JPH0352035B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、各種プレス機用安定装置の検出装
置として用いられる多光軸光電スイツチの改良に
関し、光軸の遮断状態の変化を検知、判断して、
その状態に応じて適切な制御信号を出力し得るよ
うにしたことを特徴とする状態判別形多光軸光電
スイツチに関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

従来から、プレス機による手・指などの切断事
故防止の安全装置として、手払式、機械式或いは
光線式など種々の方式の安全装置が使用されてい
るが、上記手払式や機械式の安全装置は、プレス
機の作動開始と同時に作業者の手を強制的に持ち
上げたり、プレス機前面で防御シヤツターが下降
するなど、その構造上プレス機の作動中は作業者
を物理的にプレス機から遠ざけるようにしたもの
であつた。従つてその都度プレス作業が中断し、
作業能率の低下を招いていたばかりでなく、特に
プレスブレーキ装置など、加工材料の一端を作業
者が手で支持してプレス加工を施す必要のある作
業などにおいては、全く採用できないという欠点
が見られたのである。

そこでこのような場合、反射形あるいは透過形
の投受光器を多数直線状に配列した光線式の検出
機構を備えた安全装置を使用し、プレス器の前面
にめぐらした多数の光軸の遮断状態を検知してプ
レス機の上部スライドの下降を急停止し得るよう
にしていた。これに使用される多光軸光電スイツ
チは、例えば、単一光軸検知方式では一光軸又は
それ以上の光軸が遮断された場合、また連続二光
軸検知方式では互いに隣り合う二光軸以上の連続
遮光状態が検知された場合、直ちにその検知信号
を出力し、上部スライドの下降を急停止するよう
にしたものであつたから、上記プレスブレーキ装
置のように加工材料を手で支持して作業する場合
には、材料自身の厚さや材料を傾けて挿入するこ
とにより光軸が遮断された場合にも即座にプレス
機の上部スライドが停止し、作業が開始できない
という問題点が見られたのである。

〔問題点を解決するための手段〕

このような実情に鑑み本発明では、複数組の投
受光器の受光符号をシリアルで順次入力し、１つ
の受光器が遮光状態にあるときにラツチ出力を行
う一遮光検知回路と、連続した２つの受光器が遮
光状態にあるときにラツチ出力を行う連続二遮光
検知回路とを備え、さらに作動開始時の一定時間
内に一遮光検知回路の出力があればラツチ出力を
行う記憶回路を備えている。そして、一遮光検知
回路出力、連続二遮光検知回路出力、および記憶
回路出力の３入力論理によつて成立して停止信号
を出力する出力ゲート回路を設け、この出力ゲー
ト回路の論理を上記記憶回路の出力がないときに
少なくとも一遮光検知回路出力があつたとき、お
よび上記記憶回路の出力があるときに連続二遮光
検知回路の出力があつたときに成立する関係とす
ることにより、上記問題点を解決したものであ
る。

〔作用〕

上述した手段において、一遮光検知回路ではた
とえば加工材料程度の幅を検知するようにし、連
続二遮光検知回路ではそれよりも幅が広い手指な
どを検知するという作用を行わしめている。又、
記憶回路では開始時に一遮光の検知があつたとき
には加工材料が存在するということを判別し、そ
の後の加工材料による一遮光検知に起因する誤作
動を防止する作用を行つている。そして、出力ゲ
ート回路においてこれら３入力論理を構成してい
るが、記憶回路が働いていないときに少なくとも
一遮光検知があればこれを異常とみなして停止信
号を出力し、記憶回路が働いているときには連続
二遮光検知があつて始めて異常とみなすことと
し、確実な安全のための制御機能を行わしてめい
るのである。

〔実施例〕

以下、本発明の状態判別形多光軸光電スイツチ
を図面に示す一つに実施例に基づいてさらに詳述
すると、第１図において１はプレス機の上部スラ
イド、２はその受板、３は例えば赤外発光ダイオ
ードからなる投光器、４…４及びフオトトランジ
スタからなる受光器５…５を交互に８組直線状に
配して成る投受光ユニツト、６は反射ミラーであ
つて、上記投受光ユニツト３と反射ミラー６はプ
レス機の作業域前面の互いに対向する位置に設け
られ、両者間の光軸の遮光状態を判別可能として
プレス機内への異物の侵入を検知し得るようにし
たものである。また７は上記投受光ユニツト３に
併設されるコントロールユニツトであつて、下述
する光軸の状態判別機能を含む各制御機構を有す
るもである。

