(57)【要約】【解決手段】上部ツール12,20が下部ツール14,24に向かう作業運動18を実行するプレスブレーキ10用の安全装置。第１の光バリア32と第２の光バリア33を有する。２つの光バリア32,33は作業運動18間に上部ツール12,20とともに移動し、第１の光バリア32が第１の距離d1,d2だけ上部ツール12,20の前を延び、第２の光バリア33が第１の光バリア32から第２の距離d8,d9離れて配置される。第１の光バリア32が遮断される際に、上部ツール12,20の作業運動18を停止する。いったん上部ツール12,20が停止されたとき、第２の光バリア33が遮断されたかどうかを検査し、検査の結果として作業運動を阻止する。【効果】上記安全装置を用いて、簡単かつ確実に上部ツール12,20のオーバトラベルを判定することができる。【選択図】図１
2006145039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の機械部品（１２、２０）が第２の機械部品（１４、２４）に向かう作業運動（１８）を実行し、第１の機械部品（１２、２０）が運動方向に前方端（７８）を有する機械（１０）用の安全装置であって、
作業運動（１８）間に第１の機械部品（１２、２０）とともに移動する、少なくとも１つの第１の光バリア（３２、６８、７０）と第２の光バリア（３３）とを備え、第１の光バリア（３２、６８、７０）は第１の距離（ｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4）だけ前方端（７８）の前を延び、第２の光バリア（３３）は第１の光バリア（３２、６８、７０）から第２の距離（ｄ8、ｄ9）に配置され、
第１の光バリア（３２、６８、７０）が遮断される場合、第１の機械部品（１２、２０）の作業運動（１８）を停止するように構成される制御部（４０）を備え、
いったん第１の機械部品（１２、２０）が停止させられた際に第２の光バリア（３３）が遮断されたかどうかを検査する検査部（５４）と、検査部（５４）の検査結果の作用として第１の機械部品（１２、２０）の作業運動を阻止する阻止部（５６）とを備えることを特徴とする安全装置。
【請求項２】
作業運動（１８）が停止された後、第１の機械部品（１２、２０）の停止を示す停止インジケータ（５８）を有することを特徴とする、請求項１記載の安全装置。
【請求項３】
作業運動（１８）の方向で見たとき、第２の光バリア（３３）が第１の光バリア（３２、６８、７０）より前方端（７８）に近く配置されることを特徴とする、請求項１または２記載の安全装置。
【請求項４】
第２の光バリア（３２）が停止後に遮断されている場合、阻止部（５６）が最初の機械部品（１２、２０）の作業運動（１８）を阻止するように構成されることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の安全装置。
【請求項５】
第２の光バリア（３３）が遮断される場合、制御部（４０）が第１の機械部品（１２、２０）の作業運動（１８）を停止するように構成されることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の安全装置。
【請求項６】
漸増する第１の距離（ｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4）分、前方端（７８）の前を延びる複数の第１の光バリア（３２、６８、７０）を含み、少なくとも１つの第１の光バリア（７０、６８）を作業運動期間中に非活動化することのできることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の安全装置。
【請求項７】
第１の機械部品（１２、２０）のオーバトラベルを表すパラメータ値を入力（９０）するための入力装置（５０）を含み、少なくとも１つの光バリア（７０、６８）をパラメータ値の作用として非活動化することのできることを特徴とする、請求項６記載の安全装置。
【請求項８】
作業運動（１８）の方向で見たとき、第３の距離（ｄ5）だけ第１の光バリア（３２、６８、７０）の前を延びる第３の光バリア（７６）を含み、減速された移動速度で第１の機械部品を移動させるため、第３の光バリア（７６）が遮断される際に制御部（４０）が第１の機械部品（１２、２０）の移動速度を低減するように構成されることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の安全装置。
【請求項９】
第３の光バリア（７６）が遮断された後、移動速度の低減を遅らせるために遅延時間パラメータ（Ｔ）を入力（１１０）する入力部（５０）を特徴とする、請求項８記載の安全装置。
【請求項１０】
被加工物の厚さパラメータ（ＭＤ）および／または第１の機械部品（１２、２０）の移動速度パラメータ（ｖ）を入力する入力部（５０）を特徴とする、請求項８または９に記載の安全装置。
【請求項１１】
