JPH09112791A - 加工機械の身体防護方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 危険区域内をカラ−ＴＶカメラで監視し、身
体に装着した基準色の被検知物のみを検知する。 【解決手段】 身体に基準色と同色の被検知物を装着す
る。危険区域内に入った被検知物の色と基準色とを比較
し検知し、加工機械の緊急停止装置を作動させる方法。
又、カラ−ＴＶカメラと、それと接続した色識別判断装
置と、身体に装着する基準色と同色の被検知物とから成
り、且つ色識別判断装置と緊急停止装置とを接続した装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、加工機械の運転
中、加工機械に危険区域内に身体が入った場合に、身体
に装着した色を検知し、加工機械を緊急に停止させ、作
業者を安全に保護する加工機械の身体防護方法及びその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、加工機械、特にプレス機械，鍛造
機械，圧延ロ−ル機，ゴム練りロ−ル機，木工機械等の
運転作業においては、作業者の人的事故が生じ易く、危
険を伴う。この対策として、加工機械には、作業者を事
故から防護する防護装置あるいは安全装置なる各種のタ
イプの装置が設けられている。その中で、機械の運転制
御に関連して作動する身体の防護装置（安全装置）とし
ては、前後に動く部材と同期して動くスクリ−ン等の安
全部材，機械の動く部材に近付くことを許すドア，カバ
−，ガ−ド等の部材のロックと関連するもの、危険区域
に身体の一部が位置した場合に機械の運転を停止する手
段を持つもの、両手を用いる必要のある制御装置等が上
げられる。この内、危険区域に身体の一部が位置した場
合に機械の運転を停止する手段としては、光電管などの
装置を用い、光線を遮ると、機械的接触なしで反応して
機械の緊急停止装置を作動させるもの、あるいは機械に
よって動く触子を持つもの、又、特開昭６３−３０６８
９４号ではカメラによる監視領域を危険度により分割
し、被検知物体の情報に対応し、且つ被検知物体の移動
速度に応じて、それぞれ被検知物体検知信号を出力さ
せ、領域毎に異なる安全基準の解釈が可能となる安全監
視方法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
身体防護装置において、連続運転中の機械に作業者が被
加工物を次々あるいは繰り返し供給する場合、スクリ−
ン，ドア，カバ−等の安全部材を用いたものは、機械に
次々被加工物を供給する際、安全部材が妨げとなり、
又、両手を用いる必要のある制御装置では機械の連続運
転ができない等、いずれも使用でき難いものである。他
方、危険区域に身体の一部が位置した場合に機械の運転
を停止する手段として、光電管，レ−ザ−等の装置を用
い機械的接触なしで反応するものは、上記連続運転させ
る機械の身体防護装置として適しているが、光線を単に
遮ることにより感知する手段のため、危険区域内に入っ
た被加工物と身体との区別ができず、作業中における被
加工物の供給又は投入によって反応し機械が緊急停止し
てしまう問題が生じる。この例としては連続回転中のゴ
ム練りロ−ル機にゴム玉を繰り返し投入する場合、ある
いは木工機械の鋸盤で高速回転中の鋸刃に木材を供給す
る場合等である。このような例の場合に、光線を遮る際
にゴム玉，木材等の被加工物と身体との区別ができない
のである。この対策として被加工物が光線を遮らないよ
うに配置すると光線をすり抜けて身体が危険区域内に入
り込む余地を与え、危険性が高くなる。又、一般的に、
光線自体は防護範囲から見て線として通すものであるか
ら、危険区域全域をカバ−するためには多数の光線を必
要とし、少ないと身体がくぐり抜けてしまう恐れがあ
る。更に、特開昭６３−３０６８９４号の安全監視方法
では、被検知物体の検知は同公報第２頁第３〜４欄にわ
たって記載されている通り、背景と被検知物体との明度
を比較して検出する方法であるため、背景が床のような
場合には床面に明度の低い黒色系の色彩を塗布できる
が、背景が加工機械の場合には、そのような色彩を加工
機械に塗布することは加工上困難となり、特にロ−ル機
においては、背景となるロ−ルは始めから光沢のある金
属色であるため明度も極めて高く、明度による検出はで
きない。しかも明度による検知では監視区域（危険区
域）内に入った人と被加工物との区別が困難であって、
特に被加工物を加工機械に供給する場合においては、監
視区域内外を出入するため、その際に被加工物が金属や
白いゴム等明度の高いものであると被加工物までも検知
して機械を停止してしまう等の問題点を有していた。

