JP2009230621A - 自動生産設備の安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、検知対象が検知エリアにいることを確実に検出し、自動生産設備の運転停止を行うとともに、誤って運転停止が解除されることを防止することの可能な自動生産設備の安全装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の自動生産設備の安全装置１は、キーとの無線通信を行い、受信電界強度を検出し、受信電界強度があらかじめ定められた強度を超えた場合に検知し、自動生産設備の運転停止を行わせるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、製品の成型や搬送、組み付け等の作業を行う自動生産設備における安全性を確保するための安全装置に関する。

従来より各種の工業製品を製造する場合、自動生産設備において、成型や搬送、組み付け等の作業を行っている。しかしながら、これらの大型設備は作業者が不用意に触れると、非常に危険であり、作業者が近づいた場合に自動的に停止するよう、各種の非常停止スイッチやセンサを用いた安全装置が用いられている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００１−８８０８０号公報 特開２００４−２６５１６３号公報

しかしながら、上記の自動生産設備の安全装置には次のような課題がある。すなわち、検知範囲が光電スイッチ等の検知エリア内に存在する作業者のみに限られ、死角が生じるため、死角に入った作業者が検知されず危険にさらされる可能性がある。また、検知範囲を拡大しようとすると、多数のセンサを配置する必要があり、コストが高くなる不都合があった。

また、こうしたセンサでは人体と物体とを区別することができないため、たとえば、治具等を用いて正しく作業しようとしている場合でも運転させることができない。作業性が落ちるだけでなく、作業者がこうした不便を解消するため安全装置を停止させて作業することによる危険も発生する。

また、安全柵を用いて近接を制限し、少ない検知範囲でカバーする方法もあるが、こうした手法では自動搬送ロボットなど、作業範囲が変化するものには適さず、利用することができない課題があった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、死角のない検知範囲が得られ、また治具等を用いた作業時にも有効に利用することの可能な自動生産設備の安全装置を提供することを目的とする。

本発明の自動生産設備の安全装置は、キーと無線通信を行う無線部と、前記無線部により前記キーから受信する無線電波の受信強度を検出する検出部と、前記検出部により検出する無線電波の受信強度が所定のレベル以上となった場合に、運転を停止するように制御するオンオフ制御部と、を備えるものである。

この構成により、キーから受信する無線電波の電界強度が所定レベル以上となった場合に、認証エリアへの侵入を検知し、自動生産設備の運転を停止することが可能となる。

本発明の自動生産設備の安全装置によれば、キーから発射される無線電波の受信電界強度により、キーを保持する作業者が自動生産設備に近接したことを検出するため、センサーの取り付け位置に寄らず、死角のない検出が可能となり、安全性が向上する。また、多数のセンサーを取り付ける必要がないため費用面、設置時の調整等の手間が省け、安価に
提供することが可能となる。

第１の発明は、自動生産設備の安全装置に関するものであって、キーと無線通信を行う無線部と、前記無線部により前記キーから受信する無線電波の受信強度を検出する検出部と、前記検出部により検出する無線電波の受信強度が所定のレベル以上となった場合に、運転を停止するように制御するオンオフ制御部とを備えるものである。

この構成により、キーから受信する無線電波の電界強度が所定レベル以上となった場合に、認証エリアへの侵入を検知し、自動生産設備の運転を停止することが可能となる。

第２の発明は、自動生産設備の安全装置に関するものであって、キーと無線通信を行う無線部と、前記無線部により前記キーから受信する無線電波の受信強度を検出する検出部と、前記検出部により検出する無線電波の受信強度が所定のレベル以上となった場合に、運転を停止するように制御するオンオフ制御部と、報知部と、操作部とを備えるものである。

これによれば、キーから検出する受信強度が、所定のレベル以上から所定のレベル以下となった場合、オンオフ制御部は報知部に報知処理を行わせ、さらに操作部から有効な入力が検出された場合に自動生産設備の運転停止を解除するよう制御することが可能となる。

第３の発明は、自動生産設備の安全装置に関するものであって、キーと無線通信を行う無線部と、前記無線部により前記キーから受信する無線電波の受信強度を検出する検出部と、前記検出部により検出する無線電波の受信強度が所定のレベル以上となった場合に、運転を停止するように制御するオンオフ制御部と、報知部とを備えるものである。

