(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、
所定の領域を介して発光素子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記領域を介して前記受光素子に投射される光線の遮断が前記受光素子の出力に基づき検出されるとき、プレス機の駆動装置に非常停止信号を出力する光線式安全装置と、
前記セルフチェックシステムを制御するマイコンと、
プレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路と、
前記光線式安全装置の出力端子と前記マイコンとの間に介在し、前記マイコンから前記光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を入力すると遮光状態の遮光検出信号を前記マイコンへ出力する遮光検出回路と、
前記マイコンから出力される前記光線式安全装置の有効・無効切換信号と前記遮光検出信号とを入力し、前記マイコンに前記チェックシステムの正常・異常識別信号を出力すると共に、正常の場合、前記光線式安全装置の有効のとき前記スイッチ回路へ遮断信号を出力し、前記光線式安全装置の無効のとき前記スイッチ回路へ接続信号を出力するＲＳフリップフロップ回路とを備えたことを特徴とする光線式安全装置のセルフチェックシステム。
【請求項２】
光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、
所定の領域を介して発光素子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記領域を介して前記受光素子に投射される光線の遮断が前記受光素子の出力に基づき検出されるとき、プレス機の駆動装置に非常停止信号を出力する光線式安全装置と、
前記セルフチェックシステムを制御するマイコンと、
プレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路と、
前記光線式安全装置の出力端子と前記マイコンとの間に介在し、前記マイコンから疑似遮光信号を入力すると遮光検出信号を前記マイコンへ出力する遮光検出回路と、
前記マイコンから出力される前記光線式安全装置の有効・無効切換信号と前記遮光検出信号とを入力し、前記マイコンに前記チェックシステムの正常・異常識別信号を出力すると共に、正常の場合、前記光線式安全装置の有効のとき前記スイッチ回路へ遮断信号を出力し、前記光線式安全装置の無効のとき前記スイッチ回路へ接続信号を出力するＲＳフリップフロップ回路とを備えたことを特徴とする光線式安全装置のセルフチェックシステム。
【請求項３】
前記マイコンに出力される前記遮光検出信号は、遮光状態でローレベル、通光状態でハイレベルであることを特徴とする請求項１又は２記載の光線式安全装置のセルフチェックシステム。
【請求項４】
前記マイコンから出力される光線式安全装置の有効・無効切換信号は、光線式安全装置の有効のときはハイレベルであり、無効のときはローレベルであることを特徴とする請求項１又は２記載の光線式安全装置のセルフチェックシステム。
【請求項５】
前記マイコンから前記遮光検出回路にローレベルの疑似遮光信号が入力すると前記遮光検出回路から前記マイコンへローレベルの遮光検出信号を出力することを特徴とする請求項２記載の光線式安全装置のセルフチェックシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プレス機の光線式安全装置に係わり、特にマイコンを用いた光線式安全装置を制御すると同時にシステム全体の動作を確認するセルフチェックシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、プレス機の光線式安全装置において、疑似遮光状態生成回路を別個に設け、その疑似遮光状態生成回路を動作させて、光線式安全装置が正常であることを確認する装置としては、例えば図３に示すような「特公昭５８−２９４４０」がある。
図３について簡単に説明すると、所定の危険領域を介して複数の発光素子２ａ〜２ｄおよび受光素子４ａ〜４ｄを対峙配設し、前記発光素子２ａ〜２ｄから前記危険領域を介して前記受光素子４ａ〜４ｄに投射されるいずれかの光線の遮断が前記受光素子４ａ〜４ｄの出力にもとづき検出されると、所要の装置に非常停止信号を発生するようにした光線式安全装置において、前記発光素子２ａ〜２ｄを発光させる発光信号を各発光素子２ａ〜２ｄ別に発生する発光信号発生回路１と、前記発光信号に対応してそれぞれ設けられ、前記発光信号発生回路１から前記発光素子２ａ〜２ｄに加えられる発光信号をそれぞれ開閉する複数のゲート回路３ａ〜３ｄと、前記ゲート回路３ａ〜３ｄを順次閉にするように走査する走査回路８ａ〜２１等とを備え、前記走査により前記ゲート回路３ａ〜３ｄが閉にされたにもかかわらず前記非常信号が発生されない場合はこれを前記光線式安全装置の故障として検出している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の光線式安全装置の故障検出装置は、ハードロジック回路のみよりなるため、故障検出装置の構成、および故障が検出されたときその故障箇所の特定は比較的簡単であったが、最近はマイコンを用いたコンパクトで多機能を有する光線式安全装置が使用されるようになると、その故障検出装置の電気回路を含む、全体の動作確認が可能な故障検出装置としては不充分な問題があり、また、故障が検出されたときの故障箇所の特定が困難であるという問題があった。
