(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下に駆動するスライドを有し、該スライドの位置を検出する位置検出手段がチェーンを介して接続されたプレス機械の安全装置において、
前記位置検出手段の出力により、前記スライドの下降中、又は上昇中の判別を行う判別手段と、
前記スライドの下降時間（Ｔd ）、及び上昇時間（Ｔu ）の計測を行う計測手段と、
前記下降時間（Ｔd ）は前記スライドの実際の下降時間に１を超える一定の定数を乗じた時間であり、前記下降時間（Ｔd ）と上昇時間（Ｔu ）の関係が、（Ｔd ）＞（Ｔu ）の時、前記チェーンに切断の異常はないと判断し、（Ｔd ）≦（Ｔu ）の時、前記チェーンの切断異常であると判断する判断手段と、
を有することを特徴とするプレス機械の安全装置。
【請求項２】
前記下降時間（Ｔd ）中の前記チェーンの切断は、前記安全装置が検出し、異常発生を阻止することを特徴とする請求項１記載のプレス機械の安全装置。
【請求項３】
前記位置検出手段は、ロータリカムとスイッチで構成されていることを特徴とする請求項１、又は２記載のプレス機械の安全装置。
【請求項４】
前記ロータリカムは２枚、又はそれ以上の枚数のカムで構成されていることを特徴とする請求項３記載のプレス機械の安全装置。
【請求項５】
チェーンを介して接続されたスライドの位置を検出する位置検出手段を有し、該位置検出手段の出力により、前記スライドの下降中、又は上昇中の判別を行う判別手段と、
前記スライドの実際の下降時間に１を超える一定の定数を乗じた時間である前記スライドの第１の下降時間（Ｔd1）を測定し、記憶する測定記憶手段と、
前記スライドの第２の下降時間（Ｔd2）の測定、及び前記スライドの上昇時間（Ｔu ）の測定を行う計測手段と、
前記第１の下降時間（Ｔd1）と第２の下降時間（Ｔd2）の関係が、（Ｔd1）＞（Ｔd2）の時前記チェーンに切断の異常はないと判断し、（Ｔd1）≦（Ｔd2）の時前記チェーンが切断異常であると判断し、（Ｔd1）＞（Ｔu ）の時前記チェーンに切断の異常はないと判断し、（Ｔd1）≦（Ｔu ）の時前記チェーンが切断異常であると判断する判断手段と、
を有することを特徴とするプレス機械の安全装置。
【請求項６】
前記位置検出手段は、ロータリカムとスイッチで構成されていることを特徴とする請求項５記載のプレス機械の安全装置。
【請求項７】
前記ロータリカムは２枚、又はそれ以上の枚数のカムで構成されていることを特徴とする請求項６記載のプレス機械の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプレス機械に係り、特にプレス機械の安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
産業用機械の中にはプレス機械のように、作業者の身体等が危険な位置にある時、プレス機械の駆動を停止する光線式安全装置が取り付けられている。例えば、図６はこのような光線式安全装置の例を説明する図である。同図に示すように、光線式安全装置はプレス機械と作業者との間に設けられ、発光部１と受光部２と制御部３で構成されている。そして、制御部３から出力される制御信号に従って発光部１の、例えば最上段の発光素子１−１から、順次１−２、１−３、・・・１−ｎと発光し、受光部２側の受光素子２−１、２−２、２−３、・・・２−ｎで対応する光を受光する。
【０００３】
そして、何れかの発光素子からの発光が、対応する受光素子で受光できない時、作業者の身体の一部、又は部品や材料等がプレス機械の動作上危険な位置にあるものとして、例えプレス機械の駆動信号が入力したとしても、プレス機械の駆動、すなわちプレス機械（スライド）の下降動作を停止する。また、プレス機械の操作中、発光素子からの発光が遮断された場合、プレス機械の駆動を直ちに停止する。
【０００４】
