JPH07108478B2

JPH07108478B2 - 安全装置

Info

Publication number: JPH07108478B2
Application number: JP3335117A
Authority: JP
Inventors: 祥一郎垣中; 尚子垣中
Original assignee: 祥一郎垣中; 尚子垣中
Priority date: 1990-12-20
Filing date: 1991-12-18
Publication date: 1995-11-22
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH0523897A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、プレス機
械，カッタ，シャリング，ロール，押圧機，ベルト等の
作業者の身体に損傷を及ぼす危険性のある装置に用いら
れる安全装置であって、詳しくは、作業者の身体の一部
が所定の危険領域内に存在する場合に、所定の危険タイ
ミングで作業者の身体に損傷を及ぼす危険性のある装置
に用いられる安全装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、作業者の身体に損傷を及ぼす危険
性のある装置の一例としてのプレス機の場合、作業者が
打抜くべき鉄板を手で型上に置きペダルを踏むと１回転
クラッチが働いて上方より打抜型が下降してきて鉄板を
打抜き最下点まで下降すると自動的に打抜型が上昇して
最初の停止位置に達した段階で停止する。作業者は型上
に残った鉄板または製品を取り去り、次に打抜くべき鉄
板を挿入する。この作業の繰返しが１日中行なわれるの
であるが、作業者が疲れた場合は条件反射的にこの作業
リズムが崩れ、手の脱出の終わらないうちに打抜型が下
降して指先を切断あるいは打砕く事故が従来多発してい
た。また、１回転クラッチの故障等に起因したいわゆる
２回打ちの場合も前述した作業者の身体への損傷を及ぼ
す危険性があった。このような危険性は、プレス機に限
らず、カッタ，シャリング，ロール，押圧機，ベルト，
その他の移動物体を有する装置すべてに当てはまる。

【０００３】このような身体に損傷を及ぼす危険性のあ
る装置の一例としてのプレス機に用いられる安全装置に
おいて、従来から一般的に知られているものに、たとえ
ば以下のものがあった。

【０００４】特開昭６１−５２４９６号公報に記載のよ
うないわゆる光電式安全装置があった。この光電式安全
装置は、危険タイミング時に作業者の手等が危険領域内
に侵入している場合には、その作業者の手等によって投
光器から投光された光束が遮断されて受光器にまで到達
しなくなり、その光束の遮断を検出して打抜型の降下を
急停止させるものである。この光電式安全装置の場合に
は、緊急停止装置の故障または１回転クラッチの故障等
に起因したいわゆる２回打ちに対しては有効に働かず、
また複雑な形状の打抜型や曲げ型を加工する場合には最
適位置に光束を通せない場合がある欠点を有する。さら
に型の交換毎に投光器の取付位置の変更を要することや
高性能のクラッチが必要となる欠点を有する。

【０００５】安全装置の他の例としては、特開昭６３−
１４９１００号公報に記載のようないわゆる機械的腕引
戻し方式のものがあった。この機械的腕引戻し方式の安
全装置は、作業者の両腕（または片腕）に手袋や腕輪を
はめ、それにロープを取付けて打抜型が危険位置まで降
下するとロープが引っ張られて作業者の腕を危険領域外
に引戻すものである。この機械的腕引戻し方式の安全装
置の場合には、構造が簡単で安価であるという利点を有
するが、作業者の腕等がロープ等によってある程度の拘
束を受けるため、作業性が悪くリズムに乗った高能率で
の作業が発揮しにくい欠点があった。

