JPH09303685A - 加工機械の身体防護方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は加工機械の運転中に、外的環境の変
化や身体防護装置側に異常を生じた際には、作業者の身
体に装着した色が検知されなくとも加工機械を緊急に停
止させ、作業者の安全性がより向上出来る加工機械の身
体防護方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 作業者の身体に、予め設定した検知すべ
き基準色と同色の被検知物を装着させ、該被検知物が検
知する加工機械の危険区域に入った場合に、加工機械の
緊急停止装置を作動させる身体防護方法に於いて、カラ
−ＴＶカメラなどの検知範囲内に、前記基準色と異なる
色であって、且つ常時監視すべき基準監視色と同色の被
監視物を配置し、該被監視物の色が検知出来ない異常時
にも、加工機械の緊急停止装置を作動させる身体防護方
法と成す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明方法は加工機械の運転
中、身体防護装置が常に監視色を検知して自己診断し続
けると共に加工機械の危険区域内に身体が入った場合
に、身体に装着した色を確実に検知し、加工機械を緊急
に停止させ、且つ外的環境によって身体に装着した色が
検知不可能な状態になった際或いは身体防護装置の性能
の低下や故障した異常時にも、加工機械を緊急に停止さ
せ、作業者を安全に防護出来る加工機械の身体防護方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の加工機械、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
運転作業に於いては、作業者の人的事故が生じ易く、危
険を伴っていたので、作業者を事故から防護する防護装
置や安全装置などを用いる加工機械の多種な身体防護方
法が提案されている。その中で、特に危険区域に身体の
一部が入った場合に加工機械の運転を停止する手段を持
つものとしては、光電管，レ−ザ−等の装置を用いて、
光線が遮られると、機械的接触なしで反応して加工機械
の緊急停止装置を作動させるものがある。これは連続運
転させる加工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、加工
機械が緊急停止してしまう問題が生じる。従って、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。また一般的に、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った。

【０００３】又、他の主な身体防護方法としては特開昭
６３−３０６８９４号「安全監視方法」があり、これは
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の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ものである。また
被検知物体の検知は、特開昭６３−３０６８９４号の公
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、つまり危険区域内に入った作業者と被加
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、危険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】このため、本発明者は特願平７−２９０３
１１号に於いて、機械的接触がなく、危険区域内の身体
に装着した被検知物と被加工物とを色で区別し、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を提案したところである。この
身体防護方法は、図４に示すように作業者の身体に、予
め設定した検知すべき基準色と同色の被検知物を装着さ
せ、該被検知物が加工機械の危険区域内に入った場合
に、被検知物の色を前記基準色と比較して検知し、加工
機械の緊急停止装置を作動させる方法であり、更に被検
知物が危険区域内から出た場合には緊急停止装置を解除
させ、被検知物の検知を可能とさせるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
７−２９０３１１号の身体防護方法は、作業者の身体に
装着させた被検知物が加工機械の危険区域内に入った場
合、加工機械の周囲が煙や蒸気で曇って検知しにくくな
った状態、外乱光の影響や西日が差し込んで明るくなり
過ぎて被検知物の色が白化して色の抽出が不能になった
状態では、被検知物の色が検知されず、加工機械の緊急
停止装置が作動しない事故を起し易くなる。またカラ−
ＴＶカメラのレンズが汚れたり曇ったり、或いは身体防
護装置側が故障した際にも被検知物の色を検知出来なく
なり、被検知物が加工機械の危険区域内に入っても、加
工機械を緊急停止させることが出来ない恐れがある等の
問題点があった。

【０００６】尚、産業ロボット，ＮＣ工作機等の自動的
に動作する設備に付加された視覚機能を備える安定監視
装置の自己診断方法が特公平７−８１６７７号に於いて
開示されている。これはカメラからの画像入力線の断線
や異常のチェック，画像処理部のチェック，カメラ入力
画像の背景の明度が前回入力画像と変化していないかチ
ェックすることが開示されている。しかしながら、加工
機械の周囲の曇りやカメラのレンズの曇り或いは汚れが
あると検知しにくくなり、しかもカメラや画像処理部な
どの性能が低下した場合のチェックが非常に難しく、且
つ身体に装着した被検知物と被加工物とを色で区別し、
被検知物だけを検知し加工機械を緊急停止させる記載は
ない。