一方、プレス機械には上記光線式安全装置の他に、複数のロータリカムスイッチが設けられ、スライドの上死点停止制御や、オーバーランやオーバーロードの調整に使用されている。また、例えばスライドが上死点から下死点に達するまでのタイミングを検出し、この間上記光線式安全装置を働かせ、またスライドが下死点から上死点に達するまでのタイミングを検出し、この間上記光線式安全装置の機能を無効にする制御にも使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記プレス機械の安全装置において、ロータリカムスイッチはプレス機械のシャフトにチェーンを介して接続されている。このため、例えばチェーン切れ等のトラブルが発生した場合、ロータリカムスイッチの機能が失われる。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するため、チェーン切れ等のトラブルが発生した場合、当該トラブルを直ちに検出し、プレス機械の駆動を停止させるプレス機械の安全装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、請求項１記載の発明によれば、上下に駆動するスライドを有し、該スライドの位置を検出する位置検出手段がチェーンを介して接続されたプレス機械の安全装置において、前記位置検出手段の出力により、前記スライドの下降中、又は上昇中の判別を行う判別手段と、前記スライドの下降時間（Ｔd ）、及び上昇時間（Ｔu ）の計測を行う計測手段と、前記下降時間（Ｔd ）は前記スライドの実際の下降時間に１を超える一定の定数を乗じた時間であり、前記下降時間（Ｔd ）と上昇時間（Ｔu ）の関係が、（Ｔd ）＞（Ｔu ）の時、前記チェーンに切断の異常はないと判断し、（Ｔd ）≦（Ｔu ）の時、前記チェーンの切断異常であると判断する判断手段とを有するプレス機械の安全装置を提供することによって達成できる。
【０００８】
ここで、位置検出手段は例えばロータリカムとスイッチであり、ロータリカムの回転は、プレス機械のシャフトの回転をチェーンを介して得ている。また、ロータリカムスイッチのスイッチは、例えばリミットスイッチであり、対応するロータリカムに形成された凹凸に従ってオン／オフを行う。
【０００９】
また、判別手段は上記スライドの下降中、又は上昇中の判別を行い、具体的には上記位置検出手段を構成する２個のロータリカムスイッチのオン／オフ信号に従って判別を行う。
【００１０】
また、計測手段は上記対応するロータリカムスイッチのオン／オフ信号からスライドの下降時間（Ｔd ）を計測し、更にスライドの上昇時間（Ｔu ）を計測する。
【００１１】
さらに、判断手段は上記計測手段による計測の結果得られた下降時間（Ｔd ）と上昇時間（Ｔu ）を比較し、（Ｔd ）＞（Ｔu ）の時チェーン切れ等の問題はなく、プレス機械のロータリカムスイッチは正常に駆動していると判断する。一方、（Ｔd ）＜（Ｔu ）の時チェーン切れ等のトラブルが発生し、プレス機械が異常であると判断する。
【００１２】
このように構成することにより、プレス機械の異常を検出でき、特にチェーン切れ等の異常を正確に検出してプレス機械を停止することができる。
【００１３】
請求項２の記載は、上記請求項１記載の発明において、前記下降時間（Ｔd ）中の前記チェーンの異常は、前記安全装置が検出し、異常発生を阻止する構成である。
【００１４】
前記請求項１は、スライドが下死点から上死点へ上昇する際の異常を検出するものであったが、本例の請求項２はスライドが上死点から下死点へ下降する際の異常を、上記光線式安全装置が検出するものである。
【００１５】
したがって、このように構成することにより、スライドの下降中においてチェーンの切断等のトラブルが発生しても、上記光線式安全装置が働き、作業者の身体を保護し、災害防止を図ることができる。
【００１７】