【０００６】さらに他の安全装置としては、特開昭６４
−２７８００号公報に記載のように、いわゆるインピー
ダンス測定方式の安全装置があった。このインピーダン
ス測定方式の安全装置の場合には、装置への組込みが困
難であり、装置も複雑となりまた緊急停止装置も必要で
あり高価となる欠点があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の安全装置においては、光電式やインピーダンス測
定方式の安全装置等のように危険タイミング時に作業者
の身体の一部が危険領域内に存在することを検出してそ
の検出に基づいて装置を急停止させる安全装置の場合に
は、どうしても危険タイミング時に作業者の身体の一部
が危険領域に存在することを正確に検出することが困難
であり、それを正確に検出せんとすれば高価な検出装置
が必要となるばかりでなく、検出した後の急停止装置も
必要不可欠なものであるために装置全体が高価となる欠
点を有する。一方、このような欠点を解決できるものと
して前述したいわゆる機械的腕引戻し方式の安全装置が
あり、危険領域に作業者の身体の一部が存在する場合に
は、危険タイミングの直前に強制的に作業者の身体の一
部をロープ等で引っ張ることにより、危険タイミング時
に作業者の身体の一部が危険領域に存在することを検出
する必要もなく、その検出に基づいて装置を急停止させ
る必要もないのであるが、作業者の身体の一部がロープ
等によりある程度拘束されることに起因した作業性の低
下という新たな欠点が生ずるのである。このように、従
来の安全装置においては、危険領域に作業者の身体の一
部が存在することを検出する検出装置とその検出装置の
検出出力に基づいた装置の急停止を行なう急停止装置と
を不要にしたいという技術的要請と、作業者の身体の拘
束を解いて作業性を向上させたいという技術的要請と
の、両要請が二律背反していたのであり、この両要請を
共に満足する安全装置は従来存在しなかったのである。

【０００８】本発明の目的は、係る実情に鑑み、危険タ
イミング時に作業者の身体の一部が危険領域に存在する
ことを検出する検出装置とその検出装置の検出に基づい
て装置を急停止させる急停止装置とを不要化する要請
と、作業者の拘束を解いて作業性を向上させる技術的要
請との、両要請を共に満足できる安全装置を提供するこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、作業者の身体の一部が所定の危険領域内に存在する
場合に、所定の危険タイミングで作業者の身体に損傷を
及ぼす危険性のある装置に用いられる安全装置であっ
て、所定の電源からの電圧が入力される電圧入力部と、
該電圧入力部に入力された電圧を利用して、前記危険領
域内に存在する作業者の身体の一部に前記危険タイミン
グの直前に感電による電撃を与える電撃手段とを含み、
前記電撃手段は、前記作業者の身体の一部を反射的に前
記危険領域から退避させ得ながらも、作業者の身体に危
険を及ぼさない程度の電撃に抑える電撃力調整手段を含
むことを特徴とする。

【００１０】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の電撃手段が、前記電圧入力部から入力された電圧を
利用して作業者の身体に所定の電圧を印加する手段と、
アースに接続された導電部材とを含み、前記危険タイミ
ングの直前に前記危険領域内に存在する作業者の身体の
一部に前記導電部材を接触させることにより作業者の身
体からの放電による電撃を与えることを特徴とする。

【００１１】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば、作業者の身
体の一部が危険領域内に存在する場合に、その作業者の
身体に損傷を及ぼす危険タイミングの直前にその作業者
の身体の一部に、前記作業者の身体の一部を反射的に前
記危険領域から退避させ得ながらも作業者の身体に危険
を及ぼさない程度の電撃が与えられるために、作業者の
身体の一部が反射的に瞬時に後方に引戻されて作業者の
身体の一部が瞬時に危険領域から退避される。

【００１２】請求項２に記載の本発明によれば、請求項
１に記載の発明の作用に加えて、電撃を与える方法とし
て、作業者の身体に電圧を印加し、アースに接続された
導電部材が、前記危険タイミングの直前に危険領域内に
存在する作業者の身体の一部に接触することにより、作
業者に印加された電圧がその導電部材を通ってアースに
流れ、作業者に電撃を与えることができる。その結果、
作業者に電撃を与えるための導電部材は単にアースに接
続されておりさえすればよくなり、金属等の導電材料か
らなるプレス機械等の装置の一部に接触させた状態でそ
の導電部材を取付けるのみで事足りることとなる。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図１は、作業者の身体の一部に損傷を及ぼ
す恐れのある装置の一例のプレス機である。プレス機１
には上下動するラム２が設けられており、このラム２に
上金型３が取付けられる。図中４は下金型であり、ラム
２が降下してきて上金型３と下金型４とにより加工対象
物１０をプレス加工する。ラム２の所定位置にはマグネ
ット５が設けられており、ラム２が降下してきたときに
そのマグネット５によりＯＮされるリードスイッチ６が
プレス機１に内蔵されている。図中７は導電部材の一例
の可撓性を有する紐状導電体であり、前記リードスイッ
チ６がＯＮされることにより電圧が印加される。図中５
５はラム２に一体的に取付けられた移動部材であり、ラ
ム２の昇降に伴って上下動し、ラム２がそのストローク
端まで上昇してきたとき上限ＯＮスイッチ５０をＯＮに
切換え、ラム２がそのストローク端まで下降してきたと
きに下限ＯＦＦスイッチ５１をＯＦＦに切換えるもので
ある。なお、８は下面にマグネットが装着されてマグネ
ットの吸着固定作用により起立姿勢で接地される高電圧
用導電性マットであり、通常時は設けない。

