(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の投光素子を一列に配備して成る投光器と、各投光素子と対をなす複数の受光素子を一列に配備して成る受光器とが、所定の作業を行うための機械の作業領域内に各光軸が平行になるように対向配備された多光軸光電センサと、前記機械への電源供給路に常開接点が組み込まれた駆動用リレーとを具備し、前記多光軸光電センサの受光器から物体を検知していないときに前記駆動用リレーのコイルを励磁するためにハイレベルとなり、物体を検知したときに前記駆動用リレーのコイルを消磁するためにローレベルとなる信号を出力する安全管理システムにおいて、
前記多光軸光電センサは、外部からの信号を入力するための信号入力部を具備し、
前記受光器からの信号出力線には、セーフティーリレーのコイルが、受光器からのハイレベルの信号によって励磁される状態に接続されており、
前記多光軸光電センサへの駆動用電源とは別個の直流電源に対して前記駆動用リレーのコイルと前記セーフティリレーの常開接点とが直列に接続されるとともに、前記直流電源の正極が前記駆動用リレーおよびセーフティリレーの各常閉接点をシリアル接続した回路を介して前記多光軸光電センサの信号入力部に接続されており、
前記受光器からのハイレベルの信号によりセーフティリレーのコイルが励磁され、その励磁によりセーフティリレーの常開接点が閉じて駆動用リレーのコイルが励磁されたときに、各リレーの常閉接点の開放によって前記多光軸光電センサの信号入力部にローレベルの信号が入力され、
前記受光器からのローレベルの信号によりセーフティリレーのコイルが消磁され、その消磁によりセーフティリレーの常開接点が開いて駆動用リレーのコイルが消磁されたときに、各リレーの常閉接点の閉鎖によって前記多光軸光電センサの信号入力部にハイレベルの信号が入力され、
前記多光軸光電センサは、前記信号入力部より入力された信号のレベルが反転する都度、その反転の回数を累計する累計手段と、累計手段により得られた累計値を所定の設定値と比較する比較手段と、比較手段により前記累計値が設定値を上回ったと判別されたときに警告を出力する警告出力手段とを、具備して成る安全管理システム。
【請求項２】
請求項１に記載された安全管理システムにおいて、
前記警告出力手段は、表示灯を点灯させる手段として構成される安全管理システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載された安全管理システムにおいて、
前記多光軸光電センサには、前記比較手段により前記累計値が前記設定値より大きい第２の設定値を超えたと判断されたとき、前記受光器からの出力信号をローレベルにして前記駆動用リレーの常開接点を強制的に開放する手段が、さらに設けられる安全管理システム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載された安全管理システムにおいて、
前記多光軸光電センサには、外部からのリセット信号を受け付けて、前記累計手段の累計値をリセットする手段が、さらに設けられる安全管理システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、機械により所定の作業を行う際に、その作業領域に人体などの物体が侵入した状態下で機械が動作しないようにした安全管理システムに関するもので、殊にこの発明は、前記システムに対するメンテナンスを行うための技術に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の工場では、不慮の事故の発生を防止する目的から、機械の作業領域に作業者の身体が入ったことを検知してその機械の動作を禁止するシステム（以下「安全管理システム」という。）を導入している。
この安全管理システムは、機械の駆動系にリレー接点を組み込むとともに、前記作業領域に物体の侵入を検知するための物体検知センサを設置し、物体検知センサにより何らかの物体が検知されたことに応じて前記リレー接点を開く、という構成のものである。
【０００３】
前記物体検知センサの代表的なものに多光軸光電センサがある。多光軸光電センサは、複数の投光素子と受光素子とを１組ずつ対向させることにより、複数の平行な光軸が設定されたもので、光軸の間隔を密にすることにより、作業者の指のような小さな物体まで高精度で検知することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような安全管理システムでは、安全性を確保するために、十分なメンテナンスを行う必要がある。特にリレーについては、機械的寿命を考慮して、接点の開閉頻度から取り替えの時期を判断するのが望ましい。
