機械と人の協働作業における安全制御－プレス機械への協働作業安全制御の適用

摘要

機械的な危険に対する保護の国際規格では、本質的な安全方策ができない機械および人の協働作業において、隔離または停止に基づいた安全性を保証する方策が必要である。しかしながら、より最先端の機械安全を実現するために、これらの方策は十分ではない。特に、プレス機械の場合には、機械と人による同時の作業は機械の上昇行程中に可能であり，また、我々がこの作業に機能安全を適用すれば、注目すべき結果が期待することができる。この論文の目的は、位置と速度のベクトルによる定義された安全レベルに基づいてプレス機械と人の協働作業について新たな機能安全制御を提案し、この手法による安全および生産性の増大を評価することである．具体的に安全レベルは、危険点および相対速度（それはプレス機械と人の動作（つまり位置と速度のベクトル）を連続的に監視することにより得られる）のダイナミックな安全距離による決定される。プレス機械の速度は，安全レベルに相当する最小距離を保つように適切に制御することができる。その結果、プレス機械の下降行程の領域にまで協働作業域を拡大することができることは明かされた。また、これは加工効率を50%以上増大することも可能とする。