【００１５】図２は、本発明に係る安全装置の制御回路
を示す回路図である。図中１１は交流電源であり、この
交流電源１１からの電圧が電圧入力部の一例の入力端子
１７に入力される。図中１２は手動スイッチであり、作
業者が手動によりＯＮ，ＯＦＦに切換えられるように構
成されている。この手動スイッチ１２をＯＮに切換える
ことにより安全装置の電源がＯＮになる。図中Ｆはヒュ
ーズであり、１３はリーケージトランスである。このリ
ーケージトランス１３は交流電源１１からの電圧を１０
ＫＶまで昇圧させるが短絡しても３ｍＡ程度の弱電流に
制限されるトランスである。さらに制限高抵抗Ｒは高圧
感電電流を最大０．５ｍＡ以下の弱い電流にして紐状導
電体７に印加させるためのものである。図中１４はスラ
イダックであり、このスライダック１４を調整すること
により紐状導電体７に印加される電圧を５〜１０ＫＶの
範囲で調整でき、素手の場合，手袋着用の場合に応じて
それぞれ所望の値に選べるように構成されている。そし
て、図１に示したラム２がそのストローク端まで上昇す
ると上限ＯＮスイッチ５０がＯＮに切換わり、電流が上
限ＯＮスイッチ５０，下限ＯＦＦスイッチ５１，検出回
路１６を通って電磁リレー１５のコイルを流れるため
に、電磁リレー１５がＯＮに切換わる。次に、ラム２が
下降すると、上限ＯＮスイッチ５０がＯＦＦに切換わ
り、次にマグネット５によりリードスイッチ６がＯＮに
なれば、電流が紐状導電体７に印加される。

【００１６】そして、上金型３と下金型４とに作業者の
手が挟まれる危険領域に作業者の手が存在し、かつ、上
金型３と下金型４とによって作業者の手が挟まれるタイ
ミングすなわち危険タイミングとなる直前に紐状導電体
７が作業者の手に触れるように構成されている（図１参
照）。そして、作業者の手が紐状導電体７に触れれば、
最大５〜１０ＫＶ，０．５ｍＡ程度の電流が作業者の手
に流れ込み、作業者に電撃を与えることができる。電圧
が紐状導電体７から作業者の手に流れ込んだ瞬間検出回
路１６が作動して電磁リレー１５のコイルの電流が切
れ、電磁リレー１５がＯＦＦに切換えられて紐状導電体
７への電圧の印加が停止制御される。作業者の手に電流
が流れ込んで電磁リレー１５がＯＦＦに切換えられるま
での時間は１／１０秒程度に構成されている。身体感電
時の危険性については、心臓部を３０ｍＡの電流が１秒
以上流れると危険領域に入ることが世界の通説である。
本装置においては作業者に流れ込む電流の最大が０．５
ｍＡであり、かつ感電時間が１／１０秒以内であり、
（０．５ｍＡ×１／１０秒）／（３０ｍＡ×１秒）＝１
／６００の比にすぎず、非常に安全である。なお、図中
５２は電圧チェックスイッチであり、この電圧チェック
スイッチ５２は作業者がＯＮに切換えることにより、電
圧計５３に電流が流れて電圧のチェックが可能となる。