第３の距離（ｄ5）が約５ｍｍから約２０ｍｍの範囲にあることを特徴とする、請求項８ないし１０のいずれかに記載の安全装置。
【請求項１２】
光バリア（３２、３３、６８、７０）が少なくとも１つの受信器部（３０）を備え、検査部（５４）および阻止部（５６）が受信器部に一体化されることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれかに記載の安全装置。
【請求項１３】
第１の機械部品（１２、２０）が第２の機械部品（１４、２４）に向かう作業運動（１８）を実行し、第１の機械部品（１２、２０）が運動方向に前方端（７８）を有する機械（１０）内のオーバトラベルを判定する方法であって、
作業運動（１８）間に第１の機械部品（１２、２０）とともに移動する、少なくとも１つの第１の光バリア（３２、６８、７０）と第２の光バリア（３３）とを設け、第１の光バリア（３２、６８、７０）が第１の距離（ｄ1、ｄ2、ｄ3、ｄ4）だけ前方端（７８）の前を延び、第２の光バリア（３３）が第１の光バリア（３２、６８、７０）から第２の距離（ｄ8、ｄ9）に配置されるステップと、
第１の光バリア（３２、６８、７０）が遮断される場合、第１の機械部品（１２、２０）の作業運動（１８）を停止するステップと、を備え、
いったん第１の機械部品（１２、２０）が停止したとき、第２の光バリア（３３）が遮断されたかどうかを確定する検査が実行され、第２の距離（ｄ8、ｄ9）がオーバトラベルに関する閾値として使用されることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は第１の機械部品が第２の機械部品に向かう作業運動を実行する機械用の安全装置に関し、該安全装置では、第１の機械部品が運動方向に前方端を有し、作業運動間に第１の機械部品とともに移動する少なくとも１つの第１の光バリアと第２の光バリアとを備え、第１の光バリアは第１の距離だけ前方端の前を延び、第２の光バリアは第１の光バリアから第２の距離離れて配置され、 第１の光バリアが遮断される際に第１の機械部品の作業運動を停止するように構成される制御部を含む。
【０００２】
また、本発明は第１の機械部品が第２の機械部品に向かう作業運動を実行する機械内のオーバトラベルを判定する方法に関し、該方法では、第１の機械部品が運動方向に前方端を有し、作業運動間に第１の機械部品とともに移動する、少なくとも１つの第１の光バリアと第２の光バリアとを設け、第１の光バリアが確定された第１の距離だけ前方端の前を延び、第２の光バリアが第１の光バリアから確定された第２の距離離れて配置されるステップと、第１の光バリアが遮断される場合、第１の機械部品の作業運動を停止するステップと、を備える。
【０００３】
より具体的には、本発明は、プレスブレーキ、折り畳み式ベンチ、型打機、裁断機または２つの機械部品が互いに向かって移動させられるその他の機械用の安全装置に関する。しかし、本発明は上記用途に限定されず、非接触的に作動する並行移動保護装置（通称は電気感応保護具）を事故防止のために使用することのできるその他の機械にも同様に適用可能である。
【背景技術】
【０００４】
この種の安全装置および方法は、下記特許文献１より既知である。
下記特許文献１は、作業運動中に移動機械部品の前を延びる計８個の光バリアを備える安全装置を開示している。４つの第１の光バリアは、作業運動の結果として前方端により画定される運動面上またはその近傍に、漸増する第１の距離に配置される。４つの第２の光バリアは、運動面に平行だが、作業者側に片寄って配置される。さらに、第２の光バリアは第１の光バリアよりわずかに高く配置され、その結果として第１の光バリアはそれぞれ、作業運動中に第２の光バリアの前を延びる。この先行技術の安全装置の独自の側面は、選択された第１（および第２）の光バリアを、構成手段により永続的に非活動化させることができるという事実にある。したがって、移動速度とオーバトラベル（「停止距離」）の異なる機械に既知の安全装置を適用することが非常に簡単である。非常に低速の機械の場合、オーバトラベルは概して短く、この場合の既知の安全装置は、移動機械部品の前方端から短い距離に配置される数個の光バリアを要する。しかし、高速の機械やごく単純な油圧式駆動装置を備える機械の場合には、前方端に近接するバリアでは、起こり得る事故の十分前に移動機械部品を停止させることができない。こうした場合には、さらに前方に延びるバリアも使用される。
【０００５】
結局、既知の安全装置の適切な配置は、機械のオーバトラベルに左右される。機械上に既知の安全装置を正確に配置するには、現在のオーバトラベルを判定できるようにすることが望ましい。さらに、安全上の理由から、オーバトラベルに関して選択された配置をチェックすることも望ましい。これに関し、下記特許文献１は、機械の制御部に格納され、現在のオーバトラベルを自動的に判定できるプログラムモジュールに言及している。実際上、ＣＮＣ制御部は通常この目的で使用され、移動機械部品はテストモードにおいて作業速度で移動させられ、次に緊急停止ボタンにより緊急停止が開始される。その後、いったん機械部品が停止したら、現在のオーバトラベルを、緊急停止時の位置を用いてＣＮＣ制御部により判定することができる。