このように構成することにより、下降時間（Ｔd ）の計測値を大きくし、当該下降時間（Ｔd ）より上昇時間（Ｔu ）が大きい時、チェーン切れ等のトラブルが発生したものと判断し、正確にトラブルの発生を知ることができる。
【００１８】
請求項３の記載は、上記請求項１、又は２の記載において、前記位置検出手段は、ロータリカムとスイッチで構成されている。
【００１９】
本例は上記位置検出手段の構成を特定するものである。
【００２０】
請求項４の記載は、上記請求項３の記載において、前記ロータリカムは２枚、又はそれ以上の枚数のカムで構成されている。
【００２１】
ここで、例えばロータリカムが２枚で構成されている場合、各カムを例えば１８０°に分割して使用し、またロータリカムを例えば４枚使用する場合、各カムを９０°に分割して使用する。
【００２２】
このように構成することにより、より詳細なロータリカムの角度設定が可能となる。
【００２３】
上記課題は、請求項５記載の発明によれば、チェーンを介して接続されたスライドの位置を検出する位置検出手段を有し、該位置検出手段の出力により、前記スライドの下降中、又は上昇中の判別を行う判別手段と、前記スライドの実際の下降時間に１を超える一定の定数を乗じた時間である前記スライドの第１の下降時間（Ｔd1）を測定し、記憶する測定記憶手段と、前記スライドの第２の下降時間（Ｔd2）の測定、及び前記スライドの上昇時間（Ｔu ）の測定を行う計測手段と、前記第１の下降時間（Ｔd1）と第２の下降時間（Ｔd2）の関係が、（Ｔd1）＞（Ｔd2）の時前記チェーンに切断の異常はないと判断し、（Ｔd1）≦（Ｔd2）の時前記チェーンが切断異常であると判断し、（Ｔd1）＞（Ｔu ）の時前記チェーンに切断の異常はないと判断し、（Ｔd1）≦（Ｔu ）の時前記チェーンが切断異常であると判断する判断手段とを有するプレス機械の安全装置を提供することによって達成できる。
【００２４】
ここで、位置検出手段、判別手段は前記請求項１の構成と同じであり、また計測手段は、前記スライドの第１の下降時間（Ｔd1）と、前記スライドの第２の下降時間（Ｔd2）の測定、及び前記上昇時間（Ｔu ）の測定を行い、上記スライドの第１の下降時間（Ｔd1）の計測結果は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶手段に記憶しておく。
【００２５】
また、判断手段は上記計測手段による計測の結果得られた第１の下降時間（Ｔd1）と第２の下降時間（Ｔd2）を比較し、（Ｔd1）＜（Ｔd2）の時、前記下降が異常であると判断する。また、第１の下降時間（Ｔd1）と上昇時間（Ｔu ）を比較し、（Ｔd1）＜（Ｔu ）の時、前記上昇が異常であると判断する。
【００２６】
このように構成することにより、上昇時及び下降時の何れの場合においても、プレス機械の異常を検出でき、特にチェーン切れ等の異常を正確に検出することができる。
【００２７】
請求項６の記載は、上記請求項５の発明において、前記下降時間（Ｔd1）は前記スライドの実際の下降時間に１より大きい一定の定数を乗じた時間である。
【００２８】
また、請求項７の記載は、上記請求項５の発明において、前記位置検出手段は、ロータリカムとスイッチで構成されている。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面を用いて詳細に説明する。
＜第１実施形態例＞
図１は、本発明の実施形態例によるプレス機械の安全装置の模式図であり、プレス機械の構成も含む図である。プレス機械５には、上下に移動するスライド６が取り付けられ、その下部に不図示の下型が取り付けられるベッド７を有する。また、上述のスライド６とベッド７間に材料を入れ、プレス加工を行う。
【００３２】
また、このプレス機械５の手前には、不図示の光線式安全装置が設置されている。この光線式安全装置は、前述のように発光部と受光部で構成され、制御回路からの制御信号に従って発光部に設けられた各発光素子から順次発光が行われ、対面する受光素子で受光する構成である。したがって、受光素子も発光素子に対応した数で構成され、対面する発光素子からの光のみを受光する。