【００１７】図３は、別実施例を示す回路図である。図
２のものとの相違点は、リーケージトランス１３の２次
側の両電極が紐状導電体７に接続されており、絶縁物か
ら突出した電線１５０のそれぞれに＋電圧が印加されて
いるものと−電圧が印加されているものとが併存するよ
うにしたことである。この場合には作業者が絶縁靴を使
用しているときにも電撃を加えることが可能となる。

【００１８】図４は、さらに他の別実施例を示す回路図
である。この図４のように、作業者の身体に電位を与え
て高電圧の一方の電極とする。また、紐状導電体７等か
らなる導電部材を図示のようにアースに接続して他方の
電極とする。ただし、この場合は、作業者は絶縁靴を履
くかまたは絶縁された作業台９０の上に乗って作業する
必要がある。この作業台９０は碍子等の絶縁物質９１が
取付けられており、床９３に対し絶縁状態が保たれるよ
うに構成されている。この作業台９０の上で作業する作
業者には、高電圧印加手段としての導電性の靴あるいは
半導電性（１０ ⁶〜１０⁸Ω）の安全靴９２を履くよう
にすれば、作業者への高電位の与え方は簡単となり、作
業性が良い。なお、前記半導電性の安全靴９２等は、そ
の電気抵抗は前述したものに限らず、要するに、電撃を
作業者の腕等に与えることができる程度の高抵抗のもの
であればよい。また、図示破線で示すように、作業者の
腕や手等の身体の一部に電圧を直接印加するように構成
してもよい。この場合は作業者は絶縁靴を履く必要があ
る。また、この図４に示す別実施例の場合には、作業者
は、手の甲側が導電性を有し掌側が絶縁性を有する手袋
を着用して作業するのが望ましい。そのような手袋を着
用すれば、作業対象物１０を作業者が触ったとしても電
撃が与えられず、上方から下降してきた紐状導電体７
（図１参照）が作業者の手袋の手の甲側に接触すること
により電撃が与えられるようになる。なお、この図４に
示す別実施例の場合には、高電圧用導電性マット８（図
１参照）は不要となる。この図４に示す別実施例の場合
には、導電部材の一例の紐状導電体７を単にアースに接
続するのみでこと足り、電圧を印加するための電線等を
接続する必要がないため、紐状導電体７を磁石や紐等に
よりプレス機１等の金属部分に当接させた状態で取付け
るという簡単な取付方法でこと足りる利点がある。ま
た、プレス機１に取付けられた紐状導電体７が不測に金
属部分に接触したとしてもショートすることがない。

【００１９】以上説明した各実施例では、電源としての
交流電源１１を用いたが、その代わりに直流電源を用い
てもよい。また、マグネット５とそのマグネット５によ
ってＯＮ，ＯＦＦ制御されるリードスイッチ６を用いた
が、その代わりに、スライド式接触スイッチ，無接触無
接点スイッチを用いてもよい。さらに、また制御回路１
６と電磁リレー１５との代わりにタイマやトランジスタ
回路を使用して感電時間を自由に設定できるようにして
もよい。また、前記図１ないし図３に示した実施例の場
合において感電を確実ならしめるためには、身体をアー
スまたはたとえば１〜１０ＭΩの高抵抗で接地すればよ
い。さらに、リーケージトランス１３の代わりに高周波
発振型高電圧発生器を使用してもよい。さらに、図１〜
図３に示した実施例の場合において、上金型３すなわち
移動物体側に紐状導電体７を取付ける代わりに危険タイ
ミングの直前に下金型４側に上向きに導電性の毛足の長
いマットやリボンや高電圧用導電性マット８（図１参
照）を取付け所定の電圧を印加して作業者の手に電撃を
与えるように構成してもよい。また、紐状導電体７とし
ては、電線や鎖等で構成されたものでもよく、また半導
体により構成されたものであってもよい。

