JP7269744B2 - プレスブレーキ用安全装置、プレスブレーキ、及び安全監視方法 - Google Patents

Description

本発明は、上金型と下金型の間への異物の進入を監視するプレスブレーキ用安全装置、プレスブレーキ、及び安全監視方法に関する。

近年、曲げ加工の作業の安全性を十分に確保するために、プレスブレーキに光学式のプレスブレーキ用安全装置を装備することが多くなっている（特許文献１参照）。光学式のプレスブレーキ用安全装置は、上部テーブルの一方側に設けられかつ上金型の直下を通り幅方向（プレスブレーキの幅方向）に沿ってレーザ光等の監視光を投光する投光器と、上部テーブルの他方側に設けられかつ監視光を受光する受光器とを備えている。また、光学式のプレスブレーキ用安全装置は、上金型と下金型の間への異物の進入を監視するための監視コントローラを備えており、監視コントローラには、投光器及び受光器が接続されている。監視コントローラは、上部テーブルの下降動作中に、受光器の受光状態（受光結果）に基づいて、上金型と下金型の間に異物が進入したか否か判定する。そして、プレスブレーキの制御装置は、上金型と下金型の間に異物が進入した判定された場合には、上部テーブルの下降動作を停止するように昇降アクチュエータを制御する。

特開２００７－２０３３１０号公報

ところで、監視光が上金型の直下を通り幅方向に沿って投光されるため、下金型上又は下金型近傍に異物が存在しても、上金型が下金型に接近しない限り、監視コントローラが上金型と下金型との間に異物が進入したと判定することができない。そのため、光学式のプレスブレーキ用安全装置では、曲げ加工の作業の安全性を高いレベルで確保することは容易でないという問題がある。

また、同じ理由により、上金型の周辺の温度差による監視光の回折の影響によって上金型の影が拡大すると、金型と下金型との間に異物が存在していないのに、監視コントローラが上金型と下金型との間に異物が進入したと誤判定することがある。そのため、上部テーブルの下降動作が不必要に停止して、曲げ加工の作業が煩雑化するという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決するために、幅方向に沿って投光される監視光を用いることなく、上金型と下金型の間への異物の進入を監視できる、プレスブレーキ用安全装置、プレスブレーキ、及び安全監視方法を提供することを課題とする。

本発明の第１実施態様に係るプレスブレーキ用安全装置は、プレスブレーキにおける下金型の上方位置に幅方向に沿って設けられ、ワークの上面又は前記下金型の上面のまでの距離を検出する複数の距離センサと、前記上部テーブルの相対的な下降動作開始前に、複数の前記距離センサの検出値を大きさに応じて複数の種類に分類する検出値分類部と、複数の前記距離センサの検出値がワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類された場合又はその２種類に分類されたとみなされた場合に、前記下金型上のワークが適正であるか否かを判定する適正判定部と、上部テーブルの下部テーブルに対する相対的な下降動作中に、複数の前記距離センサの検出値に基づいて、上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定する進入判定部と、を備えている。

本発明の第１実施態様によると、前記上部テーブルの前記下部テーブルに対する相対的な下降動作中に、前記進入判定部は、複数の前記距離センサの検出値に基づいて、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定する。これにより、前記プレスブレーキの幅方向に沿って投光される監視光を用いることなく、複数の前記距離センサの検出値に基づいて、前記上金型と前記下金型の間への異物の進入を監視することができる。そのため、前記上金型の影の拡大を考慮することなく、前記下金型上又は前記下金型近傍に異物が存在していれば、前記上金型が前記下金型に接近していなくても、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したと判定することができる。

本発明の第１実施態様では、前記進入判定部は、複数の前記距離センサの検出値のうちのいずれかが、ワークの上面までの距離に相当する検出値及び前記下金型の上面までの距離に相当する検出値以外の異物までの距離に相当する検出値であるか否か判断することにより、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定してもよい。この場合に、前記進入判定部は、複数の前記距離センサの検出値のうちのいずれかが異物までの距離に相当する検出値であると判断した場合に、異物の大きさを算出し、異物の大きさが許容範囲を越えているか否か判断することにより、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定してもよい。

本発明の第１実施態様に係るプレスブレーキ用安全装置は、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したと判定された場合に、前記上部テーブルの相対的な下降動作を停止するための停止信号を出力する停止信号出力部を備えてもよい。

本発明の第１実施態様に係るプレスブレーキ用安全装置は、前記上部テーブルの相対的な下降動作開始前に、複数の前記距離センサの検出値を大きさに応じて複数の種類に分類する検出値分類部と、複数の前記距離センサの検出値がワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類された場合又はその２種類に分類されたとみなされた場合に、前記下金型上のワークが適正であるか否か判定する適正判定部と、を備えてもよい。また、本発明の第１実施態様に係るプレスブレーキ用安全装置は、前記下金型上のワークが適正であると判定された場合に、前記上部テーブルの相対的な下降動作を許可するための許可信号を出力する許可信号出力部を備えてもよい。