【０００４】
本発明は上記従来の問題点に着目し、セルフチェックシステムの電気回路をマイクロコンピュータのＣＰＵを主体に構成することにより、光線式安全装置の部分に止まらず、セルフチェックシステムの電気回路を含む、全体の動作確認が容易に可能となるような、光線式安全装置のセルフチェックシステムの提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、第１の発明では、光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、所定の領域を介して発光素子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記領域を介して前記受光素子に投射される光線の遮断が前記受光素子の出力に基づき検出されるとき、プレス機の駆動装置に非常停止信号を出力する光線式安全装置と、前記セルフチェックシステムを制御するマイコンと、プレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路と、前記光線式安全装置の出力端子と前記マイコンとの間に介在し、前記マイコンから前記光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を入力すると遮光状態の遮光検出信号を前記マイコンへ出力する遮光検出回路と、前記マイコンから出力される前記光線式安全装置の有効・無効切換信号と前記遮光検出信号とを入力し、前記マイコンに前記チェックシステムの正常・異常識別信号を出力すると共に、正常の場合、前記光線式安全装置の有効のとき前記スイッチ回路へ遮断信号を出力し、前記光線式安全装置の無効のとき前記スイッチ回路へ接続信号を出力するＲＳフリップフロップ回路とにより構成した。
【０００６】
また、第２の発明では、光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、所定の領域を介して発光素子および受光素子を対峙配設し、前記発光素子から前記領域を介して前記受光素子に投射される光線の遮断が前記受光素子の出力に基づき検出されるとき、プレス機の駆動装置に非常停止信号を出力する光線式安全装置と、前記セルフチェックシステムを制御するマイコンと、プレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路と、前記光線式安全装置の出力端子と前記マイコンとの間に介在し、前記マイコンから疑似遮光信号を入力すると遮光検出信号を前記マイコンへ出力する遮光検出回路と、前記マイコンから出力される前記光線式安全装置の有効・無効切換信号と前記遮光検出信号とを入力し、前記マイコンに前記チェックシステムの正常・異常識別信号を出力すると共に、正常の場合、前記光線式安全装置の有効のとき前記スイッチ回路へ遮断信号を出力し、前記光線式安全装置の無効のとき前記スイッチ回路へ接続信号を出力するＲＳフリップフロップ回路とにより構成した。
【０００７】
【作用】
上記第１の発明の構成によれば、マイコンが光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を出力し、その光線式安全装置から遮光検出回路を介して遮光検出信号を入力すると共に、ＲＳフリップフロップ回路に光線式安全装置の有効信号が入力しているときは、そのＲＳフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に遮断信号を出力すると共に、マイコンにチェックシステムの正常信号を出力する。ＲＳフリップフロップ回路に光線式安全装置の有効信号が入力しているときに、マイコンから光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を出力しても、そのＲＳフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に接続信号を出力するときには、マイコンにチェックシステムの異常信号を出力する。
【０００８】
