人体有りの検出信号が発生した後、前記第１の検出手段から人体無しの検出信号が発生し続いて前記第２の検出手段から人体無しの検出信号を発生した時に、前記人体退出検出信号が発生する構成とした請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記退出検出手段は、人体退出時は前記第２の検出手段の人体無しの検出信号で人体退出と判断し人体退出検出信号を発生し、人体侵入時は前記第１の検出手段の人体有りの検出信号で人体侵入と判断し前記人体退出検出信号を停止する構成である請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記退出検出手段は、前記スライドの上昇区間内において、前記第１の検出手段から人体有りの検出信号が発生した後に前記第２の検出手段から人体無しの検出信号が発生した時のみ、前記第２の検出手段の人体無しの検出信号に基づいて人体退出検出信号が発生する構成である請求項３記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記ボルスタを囲むように、前記第２の危険領域周囲に、作業者のワーク挿入領域を除いて防護柵を設ける構成とした請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記防護柵は、前記ワーク挿入領域の上方柵部分を透明部材とする請求項５記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記許可条件監視手段は、スライド下降中に前記第１及び第２の検出手段の人体無しの検出信号が消滅した時に前記自動起動許可信号を停止する構成である請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記許可条件監視手段は、前記第１及び第２の検出手段からの人体無しの検出信号が発生してから所定時間以内に前記第１及び第２の検出手段から人体有りの検出信号が発生した時に前記自動起動許可信号を停止する構成である請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記許可条件監視手段は、前記第１及び第２の検出手段からの人体有りを示す信号の発生間隔が、予め設定した作業間隔時間を越えた時に前記自動起動許可信号を停止する構成である請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 作業者が手動操作する始動ボタンを設け、前記起動制御手段は、前記始動ボタンのＯＮ操作に基づいて動作可能にセットされて前記人体退出検出信号に基づいて自動起動信号を発生する構成である請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記起動制御手段は、前記始動ボタンのＯＮ操作で前記スライドの手動起動信号を発生する手動起動信号発生手段と、前記手動起動信号に基づいて起動されたスライドが下死点を通過した時にセットされて前記人体退出検出信号に基づいて前記自動起動信号を発生する自動起動信号発生手段とを備える構成である請求項10記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記起動制御手段は、前記始動ボタンがＯＮした後にＯＦＦしたことを確認する始動ボタンＯＦＦ確認手段を有し、前記始動ボタンＯＦＦ確認手段の確認信号の発生で動作可能にセットされる構成である請求項10記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- スライド上昇区間で前記退出検出回路からの退出検出信号をリセットするリセット手段を有する請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- スライド上昇区間で発生するブレーキ信号に基づいて前記スライドが上死点を含む所定範囲内の位置に停止したか否かを監視し前記所定範囲内に停止した時にブレーキ正常信号を発生するオーバーラン監視手段を備え、前記起動制御手段は、前記ブレーキ正常信号が発生した時に自動起動信号の発生が許可される構成である請求項13記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記オーバーラン監視手段は、前記所定範囲内にスライドが停止した状態で前記人体退出検出信号が発生した時に前記ブレーキ正常信号が継続される構成である請求項14記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記オーバーラン監視手段のブレーキ正常信号を前記許可条件監視手段に入力し、前記ブレーキ正常信号が発生している時に前記許可条件監視手段から自動起動許可信号の発生を可能とする構成である請求項14記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド起動運転制御装置。
- 作業者の手動操作に基づいてスライドの手動起動信号を発生する手動起動手段と、該手動起動手段によるスライド起動運転と前記起動制御手段によるスライド起動運転を切換え手段により選択可能に構成した請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記切換え手段は、前記第２の検出手段の電源スイッチであり、前記電源スイッチの投入で前記起動制御手段がセットされる構成である請求項17記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記人体退出検出信号を所定時間遅延して前記起動制御手段に入力する遅延手段を備える請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記第１及び第２の検出手段は、前記それぞれの危険領域の境界部にそれぞれ対向配置した発光素子と受光素子とからなるインタラプタ型光センサである請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記光センサは、互いに対向する発光素子及び受光素子が、前記危険領域の境界面に沿って垂直方向に複数個設けられる構成である請求項20記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記光センサは、前記危険領域の境界面の一方側の垂直方向に発光素子と受光素子を交互に配列し、他方側の垂直方向に前記一方側の発光素子と受光素子に対向させて受光素子と発光素子を交互に配列する構成である請求項21記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記第１の危険領域の境界面に設ける第１の光センサの光軸と、前記第２の危険領域の境界面に設ける第２の光センサの光軸とを、前記境界面を正面方向から見た時に境界面に沿って垂直方向にずらして配置する請求項21記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記起動制御手段からの自動起動信号に基づく駆動信号の発生により、前記スライドの通電回路を閉成するスイッチ回路が、前記起動信号の入力と同時にＯＮし入力停止から所定のオフ・ディレー時間後にＯＦＦする非常用遮断スイッチと、前記起動信号の入力から所定のオン・ディレー時間後にＯＮし入力停止と同時にＯＦＦする２つの常用遮断スイッチとを備え、前記２つの常用遮断スイッチを互いに並列接続して前記非常用遮断スイッチと直列接続する構成とし、前記２つの常用遮断スイッチを、互いに相補の関係を有する信号により交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動する構成である請求項１記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記非常用遮断スイッチは、前記２つの常用遮断スイッチが共にＯＦＦしていることを示すＯＦＦ確認信号によりＯＮ駆動され、前記２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦしている正常状態を示す正常確認信号により、ＯＮ状態が継続される構成である請求項24記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- プレス機械可動部の通電回路の開閉を制御するスイッチ回路を備えるプレス機械の自動スライド運転制御装置であって、前記通電回路に、前記可動部の起動信号の入力と同時にＯＮし入力停止から所定のオフ・ディレー時間後にＯＦＦする非常用遮断スイッチと、前記起動信号の入力から所定のオン・ディレー時間後にＯＮし入力停止と同時にＯＦＦする２つの常用遮断スイッチとを備えると共に、前記２つの常用遮断スイッチを互いに並列接続して前記非常用遮断スイッチと直列接続すると共に、前記２つの常用遮断スイッチを、前記起動信号に基づく互いに相補の関係を有する信号により交互にＯＮ／ＯＦＦ駆動する構成とする一方、前記２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦしていることを条件として前記非常用遮断スイッチを閉成保持する制御手段を設けたことを特徴とするフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
- 前記制御手段は、前記起動信号入力時に前記２つの常用遮断スイッチが共にＯＦＦしていることを示すＯＦＦ確認信号が発生していることを条件に前記非常用遮断スイッチのＯＮ駆動信号を発生し、前記起動信号に基づいて前記２つの常用遮断スイッチが交互にＯＮ／ＯＦＦしている正常状態を示す正常確認信号が発生していることを条件に前記非常用遮断スイッチのＯＮ駆動信号を継続して発生する構成である請求項26記載のフェールセーフなプレス機械の自動スライド運転制御装置。
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