(57)【要約】【課題】ロボット等の機械の作業空間と人間の作業空間とが重なる危険領域における安全を、生産性を低下させることなく、確保する。【解決手段】危険領域７へのロボット１の進入または作業者６の進入を、第１，第２のライトカーテン８，９に監視し、ロボット１または作業者６のいずれか一方のみが、危険領域７に進入したときには、それを検知した一方のライトカーテンからの安全入力を無効とし、有効な他方のライトカーテンからの安全入力に基づいて、ロボット１の運転を継続して生産性を維持する一方、ロボット１または作業者６の他方も危険領域７に進入すると、有効な他方のライトカーテンからの安全入力に基づいて、ロボット１の駆動を停止して安全を確保する。【選択図】図１
2008191823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械が作業する作業空間と人間が作業する作業空間とが重なる危険領域における安全を管理する方法であって、
前記機械または人間の動作を監視する少なくとも二つの第１，第２の監視境界を設け、
分離安全ガードおよび前記第１の監視境界によって、前記機械のみが作業する作業空間を囲む一方、分離安全ガードおよび前記両監視境界によって、前記危険領域を囲み、
前記第１の監視境界が、前記機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に設けられ、
前記両監視境界の内のいずれか一方の監視境界を、その監視結果を前記機械の運転の制御に用いない無効な監視境界とし、
前記無効な監視境界を、前記第１，第２の監視境界で切替え可能とし、
有効な他方の監視境界の監視結果に基づいて、前記機械の運転を制御することを特徴とする安全管理方法。
【請求項２】
設定操作によって、前記無効な監視境界を、前記第１，第２の監視境界で切替える請求項１に記載の安全管理方法。
【請求項３】
前記少なくとも二つの第１，第２の監視境界は、前記機械または人間の動作を監視して、前記機械の運転を許容する安全側または前記機械の運転を禁止する危険側の監視結果をそれぞれ与えるものであり、
前記両監視境界の監視結果に基づいて、前記両監視境界の内のいずれか一方の監視境界を、その危険側の監視結果を前記機械の運転の制御に用いない無効な監視境界とし、
前記無効な監視境界は、前記両監視境界の監視結果に応じて、前記第１，第２の監視境界で切替え可能であり、
有効な他方の監視境界の監視結果および無効な監視境界の安全側の監視結果に基づいて、前記機械の運転を、許容または禁止する請求項１に記載の安全管理方法。
【請求項４】
前記両監視境界の監視結果が、共に安全側である状態において、監視結果が先に危険側に変化した監視境界を、前記無効な監視境界とする請求項３に記載の安全管理方法。
【請求項５】
前記第１の監視境界は、前記機械の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作があるときには、機械の運転を禁止する危険側の監視結果を、進入動作がないときには、機械の運転を許容する安全側の監視結果をそれぞれ与え、
前記第２の監視境界は、人間の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作があるときには、機械の運転を禁止する危険側の監視結果を、進入動作がないときには、機械の運転を許容する安全側の監視結果をそれぞれ与える請求項１〜４のいずれか１項に記載の安全管理方法。
【請求項６】
機械が作業する作業空間と人間が作業する作業空間とが重なる危険領域における安全を管理するシステムであって、
前記機械および前記危険領域の少なくとも一部を囲む分離安全ガードと、
前記機械または人間の動作を監視する少なくとも二つの第１，第２の安全機器と、
前記第１，第２の安全機器から与えられる安全入力に基づいて、前記機械の運転を制御する安全制御機器とを備え、
前記分離安全ガードは、前記第１の安全機器が監視する監視境界と共に、前記機械のみが作業する作業空間を囲む一方、前記両安全機器がそれぞれ監視する両監視境界と共に、前記危険領域を囲むものであり、
前記第１の安全機器は、その監視境界が、前記機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に位置するように配置され、
前記安全制御機器は、前記第１，第２の安全機器の内のいずれか一方の安全機器を、その安全機器からの安全入力を前記機械の運転の制御に用いない無効な安全機器とするとともに、前記無効な安全機器を、前記第１，第２の安全機器で切替え可能であることを特徴とする安全管理システム。
【請求項７】
前記安全制御機器は、切替え設定に応じて、前記無効な安全機器を、前記第１，第２の安全機器で切替える請求項６に記載の安全管理システム。
【請求項８】
前記安全制御機器は、前記第１，第２の安全機器から与えられる安全入力に基づいて、前記機械の運転の許容または禁止を制御するものであり、
前記安全入力は、前記機械の運転を許容する安全側または前記機械の運転を禁止する危険側の安全入力であり、
前記安全制御機器は、前記第１，第２の安全機器からの安全入力に基づいて、両安全機器の内のいずれか一方の安全機器を、その安全機器からの危険側の安全入力を前記機械の運転の制御に用いない無効な安全機器とするとともに、前記両安全機器の安全入力に応じて、無効とする安全機器を、前記両安全機器で切替える請求項６に記載の安全管理システム。
【請求項９】
前記安全制御機器は、前記第１，第２の安全機器からの安全入力が、共に安全側である状態において、安全入力が、先に危険側に変化した安全機器を、前記無効な安全機器とする請求項８に記載の安全管理システム。
【請求項１０】
前記第１の安全機器は、前記機械の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作が検知されているときには、機械の運転を禁止する危険側の安全入力を、進入動作が検知されていないときには、機械の運転を許容する安全側の安全入力を前記安全制御機器にそれぞれ与え、
前記第２の安全機器は、人間の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作が検知されているときには、機械の運転を禁止する危険側の安全入力を、進入動作が検知されていないときには、機械の運転を許容する安全側の安全入力を前記安全制御機器にそれぞれ与える請求項６〜９のいずれか１項に記載の安全管理システム。
【請求項１１】
安全機器から与えられる安全入力に基づいて、機械の運転を制御する安全制御機器であって、
前記機械または人間の動作を監視する少なくとも二つの第１，第２の安全機器からの安全入力が与えられ、
前記両安全機器は、それぞれが監視する両監視境界と分離安全ガードとによって、前記機械が作業する作業空間と前記人間が作業する作業空間とが重なる危険領域を囲むように配置されるものであり、
前記第１の安全機器は、その監視境界と分離安全ガードとによって、前記機械のみが作業する作業空間を囲むとともに、その監視境界が、前記機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に位置するように配置されるものであり、
前記第１，第２の安全機器の内のいずれか一方の安全機器を、その安全機器からの安全入力を前記機械の運転の制御に用いない無効な安全機器とするとともに、前記無効な安全機器を、前記第１，第２の安全機器で切替え可能であることを特徴とする安全制御機器。
【請求項１２】
切替え設定に応じて、前記無効な安全機器を、前記第１，第２の安全機器で切替える請求項１１に記載の安全制御機器。
【請求項１３】
前記少なくとも二つの第１，第２の安全機器からの安全入力に基づいて、前記機械の運転の許容または禁止を制御するものであって、
前記安全入力は、前記機械の運転を許容する安全側または前記機械の運転を禁止する危険側の安全入力であり、
前記第１，第２の安全機器の安全入力に基づいて、両安全機器の内のいずれか一方の安全機器を、その安全機器からの危険側の安全入力を前記機械の運転の制御に用いない無効な安全機器とするとともに、前記両安全機器の安全入力に応じて、無効とする安全機器を、前記両安全機器で切替える請求項１１に記載の安全制御機器。
【請求項１４】
前記第１，第２の安全機器からの安全入力が、共に安全側である状態において、安全入力が、先に危険側に変化した安全機器を、前記無効な安全機器とする請求項１３に記載の安全制御機器。