これによれば、キーから検出する受信強度が所定のレベル以上となった場合、オンオフ制御部は自動生産設備の運転を停止し、所定のレベル以上から所定のレベル以下となった場合、報知部に報知処理を行わせるよう制御し、運転可能となったことを警告することが可能となる。

また、作業者は自分が安全なエリアにいることを確認することができるとともに、万が一、キー側の異常や電波伝搬の不具合により、危険なエリアにいるにもかかわらず検出されない場合にも、報知や確認までの運転停止が可能となり、安全性が向上する。

第４の発明は、特に第３の発明における操作部からの有効な入力は、キー毎にあらかじめ定められる入力であるので、危険なエリアに侵入していた前記作業者のみが解除可能となり、他の作業者が誤解除することによる危険を排除することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

まず、図１に示す本発明の実施の形態の自動生産設備の安全装置の構成図の一例、および、図２に示す本発明の実施の形態の安全装置のブロック図、図３に示すオンオフ制御部の動作を説明するフローチャート、図４の説明図を参照して、本発明の実施の形態の安全装置による処理の概略を説明する。

図１、図２に示すとおりこの実施の形態の安全装置１は、自動生産設備２に接続されている。安全装置１と無線を介して接続されるキー３１、３２、３３から構成される。各キ
ーは固有の符号またはコード等によりそれぞれを識別することが可能であり、作業を行う作業者がそれぞれ携帯する。

一方、安全装置１は無線部１１で各キーとアンテナ１４を介して無線送受信を行い、検出部１２で無線電波の受信電界強度を検出する。オンオフ制御部１３は無線送受信結果および受信電界強度よりキー３１、３２、３３の認証状態を確認し、自動生産設備２の運転を制御する。

まず、安全装置１とキー３１、３２、３３との間で行われる無線認証技術について説明する。図１では、安全装置１は自動生産設備２に内臓もしくは近接して取り付けられ、安全装置１を中心とする円で囲まれる領域であって、安全装置１がその円の内部に位置するキー３１、３２、３３とあらかじめ定められるレベル以上の受信電界強度で通信可能な領域を認証エリアと称し、逆に、安全装置１を中心とする円の外の領域であって、安全装置１がその円の外部に位置するキー３１、３２、３３とあらかじめ定められるレベル以下の受信電界強度となる。また、通信不可能な領域を非認証エリアと称している。安全装置１は、キー３１、３２、３３が非認証エリアに存在するときには、キー３１、３２、３３から受信する電波の受信強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が弱いことから、キー３１、３２、３３との間での認証に失敗したと判定する。一方、安全装置１は、キー３１、３２、３３が認証エリアに存在するときにはキー３１、３２、３３と無線通信を行って認証用のコードを受信し、その認証用のコードが所定のものであれば認証に成功したと判定し（以下、安全装置およびキーが認証に成功している状態のことを認証モードと称する）、所定のものでなければ認証に失敗したと判定する。

図３ではオンオフ制御部でのキー３１との処理について具体的な動作を示す。無線部１１を介して各キーに認証用コードを送信する（Ｓ２）。キー３１からの応答を受信し（Ｓ３）、正常応答であれば（Ｓ４）受信電界強度を確認する（Ｓ５）。今、図４の（ａ）のように、キー３１を保持した作業者が非認証エリアにいるとすると、電界強度は規定値以下となるため、非認証モードとされ（Ｓ１７）自動生産設備の運転は許可される（Ｓ１８）。

その後、図４の（ｂ）のように、キー３１を保持した作業者が認証エリアに入り作業を行おうとすると、電界強度は規定値以上となるため（Ｓ５のＹｅｓ）、認証モードとなり（Ｓ６）自動生産設備の運転は停止される（Ｓ７）。以下、認証モードを継続しながらＳ２〜Ｓ５同様に認証通信を行い、応答電文の受信電解強度を確認する（Ｓ６〜Ｓ１１）。作業が終了し、図４の（ｃ）のように、キー３１を保持した作業者が再度非認証エリアに移動すると、電界強度は規定値以下となるため、非認証モードとなる（Ｓ１２）。認証状態から、非認証状態への変更のため、報知部１５を介して報知を行う（Ｓ１３）。作業者は安全な作業領域に出たことを確認すると運転停止解除のため入力検出部１６の操作を行を行う。たとえば、キー毎に異なる値に定められている暗証番号の入力である。この操作を確認し（Ｓ１４）、暗証番号が一致すれば有効な操作と判断し（Ｓ１５のＹｅｓ）自動生産設備の運転は許可される（Ｓ１６）。もしもキー３１に対応した操作が行われない場合は（Ｓ１５のＮｏ）、認証状態の確認と操作の検出を継続する（Ｓ６〜Ｓ１５）。