【０００４】本発明は、前記の点に鑑み、機械的接触が
なく、危険区域内の被加工物と身体に装着した被検知物
とを色で区別し、被検知物だけを検知し加工機械を緊急
停止させることができる加工機械の身体防護方法及びそ
の装置を提供することを目的とする。

【０００５】他の目的は加工機械の危険区域内を平面又
は立体的にむらなく監視できると共に、加工機械や被加
工物等の色を変えることなく被検知物を検知できる加工
機械の身体防護方法及びその装置を提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、作業者
（５）の身体に、予め設定した検知すべき基準色と同色
の被検知物（６）を装着させる。該被検知物（６）が加
工機械（１）の危険区域内に入った場合に、被検知物
（６）の色を前記基準色と比較して検知し、加工機械
（１）の緊急停止装置（３）を作動させることを特徴と
する加工機械の身体防護方法である。

【０００７】第２の本発明は、加工機械（１）の危険区
域内を監視するカラ−ＴＶカメラ（７）と、該カラ−Ｔ
Ｖカメラ（７）と電気的に接続する色識別可能な色識別
判断装置（９）と、作業者（５）の身体に装着あるいは
塗着させる検知すべき基準色と同色の被検知物（６）と
から成り、且つ前記色識別判断装置（９）と加工機械
（１）の緊急停止装置（３）とを電気的に接続したこと
を特徴とする加工機械の身体防護装置である。

【０００８】前記第１の本発明について図１及び図２を
基に詳述すると、先ず検知すべき基準色とは、加工機械
（１），被加工物等の背景の色と異なる色に、予め選定
した色であって、なるべく背景の色と明確に識別可能な
色が好ましい。この色は単色が基本であるが、複色，あ
るいは色模様としてもよい。

【０００９】被検知物（６）は、上記検知すべき基準色
と同色の物であって、身体に装着又は塗布できる物で、
例えば手袋，手っ甲，作業服，ヘルメット，帽子，靴，
靴下，指サック，テ−プ，マニキュア，塗料等が上げら
れる。これらの被検知物（６）は１つでも良いがそれら
の組合せでも良く、例えば組合せの一例として、手袋と
帽子を組合せて身体に装着した場合には、作業中に確認
等でのぞき込んで手より先に頭の方が危険区域内に入っ
ても、帽子によって検知される。要するに、被検知物
（６）の組合せは、加工機械（１）の種類，作業条件等
に合わせて、身体の一部が危険区域内に入った場合、確
実に検知されるように決定することが好ましい。

【００１０】又、指サック，テ−プ，マニキュア，塗料
等は小型の加工機械（１）の使用や、被加工物が小さい
ものに対して、指先だけが危険区域内に入り込む場合に
指先に使用すると便利である。更にマニキュア，塗料
は、作業条件によって手袋，指サック等が使用できない
場合に手に直接塗布する。

【００１１】次に被検知物（６）の色の検知は、予め設
定した加工機械（１）の危険区域内をカラ−ＴＶカメラ
（７）で監視し、この危険区域内に被検知物（６）が入
り込むとカラ−ＴＶカメラ（７）がカラ−映像として捕
らえ、その映像デ−タ−を色識別判断装置（９）に送
り、該色識別判断装置（９）で被検知物（６）の色を識
別判断する。又、カラ−ＴＶカメラ（７）は、ＣＣＤや
撮影管等を含むものである。