【請求項１５】
前記第１の安全機器は、前記機械の作業空間と人間の作業空間とが重なる危険領域への進入動作を監視して、進入動作が検知されているときには、機械の運転を禁止する危険側の安全入力を、進入動作が検知されていないときには、機械の運転を許容する安全側の安全入力をそれぞれ与え、
前記第２の安全機器は、人間の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作が検知されているときには、機械の運転を禁止する危険側の安全入力を、進入動作が検知されていないときには、機械の運転を許容する安全側の安全入力をそれぞれ与える請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の安全制御機器。
【請求項１６】
前記安全機器からの安全入力に基づいて、プログラムに従って安全出力制御対象に、安全出力を与えて、前記機械の運転を制御するものであって、前記安全出力として半導体出力を与える請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の安全制御機器。
【請求項１７】
他の安全制御機器から論理接続用入力が与えられ、この論理接続用入力と前記安全入力との論理演算を行って、前記安全出力制御対象に前記安全出力を与える請求項１６に記載の安全制御機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械や産業用ロボットなどの各種の機械と作業者とが共存する生産現場などにおける安全を管理する方法、安全管理システムおよびそれに用いる安全制御機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、生産現場では、工作機械や産業用ロボットなど機械の作業領域に、作業者が進入した場合の安全を確保するために、種々の安全システムが提案されており、例えば、工作機械や産業用ロボットなどの機械の周囲を安全柵等の安全ガードで取り囲んで作業領域を区画し、この作業領域の出入口の扉に、安全スイッチを設け、扉の開放を検知して、機械を停止させたり（例えば、特許文献１参照）、前記作業領域に物体が侵入したのを、センサで検知して機械を停止させるといったものなどがある。
【特許文献１】特開２００４−３５３８４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述のように、作業者が、作業領域内に進入する度に、機械を停止させて安全を確保する方法では、安全は確保されるものの、生産性が低下することになる。
【０００４】
例えば、図９に示すように、安全柵５で囲まれた作業領域に設置された作業台３上のワーク２に対して、作業用のロボット１が、所要の作業を施すとともに、作業台３以外の作業領域でも別の作業を行うような場合に、作業者６が、作業台３へのワーク２の搬入、搬出の度に、ロボット１を停止させるのは実用的ではない。
【０００５】
本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、生産性を低下させることなく、安全性を確保し、生産性と安全性とを両立させた安全管理方法、安全管理システムおよび安全制御機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）本発明の安全管理方法は、機械が作業する作業空間と人間が作業する作業空間とが重なる危険領域における安全を管理する方法であって、前記機械または人間の動作を監視する少なくとも二つの第１，第２の監視境界を設け、分離安全ガードおよび前記第１の監視境界によって、前記機械のみが作業する作業空間を囲む一方、分離安全ガードおよび前記両監視境界によって、前記危険領域を囲み、前記第１の監視境界が、前記機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に設けられ、前記両監視境界の内のいずれか一方の監視境界を、その監視結果を前記機械の運転の制御に用いない無効な監視境界とし、前記無効な監視境界を、前記第１，第２の監視境界で切替え可能とし、有効な他方の監視境界の監視結果に基づいて、前記機械の運転を制御するものである。
【０００７】
機械とは、工作機械、輸送機械、ロボット、建設機械などの各種の機械をいう。
【０００８】
危険領域は、機械の作業と人間の作業とが重なって機械災害が発生する可能性のある危険な領域をいい、機械の誤作動や人間の不注意によって、機械災害が発生する虞れのある領域とするのが好ましい。
【０００９】
分離安全ガードとは、分離機能を有する安全ガードをいい、例えば、フェンス、柵、ドア、カバーなどをいう。この分離安全ガードは、監視境界と共に、機械のみが作業する作業空間あるいは危険領域を囲むものであり、この分離安全ガードは、監視境界と共に、前記作業空間あるいは危険領域の全周を囲むようにしてもよいし、少なくとも一部を囲むようにしてもよい。
【００１０】
動作を監視する監視境界とは、動作の監視に用いる境界をいい、例えば、境界上における動作、境界を跨るような動作、あるいは、境界を横切るような動作などの各種の動作の監視に用いる境界をいう。
【００１１】
第１，第２の監視境界は、分離安全ガードと共に、危険領域を囲むものであり、また、前記第１の監視境界は、分離安全ガードと共に、機械のみが作業する作業空間を囲む一方、前記機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に設けられるものであり、第１の監視境界によって、機械の動作を監視し、第２の監視境界によって、人間の動作を監視することができる。
【００１２】
各監視境界は、例えば、機械または人間が、危険領域へ進入していないときには、機械の運転を許容する安全側の監視結果を与え、機械または人間が、その監視境界を越えて危険領域に進入したときには、機械の運転を禁止する危険側の監視結果を与えるのが好ましい。
【００１３】
監視境界は、２つに限らず、３つ以上設けて機械または人間の動作を監視してもよい。
【００１４】
機械の運転の制御とは、機械の起動・停止の制御や動作速度の制御などをいい、例えば、機械の動力の供給・遮断などを制御することをいう。
【００１５】
本発明の安全管理方法によれば、第１，第２の監視境界と分離安全ガードとによって、危険領域を囲み、前記第１の監視境界を、機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に設けているので、機械または人間の危険領域への進入を監視することができ、機械または人間のいずれか、例えば、人間が、一方の監視境界である第２の監視境界を越えて危険領域に進入しても、その第２の監視境界の危険側の監視結果を無効とすることによって機械の運転を停止させることなく、有効な他方の監視境界である第１の監視境界の安全側の監視結果に基づいて、機械の運転を継続して機械による作業を継続できるとともに、この状態で、更に、機械が、有効な他方の監視境界である第１の監視境界を越えて危険領域に進入すると、有効な第１の監視境界の監視結果が、安全側から危険側に変化するので、この変化に基づいて、機械の運転を直ちに停止させるといったことが可能になる。
【００１６】
このように、機械または人間のいずれか一方が、危険領域に進入しているときには、その進入を検知している一方の監視境界の監視結果を無効として機械の運転を許容して作業を継続させ、更に、機械または人間の他方も危険領域に進入すると、その他方の進入を検知する他方の監視境界の監視結果に基づいて、機械の運転を停止して安全を確保することができる。
【００１７】
これによって、機械の作業空間と人間の作業空間とが重なる危険領域における安全を確保しながら、機械の運転の停止を可及的に少なくすることができ、安全性と生産性とを両立することができる。
【００１８】
（２）本発明の安全管理方法の一つの実施形態では、設定操作によって、前記無効な監視境界を、前記第１，第２の監視境界で切替えるようにしてもよい。
【００１９】
設定操作は、設定スイッチなどの操作であってもよいし、通信による設定操作であってもよい。
【００２０】
この実施形態によれば、第１，第２の監視境界を、危険領域の境界としているので、人間による危険領域におけるマニュアル作業の頻度が低いような場合には、設定操作によって、通常作業時とマニュアル作業時とで、無効にする監視境界を切り替えることができる。
