Sensing the Future

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PIPDPIPD（受動的赤外線保護装置）（受動的赤外線保護装置）○ PIPDの概略

・ 現在，機械類の安全装置として使用されていない（様子）。

・ EN規格として検討されていたが，停滞している。

・ 機械類の安全を構築する際に，現在は検討対象から外してよい。

・ 人，または人の部位と背景との放射温度の差を検出する受光器を装備。三次元の検出区域を持つ。

・ 焦電型赤外線センサを使用（人体検知ライトのセンサと同じ原理）。

原理

・ 防犯用（セキュリティ）にはよく使用されている。

注意！ PIPDの製品規格は今のところ存在しない。

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圧力検知マット、および圧力検知フロア圧力検知マット、および圧力検知フロア○ 圧力検知マット、および圧力検知フロアの概略

－ 35kg以上の重さの人を検出するタイプ

－ 20kg以上の重さの人を検出するタイプ15kg程度の試験片で動作することが求められる

・ 二つのタイプ差動力がある。

フォークリフトが踏んでも壊れないものもある

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圧力検知マット、および圧力検知フロア圧力検知マット、および圧力検知フロア○ 圧力検知マットの仕組み（例）

圧力検知マットと制御回路例

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圧力検知マット、および圧力検知フロア圧力検知マット、および圧力検知フロア○ 圧力検知フロアの仕組み（例）

リミットスイッチを使用した圧力検知フロアの構造

圧力検知フロア

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圧力検知マット、および圧力検知フロア圧力検知マット、および圧力検知フロア○ 日本における圧力検知フロアの使用は1600年頃（但しセキュリティ用）

これは、廊下を美しく、高級に造ったことによる副産物として偶然生まれた。

その後，侵入者を検知するために，この仕組みを活かしたといわれている。

例： 二条城の二の丸御殿，うぐいす張りの廊下。

御殿の廊下を歩くと，ピヨッ，ピヨッとうぐいすが鳴くように廊下が鳴る。

http://ja.wikipedia.orgより

ホー

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保護設備と連係する機械制御システム機能保護設備と連係する機械制御システム機能○ 機械制御システム機能

－ EDM（外部機器モニタ）

保護設備を用いるときに、次の機械制御システム機能を必要とすることがある。

－ SPM（停止性能モニタ）

－ 起動インターロック

－ 再起動インターロック

－ ミューティング

－ ブランキング

－ サイクル運転の再始動

内容を見てみましょう

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7モータ

コイル

コイル

① 始動信号

コイル

③ 通電

コイル

EDMEDM（外部機器モニタ）（外部機器モニタ）○ External Device MonitorEDMは，FSD（最終開閉器），MPCE（機械の主制御要素： リレー，コンタクタ，空圧

バルブ，液圧バルブなど）のような起動･停止回路内の機器の故障を検出するために用いられる。

始動許可始動許可

②ＯＮ ②ＯＮ

電源投入時 始動

Control System

モータ

（動力電源）OSSD2 OSSD1

コイル

コイル

コンタクタ1

入光状態

コンタクタ2

OFF OFF

EDMによる接点の溶着確認

Control System

（動力電源）OSSD2 OSSD1

入光状態

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EDMEDM（外部機器モニタ）（外部機器モニタ）○ 故障時の動作

ControlSystem

モータ

（動力電源）OSSD1OSSD2

溶着！

ロックアウト

コイル

コイル

1. 接点溶着時は強制ガイド機構により，NC接点の開状態が保持される。

2. フィードバックループは開となり，機械制御システムは接点溶着と判断し，ロックアウト（安全）状態にする。

NO接点NC接点

溶着

強制ｶﾞｲﾄﾞ

リターンスプリング

コイル

強制ガイド式リレー

独： FEST社（モニタードバル

ブ）

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SPMSPM（停止性能モニタ）（停止性能モニタ）○ SPM（Stopping Performance Monitor）

SPMは，機械の危険部分が停止状態，または安全状態に戻るまでに要する時間，

または移動量を表す信号を保護設備に送出する。

総合システム停止時間，または総合システム停止距離が設定した限界値を越えたことをSPMが示したときは，機械の安全関連制御システムは機械の運転を停止させ

なければならない。

米： Toledo Transducers Inc.

米： KTI Technologies, Inc

例： SPM本体

センサ部

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起動インターロック起動インターロック○ Start Interlock

起動インターロックは，

－ 保護設備の電源を投入したとき

－ 保護設備の電源が中断後、復帰したとき

危険性をもつ機械の運転が自動的に起動されることがないようにする手段。

起動インターロックのリセットは，手動操作によって行う。

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再起動インターロック再起動インターロック○ Restart Interlock

再起動インターロックは，

－ 安全防護機能の始動 （OSSDのオフ）

－ 機械の運転モードの変更

－ 機械の起動制御手段の変更

危険性をもつ機械の運転が自動的に再起動されることがないようにする手段。

再起動インターロックのリセットは，手動操作によって行う。

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ミューティングミューティング○ Muting

ミューティングは，機械の安全関連制御システムによって保護設備の安全機能を一時的に自動保留する機能である。

ミューティングは，次のいずれかの場合において人，または材料のアクセスを許可するために用いることができる。

－ 機械の運転行程が危険でない状態にある。

－ 安全が他の手段によって保たれている。

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ミューティング入力AとBがONの場合にライトカーテンはミューティング状態になる