【００３３】
一方、スライド６を上下に移動するプレスメインシャフト８は偏心回転軸を有するエキセンシャフト９によって上下に駆動する。すなわち、エキセンシャフト９を不図示のモータによって回転駆動し、エキセンシャフト９の有する偏心回転軸によって回転駆動を上下駆動に変換し、プレスメインシャフト８を駆動する。また、エキセンシャフト９にはチェーン１０が巻装され、チェーン１０の他端はロータリカム１１の回転軸１１’に巻装されている。尚、ロータリカム１１、ロータリカムの回転軸１１’、及びスイッチはロータリカムボックス１２内に設けられている。
【００３４】
図２はロータリカムボックス１２内のロータリカム１１及びリミットスイッチ１３の構成を示す模式的側面図である。同図において、ロータリカム１１の回転軸１１’には複数のロータリカム１１−１、１１−２、１１−３、・・・が取り付けられ、それぞれ対応する位置にリミットスイッチ１３−１、１３−２、１３−３、・・・が配置されている。ここで、例えばリミットスイッチ１３−１がスライド６を上死点から下死点まで移動する間の下降時間のタイミングを設定するロータリカムであるものとする。また、リミットスイッチ１３−２がスライド６を下死点から上死点方向に移動する上昇時間のタイミングを設定するロータリカムであるものとする。また、他のロータリカム１１−３等は、オーバーロード、オーバーラン等の調整用に使用するカムである。
【００３５】
したがって、上記構成において、リミットスイッチ１３−１の出力信号によってスライド６の下降時間のタイミング設定を行うことができ、又リミットスイッチ１３−２の出力信号によってスライド６の上昇期間のタイミング設定を行うことができる。
【００３６】
図３は上述のリミットスイッチ１３−１、１３−２、等の出力信号が供給されるＣＰＵ１４であり、ＣＰＵ１４は上記リミットスイッチ１３−１、１３−２、及びクラッチオン信号に従って異常検出処理を行う。尚、クラッチオン信号は作業者が行うプレス開始ボタンの操作によって出力される。
【００３７】
以上の構成のプレス機械の安全装置において、以下にその異常検出動作を説明する。
【００３８】
図４はプレス機械の位置（スライド６の位置）に対するリミットスイッチ１３−１、１３−２からの出力信号の関係を示す図である。また、図５は本例の処理動作を説明するフローチャートである。
【００３９】
先ず、初期時プレス機械（スライド６）は、回転角が０度の位置で停止しているものとする。尚、プレス機械（スライド６）は、実際には図４の上死点（回転角が０度）からマイナス（−）３０度の範囲に位置すればよい。
【００４０】
この初期状態において、作業者がプレス開始ボタンを押下すると、不図示のクラッチが駆動し、モータの回転力がエキセンシャフト９に伝達され、エキセンシャフト９が回転することにより、プレスメインシャフト８を下方に駆動し、スライド６を下方に移動する。また、図３に示すクラッチオン信号がＣＰＵ１４に供給される（ステップ（以下Ｓで示す）１）がＹＥＳ）。
【００４１】
一方、エキセンシャフト９の回転によってチェーン１０を介してロータリカム１１の回転軸１１’が回転を開始し、先ずロータリカム１１−１の回転によってリミットスイッチ１３−１がオンし、このオン信号がＣＰＵ１４に供給される（Ｓ２がＹＥＳ）。この供給時間は図４に示すように、上死点から下死点までの期間であり、スライド６の下降時間である。ＣＰＵ１４は上述のクラッチオン信号が供給され、リミットスイッチ１３−１からオン信号が供給されてから当該オン信号の供給が無くなるまでの時間を測定する（Ｓ３、Ｓ４がＮＯ、Ｓ３）。そして、この測定時間を（Ｔd ）とする（Ｓ５）。尚、ＣＰＵ１４はこの計算の際、１以上の定数（例えば、定数１．２）を乗じて下降時間（Ｔd ）とする。
【００４２】