【００１２】この色識別判断装置（９）は、既に公知で
あり、その概略を説明すると、予め設定した検出すべき
基準色及びその色の面積を基準色設定手段（9a）で入力
し、カラ−ＴＶカメラ（７）で捕らえた映像デ−タ−の
中から被検知物（６）の色を抽出し、その抽出した色及
び色面積の割合を前記基準色と比較し、前記の設定値に
なったとき出力する装置で、例えば株式会社キ−エンス
製のコントロ−ラ（型式Ｐ１−Ｖ０８）を使用すれば良
く、このような色識別判断装置（９）は公知公用である
から、これ以上の説明を省略する。

【００１３】そして前記色識別判断装置（９）で被検知
物（６）が色識別されると同時に、加工機械（１）の緊
急停止装置（３）に対して作動する信号が色識別判断装
置（９）から出力され、その出力信号の指令で緊急停止
装置（３）を作動させ、加工機械（１）を緊急停止させ
る。

【００１４】尚、加工機械（１）の緊急停止装置（３）
としては、加工機械（１）に設けられた運転を緊急に停
止させるための装置であって、例えばブレ−キ装置，駆
動電源遮断装置等が上げられる。

【００１５】更に、カラ−ＴＶカメラ（７）は、通常１
個が使用され、加工機械（１）の危険区域を監視できる
位置にセットされるが、加工機械（１）の種類によって
は、２個以上で危険区域を監視するようにセットしても
よく、この２個以上使用した場合には、各カラ−ＴＶカ
メラ（７）の監視角度を変えてセットすることにより、
危険区域を立体的に監視することも可能となり、１個の
カラ−ＴＶカメラ（７）を使用した平面的な監視に比べ
監視範囲が広く効果的である。又、１個のカラ−ＴＶカ
メラ（７）では、ピントの関係上平面的監視となるが、
レンズの選択、つまりレンズの深度具合によってある程
度の立体的な監視も可能である。尚、カラ−ＴＶカメラ
（７）の監視で、乱反射や外光による影響を受ける場合
には、それらを防止できるフィルタ−をレンズ面に装着
すればよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づき説明する。図１は本発明の装置の実施例を示す全
体構成図、図２は本発明の構成を示すブロック図、図
３，４は本発明のソフトウエアを示すフロ−チャ−トで
ある。

【００１７】図１，２において、（１）はプレス機械，
鍛造機械，圧延ロ−ル機，ゴム練りロ−ル機，木工機械
等の加工機械であり、特に作業者（５）が作業中人的事
故を生じ易い加工機械である。（２）は加工機械（１）
に取付けられている駆動モ−タ−、（３）は加工機械
（１）の運転を緊急停止可能な緊急停止装置であり、例
えばブレ−キ装置である。（４）は運転制御盤であり、
駆動モ−タ−（２）及び緊急停止装置（３）等を制御す
る。（５）は作業者、（６）は予め設定した検知すべき
基準色と同色を施した被検知物であり、この色は加工機
械（１），作業具，被加工物，作業者（５）が通常身に
付けている物等と異なる色を施した検知すべき色であ
る。該被検知物（６）としては、手袋，手っ甲，作業
服，帽子，ヘルメット，靴，靴下，指サック，テ−プ，
マニキュア，塗料等であり、これらの１つかあるいはそ
れらの組合せにて用いられる。（７）は加工機械（１）
の動いている部分で、これ以上近付くと危険となる範囲
でもって、予め決定された危険区域内を監視する位置に
セットさせるカラ−ＴＶカメラであり、本実施例で加工
機械（１）がゴム練りロ−ル機では、回転ロ−ルの上方
にセットしたものであり、危険区域内に入った被検知物
（６）をカラ−画像として捕らえ、それをカラ−画像デ
−タ−として出力させるものである。このカラ−ＴＶカ
メラ（７）はＣＣＤや撮像管等も含むものである。