【０００５】
しかしながらリレーの開閉頻度は、システムが導入される機械の種類やその作業内容などによってまちまちであるため、一台一台の機械についてリレーの取り替え時期を厳密に管理すると、多大な手間がかかる。他方、手間を省くために安全が保障できる期間内にリレーを取り替えるようにすると、リレーはかなりの余命を残したまま取り替えられることになり、メンテナンスに要するコストが高くつくという問題がある。
【０００６】
この発明は上記問題に着目してなされたもので、この種の安全管理システムに用いられるリレーの作動回数を正確に判別して、ユーザーにリレーの取り替えの時期を知らせることにより、個々の機械毎にリレーの取り替え時期を管理する手間をなくすとともに、リレーの取り替えを最適な時期に行うことができるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る安全管理システムは、プレス機械や産業用ロボットなど、実際の空間内に所定広さの作業領域を確保して作業を行う機械に対して設けられるもので、複数の投光素子を一列に配備して成る投光器と、各投光素子と対をなす複数の受光素子を一列に配備して成る受光器とが、前記機械の作業領域内に各光軸が平行になるように対向配備された多光軸光電センサと、前記機械への電源供給路に常開接点が組み込まれた駆動用リレーとを具備する。また、多光軸光電センサの受光器からは、物体を検知していないときに前記駆動用リレーのコイルを励磁するためにハイレベルとなり、物体を検知したときに前記駆動用リレーのコイルを消磁するためにローレベルとなる信号が出力される。
【０００８】
上記の安全管理システムにおいて、多光軸光電センサには、外部からの信号を入力するための信号入力部が設けられ、受光器からの信号出力線には、セーフティリレーのコイルが、受光器からのハイレベルの信号によって励磁される状態に接続される。さらに、多光軸光電センサへの駆動用電源とは別個の直流電源に対して駆動用リレーのコイルと前記セーフティリレーの常開接点とが直列に接続されるとともに、前記直流電源の正極が前記駆動用リレーおよびセーフティリレーの各常閉接点をシリアル接続した回路を介して多光軸光電センサの信号入力部に接続される。
【０００９】
さらに、上記の安全管理システムでは、受光器からのハイレベルの信号によりセーフティリレーのコイルが励磁され、その励磁によりセーフティリレーの常開接点が閉じて駆動用リレーのコイルが励磁されたときに、各リレーの常閉接点の開放によって前記多光軸光電センサの信号入力部にローレベルの信号が入力される。一方、受光器からのローレベルの信号によりセーフティリレーのコイルが消磁され、その消磁によりセーフティリレーの常開接点が開いて駆動用リレーのコイルが消磁されたときには、各リレーの常閉接点の閉鎖によって前記多光軸光電センサの信号入力部にハイレベルの信号が入力される。
【００１０】
さらに、上記システムの多光軸光電センサは、前記信号入力部より入力された信号のレベルが反転する都度、その反転の回数を累計する累計手段と、累計手段により得られた累計値を所定の設定値と比較する比較手段と、比較手段により前記累計値が設定値を上回ったと判別されたときに警告を出力する警告出力手段とを、具備する。
【００１４】
上記の構成によれば、リレー接点が作動した回数を自動的に累計し、リレーの取り替えが必要な回数まで作動した時点でユーザーに取り替えを促すことができるので、管理に手間がかからず、しかも適切な時期にリレーを交換することができる。
なお、前記累計手段による累計値との比較対象となる設定値は、処理対象とするリレー接点の機械的寿命に応じて割り出されるもので、前記リレー接点が動作に異常をきたす虞のない値に設定するのが望ましい。
またこの設定値を、外部からの設定データに応じて可変設定できるように構成すれば、リレーの種類やその開閉頻度などに応じた望ましい時期にリレーの取り替えを行うことが可能となる。
【００１５】
好ましい態様のシステムでは、警告出力手段は、表示灯を点灯させる手段として構成される。
【００１６】
他の好ましい態様のシステムでは、多光軸光電センサには、前記比較手段により前記累計値が前記設定値より大きい第２の設定値を超えたと判断されたとき、前記受光器からの出力信号をローレベルにして前記電源供給路内の常開接点を強制的に開放する手段が、さらに設けられる。
【００１７】