同様に、マイコンが光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を出力し、その光線式安全装置から遮光検出回路を介して遮光検出信号を入力すると共に、例えばプレス機の上昇行程のように、ＲＳフリップフロップ回路に光線式安全装置の無効信号が入力しているときは、そのＲＳフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に接続信号を出力すると共に、マイコンにチェックシステムの正常信号を出力する。ＲＳフリップフロップ回路に光線式安全装置の無効信号が入力しているときに、マイコンから光線式安全装置の入力端子に疑似遮光信号を出力しても、ＲＳフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に遮断信号を出力するときには、マイコンにチェックシステムの異常信号を出力する。
【０００９】
また、上記第２の発明の構成によれば、光線式安全装置の出力端子とマイコンとの間に介在する遮光検出回路へマイコンから疑似遮光信号を出力し、その遮光検出回路からマイコンへ遮光検出信号を入力すると共に、ＲＳフリップフロップ回路に光線式安全装置の有効信号が入力しているときは、そのＲＳフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に遮断信号を出力すると共に、マイコンにチェックシステムの正常信号を出力する。ＲＳフリップフロップ回路に光線式安全装置の有効信号が入力しているときに、マイコンから遮光検出回路に疑似遮光信号を出力しても、ＲＳフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に接続信号が出力するときには、マイコンにチェックシステムの異常信号を出力する。
【００１０】
同様に、光線式安全装置の出力端子とマイコンとの間に介在する遮光検出回路へマイコンから疑似遮光信号を出力し、その遮光検出回路からマイコンへ遮光検出信号を入力すると共に、例えばプレス機の上昇行程のように、ＲＳフリップフロップ回路に光線式安全装置の無効信号が入力しているときは、そのＲＳフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に接続信号を出力すると共に、マイコンにチェックシステムの正常信号を出力する。ＲＳフリップフロップ回路に光線式安全装置の無効信号が入力しているときに、マイコンから遮光検出回路に疑似遮光信号を出力しても、ＲＳフリップフロップ回路からプレス機の駆動信号を接続又は遮断するスイッチ回路に遮断信号を出力するときには、マイコンにチェックシステムの異常信号を出力する。
【００１１】
【実施例】
以下に、本発明に係わるプレス機の光線式安全装置のチェックシステムの実施例につき図面を参照して詳細に説明する。図１はプレス機の光線式安全装置のセルフチェックシステムの制御回路を示す図であり、図２はプレス機の主要部を示す図で、３０はクランク、３１はスライド、３２はクランク３０とスライド３１とを連結するコネクティングロッド、３３はクランク軸の回転角を測定するエンコーダである。
【００１２】
図１において、１０は作業者や材料等がプレス機に接近したことを検出するための光線式安全装置、２０はこの光線式安全装置１０を用いた光線式安全装置セルフチェックシステムを制御するためのマイコン、１１は前記光線式安全装置１０の遮光信号検出回路に設けられたＮＯＴゲートである。
また１６はＲＳフリップフロップ回路で、ＮＯＲゲート１２，１３およびＮＯＴゲート１４よりなる。１７はプレス機を駆動するためのバルブ駆動回路、１８はプレス機の始動スイッチ、１９はスイッチ回路である。
３３は図２に示すプレス機が上昇行程にあるか、下降行程にあるかを判別するためのエンコーダで、このエンコーダ３３から得られる角度信号をマイコン２０に加えることにより、マイコン２０の無効／有効指令信号出力端子ｆを有効にするか、無効にするかを判断している。
例えば、スライド３１の上昇行程で作業者がワークを取り出したり、金型に材料を供給するような作業モードにおいては、光線式安全装置１０が作業者や材料により遮光されてもプレス機が停止しないように光線式安全装置１０を無効化するような場合に使用される。
【００１３】
先ず、光線式安全装置１０の動作を説明する。本光線式安全装置１０の出力端子ａは通光状態でローレベル（以後、Ｌと記す）、遮光状態でハイレベル（以後、Ｈと記す）となる型式であるため、実際に遮光状態にないときでも入力端子ｂをローレベル（以後、Ｌと記す）とすると、出力端子ａがハイレベル（以後、Ｈと記す）となるように設定することによって疑似遮光状態を形成している。
【００１４】
本発明の第１実施例である、前記マイコン２０の出力端子ｅから第１疑似遮光信号が出力される場合の作動について説明する。
（１）光線式安全装置１０の有効の場合