【０００６】
この手順の利点は、ＣＮＣ制御部が正確な位置と移動を制御するように設計されているため、ＣＮＣ制御部によりオーバトラベルを正確に判定できるという事実にある。さらに、近年、移動機械部品を有する多くの機械がＣＮＣ制御機を備えている。
【特許文献１】独国実用新案第２０２１７４２６号明細書
【特許文献２】国際公開パンフレット第９７／２５５５８号
【特許文献３】国際公開パンフレット第９７／２５５６８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、この手順の欠点は、ＣＮＣ制御部が欧州規格ＥＮ９５４−１などの関連安全条件に関して概して安全ではないという事実にある。既知の安全装置のオーバトラベルの判定は安全関連の測定変数であるため、追加手段を講じなければならない。通常、安全関連の位置検知のためにのみ使用される切替カムなどの追加位置センサが必要とされる。
こうした背景の下、本発明の目的は、上述した種類の機械内のオーバトラベルをコスト効率よく、簡便かつ安全に判定できる代替案を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１側面によると、上記目的は、第１の機械部品の停止後、第２の光バリアが遮断されたかどうかを検査する検査部と、検査部からの検査結果の作用として第１の機械部品の作業運動を阻止する阻止部とをさらに備える、最初に言及した種類の安全装置により達成される。
本発明の別の側面によると、上記目的は、第１の機械部品が停止した後、第２の光バリアが遮断されたかどうかを確定する検査が実行され、確定された第２の距離がオーバトラベルの閾値として使用される、最初に言及された種類の方法により達成される。
【０００９】
このように、本発明は、オーバトラベルを判定するため、安全装置自体の光バリアを使用するという概念に基づく。安全装置自体の信号処理は関連安全規定に従い設計され、安全装置はいずれの場合も機械に搭載する必要があるため、この新規なアプローチは非常にコスト効率がよい。特に、このアプローチにより追加の安全関連位置センサなしで済ますことができるが、こうした位置センサはもちろん他の理由でも使用可能である。
【００１０】
さらなる利点は、オーバトラベルが非接触で、ひいては磨耗なく判定できる点である。このため、新規な安全装置では、メンテナンスが簡易化され、運転費が軽減される。
また、新規なアプローチにより、それぞれの機械がＣＮＣ制御装置を有するかどうかにかかわらず、オーバトラベルが確実に判定される。したがって、新規アプローチは、ＣＮＣ制御装置なしで作動する「小型」機械で非常に有利に使用できる。もしくは、ＣＴＣ制御装置のない旧式の機械にも簡単に後付け可能である。
【００１１】
最後に、新規なアプローチでは、不完全な動作および／または操作が大部分除外されるため、オーバトラベルを非常に安全に、だが簡便に判定できる。少なくとも２つの光バリアがメーカーによって予め固定して互いに対して厳密な位置に配置される場合は特にそうであり、それにより設置と組立が簡易化される。具体的に言うと、好ましくは、光バリアの受信器すべて（または送信器側の送信器すべて）が共通ハウジング内または共通搭載プラットフォーム上で予め組み立てられ、結果的に、安全装置を設置する際に「送信器ブロック」を搭載する必要がある場合は、１つのみの「受信器ブロック」（または１つのみの「送信器ブロック」）を搭載するだけでよい。
【００１２】
ＣＮＣ制御部によるオーバトラベルの判定と比較して、新規アプローチは、第１の光バリアと第２の光バリア間の（第２の）確定距離のピッチでしか判定できないという欠点を備える。しかし、正確な状況分析が示すように、極端な数値を監視すればよいだけなので、この欠点は本願では容易に許容可能である。機械の安全性を保証する際、オーバトラベルを正確に判定することは必要ではない。むしろ、いかなる状況においても、実際のオーバトラベルが安全装置の構造基盤として決定される数値を超過しないように確保することで十分である。この条件が満たされる場合、実際のオーバトラベルが第２の距離に正確に相当しなくても、新しい安全装置は確実に作動することができる。
【００１３】
要約すると、新規の安全装置および新規の方法は、コスト効率がよく、簡便で、信頼性の高いオーバトラベルの判定を可能にする。したがって、上記目的は完全に達成される。
本発明の改良例では、いったん作業運動が停止された時に第１の機械部品が停止する時点を表示する停止インジケータが設けられ、好ましくは、この停止インジケータは停止を自動的に表示する。上記停止インジケータは、移動機械部品が最終的に停止した時点でのみ検査部が第２の光バリアをチェックするように、好ましくは検査部に接続される。本改良例では、オーバトラベルの判定を完全に自動化できる。この代わりに、移動機械部品が完全に停止したことを作業者が認識したときに、オーバトラベルの判定を手動入力により行うこともできる。簡便性の向上に加えて、本改良例は、誤った入力や第２の光バリアを「過剰に早く」チェックする例が回避されるため、さらに信頼性が高い。