他の好ましい態様のシステムでは、多光軸光電センサには、外部からのリセット信号を受け付けて、前記累計手段の累計値をリセットする手段が、さらに設けられる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、この発明の安全管理システムに用いられる多光軸光電センサの設置状態を示す。
図中の１は投光器を、２は受光器を、それぞれ示す。これら投受光器１，２は、いずれも長手形状のケース体５を本体とする。各ケース体５，５は、それぞれ一側面に図示しない窓部が形成されており、長手方向を垂直方向に対応させ、各窓部を対向させた状態で設置される。
【００２２】
投光器１には複数個の投光素子３が、受光器２には前記投光素子３と同数の受光素子４が、それぞれ前記窓部に沿う位置に一列に並べた状態で組み込まれる。
各投光素子３および各受光素子４は、いずれも所定のピッチで配置される。投光器１と受光器２とを対向させたとき、各投光素子３と各受光素子４とが一対一の関係で向かい合うように設置することにより、各投受光素子３，４の光軸が合わせられ、投受光器１，２間に、投受光素子３，４の組合せ毎の光軸が平行に並ぶ２次元の検知エリアＳが設定される。
【００２３】
なお前記検知エリアＳは、たとえば産業用ロボットのロボットアームの作業領域や、プレス機械における型の往復動領域のような危険区域内に設置される。前記受光器２内の制御回路は、各受光素子４により得た受光量を用いて前記検知エリア内の物体（作業者の身体など）の有無を検知しており、物体を検知すると、機械側の駆動系に対し、異常検知信号を出力する。機械側の駆動系には異常検知信号によって開放されるリレー接点が組み込まれており、このリレー接点の働きによって異常検知時の機械は動作不能な状態となる。
【００２４】
図２は、この発明にかかる安全管理システムの具体例として、プレス機械などのモーターの動作を制御するシステムの構成を示す。
この実施例のモーター７は、３相交流電源を駆動源とするＡＣサーボモーターであり、マグネットコンタクタＫＭ１，ＫＭ２の常開接点（ａ接点）１４，１５、およびソリッドステートコンタクタ２０を介して電源に接続される。
【００２５】
図中、６は、プログラマブルロジックコントローラ（以下、「ＰＬＣ６」と略す。）であって、モーター７の駆動間隔を設定するシーケンサとして、ソリッドステートコンタクタ２０に所定のタイミングで制御信号を与える。ソリッドステートコンタクタ２０は、ＰＬＣ６からの制御信号に応じてゲートを開き、モーター７の駆動系に交流電流を送出する。
【００２６】
前記投受光器１，２は、２４Ｖの直流電源を共有するとともに、発光，受光のタイミングを同期させるために同期線２２を介して接続される。
前記受光器２は、各受光素子４の出力信号を処理して得た検知結果を２本の信号出力線２１Ａ，２１Ｂにより送出する。各信号出力線２１Ａ，２１Ｂには、それぞれセーフティリレーＫ１，Ｋ２のコイル１２，１３が接続される。
【００２７】
前記マグネットコンタクタＫＭ１，ＫＭ２（以下単に「コンタクタＫＭ１，ＫＭ２」という。）の各コイル１８，１９は、前記セーフティリレーＫ１，Ｋ２のａ接点８，９を介して第２の直流電源に接続される。さらにこの直流電源には、前記セーフティリレーＫ１，Ｋ２およびコンタクタＫＭ１，ＫＭ２の各常閉接点（ｂ接点）１０，１１，１６，１７がシリアルに接続される。これらｂ接点の直列回路２３は、後記するリレーの反転動作の検出回路として機能するもので、その検出信号は、信号線２４によって投光器１側に入力される。
【００２８】
前記受光器２は、詳細は後記するが、２つの制御回路４８，４９を具備しており、前記２本の出力信号は、各制御回路４８，４９においてそれぞれ個別に物体の有無検知を行った結果を出力したものである。これらの出力信号は、いずれも前記検知エリアＳに物体が存在しないと判別されている状態下ではＨレベルで保持される。したがって通常は、Ｈレベルの出力信号により前記セーフティーリレーＫ１，Ｋ２の各コイル１２，１３が励磁された状態にあるので、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２の各コイル１８，１９への電源供給路が閉じて各コイル１８，１９が同様に励磁され、前記モーター７の駆動系に組み込まれたａ接点１４，１５は閉じた状態で維持される。よって前記ＰＬＣ６からの制御信号に応じてソリッドステートコンタクタ２０から送られた交流電流は、各コンタクタＫＭ１，ＫＭ２のａ接点１４，１５を介してモーター７に与えられ、モーター７の回転運動が実現する。
【００２９】