例ではキー３１について述べたが、他のキー３２、３３についても同様の処理がなされ、いずれかのキーで自動生産設備の運転が停止と判断されていれば、自動生産設備の運転を禁止する。

したがって、キー３１を保持する作業者およびキー３２を保持する作業者の両方が、認証エリアに侵入して作業した場合には、キー３１保持者および、キー３２保持者の両方が
認証エリア外に出た後、それぞれに規定される入力操作を実施しないと自動生産設備の運転は許可されない。

以上、本発明の実施の形態の自動生産設備の安全装置によれば、キーとの無線通信を行い、無線電波の電界強度により、キーの保持者が認証エリア内に存在するかどうかを検知し自動生産設備の運転を停止する。このため、指向性がなく、検出漏れのない接近の検知が可能となり、自動生産設備を確実に停止することが可能である。

また、キーとの電界強度が検知レベル以上から以下に変化した場合に報知を行う。このため、キーの保持者が安全位置にいることを確実に確認することが可能となる。また、万が一発生した電波伝搬異常やキーの故障等により正常に通信できなくなった場合に、運転停止が解除される前に気づくことが可能となり、より安全性が増す。

また、キーとの電界強度が検知レベル以上から以下に変化した場合に、操作を行わせ、正常な操作が行われた後に運転停止を解除することにより、不用意な運転停止解除を避け、より安全性が増す。

また、この場合にキーに対応した操作により運転停止解除を行うことにより、認証エリア内に侵入していた作業者である当該キーの保持者のみが運転停止解除を行うことが可能となるため、他の作業者により誤って運転停止が解除されることがないため、さらに安全性の向上が図れる。

本発明の自動生産設備の安全装置によれば、指向性のない検知範囲が得られると言う効果を奏し、周囲に安全空間の確保が必要な自動生産設備の安全装置の分野において有用である。

本発明の実施の形態の自動生産設備の安全装置の構成図 本発明の実施の形態の自動生産設備の安全装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態の自動生産設備の安全装置の動作を示すフローチャート 本発明の実施の形態の自動生産設備の安全装置の動作を説明する図

符号の説明

１ 安全装置
１１ 無線部
１２ 検出部
１３ オンオフ制御部
１４ アンテナ
１５ 報知部
１６ 入力検出部
２ 自動生産設備
３１、３２、３３ キー

Claims (4)

1. キーと無線通信を行う無線部と、
   前記無線部により前記キーから受信する無線電波の受信強度を検出する検出部と、
   前記検出部により検出する無線電波の受信強度が所定のレベル以上となった場合に、運転を停止するように制御するオンオフ制御部と、
   を備える自動生産設備の安全装置。
2. キーと無線通信を行う無線部と、
   前記無線部により前記キーから受信する無線電波の受信強度を検出する検出部と、
   前記検出部により検出する無線電波の受信強度が所定のレベル以上となった場合に、運転を停止するように制御するオンオフ制御部と、
   報知部とを備え、
   前記オンオフ制御部は前記キーから検出する受信強度が、所定のレベル以上から所定のレベル以下となった場合、前記報知部に報知処理を行わせるよう制御する、自動生産設備の安全装置。
3. キーと無線通信を行う無線部と、
   前記無線部により前記キーから受信する無線電波の受信強度を検出する検出部と、
   前記検出部により検出する無線電波の受信強度が所定のレベル以上となった場合に、運転を停止するように制御するオンオフ制御部と、
   報知部と、
   操作部とを備え、
   前記オンオフ制御部は前記キーから検出する受信強度が、所定のレベル以上から所定のレベル以下となった場合、前記報知部に報知処理を行わせ、
   さらに前記操作部から有効な入力が検出された場合に運転停止を解除するよう制御する、自動生産設備の安全装置。
4. 請求項３記載の操作部からの有効な入力はキー毎にあらかじめ定められる入力である、自動生産設備の安全装置。