【００１４】
さらなる本発明の改良例では、作業運動の方向で見た場合、第２の光バリアが第１の光バリアよりも前方端に近く配置される。
プレスブレーキの場合のように、移動機械部品が上部静止位置から下方向への作業運動を実行する機械では、本改良例により、第２の光バリアが第１の光バリアよりも高く位置する。しかし、改良例はこの好適な配置に限定されず、同じように移動機械部品が底部から上方向またはその他の所望方向への作業運動を実行する配置も含む。さらに、２つまたはそれ以上の機械部品が同時に互いに向かって移動させられる場合も含めてよい。いずれの場合も、本改良例は、第２の機械部品を第２の光バリアの基準点として使用できるという利点を備える。すなわち、第１の移動機械部品がいったん停止すれば（よって、オーバトラベル後）、第２の光バリアが第２の機械部品またはそれに関連する障害物により遮断されるかどうかを確定するために実行されるチェックにより、第１の機械部品の位置を判定することができる。本改良例によると、特にプレスブレーキなどで、最初に記載された種類の安全装置を使用して、オーバトラベルを特に簡単かつ確実に判定することができる。
【００１５】
さらなる改良例では、阻止部は、停止後に第２の光バリアが遮断された場合に第１の機械の作業運動を阻止するように構成される。
本改良例は、オーバトラベルの判定をさらに簡易化する。具体的には、移動機械部品のオーバトラベルが２つの光バリア間の第２の確定距離よりも小さいかどうかを容易に判定することができる。しかし、この代わりに、第１の機械部品の停止後に第２の光バリアが遮断されていないとき、推定オーバトラベルを超過している場合には、たとえば、第２の光バリアによって照らされる適切なセンサアレイによりこの判定を行うこともできる。このセンサアレイは、第１の移動機械部品がいったん停止したときの位置に関する情報を提供する。
【００１６】
さらなる改良例では、制御部は、第２の光バリアが遮断された場合、第１の機械部品の作業運動を停止するように構成される。
本改良例では、第２の光バリアは「真の安全バリア」としても機能する、すなわち、移動部品がいったん停止した場合の移動機械部品の位置を判定するためだけに使用される。その結果、特に第２の光バリアが第１の光バリアより前方端に近く配置されるとき、さらなる安全性がコスト効率よく達成される。この場合、非常に簡単かつ確実な方法で、後の危険領域へのあらゆる侵入を検出することができる。
【００１７】
さらなる改良例では、第１の距離を増加させることにより前方端の前で延びる複数の第１の光バリアが設けられ、作業運動の継続期間中、少なくとも１つの第１の光バリアを非活動化することができる。
本改良例は、本発明と上記特許文献１から既知な安全装置の構造とを有利に組み合わせる。一般的には、本発明は本改良例に限定されない。しかし、この好適な改良例は、最初に記載された種類の機械用の、非常に順応性が高くコスト効率のよい安全装置につながる。
【００１８】
さらなる改良例では、第１の機械部品のオーバトラベルを示すパラメータ値を入力する入力部が設けられ、少なくとも１つの光バリアをパラメータ値の作用として非活動化することができる。
本改良例は、安全装置を構成する際、本発明の基本概念とパラメータ入力とを組み合わせる。この代わりに、たとえば、オーバトラベルを考慮に入れ機械の安全な切断を可能にするかどうか判断するため、利用可能な各構造に関して実行される手探り試験によって適切な構造を発見することもできる。しかし、好適なパラメータ入力は、必要な試運転の数を減らし、より迅速で順応性の高い構造を可能にする。
【００１９】
好適な改良例では、パラメータ値が最初に記載された制御部のメモリに入力される。この場合、制御部は好ましくは、商標名ＰＳＳで本発明の出願人により市販されるような、フェールセーフのＰＬＣ（プログラマブル論理制御回路）である。本改良例は、制御部によりさらに多数の構造を提供できるという利点を備える。したがって、新規の安全装置は、非常に順応性が高く特定の機械に適応させることができる。たとえば、本改良例では、必要とされる安全手段にもかかわらず、機械のサイクル時間を最小限に抑えることができる。
【００２０】
代替となる改良例では、パラメータがＤＩＰスイッチ、ジャンパまたはその他の手動で操作可能な入力素子により入力される。本改良例は非常に簡易なパラメータ入力を可能とし、安全ＰＬＣなしに作動される安全装置に特に適する。最後に記載されたケースでは、電圧が再び機械に帰還されるたびに入力素子が読み取られることが望ましく、それにより意図的な操作および無意識の操作に高い安全性が提供される。
【００２１】