一方、受光器２側の各制御回路４８，４９が前記検知エリアＳ内の物体の存在を検知すると、各出力信号は立ち下がる（このＬレベルの出力信号が前記異常検知信号である。）。この信号立下りを受けて、セーフティーリレーＫ１，Ｋ２の各コイル１２，１３が消磁されると、コンタクタＫＭ１，ＫＭ２の各コイル１８，１９への電源供給路が開いて各コイル１８，１９も消磁される。これにより前記モーター７の駆動系に組み込まれた各ａ接点１４，１５が開放されてモーター７への電源供給が絶たれ、モーター７は回転不能な状態に設定される。
なお前記セーフティリレーＫ１，Ｋ２の各ａ接点８，９、およびコンタクタＫＭ１，ＫＭ２の各ａ接点１４，１５は、いずれもシリアルに接続されているので、前記２本の信号出力線２１Ａ，２１Ｂのうち、いずれか一方の信号のみが立ち下がった場合でも、モーター７は電源が供給されない状態となる。
【００３０】
前記反転動作検出回路２３の各ｂ接点１０，１１，１６，１７は、通常の状態下ではいずれもコイルの励磁により開放された状態にあるので、信号線２４から投光器１に入力される信号のレベルは、Ｌレベルとなる。これに対し、物体の検知により各コイル１２，１３，１８，１９が消磁されると、各ｂ接点１０，１１，１６，１７が閉じるため、投光器１への前記入力信号は、Ｈレベルに切り替わる。
【００３１】
投光器１では、この入力信号の反転をトリガとして、各セーフティーリレーＫ１，Ｋ２およびコンタクタＫＭ１，ＫＭ２が反転したことを検出し、その反転回数を計数するとともに、その計測値を所定の設定値と比較するようにしている（なお以下では、セーフティーリレーＫ１，Ｋ２およびコンタクタＫＭ１，ＫＭ２をまとめて説明する場合には、これらを「リレー」と総称する）。
前記設定値は、各リレーの機械的寿命から割り出された値であって、安全性を考慮して機械的寿命の許容する反転回数よりもかなり低い値に設定される。投光器１には、リレーの取り替え時期報知用の表示灯２５が接続されており、前記反転回数の計測値が設定値に達すると、この表示灯２５を点灯させることによりユーザーにリレーの取替えを促すようにしている。
【００３２】
図３は、前記投光器１および受光器２の具備する構成を機能ブロックにより示す。
投光器１には、前記した複数の投光素子３（図中、投光素子群３Ａとして示す。）のほか、投光制御部２６や通信部２７が組み込まれる。さらにこの投光器１には、前記リレーの反転回数を計数して取り替え時期を報知するための構成として、外部リレー入力部２８，反転回数計数部２９，比較部３０，設定値記憶部３１，出力部３２が設定される。
一方、受光器２には、複数の受光素子４（図中、受光素子群４Ａとして示す。）のほか、受光制御部３３，増幅部３４，判定部３５，出力部３６，通信部３７などが組み込まれる。
【００３３】
図４は、前記投光器１の具体的な回路構成を、図５は、受光器２の具体的な回路構成を、それぞれ示す。以下、これら図４，５と図３とを対応させつつ、投受光器１，２の構成を説明する。
なお図中の４７，５９は、前記２４Ｖの直流電源からの供給電流を装置内の各部に与えるための電源回路である。
【００３４】
まず投光器１において、各投光素子３は、発光ダイオード（ＬＥＤ）により構成される。各投光素子３は、それぞれ個別の駆動回路４０より駆動パルスを受けて発光する。
投光器１の制御主体は、マイクロコンピュータより成る制御回路３８であり、発振回路４１，リセット回路４２と連動しながら動作する。この制御回路３８には、ＥＥＰＲＯＭ４３のほか、順次選択回路３９，通信回路４６，入力インターフェース４４，ならびに出力インターフェース４５が接続される。
【００３５】
順次選択回路３９は、各投光素子３の駆動回路４０を制御回路３８に順に接続するためのゲート回路であって、各駆動回路４０および制御回路３８とともに、図３の投光制御部２６を構成する。ＥＥＰＲＯＭ４３は、制御回路３８の動作に必要なプログラムを記憶するほか、前記設定値記憶部３１として機能する。
また図３の反転回数計数部２９および比較部３０は、制御回路３８がそれぞれの処理用のプログラムを実行することによって実現する。入力インターフェース４４は前記各リレーのｂ接点による作動回数検出回路２３に接続され、出力インターフェース４５は前記表示灯２５などの外部機器に接続される。また通信回路４６は、前記同期線２２を介して受光器２側の通信回路５８に接続される。
また前記制御回路３８は、前記入力インターフェース４４，出力インターフェース４５，および通信回路４６の各ハードウェアの動作を制御することにより、これらハードウェアとともに、外部リレー入力部２８，出力部３２，通信部２７として機能する。
【００３６】
一方、受光器２側には、前記受光素子４としてフォトダイオード（ＰＤ）が組み込まれるほか、各受光素子４毎に光軸有効化回路５４が設置される。