本発明の第１実施態様では、検出値分類部は、複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類できない場合に、ワークの幅寸法に対応する複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなし、それ以外の前記距離センサの検出値を前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなしてもよい。この場合に、本発明の第１実施態様に係るプレスブレーキ用安全装置は、ワークの幅寸法に対応する複数の前記距離センサの検出値のグループのばらつきがワークの反りとして許容範囲内であるか否か判定する反り判定部を備えてもよい。

本発明の第１実施態様では、検出値分類部は、複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類できない場合に、曲げ加工が箱曲げであることを条件して、ワークの端部側に対応する前記距離センサの検出値を除く、ワークの幅寸法に対応する複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループとみなし、ワークの幅寸法に対応する複数の前記距離センサの検出値以外の検出値を前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなしてもよい。

本発明の第１実施態様では、検出値分類部は、複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類できない場合に、複数の前記距離センサの検出値のうち、最大の検出値を前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループとみなし、前記最大の検出値からワークの厚み寸法を引いた値に近い検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループとみなし、残りの検出値を異物までの距離に相当する検出値のグループとみなしてもよい。この場合に、本発明の第１実施態様に係るプレスブレーキ用安全装置は、前記上部テーブルの相対的な下降動作開始前に、前記進入判定部は、異物の大きさを算出し、算出した異物の大きさが許容範囲を越えているか否か判断することにより、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定してもよい。

本発明の第２実施態様に係るプレスブレーキは、本発明の第１実施態様に係るプレスブレーキ用安全装置を備えている。

本発明の第３実施態様に係る安全監視方法は、プレスブレーキにおける下金型の上方位置に幅方向に沿って設けられかつワークの上面又は前記下金型の上面のまでの距離を検出する複数の距離センサを用い、上部テーブルの下部テーブルに対する相対的な下降動作中に、複数の前記距離センサの検出値に基づいて、上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定する。

本発明の第３実施形態によると、前記プレスブレーキの幅方向に沿って投光される監視光を用いることなく、複数の前記距離センサの検出値に基づいて、前記上金型と前記下金型の間への異物の進入を監視することができる。そのため、前記上金型の影の拡大を考慮することなく、前記下金型上又は前記下金型近傍に異物が存在していれば、前記上金型が前記下金型に接近していなくても、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したと判定することができる。

本発明によれば、曲げ加工の作業の煩雑化を抑えつつ、曲げ加工の作業の安全性を高いレベルで確保することができる。

図１は、本発明の実施形態に係るプレスブレーキの模式的な正面図である。 図２は、本発明の実施形態に係るプレスブレーキの制御ブロック図である。 図３は、上部テーブルの下降動作開始前における複数の距離センサの検出状態を示す模式図である。 図４（ａ）は、上部テーブルの下降動作開始前の正常状態における複数の距離センサによる検出の様子を示す模式図である。図４（ｂ）は、その状態における上部テーブルの下降動作開始前における複数の距離センサのセンサ位置と検出値との関係を示す図である。 図５（ａ）は、上部テーブルの下降動作開始前に下金型に反りのあるワークが支持された状態における、複数の距離センサによる検出の様子を示す模式図である。図５（ｂ）は、その状態における上部テーブルの下降動作開始前における複数の距離センサのセンサ位置と検出値との関係を示す図である。 図６（ａ）は、上部テーブルの下降動作中又は下降動作開始前に上金型と下金型との間に異物が進入した状態における、複数の距離センサによる検出の様子を示す模式図である。図６（ｂ）は、その状態における複数の距離センサのセンサ位置と検出値との関係を示す図である。 図７（ａ）は、上部テーブルの下降動作開始前に下金型上にフランジを有したワークが支持された状態における、複数の距離センサによる検出の様子を示す模式図である。図７（ｂ）は、その状態における上部テーブルの下降動作開始前における複数の距離センサのセンサ位置と検出値との関係を示す図である。 図８Ａは、本発明の実施形態に係るプレスブレーキの動作を示すフローチャート図である。 図８Ｂは、本発明の実施形態に係るプレスブレーキの動作を示すフローチャート図である。 図８Ｃは、本発明の実施形態に係るプレスブレーキの動作を示すフローチャート図である。

本発明の実施形態について、図１から図８Ｃを参照して説明する。

なお、本願の明細書及び特許請求の範囲において、「設けられる」とは、直接的に設けられることの他に、別部材を介して間接的に設けられることを含む意である。「異物」とは、例えば、作業者の指及び工具等、ワーク以外の物体のことをいう。「幅方向」とは、プレスブレーキの幅方向のことをいい、本発明の実施形態においては、左右方向のことをいう。「奥行方向」とは、プレスブレーキの奥行方向のことをいい、本発明の実施形態においては、前後方向のことをいう。「上下方向の距離」とは、鉛直方向の距離だけでなく、鉛直方向に僅かに傾斜した方向の距離を含む意である。