上記特許文献１から既知の安全装置の進歩的な展開でもある、さらなる改良例では、作業運動から見て、第１の光バリアの前を延びる第３の光バリアが設けられ、制御部は、第１の機械部品をより遅い移動速度で移動させるために、第３の光バリアが遮断される際に第１の機械部品の移動速度を低減させるように構成される。
本改良例の第３の光バリアは、遮断されることで作業運動を停止させる「安全バリア」の役割を果たさない。逆に、第３の光バリアは、高速（急速動作）から低速（徐行動作）へ作業運動を切り替えるためのセンサ素子としてここでは使用される。このような切替は、作業運動の最後の危険な部分のみをより安全で低速に実行することにより機械の生産性向上に貢献する一方で、機械はたとえば被加工物を変形させる作業位置までより高速に運ばれる。今まで、追加の位置センサが急速動作と徐行動作間の切替のために使用されてきたが、本改良例では上記位置センサなしで済ますことができる。さらに、第３の光バリアは、機械加工される被加工物の厚さや移動機械部品の速度などのプロセス変数の判定を可能にする。これらのプロセス変数は、生産手順中に有利に考慮に入れることができる。
【００２２】
さらなる改良例では、いったん第３の光バリアが遮断されたとき、移動速度の低減を遅らせるために遅延時間パラメータを入力する入力部が設けられる。
本改良例は、複数の第１の光バリアが使用され、そのうち少なくとも数個が構成プロセスの間（すなわち、少なくとも作業運動期間中全体にわたり）永続的に非活動化される場合に特に有益である。この場合の好適な改良例では、被加工物をできるだけ迅速に機械部品まで移動させるため、いったん第３の光バリアが遮断されれば移動機械部品の制動を遅らせることができる。したがって、安全装置のために選択された構造とは関係なく、最小の作業サイクルを達成することができる。
【００２３】
さらなる改良例では、第１の機械部品に関する被加工物の厚さパラメータおよび／または移動速度パラメータを入力する入力部が設けられる。
少なくとも、２つの上記パラメータ値のうちの１つが分かっている場合、それぞれの他方のパラメータ値は第３の光バリアによる判定またはチェックすることができる。たとえば、移動機械部品の移動速度が分かっている場合、機械加工される被加工物の厚さを第３の光バリアにより判定することができる。一方、被加工物の厚さが分かっている場合、移動機械部品の速度を判定することができる。したがって、好適な本改良例は、生産手順を最適化するのに使用可能なプロセスパラメータを、非常にコスト効率よく利用可能とする。さらに、本改良例では、たとえば材料厚が所定の閾値を超過する被加工物を認識することにより、操作信頼性をさらに高め、これらの被加工物を機械加工から除外することができる。一方、第１の機械部品の移動速度は、既知の厚さの標準検査加工物により、非常に簡易で安全に制御することができる。
【００２４】
さらなる改良例では、第３の距離は約５ｍｍ〜２０ｍｍの範囲である。
今日、この第３の距離のパラメータ範囲が、少なくともプレスブレーキでの用途にとって特に有利であることが立証されている。
さらなる改良例では、光バリアは少なくとも１つの受信器部を備え、検査部と阻止部は受信器部に一体化される。
【００２５】
本改良例は、安全ＰＬＣおよび／またはＣＮＣ制御装置の存在に関係なく、新規の安全装置の使用を可能にする。上記制御装置を備えていない旧式のおよび／または小型の機械にさえ、非常に簡易にコスト効率よく後付けすることができる。
言うまでもなく、上記特徴と後述する特徴は所与の組合せだけでなく、本発明の範囲を逸脱せずに他の組合せで、あるいは独自に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の典型的な実施形態を図面に示し、以下、より詳細に説明する。
図１では、新規な安全装置用の好適な機械であるプレスブレーキ全体が、参照符号１０で示される。しかし、本発明はプレスブレーキだけでなく、２つの機械部品が互いに向かう作業運動を実行する他の機械でも利用できると理解されたい。
プレスブレーキ１０は、上部ツール１２および下部ツール１４を有する。上部ツール１２は通常、本発明の観点では移動する第１の機械部品、下部ツール１４は第２の機械部品である。参照符号１６は簡略的に示された２つの駆動装置を指し、その駆動装置により、上部ツール１２を矢印１８の方向に下部ツール１４に向かって移動させることができる。      
【００２７】
雄型金型２０は、上部ツール１２に配置される。参照符号２２は簡略的に示された両手スイッチを指し、両手スイッチはプレスブレーキの作業サイクルを開始させ、実行するために両手を用いて始動させなければならない。この代わりに、プレスブレーキ１０は、適切なフットペダルまたはその他の作動素子を用いて作動させることもできる。
雌型金型２４は下部ツール１４に配置され、被加工物２６、たとえば金属薄板部品が上記雌型金型２４上に搭載される。雄型金型２０の下端は、雌型金型２４と補完し合うように設計され、被加工物２６が雌型金型２４に挿入されるとき、被加工物２６の被切断変形を可能にする（図２を参照）。