前記したように、この受光器２には、マイクロコンピュータより成る２個の制御回路４８，４９が組み込まれている。これら制御回路４８，４９は、それぞれ発振回路５０，リセット回路５１と連動しつつ、ＥＥＰＲＯＭ５２に格納されたプログラムに基づき動作する。第１の制御回路４８には、順次選択回路５３，通信回路５８が接続される。また各制御回路４８，４９とも、増幅回路５５（前記図３の増幅部３４に相当する。）を介して各投光素子３からの受光量レベル信号を同時入力し、物体検知処理を行うもので、各制御回路４８，４９には、それぞれ前記物体検知結果を示す信号を前記出力信号線２１Ａ，２１Ｂに送出するための出力インターフェース５６，５７が接続される。
【００３７】
前記順次選択回路５３は、投光器１側の回路３９と同様のゲート回路であり、光軸有効化回路５４は、対応する受光素子４と光軸順次選択回路５３とを接続するアナログスイッチなどにより構成される。前記図３の受光制御部３３は、これら光軸有効化回路５４，順次選択回路５３，および第１の制御回路４８により構成される。判定部３５は、第１，第２の制御回路４８，４９により個別の判定処理を行うように構成される。また前記各制御回路４８，４９は、前記出力インターフェース５６，５７とともに、前記図３の出力部３６として機能する。さらに第１の制御回路４８および通信回路５８により前記図３の通信部３７が設定される。
【００３８】
つぎに投光器１，受光器２の動作を説明する。なおここでは、必要に応じて図４，５の具体的なハード構成を参照しつつ、前記図３の機能ブロック図の構成を用いて説明することにする。
投光器１側の投光制御部２６は、各投光素子３に順に駆動信号を与えて発光させる（以下、この投光素子３への駆動信号を「発光指示信号」という。）。なおこの発光指示信号は、具体的には、前記制御回路３８が、前記発振回路４１からのパルス信号に基づき、所定の時間間隔毎に生成したもので、前記順次選択回路３９によって各投光素子３の駆動回路４０に順に与えられる。
【００３９】
前記発光指示信号は、通信部２７を介して受光器２側に送信され、さらに受光器２側の通信部３７から受光制御部３３に与えられる。
受光制御部３３として機能する第１の制御回路４８は、この発光指示信号に同期する信号を順次選択回路５３に出力する。順次選択回路５３は、この同期信号を各光軸有効化回路５４に順に与えることにより、各受光素子４からの出力信号（以下「受光量レベル信号」という。）を順に取り出す。なお光軸有効化回路５４の切り替えは、前記投光器１側の投光素子３の発光順序に対応するように行われており、これにより前記順次点灯した発光素子からの光に対応する受光量レベル信号が順に取り出される。
【００４０】
前記受光量レベル信号は、増幅部３４を介して判定部３５に入力される。なお受光量レベル信号は、増幅処理後、判定部３５に入力される前に、図示しないサンプルホールド回路やＡ／Ｄ変換回路によってディジタル量のデータに変換される。
【００４１】
前記判定部３５として機能する各制御回路４８，４９は、それぞれ入力された受光量レベル信号のディジタル値を所定のしきい値と比較し、受光量がしきい値を上回る場合は「正常」、受光量がしきい値以下になった場合は「異常」とする判定処理を行う。そして「正常」判定時にはＨレベルの信号を、「異常」判定時にはＬレベルの信号を、それぞれ前記出力インターフェース５６，５７を介して出力する。
【００４２】
前記検知エリアＳに作業者の身体などが侵入すると、前記判定部３５で「異常」判定がなされることにより、各出力信号がＨレベルからＬレベルとなって各リレーが反転動作する。これに伴い前記投光器１の外部リレー入力部２８に入力される信号は、ＬレベルからＨレベルに反転する。
この物体が検知エリアＳから取り除かれると、判定部３５は再び「正常」判定に復帰する。これを受けた出力信号のレベル反転により各リレーが通常の状態に復帰すると、前記外部リレー入力部２８に入力される信号は、ＨレベルからＬレベルに反転する。
【００４３】
前記反転回数計数部２９は、外部リレー入力部２８に入力される信号が反転する毎に、内部のカウンタを１ずつ加算することによってリレーの反転回数を計数する。なおこの計数値は、装置電源の切断などにより失われることがないように、計数処理の都度または所定時間経過毎に、ＥＥＰＲＯＭ４３内に保存される。
比較部３０は、前記計数処理が行われる都度、計数された反転回数を設定値記憶部３１に保存された設定値と比較し、その比較結果を出力部３２に出力する。出力部３２は、前記計数値が設定値を上回ったという比較結果を得た時点で、前記表示灯２５の点灯などを行わせるための制御信号（以下「報知用信号」という。）を出力する。
【００４４】