【００２１】
例えば、通常作業時には、設定操作によって、機械の動作を監視する一方の監視境界である第１の監視境界を無効とし、人間の動作を監視する他方の有効な監視境界である第２の監視境界の監視結果に基づいて、機械の運転を制御できるので、人間が、他方の有効な第２の監視境界を越えて危険領域に進入しない限り、機械の運転を許容して機械の作業を継続できるとともに、この状態で、更に、人間が、有効な第２の監視境界を越えて危険領域に進入すると、有効な第２の監視境界の監視結果が、安全側から危険側に変化するので、この変化に基づいて、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００２２】
また、マニュアル作業時には、設定操作によって、人間の動作を監視する一方の監視境界である第２の監視境界を無効とし、機械の動作を監視する他方の有効な監視境界である第１の監視境界の監視結果に基づいて、機械の運転を制御できるので、機械が、他方の有効な第１の監視境界を越えて危険領域に進入しない限り、機械の運転を継続しながら、危険領域における作業者のマニュアル作業を可能とする一方、機械が、有効な第１の監視境界を越えて危険領域に進入すると、有効な第１の監視境界の監視結果が、安全側から危険側に変化するので、この変化に基づいて、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００２３】
(３)本発明の安全管理方法の他の実施形態では、前記少なくとも二つの第１，第２の監視境界は、前記機械または人間の動作を監視して、前記機械の運転を許容する安全側または前記機械の運転を禁止する危険側の監視結果をそれぞれ与えるものであり、前記両監視境界の監視結果に基づいて、前記両監視境界の内のいずれか一方の監視境界を、その危険側の監視結果を前記機械の運転の制御に用いない無効な監視境界とし、前記無効な監視境界は、前記両監視境界の監視結果に応じて、前記第１，第２の監視境界で切替え可能であり、有効な他方の監視境界の監視結果および無効な監視境界の安全側の監視結果に基づいて、前記機械の運転を、許容または禁止するものである。
【００２４】
この実施形態によれば、第１，第２の監視境界と分離安全ガードとによって、危険領域を囲み、前記第１の監視境界を、機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に設けているので、機械または人間の危険領域への進入を監視することができ、機械または人間のいずれか、例えば、人間が、一方の監視境界である第２の監視境界を越えて危険領域に進入しても、その第２の監視境界の危険側の監視結果を無効として機械の運転を停止させることなく、有効な他方の監視境界である第１の監視境界の監視結果に基づいて、機械の運転を許容して機械による作業を継続できるとともに、この状態で、機械が、有効な他方の監視境界である第１の監視境界を越えて危険領域に進入しようとすると、有効な第１の監視境界の監視結果が、安全側から危険側に変化し、この変化に基づいて、機械の運転を直ちに停止させるといったことが可能になる。
【００２５】
（４）上記（３）の実施形態では、前記両監視境界の監視結果が、共に安全側である状態において、監視結果が先に危険側に変化した監視境界を、前記無効な監視境界としてもよい。
【００２６】
この実施形態によると、第１，第２の両監視境界の監視結果が、共に安全側である状態、例えば、機械および人間のいずれもが、危険領域に進入していない状態において、機械または人間のいずれか、例えば、人間が、先に危険領域に進入して、それを監視する一方の監視境界である第２の監視境界の監視結果が、危険側に変化したときには、その監視境界の危険側の監視結果を無効として、機械の運転を継続し、有効な他方の監視境界である第１の監視境界によって、機械の危険領域への進入が検知されたときには、その有効な第１の監視境界の監視結果によって、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００２７】
（５）本発明の安全管理方法の一つの実施形態では、前記第１の監視境界は、前記機械の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作があるときには、機械の運転を禁止する危険側の監視結果を、進入動作がないときには、機械の運転を許容する安全側の監視結果をそれぞれ与え、前記第２の監視境界は、人間の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作があるときには、機械の運転を禁止する危険側の監視結果を、進入動作がないときには、機械の運転を許容する安全側の監視結果をそれぞれ与えるようにしてもよい。
【００２８】
この実施形態によると、第１，第２の監視境界のいずれか一方の監視境界、例えば、第２の監視境界を越えて、人間が、危険領域に進入して、その監視結果が、機械の運転を禁止する危険側の監視結果となっても、その監視結果を無効として、機械の運転を継続できる一方、有効な第１の監視境界を越えて、機械も危険領域に進入すると、この第１の監視境界の危険側の監視結果に基づいて、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００２９】
（６）本発明の安全管理システムは、機械が作業する作業空間と人間が作業する作業空間とが重なる危険領域における安全を管理するシステムであって、前記機械および前記危険領域の少なくとも一部を囲む分離安全ガードと、前記機械または人間の動作を監視する少なくとも二つの第１，第２の安全機器と、前記第１，第２の安全機器から与えられる安全入力に基づいて、前記機械の運転を制御する安全制御機器とを備え、前記分離安全ガードは、前記第１の安全機器が監視する監視境界と共に、前記機械のみが作業する作業空間を囲む一方、前記両安全機器がそれぞれ監視する両監視境界と共に、前記危険領域を囲むものであり、前記第１の安全機器は、その監視境界が、前記機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に位置するように配置され、前記安全制御機器は、前記第１，第２の安全機器の内のいずれか一方の安全機器を、その安全機器からの安全入力を前記機械の運転の制御に用いない無効な安全機器とするとともに、前記無効な安全機器を、前記第１，第２の安全機器で切替え可能であるである。
【００３０】
安全機器は、機械または人間の動作の監視に用いる機器であり、例えば、ライトカーテン、ドアスイッチ、リミットスイッチ、マットスイッチなどをいう。この安全機器は、監視境界を用いて動作を監視できるものであるのが好ましく、例えば、監視境界上における動作、監視境界を越えるような動作、監視境界を跨るような動作、あるいは、監視境界を横切るような動作などの各種の動作の監視に用いてもよい。
【００３１】
第１，第２の安全機器は、それぞれが監視する両監視境界と分離安全ガードとによって、危険領域を囲むものであり、また、前記第１の監視境界は、その監視境界と分離安全ガードとによって、機械のみが作業する作業空間を囲む一方、その監視境界が、前記機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に設けられるので、第１の安全機器によって、機械の動作を監視し、第２の安全機器によって、人間の動作を監視することができる。
【００３２】
安全制御機器は、安全機器から与えられる安全入力に基づいて、機械の起動・停止の制御や動作速度の制御、例えば、機械の動力の供給・遮断を制御するものをいう。
【００３３】
本発明の安全管理システムによると、第１，第２の安全機器によって、危険領域への機械または人間の進入を監視し、機械または人間のいずれか、例えば、人間が、危険領域に進入しても、人間の動作を監視する一方の安全機器である第２の監視境界からの安全入力を無効として機械の運転を停止させることなく、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を許容して機械による作業を継続できるとともに、この状態で、機械が、危険領域に進入すると、有効な地方の第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させるといったことが可能になる。