プレス機の始動スイッチ１８をＯＮするとマイコン２０の第１疑似遮光信号の出力端子ｅが自動的にＬとなるように設定されているため、光線式安全装置１０の入力端子ｂはＬとなる。従って、光線式安全装置１０の出力端子ａは遮光状態のＨとなり、ＮＯＴゲート１１の出力部はＬとなってマイコン２０の遮光検出入力端子ｄにＬが加わりプレス機が駆動準備完了となることによって、マイコン２０の第１疑似遮光信号の出力端子ｅから光線式安全装置１０を経てマイコン２０の遮光検出入力端子ｄに至る第１チェック回路が正常であることが確認される。
前記マイコン２０の遮光検出入力端子ｄがＨであれば図示しないディスプレイによって前記第１チェック回路が異常であることを表示する。
【００１５】
また、マイコン２０の無効／有効指令信号出力端子ｆが有効状態のＨとなるため、前記ＮＯＴゲート１１の出力部のＬ信号がＲＳフリップフロップ回路１６に加わるが、セット端子ｌは常にＬとなっており、リセット端子ｍはリセット時にＬとなるため、ＲＳフリップフロップ回路１６の出力部はＨとなり、スイッチ回路１９が遮断され、マイコン２０のｉ端子から出力されるバルブＯＮ指令ではプレス機は停止状態になると共に、マイコン２０の停止検出端子ｈがＨを検出してプレス機が駆動準備完了となる。
これによって、マイコン２０の無効／有効指令信号出力端子ｆを含む無効／有効指令信号回路、および第１疑似遮光信号の出力端子ｅから光線式安全装置１０、ＲＳフリップフロップ回路１６を経てマイコン２０の停止検出端子ｈに至る第２チェック回路が正常であることを確認することができる。
【００１６】
前記ＲＳフリップフロップ回路１６の出力部がＬとなり、スイッチ回路１９が接続され、マイコン２０のｉ端子から出力されるバルブＯＮ指令によりプレス機は駆動状態になると共に、マイコン２０の停止検出端子ｈがＬを検出すれば図示しないディスプレイにより前記第２チェック回路が異常であることを表示する。以上により、第１チェック回路、第２チェック回路のいずれに異常があるかを識別することができる。
【００１７】
（２）光線式安全装置１０の無効の場合
前記光線式安全装置１０の有効の場合と同様に、プレス機の始動スイッチ１８をＯＮするとマイコン２０の第１疑似遮光信号の出力端子ｅが自動的にＬとなるように設定されているため、光線式安全装置１０の入力端子ｂはＬとなる。従って、光線式安全装置１０の出力端子ａは遮光状態のＨとなり、ＮＯＴゲート１１の出力部はＬとなってマイコン２０の遮光検出入力端子ｄにＬが加わりプレス機が駆動準備完了となることによって、マイコン２０の第１疑似遮光信号の出力端子ｅから光線式安全装置１０を経てマイコン２０の遮光検出入力端子ｄに至る第１チェック回路が正常であることが確認される。前記マイコン２０の遮光検出入力端子ｄがＨであれば図示しないディスプレイによって前記第１チェック回路が異常であることを表示する。
【００１８】
また、マイコン２０の無効／有効指令信号出力端子ｆが無効状態のＬとなるため、前記ＲＳフリップフロップ回路１６の入力部はＨとなるが、セット端子ｌは常にＬとなっており、リセット端子ｍはリセット時にＬとなるため、ＲＳフリップフロップ回路１６の出力部はＬとなり、スイッチ回路１９は接続され、マイコン２０のｉ端子から出力されるバルブＯＮ指令によりプレス機は駆動状態になると共に、マイコン２０の停止検出端子ｈがＬを検出してプレス機は駆動準備完了となる。
これによって、マイコン２０の無効／有効指令信号出力端子ｆを含む無効／有効指令信号回路、および第１疑似遮光信号の出力端子ｅから光線式安全装置１０、ＲＳフリップフロップ回路１６を経てマイコン２０の停止検出端子ｈに至る第２チェック回路が正常であることを確認することができる。
【００１９】
前記ＲＳフリップフロップ回路１６の出力部がＨとなり、スイッチ回路１９が遮断され、マイコン２０のｉ端子から出力されるバルブＯＮ指令によりプレス機が停止状態になると共に、マイコン２０の停止検出端子ｈがＨを検出すれば図示しないディスプレイにより前記第２チェック回路が異常であることを表示する。以上により、第１チェック回路、第２チェック回路のいずれに異常があるかを識別することができる。
【００２０】
次に、本発明の第２実施例である、前記マイコン２０の出力端子ｃから第２疑似遮光信号が出力される場合の作動について説明する。
（１）光線式安全装置１０の有効の場合
第２疑似遮光信号の出力端子ｃをＬとすればマイコン２０の遮光検出端子ｄがＬになり、マイコン２０の第２疑似遮光信号出力端子ｃからＮＯＴゲート１１を経てマイコン２０の遮光検出端子ｄに至る第３チェック回路が正常であることを確認できる。
前記マイコン２０の遮光検出入力端子ｄがＨであれば図示しないディスプレイによって前記第３チェック回路が異常であることを表示する。
【００２１】