このようにしてリレーの反転回数がセンサ内で自動的に計数され、適切な取り替え時期になった時点で報知が行われる。したがってユーザーは、リレーの管理に手間をかけることなく、適切な時期にリレーを交換することができ、メンテナンスにかかるコストも大幅に削減できる。
なお、前記報知用信号を出力する対象は表示灯２５に限らず、前記ＰＬＣ６を対象としてもよい。この場合、ＰＬＣ６に報知用のプログラムを組み込んでおき、報知用信号に応じて所定の警告処理を行ったり、前記電源供給用の制御信号の出力を停止するように設定することができる。
【００４５】
ところで前記リレーの反転回数については、必ずしもセンサ内で設定値との比較処理を行う必要はなく、リレーの反転回数そのものを表示するようにしてもよい。この場合、ユーザーがリレーの反転回数からその取り替え時期を判断できるのであれば、ディジタル表示器でも対応することができる。また反転回数をバーグラフや円形グラフなどのアナログ表示で表すようにすれば、これらのグラフの上限値に前記設定値を対応させることにより、リレーの反転回数だけでは取り替え時期を把握できないユーザーにも、リレーの取り替え時期が迫っているか否かを簡単に報知することができる。
【００４６】
さらに上記実施例の反転動作検出回路２３では、各リレーのｂ接点をシリアルに接続しているが、これに代えて、セーフティリレーＫ１，Ｋ２とコンタクタＫＭ１，ＫＭ２とでそれぞれ個別の反転動作検出回路を構成すれば、リレーの種類毎に取り替え時期を管理することができる。特にセーフティリレーＫ１，Ｋ２について、各リレーのｂ接点１０，１１を個別に外部リレー入力部２８に接続するようにすれば、受光器２側からの２本の出力信号のうちのいずれか１本の信号レベルが反転した場合にも対応でき、反転したリレーの動作のみを正確に検出することが可能となる。
【００４７】
上記図２〜４に示した構成は、この発明にかかる安全管理システムの基本的な構成を示すものであって、以下、図６〜図１１を用いて、種々の設計変更例を説明する。なお図６，７，８，９，１１の各機能ブロック図では、図３と同一の構成については、同じ符号で示すと共に、設計変更に直接関与しない構成については、記載を省略している。
【００４８】
図６の例は、前記投光器１と受光器２とを接続する同期線２２にパーソナルコンピュータ６０を接続し、前記リレーの反転回数と比較される設定値を、パーソナルコンピュータ６０から投光器１側に伝送するようにしたものである。このような構成は、投光器１側の制御回路２８に、受光器２以外の外部機器からの入力を受け付けるための通信モジュールや、入力された設定値をＥＥＰＲＯＭ４３に格納するためのプログラムを組み込むことによって可能となる。反転回数計数部２９，比較部３０，出力部３２などは、前記第１の実施例と同様に動作して、リレーの反転回数が設定値を超えた時点で報知用の信号を出力する。
【００４９】
この実施例によれば、機械の種類や作業の内容などに応じてリレーが反転する頻度を推測した上で、その推測値が高い場合には設定値を低めにセットするなどの対応をとることができる。また使用されるリレーの種類によっても設定値を変更できるので、各種機械用の安全管理に柔軟に対応することができる。
【００５０】
図７の例も、図６と同様に、前記同期線２２にパーソナルコンピュータ６０を接続したものである。
この実施例では、投光器１側に、前記反転回数の計測値をリセットするための反転回数リセット部６１を設定する。この反転回数リセット部６１は、反転回数計数部２９や比較部３０と同様に、前記制御回路３８に与えられた機能であり、前記通信部２７を介してパーソナルコンピュータからのリセット信号を受けることにより、前記反転回数の計測値をゼロリセットするように設定される。
【００５１】
前記図３の構成の場合、リレーの反転回数の計測値をリセットする機能がないため、リレーを交換した後に、新しいリレーの取り替え時期を管理するには、あらかじめ、設定値記憶部の設定値が順次更新されるようなプログラムを設定しておく必要がある。（具体的には設定値の初期値Ｐを２倍、３倍、４倍と倍増していく。）
これに対し、図７の実施例では、リレーを交換した場合、それまでの反転回数の累計値をリセットした上で計数を再開するので、リレーを何回取り替えても比較処理のための設定値を更新する必要がない。
【００５２】
さらに図６、図７の構成を組み合わせて、設定値を外部から可変設定するとともに、反転回数の計測値をゼロリセットするように構成することもできる。このような構成によれば、リレーを交換する都度、設定値を見直したり、モデルチェンジなどによりリレーの機械的寿命が変動した場合の設定値の変更を簡単に行うことができ、利便性がさらに向上する。