【００３４】
これによって、機械の作業空間と人間の作業空間とが重なる危険領域における安全を確保しながら、機械の運転の停止を可及的に少なくすることができ、安全性と生産性とを両立することができる。
【００３５】
（７）本発明の安全管理システムの一つの実施形態では、前記安全制御機器は、切替え設定に応じて、前記無効な安全機器を、前記第１，第２の安全機器で切替えるものである。
【００３６】
この実施形態によれば、第１，第２の安全機器によって、危険領域への機械または人間の進入を監視し、人間による危険領域におけるマニュアル作業の頻度が低いような場合には、通常作業時とマニュアル作業時とで、安全入力を無効にする安全機器を、切替え設定によって切り替えることができる。
【００３７】
通常作業時には、切替え設定によって、機械の動作を監視する一方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力を無効とし、人間の動作を監視する他方の有効な安全機器である第２の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を制御できるので、人間が、危険領域に進入しない限り、機械の運転を許容して機械の作業を継続できる一方、人間が、危険領域に進入すると、有効な他方の安全機器である第２の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００３８】
また、マニュアル作業時には、切替え設定によって、人間の動作を監視する一方の安全機器である第２の安全機器からの安全入力を無効とし、機械の動作を監視する有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を制御できるので、機械が、危険領域に進入しない限り、機械の運転を継続しながら、危険領域における作業者のマニュアル作業を可能とする一方、機械が、危険領域に進入すると、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００３９】
（８）本発明の安全管理システムの他の実施形態では、前記安全制御機器は、前記第１，第２の安全機器から与えられる安全入力に基づいて、前記機械の運転の許容または禁止を制御するものであり、前記安全入力は、前記機械の運転を許容する安全側または前記機械の運転を禁止する危険側の安全入力であり、前記安全制御機器は、前記第１，第２の安全機器からの安全入力に基づいて、両安全機器の内のいずれか一方の安全機器を、その安全機器からの危険側の安全入力を前記機械の運転の制御に用いない無効な安全機器とするとともに、前記両安全機器の安全入力に応じて、無効とする安全機器を、前記両安全機器で切替えるものである。
【００４０】
この実施形態によれば、第１，第２の安全機器によって、危険領域への機械または人間の進入を監視し、機械または人間のいずれか、例えば、人間が、危険領域に進入しても、人間の動作を監視する一方の安全機器である第２の安全機器からの安全入力を無効として機械の運転を停止させることなく、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を許容して機械による作業を継続できるとともに、この状態で、機械が、危険領域に進入すると、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させるといったことが可能になる。
【００４１】
（９）上記（８）の実施形態では、前記安全制御機器は、前記第１，第２の安全機器からの安全入力が、共に安全側である状態において、安全入力が、先に危険側に変化した安全機器を、前記無効な安全機器としてもよい。
【００４２】
この実施形態によると、第１，第２の両安全機器からの安全入力が、共に安全側である状態、例えば、機械および人間のいずれもが、危険領域に進入していない状態において、機械または人間のいずれか、例えば、人間が、先に危険領域に進入して、それを監視する一方の安全機器である第２の安全機器の安全入力が、危険側に変化したときには、その安全機器の危険側の安全入力を無効として、機械の運転を継続し、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力によって、機械の危険領域への進入が検知されたときには、他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力によって、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００４３】
（１０）本発明の安全管理システムの一つの実施形態では、前記第１の安全機器は、前記機械の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作が検知されているときには、機械の運転を禁止する危険側の安全入力を、進入動作が検知されていないときには、機械の運転を許容する安全側の安全入力を前記安全制御機器にそれぞれ与え、前記第２の安全機器は、人間の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作が検知されているときには、機械の運転を禁止する危険側の安全入力を、進入動作が検知されていないときには、機械の運転を許容する安全側の安全入力を前記安全制御機器にそれぞれ与えるようにしてもよい。
【００４４】
この実施形態によると、第１，第２の安全機器のいずれか一方の安全機器、例えば、人間が、危険領域に進入して、第２の安全機器からの安全入力が、機械の運転を禁止する危険側の安全入力となっても、その安全入力を無効として、機械の運転を継続できる一方、機械も危険領域に進入すると、有効な第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００４５】
（１１）本発明の安全制御機器は、安全機器から与えられる安全入力に基づいて、機械の運転を制御する安全制御機器であって、前記機械または人間の動作を監視する少なくとも二つの第１，第２の安全機器からの安全入力が与えられ、前記両安全機器は、それぞれが監視する両監視境界と分離安全ガードとによって、前記機械が作業する作業空間と前記人間が作業する作業空間とが重なる危険領域を囲むように配置されるものであり、前記第１の安全機器は、その監視境界と分離安全ガードとによって、前記機械のみが作業する作業空間を囲むとともに、その監視境界が、前記機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に位置するように配置されるものであり、前記第１，第２の安全機器の内のいずれか一方の安全機器を、その安全機器からの安全入力を前記機械の運転の制御に用いない無効な安全機器とするとともに、前記無効な安全機器を、前記第１，第２の安全機器で切替え可能である。
【００４６】
第１，第２の安全機器は、それぞれが監視する両監視境界と分離安全ガードとによって、危険領域を囲むものであり、また、前記第１の監視境界は、その監視境界と分離安全ガードとによって、機械のみが作業する作業空間を囲む一方、その監視境界が、前記機械のみが作業する作業空間と前記危険領域との間に設けられるので、第１の安全機器によって、機械の動作を監視し、第２の安全機器によって、人間の動作を監視することができる。
【００４７】
本発明の安全制御機器によると、第１，第２の安全機器によって、危険領域への機械または人間の進入を監視し、機械または人間のいずれか、例えば、人間が、危険領域に進入しても、人間の動作を監視する一方の安全機器である第２の安全機器からの安全入力を無効として機械の運転を停止させることなく、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を許容して機械による作業を継続できるとともに、この状態で、機械が、危険領域に進入すると、有効な地方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させるといったことが可能になる。
【００４８】
（１２）本発明の安全制御機器の一つの実施形態では、切替え設定に応じて、前記無効な安全機器を、前記第１，第２の安全機器で切替えるものである。
【００４９】