図面中、「ＦＦ」は前方向、「ＦＲ」は後方向、「Ｌ」は左方向、「Ｒ」は右方向、「Ｕ」は上方向、「Ｄ」は下方向をそれぞれ指している。図３、図４（ａ）、図５（ａ）、図６（ａ）、及び図７（ａ）における一点鎖線は、超音波を示している。図４（ｂ）、図５（ｂ）、図６（ｂ）、及び図７（ｂ）におけるセンサ位置の「ｃ」、「ｄ」、「ｅ」、「ｆ」、「ｇ」、「ｈ」、「ｉ」、「ｊ」は、対応する距離センサのアルファベット符号を示している。

図１に示すように、本発明の実施形態に係るプレスブレーキ１０は、上金型１２と下金型１４の協働により板状のワーク（板金）Ｗに対して曲げ加工を行う加工機である。また、プレスブレーキ１０は、本体フレーム１６を備えており、本体フレーム１６は、幅方向（左右方向）に離隔対向した一対のサイドプレート１８と、一対のサイドプレート１８を連結する複数の連結部材（図示省略）とを有している。

本体フレーム１６の下部には、幅方向に延びた下部テーブル２０が設けられている。下部テーブル２０の上側には、下金型１４を着脱可能に保持する下金型ホルダ２２が設けられている。また、本体フレーム１６の上部には、幅方向に延びた上部テーブル２４が昇降可能（上下方向へ移動可能）に設けられており、上部テーブル２４は、下金型ホルダ２２（下部テーブル２０）に上下に対向している。上部テーブル２４の下側には、上金型１２を着脱可能に保持する複数の上金型ホルダ２６が設けられている。各サイドプレート１８の上部には、上部テーブル２４を昇降させる昇降アクチュエータとして油圧式の昇降シリンダ２８が設けられている。更に、下部テーブル２０の背面側（後方）には、ワークＷを下金型１４に対して奥行方向（前後方向）に位置決めするためのバックゲージ３０（図２参照）が設けられている。

なお、上部テーブル２４を昇降可能に構成する代わりに、下部テーブル２０を昇降可能に構成してもよい。換言すれば、上部テーブル２４を下部テーブル２０に対して相対的に昇降可能すればよい。昇降アクチュエータとして油圧式の昇降シリンダ２８を用いる代わりに、昇降サーボモータ（図示省略）を用いてもよい。

図２に示すように、プレスブレーキ１０は、加工プログラムに基づいて、一対の昇降シリンダ２８及びバックゲージ３０等を制御する制御装置（ＮＣ装置）３２を備えている。制御装置３２は、コンピュータによって構成されており、制御装置３２には、加工プログラム、金型情報、ワーク情報、及び製品情報等を記憶するメモリ（図示省略）と、加工プログラムを実行するＣＰＵ（図示省略）とを有している。金型情報には、上金型１２の形状、各部位の寸法、及び配置位置、並びに下金型１４の形状、各部位の寸法、及び配置位置等を表す情報が含まれている。ワーク情報には、ワークＷの材質、形状、厚み、及び各部位の寸法等を表す情報が含まれている。製品情報には、製品（図示省略）の形状及び各部位の寸法等を表す情報が含まれており、曲げ加工が箱曲げの場合にはフランジの高さ寸法等を表す情報が含まれる。加工プログラムには、上部テーブル２４の下降動作開始前における上部テーブル２４と下金型１４の上面との距離を表す情報、及び上部テーブル２４の下降動作開始前における上部テーブル２４とワークＷの上面との距離を表す情報が含まれている。

プレスブレーキ１０は、上金型１２と下金型１４の間へのワークＷ以外の異物の進入を監視するプレスブレーキ用安全装置３４を備えている。そして、プレスブレーキ用安全装置３４の具体的な構成は、次の通りである。

図１及び図２に示すように、上部テーブル２４の下端側には、ワークＷの上面又は下金型１４の上面のまでの上下方向の距離を検出する複数の超音波式の距離センサ３６が幅方向（左右方向）に沿って設けられている。各距離センサ３６は、下金型１４又は下金型ホルダ２２に鉛直方向に対向している。複数の距離センサ３６の上部テーブル２４に対する高さ位置は、同じ高さ位置に位置している。

なお、複数の距離センサ３６を下金型１４の上方位置として上部テーブル２４の下端側に設ける代わりに、上金型１２、上金型ホルダ２６、又は本体フレーム１６における上部テーブル２４の正面側に固定された支持部材（図示省略）に設けてもよい。距離センサ３６は下金型１４又は下金型ホルダ２２に鉛直方向に対向しなくてもよい。プレスブレーキ用安全装置３４は、超音波式の距離センサ３６に代えて、レーザ式の距離センサ（図示省略）又は渦電流式の距離センサ（図示省略）等を用いてもよい。