次に第２図は上記コントロールユニツト７内の
光軸状態判別機能の概略を示すブロツク図であつ
て、１１は一定周期で発振する基準発振器、１２
は基準発振器１１の発振信号を分周して各回路の
周期を図る制御信号を生成する分周回路、１３は
分周回路１２の信号により順次連続的に８つの投
光器４…４を発光させる投光制御回路、１４は投
光器４…４の発光とそれぞれ同期した受光器５…
５の検知信号をシリアルに後段に出力する受光制
御回路である。

また１５は受光制御回路１４からの検知信号を
増幅する増幅回路、１６はその増幅検知信号のう
ちで、１つの受光器が遮光状態にある場合にこれ
を検知し、信号を出力する一遮光検知回路、１７
は隣り合う受光器があいついで遮光状態になつた
場合にこれを検知し、信号を出力するというよう
に、連続した二遮光の状態で始めて出力を行う連
続二遮光検知回路である。なお一遮光検知回路１
６と連続二遮光検知回路１７の出力関係は、先ず
１つの受光器が遮光状態になれば一遮光検知回路
１６が信号を出力し、続いて次の受光器が遮光状
態になれば連続二遮光検知回路１７からも信号が
出力され、反対に続く受光器が遮光状態でなけれ
ば一遮光検知回路１６の信号のみが出力されるよ
うにしている。そして、両者の出力はリセツトが
かかるまでラツチ状態を維持する。リセツトタイ
ミングは、８組の投受光器の動作を１周期とし、
この周期毎に行われる。

更に、１８は記憶ゲート回路であつて、プレス
機の上部スライド１が下降を開始した時に一定時
間発せされる調査指令信号CHと上記一遮光検知
回路１６の検知信号とを判別し、調査指令信号
CHが出力されているときに一遮光状態が検知さ
れたときのみ記憶回路１９に信号を送るAND回
路である。２０は上記記憶回路１９の信号、一遮
光検知回路１６の信号及び連続二遮光検知回路１
７の信号の入力によつて、 (イ) 一遮光検知回路１６の検知信号のみがある場
合、 (ロ) 一遮光検知回路１６にひきつづいて連続二遮
光検知回路１７の検知信号ある場合、 (ハ) 一遮光検知回路１６の出力によつて記憶回路
１９の信号出力があり、さらに連続二遮光検知
回路１７の信号がある場合、 の３状態で論理が成立して信号が出す出力ゲート
回路である。なお、本実施例では説明上、論理が
成立したときには出力ゲート回路２０はローに反
転することとしている。

また２１は上記出力ゲート回路２０の信号を直
流レベルに変換する積分回路、２２は変換された
信号を上部スライド急停止装置など適宜な制御機
器に出力する出力回路である。

なおＲは上部スライド１の上昇時に発せられる
記憶回路１９のリセツト信号であり、記憶回路１
９から一旦出力があればリセツトされるまで出力
状態をラツチしている。

次に、出力ゲート回路２０の詳細は第３図に示
すように２つの２入力NANDゲート２０ａ，２
０ｂで構成されている。そして一方のNANDゲ
ート２０ａの入力には連続二遮光検知回路１７の
インバータによる反転出力と、記憶回路１９の出
力が接続されており、他方のNANDゲート２０
ｂには一遮光検知回路１６の出力とNANDゲー
ト２０ａの出力が接続されている。

上述した構成において各ブロツクの動作をタイ
ムチヤートで説明すると、第４図のａの区間はプ
レス機の作動開始時に投受光ユニツト３と反射ミ
ラー６の間に遮光物がなく、又は加工材料が薄い
ので光軸を遮断しない場合の加工途中に一遮光の
検知があつた場合のタイムチヤート、ｂの区間は
作動開始時に一遮光の検知があつた場合のタイム
チヤートである。

最初にａの区間について説明すると、プレス機
が始動して上部スライド１が下降を開始すると調
査指令信号CHが一定時間出力される。このとき
投受光ユニツト３は繰り返し遮光の検出状態にあ
るが、遮光物がないため一遮光検知回路１６から
は信号は査力されず記憶ゲート回路１８の論理は
成立しないから、記憶回路１９はローを維持した
ままである。そして区間ａの前半のごとくその後
も遮光状態が検知されない場合には、出力ゲート
回路２０の出力論理はハイ（停止信号オフ）を維
持し続け、上部スライド１が下降することによつ
て一連のプレス工程が終了するのである。なお、
上部スライド１の上昇時には記憶回路１９に対す
るリセツト信号Ｒが出力され、直前の状態はキヤ
ンセルされている。しかし、区間ａの後半のよう
な調査指令信号CHの出力が終了した後に手指な
どによつて一遮光検知回路１６の信号が出力され
た場合には、NANDゲート２０ｂの２入力は共
にハイになり、これによつて出力がロー（停止信
号オン）に反転するので、積分回路２１による直
流成分が出力回路２２を駆動し、即座に上部スラ
イド１の下降を急停止するのである。このよう
に、これら一連の動きによつて上述した(イ)の機能
を確保することができる。ところで、これにひき
つづいて連続二遮光の検知があるというような(ロ)
の機能であるが、この場合にはNANDゲート２
０ａに対する記憶回路１９の出力がローであるか
ら、何れにしてもNANDゲート２０ａの出力は
ハイになる。従つて、この場合は(イ)と同様の動作
になり、確実に上部スライドも停止することにな
る。