この実施形態によれば、第１，第２の安全機器によって、危険領域への機械または人間の進入を監視し、人間による危険領域におけるマニュアル作業の頻度が低いような場合には、通常作業時とマニュアル作業時とで、安全入力を無効にする安全機器を、切替え設定によって切り替えることができる。
【００５０】
したがって、通常作業時には、切替え設定によって、機械の動作を監視する一方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力を無効とし、人間の動作を監視する他方の有効な安全機器である第２の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を制御できるので、人間が、危険領域に進入しない限り、機械の運転を許容して機械の作業を継続できる一方、人間が、危険領域に進入すると、有効な他方の安全機器である第２の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００５１】
また、マニュアル作業時には、切替え設定によって、人間の動作を監視する一方の安全機器である第２の安全機器からの安全入力を無効とし、機械の動作を監視する有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を制御できるので、機械が、危険領域に進入しない限り、機械の運転を継続しながら、危険領域における作業者のマニュアル作業を可能とする一方、機械が、危険領域に進入すると、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００５２】
（１３）本発明の安全制御機器の他の実施形態では、前記少なくとも二つの第１，第２の安全機器からの安全入力に基づいて、前記機械の運転の許容または禁止を制御するものであって、前記安全入力は、前記機械の運転を許容する安全側または前記機械の運転を禁止する危険側の安全入力であり、前記第１，第２の安全機器の安全入力に基づいて、両安全機器の内のいずれか一方の安全機器を、その安全機器からの危険側の安全入力を前記機械の運転の制御に用いない無効な安全機器とするとともに、前記両安全機器の安全入力に応じて、無効とする安全機器を、前記両安全機器で切替えるものである。
【００５３】
この実施形態によれば、第１，第２の安全機器によって、危険領域への機械または人間の進入を監視し、機械または人間のいずれか、例えば、人間が、危険領域に進入しても、人間の動作を監視する一方の安全機器である第２の安全機器からの安全入力を無効として機械の運転を停止させることなく、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を許容して機械による作業を継続できるとともに、この状態で、機械が、危険領域に進入すると、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させるといったことが可能になる。
【００５４】
（１４）上記（１３）の実施形態では、前記第１，第２の安全機器からの安全入力が、共に安全側である状態において、安全入力が、先に危険側に変化した安全機器を、前記無効な安全機器としてもよい。
【００５５】
この実施形態によると、第１，第２の両安全機器からの安全入力が、共に安全側である状態、例えば、機械および人間のいずれもが、危険領域に進入していない状態において、機械または人間のいずれか、例えば、人間が、先に危険領域に進入して、それを監視する一方の安全機器である第２の安全機器の安全入力が、危険側に変化したときには、その安全機器の危険側の安全入力を無効として、機械の運転を継続し、有効な他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力によって、機械の危険領域への進入が検知されたときには、他方の安全機器である第１の安全機器からの安全入力によって、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００５６】
（１５）本発明の安全制御機器の一つの実施形態では、前記第１の安全機器は、前記機械の作業空間と人間の作業空間とが重なる危険領域への進入動作を監視して、進入動作が検知されているときには、機械の運転を禁止する危険側の安全入力を、進入動作が検知されていないときには、機械の運転を許容する安全側の安全入力をそれぞれ与え、前記第２の安全機器は、人間の前記危険領域への進入動作を監視して、進入動作が検知されているときには、機械の運転を禁止する危険側の安全入力を、進入動作が検知されていないときには、機械の運転を許容する安全側の安全入力をそれぞれ与えるようにしてもよい。
【００５７】
この実施形態によると、第１，第２の安全機器のいずれか一方の安全機器、例えば、人間が、危険領域に進入して、第２の安全機器からの安全入力が、機械の運転を禁止する危険側の安全入力となっても、その安全入力を無効として、機械の運転を継続できる一方、機械も危険領域に進入しようとすると、有効な第１の安全機器からの安全入力に基づいて、機械の運転を直ちに停止させることができる。
【００５８】
（１６）本発明の安全制御機器の他の実施形態では、前記安全機器からの安全入力に基づいて、プログラムに従って、安全出力制御対象に、安全出力を与えて、前記機械の運転を制御するものであって、前記安全出力として半導体出力を与えるようにしてもよい。
【００５９】
安全出力制御対象とは、当該安全制御機器の出力である安全出力によって制御される対象をいい、例えば、マグネットコンタクタ、モータコントローラ、可変モータ、ＰＬＣなどをいう。
【００６０】
この実施形態によると、安全機器からの安全入力に基づいて、プログラムに従って、半導体出力である安全出力を安全出力制御対象に与えるので、電磁リレーを内蔵したリレーユニットのように、リレーシーケンスによって安全回路を構築する必要がなく、配線数を削減することができるとともに、ユーザの要求に応じて、メーカー側において、システムの一部を変更したいような場合にも、ソフトウェアの変更によって容易に対応できることになる。
【００６１】
（１７）上記（１６）の実施形態では、他の安全制御機器から論理接続用入力が与えられ、この論理接続用入力と前記安全入力との論理演算を行って、前記安全出力制御対象に前記安全出力を与えるようにしてもよい。
【００６２】
論理接続用入力とは、当該安全制御機器を、他の安全制御機器に、例えば、論理積や論理和といった論理によって関連付けて接続するために、他の安全制御機器から与えられる入力をいう。
【００６３】
この実施態様によると、当該安全制御機器と他の安全制御機器とを、論理積や論理和といった論理によって関連付けることが可能となる。
【発明の効果】
【００６４】
本発明によれば、機械が作業する作業空間と人間が作業する作業空間とが重なる危険領域における安全を確保しながら、機械の運転の停止を、可及的に少なくし、安全性と生産性とを両立させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６５】
以下、図面によって本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００６６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施形態に係る安全管理システムの配置の概要を示す図である。
このシステムでは、作業用のロボット１およびワーク２が載置される作業台３の周囲を、ワーク２の搬出入のための開口４を除いて分離安全ガードである安全柵５で囲んで区画している。
【００６７】
作業者６は、開口４から作業台３上にワーク２を搬入載置し、ロボット１は、ワーク２に対して所要の作業を施し、作業が終了したワーク２は、作業者６が開口４から搬出して        次のワーク２と交換して順次ワーク２に作業が施される。
【００６８】
ロボット１は、その周囲の空間および作業台３上の空間を利用して作業を行い、作業者６は、開口４から上半身を入れて作業台３へワーク２を搬入あるいは搬出するものであり、作業台３を含む周辺の空間は、ロボット１が作業する作業空間と作業者６が作業する作業空間とが重なる危険領域７となっている。
【００６９】
この実施形態では、作業者６の安全を確保するために、安全機器としての光電センサからなる第１，第２のライトカーテン８，９と、安全機器としての非常停止スイッチ１０が設けられている。