また、マイコン２０の無効／有効指令信号出力端子ｆが有効状態のＨとなるため、前記ＮＯＴゲート１１の出力部のＬ信号がＲＳフリップフロップ回路１６に加わるが、セット端子ｌは常にＬとなっており、リセット端子ｍはリセット時にＬとなるため、ＲＳフリップフロップ回路１６の出力部はＨとなり、スイッチ回路１９が遮断され、マイコン２０のｉ端子から出力されるバルブＯＮ指令ではプレス機は停止状態になると共に、マイコン２０の停止検出端子ｈがＨを検出してプレス機が駆動準備完了となる。
これによって、マイコン２０の無効／有効指令信号出力端子ｆを含む無効／有効指令信号回路、および第２疑似遮光信号の出力端子ｃからＮＯＴゲート１１、ＲＳフリップフロップ回路１６を経てマイコン２０の停止検出端子ｈに至る第４チェック回路が正常であることを確認することができる。
【００２２】
前記ＲＳフリップフロップ回路１６の出力部がＬとなり、スイッチ回路１９が接続され、マイコン２０のｉ端子から出力されるバルブＯＮ指令によりプレス機は駆動状態になると共に、マイコン２０の停止検出端子ｈがＬを検出すれば図示しないディスプレイにより前記第４チェック回路が異常であることを表示する。以上により、第３チェック回路、第４チェック回路のいずれに異常があるかを識別することができる。
【００２３】
（２）光線式安全装置１０の無効の場合
前記光線式安全装置１０の有効の場合と同様に、第２疑似遮光信号の出力端子ｃをＬとすればマイコン２０の遮光検出端子ｄがＬになり、マイコン２０の第２疑似遮光信号出力端子ｃからＮＯＴゲート１１を経てマイコン２０の遮光検出端子ｄに至る第３チェック回路が正常であることを確認できる。前記マイコン２０の遮光検出入力端子ｄがＨであれば図示しないディスプレイによって前記第３チェック回路が異常であることを表示する。
【００２４】
また、マイコン２０の無効／有効指令信号出力端子ｆが無効状態のＬとなるため、前記ＲＳフリップフロップ回路１６の入力部はＨとなるが、セット端子ｌは常にＬとなっており、リセット端子ｍはリセット時にＬとなるため、ＲＳフリップフロップ回路１６の出力部はＬとなり、スイッチ回路１９は接続され、マイコン２０のｉ端子から出力されるバルブＯＮ指令によりプレス機は駆動状態になると共に、マイコン２０の停止検出端子ｈがＬを検出してプレス機は駆動準備完了となる。
これによって、マイコン２０の無効／有効指令信号出力端子ｆを含む無効／有効指令信号回路、およびマイコン２０の第２疑似遮光信号出力端子ｃからＮＯＴゲート１１、ＲＳフリップフロップ回路１６を経てマイコン２０の停止検出端子ｈに至る第４チェック回路が正常であることを確認することができる。
【００２５】
前記ＲＳフリップフロップ回路１６の出力部がＨとなり、スイッチ回路１９が遮断され、マイコン２０のｉ端子から出力されるバルブＯＮ指令によりプレス機が停止状態になると共に、マイコン２０の停止検出端子ｈがＨを検出すれば図示しないディスプレイにより前記第４チェック回路が異常であることを表示する。以上により、第３チェック回路、第４チェック回路のいずれに異常があるかを識別することができる。
【００２６】
前記、本発明の第１実施例における第１疑似遮光信号と、本発明の第２実施例における第２疑似遮光信号とを出力する本発明の第３実施例においては、前記第１チェック回路、第２チェック回路、第３チェック回路、第４チェック回路のいずれに異常があるかを一度に識別することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によればマイコンを用いたコンパクトで多機能を有する光線式安全装置のセルフチェックシステムにおいて、そのシステム全体の動作確認が容易となる。
また、プレス機の上昇行程等のように光線式安全装置を無効状態とすることにより、作業能率を向上する必要のある作業モードでは、光線式安全装置の無効状態、有効状態それぞれの状態における動作を自動的に確認することができるため、光線式安全装置を含むチエックシステム全体の動作確認が簡単となると共に、動作確認を忘れることを確実に防止することができる。
さらに、光線式安全装置を含めたセルフチェックシステム全体に関する動作を複数のチェック回路に分割して確認することにより、故障が発生した場合に故障箇所を容易に発見することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例における光線式安全装置のセルフチェックシステムの制御回路を示す図である。
【図２】プレス機の主要部を示す図である。
【図３】従来の技術を示す図である。
【符号の説明】
１０・・・光線式安全装置、１１・・・ＮＯＴゲート、
１２，１３・・・ＮＯＲゲート、１４・・・ＮＯＴゲート、
１６・・・ＲＳフリップフロップ回路、１７・・・バルブ駆動回路、
１８・・・始動スイッチ、１９・・・スイッチ回路、
２０・・・マイコン、３０・・・クランク、３１・・・スライド、
３３・・・エンコーダ
【図１】
0003570519.tif 000002
【図２】
0003570519.tif 000003
【図３】
0003570519.tif 000004