次に区間ｂについて説明すると、調査指令信号
CHの出力時に加工材料の存在を一遮光検知回路
１６が検知しているので、一遮光検知回路１６の
ハイのラツチ出力がNDゲート２０ｂの１入力に
なると共に、記憶回路１９のハイの出力が
NANDゲート２０ａに入力される。一方、この
ときには連続二遮光検知回路１７は何も検知して
いないのでNANDゲート２０ａには反転出力ハ
イが与えられ、NADNゲート２０ａの出力論理
はローになつている。従つてNANDゲート２０
ｂの出力論理はハイ（停止信号オフ）の関係にな
るから、上部スライド１は正常運転を続ける。こ
の場合、一遮光検知回路１６の出力はラツチ状態
であるから、引き続いて加工材料が検知されても
無視されることになる。ところが、加工が進んで
手が検知エリアに入つてしまい、連続した２光軸
以上が遮断されれば連続二遮光検知回路１７が働
き、その反転出力ローがNANDゲート２０ａに
与えられると、NANDゲート２０ａの出力論理
はハイに反転し、これによつてNANDゲート２
０ｂの論理が成立して出力がロー（停止信号オ
ン）に反転する。これによつて上述した(ハ)の機能
が達成され、即座に上部スライド１が急停止し、
リセツトボタンなどによる復旧まで停止状態を維
持するのである。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の状態判別形多光軸
光電スイツイによれば、プレス機の上部スライド
下降強の光軸遮断状態を記憶すると共に、作動開
始時に加工材料が存在するか否かも判別し、材料
を加工中には幅が広い手指などが検知域に入つた
ときのみ連続二遮光検知回路の信号によつて上部
スライドの不降を急停止する信号を出力し、加工
材料がないときには幅の狭い物体が侵入したとき
でも異常として停止信号を出力するようしたの
で、従来のようにプレスブレーキ装置やベンダー
装置など、作業者が加工材料を手で持つて作業す
ることにより光軸を始めから遮断するような場合
においても、上部スライドの下降が停止すること
がなく、作業能率が高まる。

さらに、作業中に手場が検知域に入つて危険な
状態となつた場合には、その遮光状態の変化を検
知して直ちに上部スライド急停止信号を発して作
業者の安全を確実に守るという従来にない格別の
効果が期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の状態判別形多光軸光電スイツ
チをプレス機に装置した状態を示す斜視図、第２
図は光軸状態判別機能の回路の概略を示すブロツ
ク図、第３図は第２図の出力ゲート回路を論理回
路で示したブロツク図、第４図は上記ブロツク図
の動作を示すタイムチヤートである。 尚、図中１……上部スライド、３……投受光ユ
ニツト、１６……一遮光検知回路、１７……連続
二遮光検知回路、１８……記憶ゲート回路、１９
……記憶回路、２０……出力ゲート回路、２２…
…出力回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数組の投受光器の受光信号をシリアルで順
   次入力し、１つの受光器が遮光状態にあるときに
   ラツチ出力を行う一遮光検知回路と、連続した２
   つの受光器が遮光状態にあるときにラツチ出力を
   行う連続二遮光検知回路とを備え、かつ作動開始
   時の一定時間内に上記一遮光検知回路の出力があ
   ればラツチ出力を行う記憶回路を備えると共に、
   上記一遮光検知回路出力、連続二遮光検知回路出
   力、および記憶回路出力の３入力で成立し、停止
   信号を出力する出力ゲート回路を設け、この出力
   ゲート回路の論理は上記記憶回路の出力がないと
   きに少なくとも一遮光検知回路出力があつたと
   き、および上記記憶回路の出力があるときに連続
   二遮光検知回路の出力があつたときに成立する関
   係としたことを特徴とする状態判別多光軸光電ス
   イツチ。