【００７０】
第１，第２のライトカーテン８，９は、危険領域７に配置された作業台３を挟むように配置されており、第１のライトカーテン８によって危険領域７へのロボット１の進入動作を監視し、第２のライトカーテン９によって、危険領域７への作業者６の進入動作を監視するものである。
【００７１】
各ライトカーテン８，９は、一方側に、複数の投光素子が鉛直方向に配列された投光器８ａ，９ａが配置され、対向する側に、投光素子に対応するように複数の受光素子が配列された受光器８ｂ，９ｂが配置されて構成されており、第１のライトカーテン８によって、ロボット１のアーム１ａの危険領域７への進入動作を検知し、第２のライトカーテン９によって、作業者６の上半身の危険領域７への進入動作を検知する。
【００７２】
両ライトカーテン８，９がそれぞれ進入動作を監視する両監視境界と、安全柵５とによって、危険領域７が囲まれる。また、第１のライトカーテン８が進入動作を監視する監視境界と、ロボット１の周囲の安全柵５とによって、ロボットのみが作業する作業空間が囲まれる。
【００７３】
図２は、図１のシステムの全体構成を示す概略図であり、図１に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【００７４】
この実施形態では、非常停止スイッチ１０が接続される安全制御機器としての第１のセーフティユニット１１と、この第１のセーフティユニット１１が接続されるとともに、第１，第２のライトカーテン８，９が接続される安全制御機器としての第２のセーフティユニット１２とを備えている。
【００７５】
非常停止スイッチ１０は、第１のセーフティユニット１１に対して、緊急時の作業者６の操作によって、ロボット１の駆動を禁止する危険側の安全入力を与え、また、通常時は、ロボット１の駆動が許容される安全側の安全入力を与える。
【００７６】
各ライトカーテン８，９は、図１に示す危険領域７に進入するロボット１または作業者６によって、投受光器８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ間の光が遮光されると、第２のセーフティユニット１２に対して、ロボット１の駆動を禁止する危険側の安全入力を与え、危険領域７にロボット１または作業者６が進入しておらず、投受光器８ａ，８ｂ；９ａ，９ｂ間の光が遮光されていないときには、ロボット１の駆動を許容する安全側の安全入力を与える。
【００７７】
各セーフティユニット１１，１２は、マイコンを搭載しており、非常停止スイッチ、ライトカーテン、ドアスイッチ等の安全機器からの安全入力に基づいて、プログラムに従って、マグネットコンタクタ、モータコントローラ、可変モータ等の安全出力対象に、半導体出力（トランジスタ出力）である安全出力を与えて、ロボット等の機械の運転を制御するものである。
【００７８】
各セーフティユニット１１，１２は、安全出力と同じ出力状態の半導体出力を、後段のセーフティユニットに対して、論理接続用入力として与えることができる。
【００７９】
論理接続用入力は、この論理接続用入力が与えられる後段のセーフティユニットと、論理接続用入力を与える前段のセーフティユニットとを、論理積などの論理によって関連付けるための入力をいう。
【００８０】
この実施形態では、第１のセーフティユニット１１は、非常停止スイッチ１０からの安全入力に基づいて、後段の第２のセーフティユニット１２に対して、論理接続用入力を与えるものである。この第１のセーフティユニット１１は、非常停止スイッチ１０からロボット１の駆動を許容する安全側の安全入力が与えられているときには、同じく安全側の論理接続用入力を第２のセーフティユニット１２に与え、非常停止スイッチ１０が操作されて該非常停止スイッチ１０からロボット１の駆動を禁止する危険側の安全入力が与えられると、同じく危険側の論理接続用入力を、第２のセーフティユニット１２に与える。
【００８１】
第２のセーフティユニット１２は、第１，第２のライトカーテン８，９からの安全入力および第１のセーフティユニット１１からの論理接続用入力が与えられる一方、ロボット１を駆動するモータ１３への電力の供給・遮断を行なう第１，第２のマグネットコンタクタ１４，１５に対する安全出力およびモータコントローラ１６に対する動作指令を出力して、ロボット１の運転を制御する。
【００８２】
ここで、第２のセーフティユニット１２の特徴的な動作を説明するが、理解を容易にするために、非常停止スイッチ１０が操作されていない通常時、すなわち、第１のセーフティユニット１１から安全側の論理接続用入力が与えられているとする。
【００８３】
この実施形態では、第２のセーフティユニット１２は、生産性と安全性とを両立させるために、第１，第２のライトカーテン８，９からの安全入力に基づいて、いずれか一方のライトカーテンからの危険側の安全入力を無効にするとともに、有効な他方のライトカーテンからの安全入力および無効なライトカーテンの安全側の安全入力に基づいて、安全を確保するように構成している。
【００８４】
無効にするライトカーテンは、ロボット１および作業者６が危険領域７へ進入していない状態、すなわち、第１，第２のライトカーテン８，９によって、ロボット１または作業者６の危険領域７への進入が検知されておらず、いずれも安全側（ＯＮ）の安全入力を与えている状態において、先に、危険領域７への進入が検知されて安全入力が危険側（ＯＦＦ）に変化したライトカーテンである。
【００８５】
図１において、危険領域７に、ロボット１および作業者６のいずれも進入していない状態では、第１，第２のライトカーテン８，９は、いずれも危険領域７の進入動作を検知しておらず、共に安全側（ＯＮ）の安全入力を、第２のセーフティユニット１２に与え、ロボット１の作業が許容されている。
【００８６】
この状態において、例えば、先に、ロボット１が危険領域７に進入して第１のライトカーテン８でそれが検知されると、この第１のライトカーテン８から危険側（ＯＦＦ）の安全入力が与えられるが、この危険側（ＯＦＦ）の安全入力を無効とし、第２のセーフティユニット１２は、ロボット１の駆動を許容する安全側（ＯＮ）の安全出力を出力し続ける。
【００８７】
このロボット１のみが危険領域７に進入している状態では、第２のライトカーテン９からの安全入力は有効であり、したがって、この状態で、作業者６の危険領域７への進入が第２のライトカーテン９で検知されて危険側（ＯＦＦ）の安全入力が、第２のセーフティユニット１２に与えられると、第２のセーフティユニット１２は、ロボット１の駆動を禁止する危険側（ＯＦＦ）の安全出力を出力するとともに、動作指令の出力を停止し、これによって、第１，第２のマグネットコンタクタ１４，１５の接点をオフしてロボット１を駆動するモータ１３への電源の供給を遮断してロボット１を停止させ、作業者６の安全を確保する。
【００８８】
同様に、危険領域７に、ロボット１および作業者６のいずれも進入していない状態において、先に、作業者６が危険領域７に進入して第２のライトカーテン９でそれが検知されると、この第２のライトカーテン９からの危険側（ＯＦＦ）の安全入力は無効とされ、第２のセーフティユニット１２は、ロボット１の駆動を許容する安全側（ＯＮ）の安全出力を出力し続ける。
【００８９】
この作業者６のみが危険領域７に進入している状態では、第１のライトカーテン８からの安全入力は有効であり、したがって、この状態で、ロボット１の危険領域７への進入が第１のライトカーテン８で検知されて危険側（ＯＦＦ）の安全入力が、第２のセーフティユニット１２に与えられると、第２のセーフティユニット１２は、ロボット１の駆動を禁止する危険側（ＯＦＦ）の安全出力を出力するとともに、動作指令の出力を停止し、これによって、第１，第２のマグネットコンタクタ１４，１５の接点をオフしてロボット１を駆動するモータ１３への電源の供給を遮断してロボット１を停止させ、作業者６の安全を確保する。
【００９０】
この実施形態では、一方のライトカーテンを、無効化しているときには、その無効化しているライトカーテンを作業者６が認識できるように、図示しない表示灯を点灯するための表示出力を与えるようにしている。
【００９１】