なおこのような外部設定を行うための機器は、前記パーソナルコンピュータ６０に限らず、専用の設定器やその他の情報通信機器を用いてもよい。
【００５３】
つぎに図８の例は、投光器１側に、設定値記憶部３１，比較部３０，出力部３２をそれぞれ２つずつ設定することにより（図中では、各符号にＡ，Ｂを付けて区別している。）、リレーの反転回数を２種類の設定値と比較し、各比較結果を個別に出力するようにしたものである。
この構成によれば、前記セーフティリレーＫ１，Ｋ２とコンタクタＫＭ１，ＫＭ２との反転回数を別個に比較することができるなど、リレーの種類毎に取り替える時期を管理することができ、より厳密にリレーを管理することが可能となる。
【００５４】
図９の例も、リレーの反転回数を２種類の設定値と比較するようにしている。この実施例では、設定値記憶部３１は２つ設定されるが、比較処理や比較結果の出力については、単独の比較部３０，出力部３２によるシリアル処理により対応するようにしている。
【００５５】
図１０は、上記構成の投光器１における処理の手順を示す。なおこの手順は、前記反転回数計数部２９，比較部３０，出力部３２に関係するもので、具体的には制御回路３８により実行される。
まず前記外部リレー入力部２８への入力信号が反転すると、ＳＴ１が「ＹＥＳ」となり、つぎのＳＴ２でリレーの反転回数に「１」を加算する。つぎのＳＴ３では、加算処理後のリレー反転回数を第１の設定値Ｎ１と比較する。そしてリレー反転回数が設定値Ｎ１以下であれば、ＳＴ３からＳＴ５に移行して、前記出力部３２からの出力をＬレベルに設定する。
【００５６】
この後、ＳＴ７に進み、前記リレー反転回数を第２の設定値Ｎ２と比較する。この場合もリレー反転回数が設定値Ｎ２以下であれば、ＳＴ７からＳＴ９に進むことにより、前記出力部３２からの出力レベルをＬレベルのまま維持する。
【００５７】
以下、同様に、入力信号のレベルが反転する都度、リレー反転回数をインクリメントしつつ、その値を各設定値Ｎ１，Ｎ２と順に比較する。いずれかの時点でリレー反転回数が設定値Ｎ１を上回ると、ＳＴ３からＳＴ４に進んで、前記出力部３２からの出力レベルをＨレベルに反転させる。その後は、ＳＴ６で一定時間待機した後、前記ＳＴ７以降の処理を実行する。
【００５８】
またリレー反転回数が設定値Ｎ２を上回る場合は、ＳＴ７からＳＴ８に進み、同様に前記出力部３２からの出力レベルをＨレベルに反転させる。その後は、ＳＴ１０で一定時間待機した後、ＳＴ１１に進んで前記出力レベルをＬレベルに復帰させる。
【００５９】
上記の手順によれば、リレー反転回数がいずれかの設定値Ｎ１，Ｎ２を上回ったとき、Ｈレベルの出力信号により表示灯２５の点灯などによる報知が所定時間行われることになる。なおＳＴ６，１０における待機時間は、前記報知の行われる時間に対応するもので、ユーザーが報知を十分に認識できる程度の長さに設定するのが望ましい。
この実施例によれば、リレー反転回数を複数の設定値と比較する場合のハードウェア構成を削減することができ、しかも前記図８の実施例と同様に、取り替えの時期が異なる複数種のリレーについて、取り替えの時期を簡単に判断できる。
【００６０】
なお前記図８，９の実施例では、いずれもリレー反転回数を２種類の設定値と比較する都合上、いずれかの設定値に対応するリレーを交換した後も、リレー反転回数をリセットせずにそのまま計数を続けることになる。したがって交換した側のリレーについては、設定値記憶部３１Ａ，３１Ｂの設定値を更新した上で取り替えの時期の管理を行う必要がある。
【００６１】
ここまでの各実施例がいずれも、投光器１側でリレー反転回数の管理を行う方式をとるのに対し、図１１の例は、受光器２側で前記出力部３６からの信号レベルにより間接的にリレーの反転を検知して計数処理を行い、リレーの取り替え時期を報知するようにしている。さらにこの実施例では、報知に対し、ユーザーが取り替えを行わなかった場合に、前記モーター７への電源供給を強制的に停止することにより事故を防止するようにしている。
なおこの実施例の投光器１は、投光素子３を発光させるための投光制御部２６，および前記発光指示信号を受光器２側に送信するための通信部２７のみを具備する構成となる。
【００６２】
上記処理のための構成として、受光器２には、出力反転回数計数部６２，比較部６３，設定値記憶部６４，表示処理部６５などが設けられる。出力反転回数計数部６２は、前記出力部３６からの出力信号が反転する都度、その反転回数を計数するためのもので、比較部６３は、この計数値を設定値記憶部内の設定値と比較する。表示処理部６５は、前記図２における投光器１側の出力部と同様に、外部の表示灯（図示せず。）に報知用信号を与えて点灯させるためのものである。