プレスブレーキ１０は、上金型１２と下金型１４の間へのワークＷ以外の異物の進入を監視するための監視コントローラ３８を備えている。監視コントローラ３８は、コンピュータによって構成されており、監視コントローラ３８には、複数の距離センサ３６及び制御装置３２等が接続されている。また、監視コントローラ３８は、監視プログラム、センサ情報等を記憶するメモリ（図示省略）と、監視プログラムを実行するＣＰＵ（図示省略）とを有している。センサ情報には、各距離センサ３６の幅方向（左右方向）の位置等を表す情報が含まれる。

監視コントローラ３８のＣＰＵは、全ての距離センサ３６のうち、下金型１４に対応する複数の距離センサ３６以外の距離センサ３６の検出を無効にする。具体的には、例えば、図３に示す場合には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、全ての距離センサ３６ａ～３６ｌのうち、下金型１４に対応（上下に対向）する複数の距離センサ３６ｃ～３６ｊ以外の距離センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｋ，３６ｌの検出を無効にする。

図２に示すように、監視コントローラ３８のＣＰＵで実行される監視プログラムは、検出値分類部４０としての機能、適正判定部４２としての機能、許可信号出力部４４としての機能、進入判定部４６としての機能、停止信号出力部４８としての機能、及び反り判定部５０としての機能を有している。そして、検出値分類部４０、適正判定部４２、許可信号出力部４４、進入判定部４６、停止信号出力部４８、及び反り判定部５０の具体的な内容は、次の通りである。

検出値分類部４０は、例えばクラスタ分析を利用して、複数の距離センサ３６の検出値を大きさに応じて複数の種類に分類する。例えば、図４（ａ）（ｂ）に示す場合には、検出値分類部４０は、複数の距離センサ３６ｃ～３６ｊの検出値を、ワークＷの上面までの距離に相当する検出値（dv1）のグループと下金型１４の上面までの距離に相当する検出値（dv2）のグループの２種類に分類する。複数の距離センサ３６ｅ～３１ｈの検出値のグループが前者のグループになり、複数の距離センサ３６ａ，３６ｂ，３６ｉ，３６ｊの検出値のグループが後者のグループになる。

検出値分類部４０は、複数の距離センサ３６の検出値をワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループと下金型１４の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類できない場合に、ワークＷの幅寸法に対応する複数の距離センサ３６の検出値をワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなす。検出値分類部４０は、それ以外の距離センサ３６の検出値を下金型１４の上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなす。例えば、図５（ａ）（ｂ）に示す場合には、検出値分類部４０は、複数の距離センサ３６ｄ～３１ｉの検出値のグループをワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなし、複数の距離センサ３６ｃ，３６ｊの検出値のグループを下金型１４の上面までの距離に相当する検出値のグループとみなす。

適正判定部４２は、複数の距離センサ３６の検出値がワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループと下金型１４の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類された場合又はその２種類に分類されたとみなされた場合に、下金型１４上のワークＷが適正であるか否か判定する。具体的には、適正判定部４２は、所定の第１の要件から所定の第３の要件を満たす場合には下金型１４上のワークＷが適正であると判定する。適正判定部４２は、所定の第１要件から所定の第３要件うちのいずれかの要件を満たさない場合には、下金型１４上のワークＷが適正でないと判定する。

ここで、所定の第１要件とは、ワークＷの上面までの距離に相当する検出値ｄが、上部テーブル２４の下降動作開始前における上部テーブル２４とワークＷの上面との距離に一致又は略一致していることである。所定の第２要件とは、下金型１４の上面までの距離に相当する検出値が、上部テーブル２４の下降動作開始前における上部テーブル２４と下金型１４の上面との距離に一致又は略一致していることである。所定の第３要件とは、下金型１４の上面までの距離に相当する検出値から、ワークＷの上面までの距離に相当する検出値 を引いた差分が、ワークＷの厚みと同じ又は略同じになっていることである。なお、所定の第１要件から所定の第３要件を判断する際に、ワークＷの上面までの距離に相当する検出値及び下金型１４の上面までの距離に相当する検出値は、例えば平均値を用いる。

許可信号出力部４４は、下金型１４上のワークＷが適正であると判定された場合に、安全信号をＯＮする。換言すれば、許可信号出力部４４は、下金型１４上のワークＷが適正であると判定された場合に、上部テーブル２４の下降動作を許可するための許可信号を出力する。

図２及び図６（ａ）（ｂ）に示すように、進入判定部４６は、上部テーブル２４の下降動作中に、複数の距離センサ３６の検出値に基づいて、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入したか否か判定する。