【０００７】本発明は加工機械の運転中に、外的環境の
変化や身体防護装置側に異常を生じた際には、作業者の
身体に装着した色が検知されなくとも加工機械を緊急に
停止させ、作業者の安全性がより向上出来る加工機械の
身体防護方法を提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記問題に鑑み本発明は
なされたものであり、つまり、作業者の身体に、予め設
定した検知すべき基準色と同色の被検知物を装着させ、
該被検知物がカラ−ＴＶカメラなどで検知する加工機械
の危険区域に入った場合に、被検知物の色を前記基準色
と比較して検知し、前記加工機械の緊急停止装置を作動
させる身体防護方法に於いて、前記カラ−ＴＶカメラな
どの検知範囲内に、前記基準色と異なる色であって、且
つ常時監視すべき基準監視色と同色の被監視物を配置
し、該被監視物の色が検知出来ない異常時にも、加工機
械の緊急停止装置を作動させる身体防護方法と成す。
尚、出力判別の基準となる公差の設定が、検知色より監
視色の方を狭くすると良く、且つ被監視物を加工機械の
危険区域に配置させると良い。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は本発明方法のフロ−チャ−
トを示す図であり、図２は本発明方法で使用する装置の
全体構成を示す図である。この図番について説明する
と、（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）が作業中に人的事故を生じ易い加工機械であ
る。（２）は常時監視すべき基準監視色と同色で且つ後
述する被検知物（６）の色と異なる色を施した被監視物
であり、この被監視物（２）は加工機械（１）の危険区
域の上方に配置させている。尚、前記被監視物（２）と
しては、ゴミが付着しにくい丸棒の先端に赤色，黄色，
青色の内の１色を付けると良い。（３）は加工機械
（１）の運転を緊急停止可能とする緊急停止装置であ
り、例えばブレ−キ装置を用いる。（４）は運転制御盤
であり、緊急停止装置（３）や駆動モ−タ−等を制御す
る。（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、前記検知すべき基準色とは、加工
機械（１），作業具，被加工物等の背景の色と異なる
色、或いは作業者（５）が通常身に付けている物等と異
なる色で、予め選定した色であって、なるべく背景や身
に付けている物等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。また前記被検知物（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つか或いはそれらを組合せて用いても良い。

【００１０】（７）は加工機械（１）の危険区域内を監
視するカラ−ＴＶカメラであり、図２に示すように加工
機械（１）がゴム練りロ−ル機の場合では、回転ロ−ル
の上方にセットし、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。尚、前記カラ−ＴＶカメ
ラ（７）はＣＣＤや撮像管等も含む。（９）はカラ−Ｔ
Ｖ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及び基準監視
色を基準色入力手段で入力し、その基準色及び基準監視
色をそれぞれ別々に比較し、それぞれの両色の一致程度
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−Ｖ０
８）等で既に知られ、このコントロ−ラでは基準色の色
とその面積を入力し、色識別判断する装置であり、同時
に数種類の色の色識別が出来る。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。尚、前記コントロ−ラによって、被監視物（２）の
出力判別の基準となる公差の設定を、図３（ａ）に示す
被検知物（６）のものより（ｂ）に示すように狭くさせ
る。この公差の設定が狭くなると、外的環境の変化や検
知機能部の性能低下によって出力面積の表示が減少され
た際、被監視物（２）が検知されにくくなる。この結
果、外的環境の変化の異常や身体防護装置側の性能低下
などを検知する役割が果たされる。

【００１１】図１に基づいて本発明の身体防護方法を説
明する。先ず装置を始動させ、予め設定して検知すべき
基準色及び基準監視色を色識別判断装置（９）に入力す
る。そして被検知物（６）を作業者（５）の手などの身
体に装着させる。また被監視物（２）をカラ−ＴＶカメ
ラ（７）の検知範囲内に配置する。この状態に於いて、
図２に示すカラ−ＴＶカメラ（７）で、加工機械（１）
の危険区域内に配置した被監視物（２）をカラ−画像と
して先ず捕らえ、それを色識別判断装置（９）で被監視
物（２）の色を検知することにより、加工機械（１）の
周囲の状態やカラ−ＴＶカメラ（７）或いは色識別判断
装置（９）などの身体防護装置側に異常が無いことが確
認出来るのである。この結果、加工機械（１）は運転し
続けるのである。その後、加工機械（１）の危険区域内
に被検知物（６）が入った場合には、色識別判断装置
（９）で被検知物（６）が検知されると同時に、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−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）を作動し、加
工機械（１）の運転を緊急停止させる。このように作業
者（５）を安全に防護出来るのである。その後、被検知
物（６）が危険区域内から出ると、色識別判断装置
（９）からの検知信号の出力はなくなり、緊急停止装置
（３）への入力もなくなる。それに伴って緊急停止装置
（３）は解除されて運転制御盤（４）の自動復帰回路が
作動し、加工機械（１）は再始動する。尚、加工機械
（１）の解除スイッチを手で押し手動で再始動させても
良い。