【００１８】（９）はカラ−ＴＶカメラ（７）と電気的
にケ−ブル（８）を介して接続させた色識別判断装置で
あり、該色識別判断装置（９）は、カラ−ＴＶカメラ
（７）から撮影したカラ−画像デ−タ−と予め設定され
た検知すべき基準色を基準色入力手段（9a）で入力し、
その基準色とを比較し、両色の一致程度を判断する装置
である。この色識別判断装置（９）は株式会社キ−エン
ス製のコントロ−ラ（型式Ｐ１−Ｖ０８）等で既に知ら
れ、このコントロ−ラでは基準色の色と色の面積を入力
し、色識別判断する装置であるが、公知なためこれ以上
の説明を省略する。そして、上記色識別判断装置（９）
の出力側は加工機械（１）の運転制御盤（４）と電気的
にケ−ブル（１０）を介して接続している。そして色識
別判断装置（９）によって被検知物（６）の色を検知す
ると、瞬時にケ−ブル（１０）を介して運転制御盤
（４）に信号が出力され、運転制御盤（４）でモ−タ−
（２）のスイッチを切ると共にブレ−キ装置等の緊急停
止装置（３）を作動させ、加工機械（１）の運転を停止
させるのである。これによって、危険区域内に入った身
体を加工機械（１）から安全に防護できる。

【００１９】次に本発明の身体防護方法及び装置につい
ての動作を図３及び図４で示すフロ−チャ−トで説明す
る。ステップＳ１では予め設定した検知すべき基準色を
色識別判断装置（９）に入力する。ステップＳ２では被
検知物（６）を身体に装置する。ステップＳ３では加工
機械（１）の危険区域内に被検知物（６）が入ったかど
うか判断し、ＹＥＳの場合にステップＳ２に移行する。
ステップＳ４では、色識別判断装置（９）でもって、被
検知物（６）の色と、予め設定し入力した検知すべき基
準色とを比較し、検知すべき基準色と同じ程度の色があ
るかないかを判断し、ＹＥＳの場合にステップＳ４に移
行し、ＮＯの場合にはステップＳ３に戻る。ステップＳ
４では、加工機械（１）の緊急停止装置（３）を作動さ
せる。この場合の解除は加工機械（１）の解除ＳＷを手
で押し手動で行う。図４においてステップＳ６〜Ｓ１０
までは図３のフロ−チャ−トと同様である。ステップＳ
１１では被検知物（６）が危険区域内から出たかどうか
を判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ１２に移行し、
ＮＯの場合にはステップＳ１０に戻り緊急停止装置
（３）を作動し続ける。ステップＳ１２では緊急停止装
置（３）が自動的に解除される。尚、自動解除は危険区
域内から被検知物（６）が出ると、色識別判断装置
（９）からの検知信号が緊急停止装置（３）に出力され
ず、それに伴って運転制御盤（４）の自動復帰回路が作
動し自動復帰する。

【００２０】

【発明の効果】本発明は、加工機械（１）の危険区域に
入り込んだ物を色で識別するため、被加工物か身体かを
確実に区別でき、被検知物（６）を装置した身体以外の
被加工物あるいは作業具等が危険区域内に入っても加工
機械（１）の運転を停止することがなく、被検知物
（６）が危険区域内に入った場合には、確実に検知し、
緊急停止装置（３）を緊急に停止できる。

【００２１】又、加工機械（１）の危険区域内の監視
が、平面或いは立体的に隙間なく可能であり、従来の安
全装置に比べ安全性が高く、更に、本発明の使用におい
ては加工機械（１）や被加工物等に対し、その物の色や
明度等の条件を変更することなく使用でき、便利であ
る。

【００２２】更に、危険区域内の監視がカラ−ＴＶカメ
ラ（７）であるため、カラ−画像として写し出され、白
黒画像に比べ判別が容易となり、且つ種々の加工機械
（１）の危険区域の範囲に対して、レンズの調整や取付
位置等により簡単に対応でき、面倒な取付けや調整が不
要となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の装置の実施例を示す全体構成図であ
る。