具体的には、進入判定部４６は、複数の距離センサ３６の検出値のうちのいずれかが、ワークＷの上面までの距離に相当する検出値（dv1）及び下金型１４の上面までの距離に相当する検出値（dv2）以外の異物Ｅまでの距離に相当する検出値（dve）であるか否か判断する。例えば、図６（ａ）（ｂ）に示す場合には、進入判定部４６は、複数の距離センサ３６ｃ～３６ｊの検出値のうち、距離センサ３１ｆ，３１ｇが異物Ｅまでの距離に相当する検出値（dve）であると判断し、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入していると判定する。

進入判定部４６は、複数の距離センサ３６の検出値のうちいずれかが異物Ｅまでの距離に相当する検出値（dve）であると判断した場合に、異物Ｅの大きさを算出し、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えているか否か判断することにより、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入したか否か判定する。進入判定部４６は、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えている場合には、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入していると判定する。進入判定部４６は、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えていない場合には、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入していないと判定する。

ここで、異物Ｅの大きさとは、異物Ｅの高さと幅のことであり、異物Ｅの大きさが許容範囲を超えるとは、異物Ｅの高さ又は幅がいずれかが許容範囲（高さ又は幅の許容範囲）を超えることである。異物Ｅの高さは、異物Ｅまでの距離に相当する検出値(dve）に基づいて算出される。異物Ｅの幅は、異物Ｅまでの距離に相当する検出値（dve）を検出した距離センサ３６の幅方向（左右方向）の位置に基づいて算出される。なお、異物Ｅの高さ又は幅のいずれのみを異物Ｅの大きさとして用いてもよい。

停止信号出力部４８は、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入したと判定された場合に、安全信号をＯＦＦする。換言すれば、停止信号出力部４８は、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入したと判定された場合に、上部テーブル２４の下降動作を停止するための停止信号を出力する。

図２及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、反り判定部５０は、ワークＷの幅寸法に対応する複数の距離センサ３６（例えば３６ｃ～３６ｊ）の検出値のグループがワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなされた場合に、ワークＷの幅寸法に対応する複数の距離センサ３６の検出値のばらつきΔdがワークＷの反りとして許容範囲内であるか否か判定する。

図２及び図７（ａ）（ｂ）に示すように、検出値分類部４０は、ばらつきΔdがワークＷの反りとして許容範囲内でないと判定されかつ曲げ加工が箱曲げである場合に、ワークＷの両端部側に対応（上下に対向）する距離センサ３６の検出値に基づいて、フランジＦの高さを算出する。検出値分類部４０は、算出したフランジＦの高さが製品情報としてのフランジの高さ寸法と同じ又は略同じであることを条件として、ワークＷの両端部側に対応する距離センサ３６の検出値を除く、ワークＷの幅寸法に対応する複数の距離センサ３６の検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループとみなす。例えば、図７（ａ）（ｂ）に示す場合には、検出値分類部４０は、複数の距離センサ３６ｄ～３６ｉの検出値のグループから複数の距離センサ３６ｄ，３６ｉの検出値を除いた複数の距離センサ３６ｅ～３６ｈ をワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなす。検出値分類部４０は、複数の距離センサ３６ｃ，３６ｊの検出値のグループを下金型１４の上面までの距離に相当する検出値のグループとみなす。

検出値分類部４０は、ばらつきΔdがワークＷの反りとして許容範囲内でないと判定されかつ曲げ加工が箱曲げでない場合に、複数の距離センサの検出値のうち、最大の検出値を下金型１４の上面までの距離に相当する検出値のグループとみなす。また、検出値分類部４０は、最大の検出値からワークＷの厚み寸法を引いた値に近い検出値をワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループとみなし、残りの検出値を異物Ｅまでの距離に相当する検出値のグループとみなす。更に、進入判定部４６は、残りの検出値が異物Ｅ（図６（ａ）参照）までの距離に相当する検出値のグループとみなされた場合に、上部テーブル２４の下降動作開始前に、異物Ｅの大きさを算出し、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えているか否か判断することにより、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入したか否か判定する。

続いて、本発明の実施形態に係る安全監視方法を含めて、プレスブレーキ１０の動作について図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃ等を参照しながら説明する。本発明の実施形態に係る安全監視方法は、上金型１２と下金型１４の間における異物Ｅの有無を監視するための方法である。本発明の実施形態に係る安全監視方法は、距離検出ステップと、進入判定ステップとを備えている。

監視コントローラ３８のＣＰＵは、制御装置３２から金型情報、ワーク情報、及び製品情報を取得する（図８ＡにおけるステップＳ１０１）。次に、監視コントローラ３８のＣＰＵは、全ての距離センサ３６のうち、複数の下金型１４に対応する複数の距離センサ３６以外の距離センサ３６の検出を無効にする（図８ＡにおけるステップＳ１０２）。複数の距離センサ３６がワークＷの上面又は下金型１４の上面のまでの上下方向の距離を検出する（図８ＡにおけるステップＳ１０３）。そして、検出値分類部４０は、複数の距離センサ３６の検出値を大きさに応じて複数の種類に分類する（図８ＡにおけるステップＳ１０４）、更に、監視コントローラ３８のＣＰＵは、複数の距離センサ３６の検出値がワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループと下金型１４の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類されたか否か判断する（図８ＡにおけるステップＳ１０５）。