【００２８】
参照符号２８および３０は、上部ツール１２上の雄型金型２０の左手側と右手側に配置される２つのホルダを示す。送信器（ここでは別個に図示せず）はホルダ２８の端部に位置し、２つまたはそれ以上の受信器（別個に図示せず）はホルダ３０の端部に位置する。送信器と受信器は、２つまたはそれ以上の光線を生成する光バリア装置を形成する。光線３２および３３は、本発明の観点から第１の光バリアと第２の光バリアを表す。それらの光線は、図２を参照して以下より詳細に説明されるように、雄型金型２０の下縁とほぼ平行に延在する。「従来の」光バリアの使用の代わりに、光バリア３２および３３は、カメラまたはその他の電磁線を用いて実現させることもできる。重要なのは、有形の性質を持たず、本発明の観点から第１のバリアとしての役割を果たす少なくとも１つのバリアが、雄型金型２０の下前方端の前方を延びることだけである。
【００２９】
上記特許文献１から既知であるように、光バリア３２および３３は、矢印１８の方向に雄型金型２０とともに下方に移動する。
参照符号３４および３６では、上部ツール１２が上部行き止まり位置にあるときにのみ閉じられる２つのエンドスイッチが概略的に示される。したがって、エンドスイッチ３４および３６が閉位置にあるということは、プレスブレーキ１０が作業サイクルを実行するための初期状態にあることを示す。
【００３０】
参照符号４０では、プレスブレーキ１０の機能の少なくとも１部を制御する制御部が簡略的に示される。好適な実施形態では、制御部は、商標名ＰＳＳで本出願人により市販されるようなフェールセーフのＰＬＣである。制御部４０は、（簡略的に図示する）インタフェース部４２と２つまたはそれ以上の重複した信号処理チャネルとを備える。信号処理チャネルはここではそれぞれ、プロセッサ４４ａおよび４４ｂ、第１のメモリ４６ａおよび４６ｂ、第２のメモリ４８ａおよび４８ｂにより示される。さらなるメモリは象徴的に示される。プロセッサ４４ａおよび４４ｂは、バス接続やデュアルポートＲＡＭなどの適切なインタフェースを介して互いに通信し、それにより各処理結果に関する信憑性チェックを実行することができる。インタフェース部４２は、プレスブレーキ１０のセンサとアクチュエータが接続される複数の入力および出力を有する。具体的には、両手スイッチ２２、エンドスイッチ３４および３６、および少なくとも光バリア装置の受信器３０が個々に接続される。さらに、プレスブレーキ１０の駆動装置１６は、接触器などの適切なアクチュエータ（ここでは図示せず）を介して切断させることができる。
【００３１】
図示される実施形態では、受信器３０は、ここでは単に概略的に示される検査部５４と阻止部５６を備える。それらは両者とも、受信器３０のマイクロコントローラ（ここでは図示せず）用のプログラムモジュールとして格納される、あるいはＡＳＩＣなどの永続的な結線論理の形で実現される機能を有する。この代わりに、検査部と阻止部の機能は、重複形式でメモリ４６および４８に格納されるプログラムやモジュールとして、制御部４０で実行させることもできる。さらなる実施形態では、制御部の機能は、たとえばプログラムモジュールおよび／または永続的結線論理として、受信器３０に部分的または完全に統合させることができる。後者の具体化は、新規な安全装置が、監視される機械上に設けることのできる他の制御部から自律しているという利点を備える。
【００３２】
参照符号５８は、安全装置の一実施形態において受信器３０に一体化される２つの加速センサを概略的に示す。
この代わりに、あるいはこれに加えて、１つまたはそれ以上の加速センサを、移動する上部ツール１２上の別の箇所に配置することができる。本出願人の別の特許出願に記載されるように、加速センサ５８により、現在の移動速度と、そこから導き出される、作業サイクル中の上部ツール１２の現在位置とを判定することができる。しかし、加速センサの代わりに、上部ツール１２の位置および速度を、ガラススケール、エンコーダディスク、別個の位置センサなどを用いてそれ自体既知な方法で検知することもできる。プレスブレーキ１０における従来の速度および位置検知方法の１例が、上記特許文献２の図９に開示されている。受信器３０への加速センサ５８の統合、およびこれらの加速センサによる上部ツール１２の運動パラメータの判定は、本発明と併せて、プレスブレーキ用のとりわけ単純で、小型で、コスト効率のよい安全装置を可能とする。
【００３３】
本発明については、加速センサ５８を、上部ツール１２が停止したことを示す停止インジケータとして非常に有益に使用することができる。しかし、この代わりに、あるいはこれに加えて、制御装置または駆動装置１６からの状態信号を、停止インジケータ、またはたとえば上記特許文献３に示されるような従来の位置監視方法から導き出される信号として使用することができる。さらに、作業者による該当入力後、手動でオーバトラベルの判定を開始することが基本的に可能である。
【００３４】