【００１２】前記加工機械（１）の運転中に、その周囲
が煙や蒸気を発生して曇った視界の悪い状態、外乱光の
影響や西日が差し込んで明るくなり過ぎた状態などの外
的環境に異常が発生した場合、或いはカラ−ＴＶカメラ
（７）のレンズが汚れたり、身体防護装置側の検知機能
が性能低下や故障した際には、色識別判断装置（９）で
被監視物（２）の出力面積が減少して表示され、判別公
差の下限値に達しなくなるため、検知出来なくなる。す
ると色識別判断装置（９）で異常と判断されると同時
に、上記被検知物（６）の色識別された時と同様に、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）を作動し、加工機械（１）
を緊急停止する。その後、色識別判断装置（９）によっ
て被監視物（２）の色が検知出来る外的環境に戻るま
で、加工機械（１）は停止し続けるため、作業者（５）
の安全が確実に防護できるものとなる。そして被監視物
（２）が再度検知されると、色識別判断装置（９）から
の指令で緊急停止装置（３）が解除され、上記同様に加
工機械（１）は再始動するのである。尚、被監視物
（２）の出力判別の基準となる公差の設定を、被検知物
（６）のものよりも下限値を上げて狭くさせているた
め、カラ−ＴＶカメラ（７）によって被検知物（６）が
検知されても、被監視物（２）は検知されなくなる。こ
の状態を得ることにより、色識別判断装置（９）の色検
知機能が低下或いは危険区域の異常を検知し易くなるの
である。

【００１３】

【発明の効果】本発明はこのように構成させたことによ
り、下記に記載する効果を有する。

【００１４】請求項１のように作業者（５）の身体に装
着させた被検知物（６）が加工機械（１）の危険区域に
入った場合に、それをカラ−ＴＶカメラ（７）などで検
知して加工機械（１）の緊急停止装置（３）を作動させ
る身体防護方法に於いて、同一のカラ−ＴＶカメラ
（７）などで検知できる範囲内に、被検知物（６）の色
と異なる色を有した被監視物（２）が配置され、その被
監視物（２）をカラ−ＴＶカメラ（７）などで常時監視
し続けることにより、レンズの汚れや曇り及び身体防護
装置側の自己診断が確認出来ると共に危険区域の検知し
にくい状態も確認出来るものとなる。一方、加工機械
（１）の危険区域に入り込んだ物を色で、被加工物か作
業者（５）かを確実に区別でき、被検知物（６）以外の
被加工物や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、効率良く作業が行
え、且つ、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）を緊急に停止させ
る。更に加工機械（１）の運転中にその周囲の環境が異
常となった際や身体防護装置側の異常の際にも、加工機
械（１）を緊急に停止させ、作業者（５）の安全性が向
上できるものとなる。

【００１５】請求項２のように被監視物（２）の出力判
別の基準となる公差の設定を、被検知物（６）の出力判
別の基準となる公差の設定よりも狭くしたことにより、
外的環境の影響が受け易くなり、且つレンズの汚れや曇
り及び身体防護装置側の異常を生じた際に、確実に対応
して被監視物（２）の検知ができなくなるため、緊急停
止装置（３）を作動させて、作業者（５）の安全をより
一層確保できるものとなる。

【００１６】請求項３に示すように被監視物（２）を加
工機械（１）の危険区域に配置することにより、上記よ
りも確実に危険区域の状態が把握でき、危険区域の異常
を検知して、緊急停止装置（３）を作動させることが可
能となるため、作業者（５）の安全性もより一層向上で
きるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の実施形態のフロ−チャ−トを示す
説明図である。

【図２】本発明方法で使用する装置の全体構成を示す説
明図である。

【図３】監視色と検知色の各出力判別の基準となる公差
の設定を示す説明図である。

【図４】従来方法のフロ−チャ−トを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 加工機械 ２ 被監視物 ３ 緊急停止装置 ５ 作業者 ６ 被検知物 ７ カラ−ＴＶカメラ

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）がカラ−ＴＶカメラ（７）などで検知す
   る加工機械（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）を作動させる加工機械
   （１）の身体防護方法に於いて、前記カラ−ＴＶカメラ
   （７）などの検知範囲内に、前記基準色と異なる色であ
   って、且つ常時監視すべき基準監視色と同色の被監視物
   （２）を配置し、該被監視物（２）の色が検知出来ない
   異常時にも、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】 被監視物（２）の出力判別の基準となる
   公差の設定が、被検知物（６）のものよりも狭くした請
   求項１記載の加工機械の身体防護方法。
3. 【請求項３】 被監視物（２）が加工機械（１）の危険
   区域に配置された請求項１記載の加工機械の身体防護方
   法。