なお出力反転回数計数部６２，比較部６３は、実際には、前記図５の２個の制御回路４８，４９により設定され、設定値記憶部６４は各制御回路４８，４９に対応するＥＥＰＲＯＭ５２，５２内に設定される。これにより各出力信号の反転回数は、それぞれ個別に計数された後、各計数値がそれぞれ２種類の設定値と比較されることになる。
【００６３】
前記設定値記憶部６４には２種類の設定値を格納することができる。前記比較部６３は、まず出力信号の反転回数が値の低い方の設定値を上回った時点で表示処理部６５を動かし、リレーの取り替え時期になったことを報知させる。さらに比較部６３は、反転回数が値の高い方の設定値を上回ると、前記出力部３６を動かす。出力部３６では、実際の物体検知結果に関わらずに、出力信号のレベルをＬレベルに設定するので、各リレーコイル１２，１３，１８，１９は消磁され、モーター７は回転不可能な状態となる。
なおリレーが取り替えられた場合は、前記図９の実施例と同様にして、外部からの指示によって出力反転回数をリセットするのが望ましい。
【００６４】
さらに前記図２〜５に示した投光器１側でリレーの作動回数を比較する実施例においても、図９の実施例と同様に、２種類の設定値との比較を行うことにより、最初の報知によりリレーが取り替えられない場合は、異常検知信号の出力によりモーター７を回転不可能な状態とするように設定することができる。なお異常検知信号の出力は、投光器１側から受光器２側に異常検知信号の出力を要求する制御信号を送信することによって行われる。
【００６５】
このようにセンサを構成する投光器１，受光器２のいずれかにリレーの取り替え時期を管理するための構成を組み込むことにより、余計な空間をとらずに簡単かつ確実にリレーの取り替えの時期を報知することが可能となる。
勿論、この種の機能は、ＰＬＣ６に組み込むことも可能である。また設置場所が確保できるのであれば、メンテナンス専用の機器を配置し、この機器内に前記外部リレー入力部２８，反転回数計数部２９，比較部３０，設定値記憶部３１，出力部３２などの機能のほか、図８，９における設定値の変更機能や計測値のリセット機能を盛り込むことによって、リレーの取り替え時期を万全に管理することができる。
【００６６】
【発明の効果】
上記したようにこの発明は、機械への電源供給路にリレーの常開接点を組み込むとともに、多光軸光電センサにより機械の作業領域内の物体を検知していないときに常開接点を開くことにより、事故の防止をはかるシステムにおいて、リレー接点の作動回数を自動的に累計して、この累計値がリレーの取り替えが必要な回数に達した時点で報知を行うようにしたので、リレーの管理に手間をかけずに、しかも適切な時期にリレーを交換することが可能となる。よってメンテナンスに要する労力およびコストを大幅に削減できる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の安全管理システムに使用される多光軸光電センサの設置例を示す斜視図である。
【図２】安全管理システムの構成を示す電気回路図である。
【図３】多光軸光電センサの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】投光器の具体的な構成を示すブロック図である。
【図５】受光器の具体的な構成を示すブロック図である。
【図６】センサの設計変更例を示す機能ブロック図である。
【図７】センサの設計変更例を示す機能ブロック図である。
【図８】センサの設計変更例を示す機能ブロック図である。
【図９】センサの設計変更例を示す機能ブロック図である。
【図１０】図９のセンサにおける報知処理の手順を示すフローチャートである。
【図１１】リレーの取り替え時期の管理機能を受光器側に持たせた場合のセンサの構成を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
Ｋ１，Ｋ２  セーフティリレー
ＫＭ１，ＫＭ２  コンタクタ
１  投光器
２  受光器
３  投光素子（ＬＥＤ）
４  受光素子（ＰＤ）
７  モーター
８，９，１４，１５  ａ接点
１０，１１，１６，１７  ｂ接点
２１Ａ，２１Ｂ  出力信号線
２３  反転動作検出回路
２４  入力信号線
２８  外部リレー入力部
２９  反転回数計数部
３０  比較部
３２，３６  出力部
６２  出力反転回数計数部
６３  比較部
６５  表示処理部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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