複数の距離センサ３６の検出値が２種類に分類された場合（図８ＡにおけるステップＳ１０５のＹｅｓの場合）には、適正判定部４２は、下金型１４上のワークＷが適正であるか否か判定する（図８ＡにおけるステップＳ１０６）。そして、下金型１４上のワークＷが適正である場合（図８ＡにおけるステップＳ１０６のＹｅｓの場合）には、許可信号出力部４４は、安全信号をＯＮにし（図８ＡにおけるステップＳ１０７）、換言すれば、上部テーブル２４の下降動作を許可するための許可信号を出力する。すると、制御装置３２は、一対の昇降シリンダ２８を制御して上部テーブル２４の下降動作を開始する（図８ＡにおけるステップＳ１０８）。上部テーブル２４の下降動作中における複数の距離センサ３６による検出を開始する（図８ＢにおけるステップＳ１０９、距離検出ステップ）
なお、下金型１４上のワークＷが適正でない場合（図８ＡにおけるステップＳ１０６のＮｏの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、異常が発生した旨を示すアラームを発生させる（図８ＡにおけるステップＳ１１０）。

上部テーブル２４の下降動作中に、進入判定部４６は、複数の距離センサ３６の検出値のうちいずれかが異物Ｅまでの距離に相当する検出値であるか否か判断する（図８ＢにおけるステップＳ１１１、進入判定ステップ）。複数の距離センサ３６の検出値のうちのいずれかが異物Ｅまでの距離に相当する検出値（dve）でない場合（図８ＢにおけるステップＳ１１１のＮｏの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、曲げ加工が完了したか否か判断する（図８ＣにおけるステップＳ１１２）。そして、曲げ加工が完了した場合（図８ＣにおけるステップＳ１１２のＹｅｓの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵ等は、一連の処理を終了する。曲げ加工が完了してない場合（図８ＣにおけるステップＳ１１２のＮｏの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、図８ＢにおけるステップＳ１１１に処理を戻す。

複数の距離センサ３６の検出値のうちのいずれもが異物Ｅまでの距離に相当する検出値（dve）である場合（図８ＢにおけるステップＳ１１１のＹｅｓの場合）には、進入判定部４６は、異物Ｅの大きさを算出し（図８ＢにおけるステップＳ１１３）、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えているか否か判断する（図８ＢにおけるステップＳ１１４）。そして、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えている場合（図８ＢにおけるステップＳ１１４のＹｅｓの場合）には、進入判定部４６は、上部テーブル２４の下降動作中に上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入していると判定する（図８ＢにおけるステップＳ１１５）。停止信号出力部４８は、安全信号をＯＦＦにし（図８ＢにおけるステップＳ１１６）、換言すれば、上部テーブル２４の下降動作を停止するための停止信号を出力する。すると、制御装置３２は、一対の昇降シリンダ２８を制御して上部テーブル２４の下降動作を停止する（図８ＢにおけるステップＳ１１７）。監視コントローラ３８のＣＰＵは、異常が発生した旨を示すアラームを発生させる（図８ＢにおけるステップＳ１１８）。

なお、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えていない場合（図８ＢにおけるステップＳ１１４のＮｏの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、図８ＢにおけるステップＳ１１１に処理を戻す。

一方、複数の距離センサ３６の検出値が２種類に分類されていない場合（図８ＡにおけるステップＳ１０５のＮｏの場合）には、検出値分類部４０は、ワークＷの幅寸法に対応する複数の距離センサ３６の検出値をワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなす。検出値分類部４０は、それ以外の距離センサ３６の検出値を下金型１４の上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなす（図８ＡにおけるステップＳ１１９）。そして、反り判定部５０は、ワークＷの幅寸法に対応する複数の距離センサ３６の検出値のばらつきΔdがワークＷの反りとして許容範囲内であるか否か判定する（図８ＡにおけるステップＳ１２０）。ばらつきΔdが許容範囲内である場合（図８ＡにおけるステップＳ１２０のＹｅｓの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、図８ＡにおけるステップＳ１０６に処理を移行する。

ばらつきΔdが許容範囲内でない場合（図８ＡにおけるステップＳ１２０のＮｏの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、曲げ加工が箱曲げであるか否か判断する（図８ＣにおけるステップＳ１２１）。曲げ加工が箱曲げである場合（図８ＣにおけるステップＳ１２１のＹｅｓの場合）には、検出値分類部４０は、ワークＷの両端部側に対応する距離センサ３６の検出値に基づいて、フランジＦの高さを算出する（図８ＣにおけるステップＳ１２２）。検出値分類部４０は、フランジＦの高さが製品情報としてのフランジの高さ寸法と同じ又は略同じであるか否か判断する（図８ＣにおけるステップＳ１２３）。