次に、モータの回転力によってエキセンシャフト９が回転を続け、スライド６が下死点を越えると、リミットスイッチ１３−１はオフ信号を出力し、代わってリミットスイッチ１３−２からオン信号が供給される（Ｓ６がＹＥＳ）。このオン信号は、スライド６が下死点から３３０度に至る間出力され、ＣＰＵ１４はこの上昇時間を計測する（Ｓ７）。そして、リミットスイッチ１３−２からのオン信号の供給が停止すると、ＣＰＵ１４はこの計測時間を上昇時間（Ｔu ）とする（Ｓ７、Ｓ８がＮＯ、Ｓ７、Ｓ８がＹＥＳ、Ｓ９）。
【００４３】
次に、ＣＰＵ１４はプレスメインシャフト８（スライド６）が上死点付近に停止している間、計測した下降時間（Ｔd ）と上昇時間（Ｔu ）の比較を行う（Ｓ１０）。上述のように、下降時間（Ｔd ）の計測の際には、例えば１．２の定数を実際の下降時間に乗算しており、しかも図４に示すように上昇時間は下死点から３３０度に至るまでの時間であり、チェーン１０等に異常がなけるば（Ｔd ）＞（Ｔu ）となるはずである。すなわち、ＣＰＵ１４は測定値が上述の関係にある時、正常であると判断する（Ｓ１０がＮＯ）。
【００４４】
一方、上述の測定結果が（Ｔd ）＜（Ｔu ）の関係にある時、例えば上昇時間が異常に長く、チェーン１０の切断等の異常が発生したものとして、ＣＰＵ１４は異常信号を出力する（Ｓ１０がＹＥＳ、Ｓ１１）。
【００４５】
したがって、本例のように処理することによって、チェーン１０の切断等のロータリカムスイッチの駆動機構に異常が発生したことが直ちにわかる。かかる場合、プレス機械の駆動を停止状態とし、プレス機械の安全を確保することができる。
【００４６】
尚、上述の実施形態例の説明では、プレス機械（スライド６）が上昇する場合についてチェーン１０の切断等の異常を検出したが、プレス機械（スライド６）が下降する場合には前述の光線式安全装置が働く。
【００４７】
また、上述の実施形態例の説明では下降時間の測定において、１を超える定数（例えば、１．２）を乗じたが、他の数値であってもよく、又定数を乗算しないで実測値を下降時間（Ｔu ）としてもよい。
＜第２実施形態例＞次に、本発明の第２実施形態例について説明する。
【００４８】
本例も図１に示すプレス機械の安全装置の模式図を使用して説明する。また、図２に示すように、ロータリカムボックス１２内のロータリカム１１及びリミットスイッチ１３の構成も前述の実施形態例と同じである。
【００４９】
本例は予め最初の下降時間をメモリに記憶し、第２回目以降測定する下降時間とを比較し、スライド６が下降する際の異常検出を行う構成である。以下、具体的に説明する。
【００５０】
先ず、前述と同様初期時プレス機械（スライド６）は、回転角が０度の位置で停止しているものとする。尚、プレス機械（スライド６）は、実際には図４の上死点（回転角が０度）からマイナス（−）３０度の範囲に位置すればよい。
【００５１】
この初期状態において、作業者がプレス開始ボタンを押下すると、不図示のクラッチが駆動し、モータの回転力がエキセンシャフト９に伝達され、エキセンシャフト９が回転することにより、プレスメインシャフト８を下方に駆動し、スライド６を下方に移動する。また、図３に示すクラッチオン信号がＣＰＵ１４に供給される。
【００５２】
一方、エキセンシャフト９の回転によってチェーン１０を介してロータリカム１１の回転軸１１’が回転を開始し、先ずロータリカム１１−１の回転によってリミットスイッチ１３−１がオンし、このオン信号がＣＰＵ１４に供給される。この供給時間は図４に示すように、上死点から下死点までの期間であり、スライド６の下降時間である。ＣＰＵ１４は上述のクラッチオン信号が供給され、リミットスイッチ１３−１からオン信号が供給されてから当該オン信号の供給が無くなるまでの時間を測定する。そして、この測定時間を（Ｔd1）とする。尚、ＣＰＵ１４はこの計算の際、１以上の定数（例えば、定数１．２）を乗じて下降時間（Ｔd1）とする。
【００５３】
次に、この第１回目の下降時間の測定結果（Ｔd1）を不図示のメモリに記憶する。