新規な安全装置の光バリアの好適な実施形態に関連する以下の記述において、同じ参照符号は前と同じ構成要素を表す。図２に示されるように、好適な安全装置は、計７個の光バリア、すなわち、既に図１に示される２つの光バリア３２、３３と参照符号６８、７０、７２、７４および７６で示される５つの追加バリアとを備える。光バリアはそれぞれ、雄型金型２０の前方端７８と平行に延在する。光バリア３２、６８および７０は、前方端７８から段々と離れた位置で雄型金型２０の下に配置される。したがって、これらのバリアは、運動面８０に平行に位置し、上記運動面８０に対してわずかに左に片寄っている監視面に広がる（図示される実施形態では、これは作業者から離れるプレスブレーキ１０の後ろ側である）。本実施形態のオフセット量は、ｄ7で１ｍｍである。しかし、この代わりに、光バリア３２、６８、７０および７６は運動面８０またはその作業者側に正確に配置させることもできる。
【００３５】
光バリア３３、７２および７４は、作業者側に対して運動面８０から片寄って配置される。ある程度まで、それらの光バリアは光アレイを形成し、光バリア３２、６８および７０により形成される光アレイよりもわずかに高く配置される。好適な実施形態では、図２に示される個々の光バリア間の距離は以下のように選択される。ｄ1＝５ｍｍ、ｄ2＝９ｍｍ、ｄ3＝１２ｍｍ、ｄ4＝１７ｍｍ、ｄ5＝１３ｍｍ、ｄ6＝２０ｍｍ、ｄ7＝１ｍｍ、ｄ8＝２ｍｍ、ｄ9＝１５ｍｍ
本実施形態では、光バリア７６は「安全バリア」としてではなくセンサバリア（本発明の観点からは第３の光バリア）としての役割を果たす。したがって、光バリア７６の遮断が結果的に上部ツール１２を停止させることはない。正確に言うと、光バリア７６が遮断される場合、上部ツール１２の移動速度だけが、高速（急速動作）から低速（徐行動作）にされる。図１では、上部ツール１２が急速動作で移動する距離は、ｄ10によって表される。上部ツール１２が徐行動作で移動する残距離は、ｄ11によって表される。
【００３６】
これとは対照的に、残りの６つのバリア３２、６８、７０、７２、７４および３３は安全バリアとしての役割を果たし、遮断された場合に上部ツール１２の作業運動を直ちに停止させる。好適な本実施形態では、さらに下に位置するバリア６８、７０、７２および７４は、プレスブレーキ１０のオーバトラベルの機能として永続的に非活動化させることができる。（注：徐行動作での上部ツール１２によりカバーされる作業運動の部分に関しては、これはバリアの短期の非活動化ではない。通常、ミューティングと称されるこのような短期の非活動化は、たとえ光バリアが被加工物２６により遮断された場合でも、上部ツール１２が作業運動を完了できるように本構造とは関係なく必要である。）なお、ここで「非活動化させることができる」とは、バリア３２、６８、７０、７２、７４および３３の安全機能が排除されることを意味する。しかし、バリア３２、６８、７０、７２、７４および３３が「非活動化」モードであっても、たとえばセンサバリアとして使用される場合は有益である。たとえば、上部ツールの速度は、「非活動化」バリア間の既知の距離を用いて簡単に判定および／またはチェックされることができる。その後、このように判定される移動機械部品（この場合、上部ツール）の移動速度は、たとえばセンサバリア７６の信号の信憑性をチェックするために使用することができる。したがって、急速動作から徐行動作への切替が被加工物または作業者の手などのその他の障害物により誘発されたかどうかを監視することができる。
【００３７】
一方、センサバリア７６は、たとえば、機械加工される被加工物の厚さをセンサバリア７６により判定することによる安全機能を備えていてもよい（図４の参照符号１２６を参照）。プロセス中に高すぎる、あるいは低すぎる値が確定される場合、安全シャットダウンが誘発されてもよい。
プレスブレーキ１０のオーバトラベルが図２に示される安全装置を用いて判定できる方法に関する好適な実施形態を図３に示す。この方法はステップ９０で開始され、光バリア３２、３３、６８、７０、７２および７４が入力部５０によりプレスブレーキ１０の制御部４０に想定オーバトラベルを入力することによって構成される。たとえば、７．５ｍｍの想定オーバトラベルが使用される場合、図示される距離で、光バリア３２および３３は示される距離でプレスブレーキ１０を安全にするのに十分である。この操作モードは、図１でも例として示される。その後、プレスブレーキ１０がこれらの２つの光バリアのみを使用するだけでも十分に安全にされるよう確保するため、オーバトラベルが判定される。この目的のため、上部ツール１２は、構成モード（ステップ９２）で、好ましくは急速動作で降下させられる。この構成モードにおいて、バリア７６は、上部ツールが急速動作から緊急停止に移されるように好ましくは非活動化される。下降は、光バリア３２がたとえば試験被加工物などの障害物により遮断されるまで行われる（ループ９４、ステップ９６）。バリア３２が遮断されたら直ちに、上部ツール１２は停止させられる。応答時間と慣性力のために、ツールは直後ではなく、一定の遅延後に停止する。