ミューティングの成立条件

○ 自動搬送設備でのミューティングミューティングミューティング

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ミューティングセンサA： 遮光

ミューティング入力A： ON ミューティング入力B： OFF

ミューティングミューティング○ 自動搬送設備でのミューティング

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ミューティングセンサA： 遮光ミューティングセンサB： 遮光

ミューティング入力A： ON ミューティング入力B： ON

ミューティング成立

ミューティングミューティング○ 自動搬送設備でのミューティング

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ミューティングセンサA，A’： 遮光ミューティングセンサB： 遮光

ミューティング入力A： ON ミューティング入力B： ON

ミューティング成立

ミューティングミューティング○ 自動搬送設備でのミューティング

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17

ミューティングセンサA’： 遮光ミューティングセンサB，B’： 遮光

ミューティング入力A： ON ミューティング入力B： ON

ミューティング成立

ミューティングミューティング○ 自動搬送設備でのミューティング

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18

ミューティングセンサA’： 遮光ミューティングセンサB’： 遮光

ミューティング入力A： ON ミューティング入力B： ON

ミューティング成立

ミューティングミューティング○ 自動搬送設備でのミューティング

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ミューティングセンサB’： 遮光

ミューティング入力A： OFFミューティング入力B： ON

ミューティングミューティング○ 自動搬送設備でのミューティング

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20

ミューティング入力A： OFFミューティング入力B： OFF

ミューティングミューティング○ 自動搬送設備でのミューティング

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２入力が成立せずライトカーテンはＯＦＦ！

ミューティングミューティングミューティング○人体通過時は・・・

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ミュートセンサ依存式オーバライド機能ミュートセンサ依存式オーバライド機能○ Mute dependent override function

搬送物

ミュートセンサ危険区域

ミュートセンサ

検出区域

ずれて搬送されたためミューティング

条件が成立しないまま検出区域に侵入

している例

外部からの人による無効化信号

搬送路

保護設備の検出区域内から材料を除去するために，機械の手動運転を許可する機能である。

このオーバライド機能は，少なくとも一つのミュートセンサが検出しているときのみ有効である。

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オーバーライド機能なし

ワークを一旦除去

設備をリセット

最初からやり直し

ミュートセンサ依存式オーバライド機能ミュートセンサ依存式オーバライド機能ミュートセンサ依存式オーバライド機能

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ミュートセンサ依存式オーバライド機能ミュートセンサ依存式オーバライド機能ミュートセンサ依存式オーバライド機能

安全確認後、オーバーライド入力

ライトカーテンを強制ミューティング！

設備は継続稼動

オーバーライド機能ありオーバーライド機能なし

ワークを一旦除去

設備をリセット

最初からやり直し

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サイクル運転の再始動サイクル運転の再始動○ PSDI（Presence Sensing Device Initiation）

保護設備は，安全防護目的だけでなく，機械の再始動に用いることができる。

次の再始動モードが，IEC 61496-1（JIS B 9704-1）に定義されている。

－ シングルブレーク

保護設備が1サイクルの検出･非検出をすると，機械が自動的に再始動

日本国内のプレス安全装置に関しては、厚生労働省よりPSDIに関する通知

基発第130号の4 「制御機能付き光線式安全装置の取扱いについて」

－ ダブルブレーク

保護設備が連続2サイクルの検出･非検出をすると，機械が自動的に再始動

シングルブレークは主にワークをセット・セットする機械に，

ダブルブレークは主にワークをセット・リセットする機械に使用。

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ブランキングブランキング○ Blanking

ブランキングは，ワーク、または機械の部分が，ライトカーテンの出力をOFFさ

せることなく，検出区域内に進入できるよう定義されたエリア。

ブランキングには固定式（Fixed）と浮動式（Floating）がある。

－ フィックスブランキング

検出区域のブランクエリアの位置が移動しない

－ フローティングブランキング

検出区域のブランクエリアの位置が移動対象物に追従する

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機械制御システム機能の備え方機械制御システム機能の備え方○ これらの機能をどこに備えるか？

そして，第三者機関による認定が必要となる。

機械の安全関連制御システムの一部として構築可能。

機械の安全関連制御システムの一部として，これらの機能を構築する場合は，ISO 13849（JIS B 9705），およびIEC 62061（JIS B 9961）の要求事項

に従わなければならない。

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機械制御システム機能の備え方機械制御システム機能の備え方○ これらの機能をどこに備えるか？

例えばライトカーテン。

これらの機能をIEC 61496-1（JIS B 9704-1）に適合するESPEに含めるときは，これらの機能はIEC 61496-1（JIS B 9704-1）の附属書Aの関連要求事

項を満たす必要がある。

これらの機能をあらかじめ備えた保護設備を使用する。

つまり、認定は取得済み。

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ESPEESPEと機械とのインタフェースの例と機械とのインタフェースの例○ 統合の原則

MCF

非安全関連入力機器

SRCF

機械の制御機能

入力出力

安全関連

制御機能EDM

MCF：機械の制御機能

SRCF:安全関連制御機能

MPCE:機械の主制御要素

保護設備

MPCE

EDM:外部機器モニタ

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ESPEESPEと機械とのインタフェースの例と機械とのインタフェースの例○ 良くない例（やってはいけません！！）

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31

ESPEESPEと機械とのインタフェースの例と機械とのインタフェースの例○ 良くない例 （やってはいけません！！）

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32

ESPEESPEと機械とのインタフェースの例と機械とのインタフェースの例○ 良い例（こうしましょう）

33

おしまいおしまい

ご清聴、ありがとうございました

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