【図２】本発明の構成を示すブロック図である。

【図３】本発明の動作のフロ−チャ−トである。

【図４】本発明の動作のフロ−チャ−トである。

【符号の説明】

１ 加工機械 ３ 緊急停止装置 ５ 作業者 ６ 被検知物 ７ カラ−ＴＶカメラ ９ 色識別判断装置

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成８年５月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】次に本発明の身体防護方法及び装置につい
ての動作を図３及び図４で示すフロ−チャ−トで説明す
る。ステップＳ１では予め設定した検知すべき基準色を
色識別判断装置（９）に入力する。ステップＳ２では被
検知物（６）を身体に装着する。ステップＳ３では加工
機械（１）の危険区域内に被検知物（６）が入ったかど
うか判断し、ＹＥＳの場合にステップＳ２に移行する。
ステップＳ４では、色識別判断装置（９）でもって、被
検知物（６）の色と、予め設定し入力した検知すべき基
準色とを比較し、検知すべき基準色と同じ程度の色があ
るかないかを判断し、ＹＥＳの場合にステップＳ４に移
行し、ＮＯの場合にはステップＳ３に戻る。ステップＳ
４では、加工機械（１）の緊急停止装置（３）を作動さ
せる。この場合の解除は加工機械（１）の解除ＳＷを手
で押し手動で行う。図４においてステップＳ６〜Ｓ１０
までは図３のフロ−チャ−トと同様である。ステップＳ
１１では被検知物（６）が危険区域内から出たかどうか
を判断し、ＹＥＳの場合にはステップＳ１２に移行し、
ＮＯの場合にはステップＳ１０に戻り緊急停止装置
（３）を作動し続ける。ステップＳ１２では緊急停止装
置（３）が自動的に解除される。尚、自動解除は危険区
域内から被検知物（６）が出ると、色識別判断装置
（９）からの検知信号が緊急停止装置（３）に出力され
ず、それに伴って運転制御盤（４）の自動復帰回路が作
動し自動復帰する。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】

【発明の効果】本発明は、加工機械（１）の危険区域に
入り込んだ物を色で識別するため、被加工物か身体かを
確実に区別でき、被検知物（６）を装着した身体以外の
被加工物あるいは作業具等が危険区域内に入っても加工
機械（１）の運転を停止することがなく、被検知物
（６）が危険区域内に入った場合には、確実に検知し、
緊急停止装置（３）を緊急に停止できる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図４

【補正方法】変更

【補正内容】

【図４】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 作業者（５）の身体に、予め設定した検
   知すべき基準色と同色の被検知物（６）を装着させ、該
   被検知物（６）が加工機械（１）の危険区域に入った場
   合に、被検知物（６）の色を前記基準色と比較して検知
   し、前記加工機械（１）の緊急停止装置（３）を作動さ
   せることを特徴とする加工機械の身体防護方法。
2. 【請求項２】 加工機械（１）の危険区域内を監視する
   カラ−ＴＶカメラ（７）と、該カラ−ＴＶカメラ（７）
   と電気的に接続する色識別可能な色識別判断装置（９）
   と、作業者（５）の身体に装着あるいは塗着可能で、前
   記色識別判断装置（９）に予め設定した検知すべき基準
   色と同色の被検知物（６）とから成り、且つ前記色識別
   判断装置（９）と加工機械（１）の緊急停止装置（３）
   とを電気的に接続したことを特徴とする加工機械の身体
   防護装置。
3. 【請求項３】 前記被検知物（６）が手袋，手っ甲，作
   業服，帽子，ヘルメット，靴，靴下，指サック，テ−
   プ，マニキュア，塗料等のいずれか１つあるいはそれら
   の組合せである請求項２記載の加工機械の身体防護装
   置。