フランジＦの高さが製品情報としてのフランジの高さ寸法と同じ又は略同じである場合（図８ＣにおけるステップＳ１２３のＹｅｓの場合）には、検出値分類部４０は、ワークＷの両端部側に対応する距離センサ３６の検出値を除く、ワークＷの幅寸法に対応する複数の距離センサ３６の検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループとみなす（図８ＣにおけるステップＳ１２４）。また、監視コントローラ３８のＣＰＵは、図８ＡにおけるステップＳ１０６に処理を移行する。

なお、フランジＦの高さが製品情報としてのフランジの高さ寸法と同じ又は略同じでない場合（図８ＣにおけるステップＳ１２３のＮｏの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、異常が発生した旨を示すアラームを発生させる（図８ＡにおけるステップＳ１１０）。

曲げ加工が箱曲げでない場合（図８ＣにおけるステップＳ１２１のＮｏの場合）には、検出値分類部４０は、複数の距離センサの検出値のうち、最大の検出値を下金型１４の上面までの距離に相当する検出値のグループとみなす。また、検出値分類部４０は、最大の検出値からワークＷの厚み寸法を引いた値に近い検出値をワークＷの上面までの距離に相当する検出値のグループとみなす（図８ＣにおけるステップＳ１２５）。そして、検出値分類部４０は、最大の検出値と前記近い検出値との差がワークＷの厚み寸法と同じであるか否か判断する（図８ＣにおけるステップＳ１２６）。最大の検出値と前記近い検出値との差がワークＷの厚み寸法と同じである場合（図８ＣにおけるステップＳ１２６のＹｅｓの場合）には、検出値分類部４０は、残りの検出値を異物Ｅまでの距離に相当する検出値のグループとみなす（図８ＣにおけるステップＳ１２７）。

その後、進入判定部４６は、異物Ｅの大きさを算出し（図８ＣにおけるステップＳ１２８）、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えているか否か判断する（図８ＣにおけるステップＳ１２９）。そして、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えている場合（図８ＢにおけるステップＳ１２９のＹｅｓの場合）には、進入判定部４６は、上部テーブル２４の下降動作開始前に上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入していると判定する（図８ＣにおけるステップＳ１３０）。監視コントローラ３８のＣＰＵは、異常が発生した旨を示すアラームを発生させる（図８ＡにおけるステップＳ１１０）。異物Ｅの大きさが許容範囲を越えていない場合（図８ＢにおけるステップＳ１２９のＮｏの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、図８ＡにおけるステップＳ１０６に処理を移行する。

なお、最大の検出値と前記近い検出値との差がワークＷの厚み寸法と同じでない場合（図８ＣにおけるステップＳ１２６のＮｏの場合）には、監視コントローラ３８のＣＰＵは、異常が発生した旨を示すアラームを発生させる（図８ＡにおけるステップＳ１１０）。

続いて、本発明の実施形態の作用効果について説明する。

前述のように、上部テーブル２４の下降動作中に、進入判定部４６は、複数の距離センサ３６の検出値のうちいずれかが異物Ｅまでの距離に相当する検出値であるか否か判断することにより、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入したか否か判定する。これにより、幅方向に沿って投光される監視光を用いることなく、複数の距離センサ３６の検出値に基づいて、上金型１２と下金型１４の間への異物Ｅの進入を監視することができる。

そのため、上金型１２の影の拡大を考慮することなく、下金型１４上又は下金型１４近傍に異物Ｅが存在していれば、上金型１２が下金型１４に接近していなくても、上金型１２と下金型１４との間に異物が進入したと判定することができる。従って、本発明の実施形態によれば、曲げ加工の作業の煩雑化を抑えつつ、曲げ加工の作業の安全性を高いレベルで確保することができる。特に、進入判定部４６は、異物Ｅの大きさを算出し、異物Ｅの大きさが許容範囲を越えているか否か判断しているため、上金型１２と下金型１４との間に異物Ｅが進入したか否かについて精密な判定することができる。

また、ワークＷがフランジＦを有してあっても、上金型１２とワークＷとの間に異物Ｅが存在していれば、上金型１２と下金型１４との間に異物が進入したと判定することができる。従って、本発明の実施形態によれば、ワークＷの箱曲げを行う場合でも、曲げ加工の作業の安全性を高いレベルで確保することができる。

前述のように、上部テーブル２４の下降動作開始前に、複数の距離センサ３６がワークＷの上面又は下金型１４の上面のまでの上下方向の距離を検出する。そのため、本発明の実施形態によれば、ワークＷの厚みを検出したり、ワークＷの反りが許容範囲内であるか否か判定したりすることができ、プレスブレーキ用安全装置３４の有効利用を図ることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他、種々の態様で実施可能である。そして、本発明に包含される権利範囲は、前述の実施形態に限定されないものである。