【００２０】本実施例では、作業者の身体に損傷を与え
る危険性のある装置としてプレス機１を示したが、本発
明はそれに限らず、たとえば、カッタ，シャリング，ロ
ール，押圧機，ベルト，その他移動物体により作業者の
手や指や腕や足などの身体に損傷を与える危険性のある
装置すべてが対象となる。図２ないし図４に示した交流
電源１１により、所定の電源が構成されており、入力端
子１７により、所定の電源からの電圧が入力される電圧
入力部が構成されている。また、図２ないし図４に示し
た制御回路により該電圧入力部に入力された電圧を利用
して前記危険領域内に存在する作業者の身体の一部に前
記危険タイミングの直前に感電による電撃を与える電撃
手段が構成されている。また、図２ないし図４に示した
検出回路１６，リーケージトランス１３，スライダック
１４，電磁リレー１５，および制限高抵抗Ｒにより前記
作業者の身体の一部を反射的に前記危険領域から退避さ
せ得ながらも、作業者の身体に危険を及ぼさない程度の
電撃に抑える電撃力調整手段が構成されている。また、
図４に示した導電性の作業台９０により、前記電圧入力
部から入力された電圧を利用して作業者の身体に所定の
電圧を印加する手段が構成されており、図４に示した紐
状導電体７によりアースに接続された導電部材が構成さ
れている。

【００２１】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、危険領域に
作業者の身体の一部が存在する場合には、危険タイミン
グの直前に、前記作業者の身体の一部を反射的に前記危
険領域から退避させ得ながらも作業者の身体に危険を及
ぼさない程度の電撃を与えて反射的にその作業者の身体
の一部を危険領域から退避させることができるために、
危険領域に作業者の身体の一部が存在するか否かを検出
する検出装置やその検出装置の検出信号に基づいて装置
を急停止させる急停止装置などを必ずしも設ける必要が
なく、しかも、作業者の身体の一部をロープなどにより
何ら拘束するものではないために、作業性がよく高能率
の作業を行ない得る安全装置を提供し得るに至った。

【００２２】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の発明の効果に加えて、導電部材が単にアースに接続
されておればよく導電部材に電圧を供給するための電線
を接続する必要がないために、その導電部材を鉄等の導
電性を有する装置部分に接触させた状態で取付けるだけ
で事足りるようになり、しかも、その導電部材が不測に
作業装置等の他の導電部分に接触したとしても何らショ
ートすることがないという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る安全装置をプレス機に使用した状
態を示す使用状態説明図である。

【図２】本発明に係る安全装置の制御回路を示す回路図
である。

【図３】本発明に係る安全装置の他の例の制御回路を示
す回路図である。

【図４】本発明に係る安全装置のさらに他の例の制御回
路を示す回路図である。

【符号の説明】

１プレス機３上金型４下金型５マグネット６リードスイッチ７紐状導電体１１交流電源１７入力端子１５電磁リレー１４スライダック１３リーケージトランス２ラム８高電圧用導電性マット１０加工対象物Ｆヒューズ５０上限ＯＮスイッチ５１下限ＯＦＦスイッチ５２電圧チェックスイッチ５３電圧計Ｒ制限高抵抗１６検出回路９０導電性の作業台９１絶縁物質９２安全靴

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】作業者の身体の一部が所定の危険領域内
に存在する場合に、所定の危険タイミングで作業者の身
体に損傷を及ぼす危険性のある装置に用いられる安全装
置であって、所定の電源からの電圧が入力される電圧入力部と、該電圧入力部に入力された電圧を利用して、前記危険領
域内に存在する作業者の身体の一部に前記危険タイミン
グの直前に感電による電撃を与える電撃手段とを含み、前記電撃手段は、前記作業者の身体の一部を反射的に前
記危険領域から退避させ得ながらも、作業者の身体に危
険を及ぼさない程度の電撃に抑える電撃力調整手段を含
むことを特徴とする、安全装置。
【請求項２】請求項１記載の電撃手段は、前記電圧入
力部から入力された電圧を利用して作業者の身体に所定
の電圧を印加する手段と、アースに接続された導電部材
とを含み、前記危険タイミングの直前に前記危険領域内
に存在する作業者の身体の一部に前記導電部材を接触さ
せることにより作業者の身体からの放電による電撃を与
えることを特徴とする、安全装置。