以上は、非常停止スイッチ１０が操作されていない通常時の動作であり、緊急時に、非常停止スイッチ１０が操作されて危険側（ＯＦＦ）の安全入力が、第１のセーフティユニット１１に与えられると、第２のセーフティユニット１２に対する論理接続用入力が、ロボットの駆動を禁止する危険側（ＯＦＦ）の状態となり、第２のセーフティユニット１２は、この危険側（ＯＦＦ）の論理接続用入力と、自らの安全出力との論理積をとり、危険側（ＯＦＦ）の安全出力を出力して、第１，第２のマグネットコンタクタ１４，１５の接点をオフしてロボット１を駆動するモータ１３への電源の供給を遮断してロボット１を停止させ、これによって、緊急時の作業者６の安全を確保する。
【００９２】
このように、危険領域７に、ロボット１または作業者６の一方のみが、進入しているときには、その進入を検知する一方のライトカーテンからの危険側の安全入力を無効として、ロボットの１の運転を許容してロボット１のよる作業を継続する一方、この状態から、ロボット１または作業者６の他方も、危険領域に進入すると、その進入を検知する有効な他方のライトカーテンからの危険側の安全入力に基づいて、ロボット１の運転を停止させて安全を確保する。
【００９３】
これによって、ロボット１の作業空間と作業者６の作業空間とが重なる危険領域７における安全を確保しながら、ロボット１の運転の停止を可及的に少なくすることができ、安全性と生産性とを両立することができる。
【００９４】
図３は、以上の第２のセーフティユニット１２の動作説明に供する論理回路図であり、表１は、真理値表である。
【００９５】
【表１】
2008191823.tif 000003
表１では、第１のセーフティユニット１１からの論理接続用入力が安全側（ＯＮ）である場合を示している。
【００９６】
図３に示すように、第１，第２のライトカーテン８，９からの第１，第２の安全入力が、ＯＲ回路１７に入力されるとともに、各表示出力用の第１，２のＡＮＤ回路１８，１９にそれぞれ入力される。各ＡＮＤ回路１８，１９には、第１のセーフティユニット１１からの論理接続用入力がそれぞれ入力される。
【００９７】
第１のセーフティユニット１１からの論理接続用入力とＯＲ回路１７の出力とが、第３のＡＮＤ回路２０に入力され、この第３のＡＮＤ回路２０の出力が、第２のセーフティユニット１２の安全出力および後段のセーフティユニットに対する論理接続用出力となる。
【００９８】
表１に示すように、危険領域７に、ロボット１および作業者６のいずれも進入しておらず、第１，第２のライトカーテン８，９からの第１，第２の安全入力が共に安全側（ＯＮ）であるときには、第２のセーフティユニット１２の安全出力は、安全側（ＯＮ）となり、ロボット１の駆動が許容される。
【００９９】
この状態において、先に、作業者６が危険領域７に進入すると、第２のライトカーテン９からの第２の安全入力は、危険側（ＯＦＦ）となり、この第２のライトカーテン９の危険側（ＯＦＦ）の安全入力は、無効化されるので、第２のセーフティユニット１２の安全出力は、安全側（ＯＮ）のままであり、ロボット１の駆動が継続される。
【０１００】
第２のライトカーテン９が無効化されている状態では、第２のライトカーテン９に対応する第２の表示出力のみがＯＮして第２の表示灯が点灯し、作業者６は、第２のライトカーテン９が無効となっていることを認識することができる。
【０１０１】
このロボット１のみが、危険領域７に進入している状態で、作業者６が、危険領域７に進入しようとすると、第１のライトカーテン８からの第１の安全入力は、危険側（ＯＦＦ）となり、この第１のライトカーテン８の安全入力は、有効であるので、第２のセーフティユニット１２の安全出力は、危険側（ＯＦＦ）となり、ロボット１の駆動が停止されて安全が確保されることになる。
【０１０２】
同様に、ロボット１および作業者６のいずれも危険領域７に進入していない状態で、作業者６が先に進入すると、第１のライトカーテン８からの第１の安全入力は、危険側（ＯＦＦ）となり、この第１のライトカーテン８の危険側（ＯＦＦ）の安全入力は、無効化されるので、第２のセーフティユニット１２の安全出力は、安全側（ＯＮ）のままであり、ロボット１の駆動が継続される。
【０１０３】
第１のライトカーテン８が無効化されている状態では、第１のライトカーテン８に対応する第１の表示出力のみがＯＮして第１の表示灯が点灯し、作業者６は、第１のライトカーテン８が無効となっていることを認識することができる。
【０１０４】
この作業者６のみが、危険領域７に進入している状態で、ロボット１が、危険領域７に進入すると、第２のライトカーテン９からの第２の安全入力は、危険側（ＯＦＦ）となり、この第２のライトカーテン９の安全入力は、有効であるので、第２のセーフティユニット１２の安全出力は、危険側（ＯＦＦ）となり、ロボット１の駆動が停止されて安全が確保されることになる。
【０１０５】
図４は、第２のセーフティユニット１２の接続状態を説明するための図である。
【０１０６】
この実施形態では、第２のセーフティユニット１２の安全入力用の端子Ｔ１１，Ｔ２２および端子Ｔ６２，Ｔ７２に、各ライトカーテン８，９の受光器８ｂ，９ｂがそれぞれ接続され、瞬時安全出力用の端子Ｓ１４，Ｓ２４およびオフディレー安全出力用の端子Ｓ４４，Ｓ５４に、上述の第１，第２のマグネットコンタクタ１４，１５等が接続され、表示出力用の端子ＵＡ，ＵＢに、無効化されたライトカーテンを表示する第１，第２の表示灯２３，２４が接続される。
【０１０７】
また、この第２のセーフティユニット１２は、論理接続用の入力端子Ｔ４１および出力端子Ｌ１を備えるとともに、オート／マニュアルのリセット用の端子を備えている。
【０１０８】
また、この第２のセーフティユニット１２には、論理接続を有効あるいは無効とするためのディップスイッチ２１が設けられるとともに、後述の実施形態２のモード切替え用のディップスイッチ２２が設けられている。
【０１０９】
（実施の形態２）
図５は、本発明の他の実施形態に係る安全管理システムの配置の概要を示す図であり、図６は、図５のシステムの全体の構成を示す概略図であり、上述の実施形態に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【０１１０】
上述の実施形態は、作業者６が危険領域７に頻繁に進入してワーク２の交換作業などを行うのに適したものであった。これに対して、この実施形態では、作業者が、危険領域７に進入する頻度が比較的少ない場合に適したものである。
【０１１１】
この実施形態では、危険領域７への作業者６の進入動作を監視するために、上述の実施形態の第２のライトカーテン９に代えて、ドア２５およびドアスイッチ２６が設置されており、ドアスイッチ２６は、ドア２５が閉止されている状態では、ロボットの駆動を許容する安全側（ＯＮ）の安全入力を、第２のセーフティユニット１２に与える一方、ドア２５が開放されて作業者６が危険領域７に進入しようとすると、ロボット１の駆動を禁止する危険側（ＯＦＦ）の安全入力を、第２のセーフティユニット１２に与えるものである。
【０１１２】
上述の実施形態では、第２のセーフティユニット１２は、両ライトカーテン８，９からの安全入力に基づいて、いずれか一方のライトカーテンからの安全入力を無効化したけれども、この実施形態では、モード切替スイッチ２７を設け、このモード切替スイッチ２７の切替え操作によって、通常作業モードを選択したときには、ロボット１の危険領域７への進入を監視するライトカーテン８からの安全入力を無効化し、作業者６が、危険領域７に進入してメンテナンスなどを行うマニュアル作業モードを選択したときには、ドアスイッチ２６からの安全入力を無効化するようにしている。
【０１１３】
作業者６が、モード切替スイッチ２７を操作して通常作業モードを選択すると、ライトカーテン８からの安全入力が無効化され、したがって、ロボット１が危険領域７に進入してライトカーテン８からの安全入力が、危険側（ＯＦＦ）の安全入力になっても、第２のセーフティユニット１２は、その危険側の安全入力を無視してロボット１の駆動を許容する。
【０１１４】
この通常作業モードでは、ドアスイッチ２６からの安全入力は、有効であり、したがって、例えば、ロボット１が動作している状態で、作業者６が、ドア２５を開放して危険領域７に侵入しようとすると、ドア２５の開放がドアスイッチ２６で検知されて危険側（ＯＦＦ）の安全入力が、第２のセーフティユニット１２に与えられることになり、これによって、第２のセーフティユニット１２は、ロボット１の駆動を禁止する危険側（ＯＦＦ）の安全出力を出力するとともに、動作指令の出力を停止し、これによって、第１，第２のマグネットコンタクタ１４，１５の接点をオフしてロボット１を駆動するモータ１３への電源の供給を遮断してロボット１を停止させ、作業者６の安全を確保する。