１０ プレスブレーキ
１２ 上金型
１４ 下金型
１６ 本体フレーム
１８ サイドプレート
２０ 下部テーブル
２２ 下金型ホルダ
２４ 上部テーブル
２６ 上金型ホルダ
２８ 昇降シリンダ
３０ バックゲージ
３２ 制御装置
３４ プレスブレーキ用安全装置
３６（３６ａ～３６ｌ） 距離センサ
３８ 監視コントローラ
４０ 検出値分類部
４２ 適正判定部
４４ 許可信号出力部
４６ 進入判定部
４８ 停止信号出力部
５０ 反り判定部

Claims (10)

1. プレスブレーキにおける下金型の上方位置に幅方向に沿って設けられ、ワークの上面又は前記下金型の上面までの距離を検出する複数の距離センサと、
   上部テーブルの相対的な下降動作開始前に、複数の前記距離センサの検出値を大きさに応じて複数の種類に分類する検出値分類部と、
   複数の前記距離センサの検出値がワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類された場合又はその２種類に分類されたとみなされた場合に、前記下金型上のワークが適正であるか否かを判定する適正判定部と、
   前記上部テーブルの下部テーブルに対する相対的な下降動作中に、複数の前記距離センサの検出値に基づいて、上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定する進入判定部と、を備えたことを特徴とするプレスブレーキ用安全装置。
2. 前記進入判定部は、複数の前記距離センサの検出値のうちのいずれかが、ワークの上面までの距離に相当する検出値及び前記下金型の上面までの距離に相当する検出値以外の異物までの距離に相当する検出値であるか否か判断することにより、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定することを特徴とする請求項１に記載のプレスブレーキ用安全装置。
3. 前記進入判定部は、複数の前記距離センサの検出値のうちのいずれかが異物までの距離に相当する検出値であると判断した場合に、異物の大きさを算出し、異物の大きさが許容範囲を越えているか否か判断することにより、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定することを特徴とする請求項２に記載のプレスブレーキ用安全装置。
4. 前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したと判定された場合に、前記上部テーブルの相対的な下降動作を停止するための停止信号を出力する停止信号出力部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載のプレスブレーキ用安全装置。
5. 前記下金型上のワークが適正であると判定された場合に、前記上部テーブルの相対的な下降動作を許可するための許可信号を出力する許可信号出力部を備えたことを特徴とする
   請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載のプレスブレーキ用安全装置。
6. 前記検出値分類部は、複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類できない場合に、ワークの幅寸法に対応する複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなし、それ以外の前記距離センサの検出値を前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなし、
   更に、ワークの幅寸法に対応する複数の前記距離センサの検出値のばらつきがワークの反りとして許容範囲内であるか否か判定する反り判定部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載のプレスブレーキ用安全装置。
7. 前記検出値分類部は、複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類できない場合に、曲げ加工が箱曲げであることを条件して、ワークの端部側に対応する前記距離センサの検出値を除く、ワークの幅寸法に対応する複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループとみなし、ワークの幅寸法に対応する複数の前記距離センサの検出値以外の検出値を前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループとしてみなすことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載のプレスブレーキ用安全装置。
8. 前記検出値分類部は、複数の前記距離センサの検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類できない場合に、複数の前記距離センサの検出値のうち、最大の検出値を前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループとみなし、前記最大の検出値からワークの厚み寸法を引いた値に近い検出値をワークの上面までの距離に相当する検出値のグループとみなし、残りの検出値を異物までの距離に相当する検出値のグループとみなし、
   前記上部テーブルの相対的な下降動作開始前に、前記進入判定部は、異物の大きさを算出し、算出した異物の大きさが許容範囲を越えているか否か判断することにより、前記上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定することを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載のプレスブレーキ用安全装置。
9. 請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載のプレスブレーキ用安全装置を備えたことを特徴とするプレスブレーキ。
10. プレスブレーキにおける下金型の上方位置に幅方向に沿って設けられかつワークの上面又は前記下金型の上面のまでの距離を検出する複数の距離センサを用い、
    上部テーブルの相対的な下降動作開始前に、複数の前記距離センサの検出値を大きさに応じて複数の種類に分類し、
    複数の前記距離センサの検出値がワークの上面までの距離に相当する検出値のグループと前記下金型の上面までの距離に相当する検出値のグループの２種類に分類された場合又はその２種類に分類されたとみなされた場合に、前記下金型上のワークが適正であるか否かを判定し、
    前記上部テーブルの下部テーブルに対する相対的な下降動作中に、複数の前記距離センサの検出値に基づいて、上金型と前記下金型との間に異物が進入したか否か判定する安全監視方法。

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