【００５４】
次に、エキセンシャフト９が回転を続け、スライド６が下死点を越えると、リミットスイッチ１３−１はオフ信号を出力し、代わってリミットスイッチ１３−２からオン信号が供給される。このオン信号は、スライド６が下死点から３３０度に至る間出力され、ＣＰＵ１４はこの上昇時間を計測する。
【００５５】
そして、リミットスイッチ１３−２からのオン信号の供給が停止すると、ＣＰＵ１４はこの計測時間を上昇時間（Ｔu ）とする。
【００５６】
次に、ＣＰＵ１４は第２回目の下降時間（Ｔd2）の測定を行う。この測定も前述と同様、ＣＰＵ１４は上述のクラッチオン信号が供給され、リミットスイッチ１３−１からオン信号が供給されると、測定を開始し、当該オン信号の供給が無くなるまでの時間を計測する。そして、この計測時間を（Ｔd2）とする。尚、この計算において、前述の定数１．２は乗算しない。
【００５７】
次に、ＣＰＵ１４はメモリに記憶した第１回目の下降時間の測定結果（Ｔd1）を読み出し、今回測定した下降時間の測定結果（Ｔd2）とを比較する。そして、（Ｔd1）＜（Ｔd2）の時、異常があると判断する。すなわち、今回測定した下降時間（Ｔd2）がメモリに記憶した下降時間（Ｔd1）より長いということは、今回の下降動作の際、下降時間が長くなったことを意味し、チェーン１０の切断等の異常が発生したものと判断する。
【００５８】
そこで、かかる場合プレス機械に異常が発生したものとし、以後のプレス動作を停止させる。
【００５９】
一方、第２回目の下降時間（Ｔd2）の測定結果に問題がない場合、更に第３回目の下降時間（Ｔd3）の測定、第４回目の下降時間（Ｔd4）の測定、・・・と繰り返し、それぞれの場合に異常が無いか判断する。
【００６０】
また、前述の第１実施形態例と同様、スライド６の上昇時間（Ｔu ）と下降時間（Ｔd1）等との比較処理も同様に行い、例えば（Ｔd1）＜（Ｔu ）の時、上昇が異常であると判断する。
【００６１】
したがって、本例によれば、プレス機械（スライド６）の上昇中でも、下降中でも、チェーン１０の切断等の異常を直ちに検出することができ、プレス機械の安全を確保することができる。
【００６２】
尚、上述の実施形態例の説明においても、最初の下降時間（Ｔd1）の設定の際、１を超える定数（例えば、１．２）を乗じたが、他の値としてもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によればチェーンの切断等のトラブルを直ちに検出し、プレス機械の駆動を停止させることができる。
【００６４】
また、プレス機械の上昇時及び下降時の何れの場合においても、プレス機械の異常を検出でき、特にチェーン切れ等の異常を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例によるプレス機械の安全装置の模式図であり、プレス機械の構成も含む図である。
【図２】ロータリカムボックス内のロータリカム及びリミットスイッチの構成を示す模式的側面図である。
【図３】リミットスイッチ等の出力信号が供給されるＣＰＵを示す図である。
【図４】プレス機械の位置（スライドの位置）に対するリミットスイッチからの出力信号の関係を示す図である。
【図５】本実施形態例の処理を説明するフローチャートである。
【図６】光線式安全装置の構成を説明する図である。
【符号の説明】
５  プレス機械
６  スライド
７  ベッド
８  プレスメインシャフト
９  エキセンシャフト
１０  チェーン
１１、１１−１、１１−２、１１−３    ロータリカム
１１’  回転軸
１２  ロータリカムボックス
１３、１３−１、１３−２、１３−３  リミットスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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