【０１１５】
また、作業者６が、モード切替スイッチ２７を切替え操作してマニュアル作業モードを選択すると、ドアスイッチ２６からの安全入力が無効化され、したがって、ドア２５を開放して作業者６が危険領域７に進入し、ドアスイッチ２６から危険側（ＯＦＦ）の安全入力が与えられても、第２のセーフティユニット１２は、その危険側の安全入力を無視し、ロボット１が危険領域７にない限り、ロボット１の駆動を許容する。
【０１１６】
このマニュアル作業モードでは、ライトカーテン８からの安全入力は、有効であり、したがって、例えば、作業者６が、危険領域７に進入しているときに、ロボット１が、危険領域７に進入とすると、ライトカーテン８でロボット１の進入が検知されて危険側（ＯＦＦ）の安全入力が、第２のセーフティコントローラ１２に与えられることになり、第２のセーフティユニット１２は、ロボット１の駆動を禁止する危険側（ＯＦＦ）の安全出力を出力するとともに、動作指令の出力を停止し、これによって、第１，第２のマグネットコンタクタ１４，１５の接点をオフしてロボット１を駆動するモータ１３への電源の供給を遮断してロボット１を停止させ、作業者６の安全を確保する。
【０１１７】
この実施形態においても、ライトカーテン８またはドアスイッチ２６を、無効化しているときには、無効化しているライトカーテン８またはドアスイッチ２６を作業者が認識できるように、対応する表示灯を点灯するための表示出力を与えるようにしている。
【０１１８】
以上は、非常停止スイッチ１０が操作されていない通常時の動作であり、緊急時に、非常停止スイッチ１０が操作されて危険側（ＯＦＦ）の安全入力が、第１のセーフティユニット１１に与えられると、第２のセーフティユニット１２に対する論理接続用入力が、ロボットの駆動を禁止する危険側（ＯＦＦ）の状態となり、第２のセーフティユニット１２は、この危険側（ＯＦＦ）の論理接続用入力と、自らの安全出力との論理積をとり、危険側（ＯＦＦ）の安全出力を出力して、第１，第２のマグネットコンタクタ１４，１５の接点をオフしてロボット１を駆動するモータ１３への電源の供給を遮断してロボット１を停止させ、これによって、緊急時の作業者６の安全を確保する。
【０１１９】
図７は、以上の第２のセーフティユニット１２の動作説明に供する論理回路図であり、表２および表３は、通常作業モードおよびマニュアル作業モードの真理値表である。
【０１２０】
【表２】
2008191823.tif 000004
【０１２１】
【表３】
2008191823.tif 000005
表２，表３では、第１のセーフティユニット１１からの論理接続用出力（論理入力）が安全側（ＯＮ）である場合を示している。
【０１２２】
図７に示すように、ライトカーテン８からの第１の安全入力およびドアスイッチ２６からの第２の安全入力が、第１，第２のＡＮＤ回路２８，２９にそれぞれ入力され、第１のＡＮＤ回路２８には、モード切替スイッチ２７の出力が入力され、第２のＡＮＤ回路２９には、モード切替スイッチ２７の出力が、インバータ３０を介して入力される。
【０１２３】
第１，第２のＡＮＤ回路２８，２９の出力が、ＯＲ回路３１に入力されるとともに、各表示出力用の第３，第４のＡＮＤ回路３２，３３に入力される。第３，第４の各ＡＮＤ回路３２，３３には、第１のセーフティユニット１１からの論理接続用出力（論理入力）がそれぞれ入力される。
【０１２４】
また、第１のセーフティユニット１１からの論理接続用入力とＯＲ回路３１の出力とが、第５のＡＮＤ回路３４に入力され、この第５のＡＮＤ回路３４の出力が、第２のセーフティユニット１２の安全出力および後段のセーフティユニットに対する論理接続用出力となる。
【０１２５】
モード切替スイッチ２７によって、通常作業モードが選択されているときには、ライトカーテン８からの第１の安全入力は、無効化され、表２に示すように、ドアスイッチ２６からの安全側（ＯＮ）または危険側（ＯＦＦ）の第２の安全入力に応じて、第２のセーフティユニット１２の安全出力が、安全側（ＯＮ）または危険側（ＯＦＦ）となる。また、無効化されているライトカーテン８に対応する第１の表示出力のみがＯＮして第１の表示灯のみが点灯し、作業者は、ライトカーテン８が無効となっていることを把握することができる。
【０１２６】
モード切替スイッチ２７によって、マニュアル作業モードが選択されているときには、ドアスイッチ２６からの第２の安全入力は、無効化され、表３に示すように、ライトカーテン８からの安全側（ＯＮ）または危険側（ＯＦＦ）の第１の安全入力に応じて、第２のセーフティユニット１２の安全出力が、安全側（ＯＮ）または危険側（ＯＦＦ）となる。また、無効化されているドアスイッチ２６に対応する第２の表示出力のみがＯＮして第２の表示灯が点灯し、作業者６は、ドアスイッチ２６が無効となっていることを把握することができる。
【０１２７】
図８は、この実施形態の第２のセーフティユニット１２の接続状態を説明するための図であり、上述の実施形態に対応する部分には、同一の参照符号を付す。
【０１２８】
この実施形態では、第２のセーフティユニット１２の安全入力用の端子Ｔ６１，Ｔ６２；Ｔ７１，Ｔ７２には、ライトカーテン９に代えて、ドアスイッチ２６が接続されており、更に、端子Ｍ１，Ｍ２には、モード切替えスイッチ２７が接続される。
【０１２９】
（その他の実施形態）
上述の各実施形態では、危険領域への機械または人間の進入動作を監視したけれども、本発明は、かかる動作に監視に限らず、例えば、コンベアなどの搬送機械による危険領域における高速な搬送動作を監視し、高速な搬送動作中に、人間が危険領域に進入すると、搬送動作を低速あるいは停止して安全を確保するといった用途にも適用できる。
【０１３０】
また、上述の各実施形態では、ライトカーテンあるいはドアスイッチによって、危険領域への進入を監視したけれども、監視境界を含む危険領域にマットスイッチを設置して危険領域への進入を監視してもよい。
【０１３１】
上述の各実施形態では、安全制御機器として、半導体出力を与えるマイコンを搭載したセーフティユニットを用いたけれとも、本発明の他の実施形態として、電磁リレーを内蔵したリレーユニットを用いて、リレーシーケンスによって安全回路を構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、機械と作業者とが共存する生産現場の安全管理に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１３３】
【図１】本発明の実施形態に係る安全管理システムの配置の概要を示す図である。
【図２】図１のシステムの全体構成を示す概略図である。
【図３】図２の第２のセーフティユニットの動作説明に供する論理回路図である。
【図４】図２の第２のセーフティユニットの接続状態を示す図である。
【図５】本発明の他の実施形態の図１に対応する図である。
【図６】図５のシステムの全体構成を示す概略図である。
【図７】図６の第２のセーフティユニットの動作説明に供する論理回路図である。
【図８】図６の第２のセーフティユニットの接続状態を示す図である。
【図９】従来の課題を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１３４】
１          ロボット（機械）
５          安全柵
７          危険領域
８，９      第１，第２のライトカーテン（安全機器）
１０        非常停止スイッチ
１１，１２  第１，第２のセーフティユニット（安全制御機器）
１４，１５  第１，第２のマグネットコンタクタ
２６        ドアスイッチ（安全機器）
２７        モード切替スイッチ
【図１】
2008191823.tif 000006
【図２】
2008191823.tif 000007
【図３】
2008191823.tif 000008
【図４】
2008191823.tif 000009
【図５】
2008191823.tif 000010
【図６】
2008191823.tif 000011
【図７】
2008191823.tif 000012
【図８】
2008191823.tif 000013
【図９】
2008191823.tif 000014