この遅延後にのみ上部ツール１２は停止し、停止はステップ９８またはループ１００に従いチェックされる。完全な停止が検知されたら直ちに、第２の光バリア３３がテスト被加工物または第２の機械部品により遮断されたかどうかを判定するため、ステップ１０２に従いチェックが行われる。その場合、想定オーバトラベルが短すぎたのは明白なので、機械はステップ１０４により阻止（block）される。したがって、プレスを十分に安全に行うために、さらなる光バリア、たとえばバリア６８および７２を追加しなければならないので、結果的に上部ツール１２の停止が早めに誘発される。一方、光バリア３３が遮断されていないことがステップ１０２で確定される場合、機械はステップ１０６に従い解放（release）される。次に、ステップ１０８に従い作業操作を開始することができる。
【００３８】
図４は、この作業操作を実行する実施形態を示す。ステップ１１０に従い、遅延時間パラメータＴと、任意に上部ツール１２の想定速度ｖおよび／または被加工物２６の想定材料厚ＭＤが、入力部５０により制御部４０に最初に入力される。このパラメータ化の後、光バリア７６が遮断されるまで（ステップ１１４）、ツール１２はステップ１１２に従い下降させられる。光バリア７６が遮断されるとすぐに、上部ツール１２は減速され（ステップ１１６）、再び徐行動作でのみ移動させられる。
【００３９】
急速動作から徐行動作への切替は、いわゆる徐行バルブ（ここでは図示せず）を用いてチェックされる（ステップ１１８）。上部ツールが減速されて移動する場合、このバルブが応答する。徐行バルブが始動されないと、上部ツール１２は高速で移動し続ける。
徐行バルブの始動が検知された場合、安全バリアの短期の非活動化がステップ１２０に従い行われる（「ミューティング」）。徐行バルブの始動が検知されない場合、安全バリアはステップ１２２に従い監視される。バリアのうち１つがミューティング無のために応答する場合、緊急停止がステップ１２４に従い誘発される。一方、ステップ１２０でのミューティング有の場合、作業運動は中断されない、すなわち、上部ツール１２が雌型金型２４に入り込み、その結果、被加工物２６が所望に変形される。
【００４０】
ステップ１２６に従い、被加工物の材料厚パラメータＭＤまたは上部ツール１２の移動速度パラメータｖは、センサバリア７６と、以前に入力されたパラメータ値ＭＤおよび／またはｖにより判定またはチェックすることができる。よって、たとえば、上部ツールの移動速度がセンサバリア７６の遮断される時間から分かる場合、被加工物２６の材料厚を算出することができる。一方、材料厚が分かっている場合、上部ツールの速度を判定することができる。言うまでもなく、ステップ１２６による上記パラメータ値の読取と判定はどちらも任意であり、なしで済ますことも可能である。
【００４１】
ステップ１２８に従い、下部行き止まり位置に達すると、上部ツール１２は最初の上方位置に戻る。この初期位置から、次の作業サイクルを開始することができる。
好適な実施形態では、いったん測定バリア７６がステップ１１０の遅延時間Ｔの入力の作用として通過されると、急速動作から徐行動作への切替が行われる。Ｔ＝０が選択される場合、センサバリアが遮断されると、プレスブレーキ１０は直ちに徐行動作に切り替わる。パラメータ値Ｔが０より小さい場合、切替は対応する遅延時間後にのみ行われる。その結果、実際の切替時間は様々に異なり、遅延時間をより長く選択することができる一方で、センサバリア７６と最も下の稼動中の安全バリア３２、６８および７０との間の距離はますます大きくなる。好ましくはバリアのすべてが稼働中である、大きなオーバトラベルを有するプレスブレーキの場合、遅延時間Ｔ＝０が選択される。一方、安全バリア７０および７４が非活動化される場合、遅延時間Ｔ＞０が設定される。安全バリア３２および３３のみが稼働中である場合、上部ツール１２を高速の急速動作でできるだけ長く動作させるために、さらに高い遅延時間パラメータＴが設定される。
【００４２】
本発明のさらなる実施形態によると、上部ツールの運動方向を監視および／または確定するために、安全バリア３２、３３、６８、７０、７２および７４を積層した配列を使用することができる。このためには、上記バリアが遮断されるシーケンスを推定するだけでよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】新規の安全装置を備えるプレスブレーキの簡略図である。
【図２】図１に示されるプレスブレーキ内の光バリアの実施形態の簡略図である。
【図３】本発明の実施形態によるオーバトラベルの判定方法を説明する簡略フローチャートである。
【図４】本発明の好適な実施形態による図１に示されるプレスの作業サイクルを説明する簡略フローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【外国語明細書】
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