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安全機器とは | 日本

安全機器とは、工場や化学プラントなどにおいて機械設備の操作/メンテナンスなどを安全に行うために、機械安全の考え方に基づき安全に機械をコントロールするための機器です。あらかじめ機械設備に組み込まれていることもあれば、必要に応じて機械設備に取り付けて使用することもあります。

安全機器は、機械を使う際のリスクを低減する場合に有効です。
もし安全機器の故障や、意図と異なる制御が行われるとたちまちにリスクが増大し、人に危害がおよぶ可能性が高まります。従って、安全機器には特有の安全機能(故障がリスクの増加につながるような機械の機能)が要求されます。

機械設備で使用される安全機器としては、以下のようなものがあります。
 
機械の動作範囲を制限する
 メカストッパ、クサビ
蒸気、空気の圧力を制限する
 開放ベント(安全弁)
安全柵の扉の開閉を検出する
 安全スイッチ【図1】、セーフティリミットスイッチ
機械の可動部分に触れることが無いようにする
 カバー、ふた
機械に人が近づいたこと/
人が機械の動作範囲内に居ることを検出する

 ライトカーテン、レーザスキャナ【図2】、安全マット
機械に人が接触したことを素早く検知する
 バンパースイッチ
危険を感じた時とっさに操作する
 非常停止用押ボタンスイッチ【図3】
安全状態を確認して機械の出力を許可する
セーフティコントローラ【図4】、安全リレーモジュール【図5】
ロボットの教示作業時などの安全を確保する
 3ポジションイネーブルスイッチ【図6】

安全コラム

安全関連部と非安全関連部

 

安全機器を扱う機械安全分野では、制御システム全体のうち、「安全に関わる電気制御システム」を「安全関連部」と、それ以外の部分を「非安全関連部」と呼ぶことで、互いに区別しています。安全機器は「安全関連部」で使用される機器を指しており、安全が確認されている場合のみ、入力部分から論理部分に安全状態を示す信号が(電気)エネルギを使って送られます。安全信号が論理部分で認識されている間だけ、非安全関連部からの始動命令を受けて機械を起動(start-up)させます。逆に、安全状態が確認できない場合や安全関連部自身が故障した場合、機械は起動しません。

インターロックはその主な機能です。インターロックとは、機械の危険な部分の扉(カバー)が閉じていない場合や、危険なエリアで人が作業している場合に、その危険な機械の動作の停止を維持する機能を指します。

非安全関連部は、機械設備がその「性能」を存分に発揮するための制御システム部分といえます。具体的には、モータ回転数の制御や可動範囲の精密位置決め制御など、機械の「売り」となる機能を制御する部分です。

機械の制御システム全体と、「安全関連部」および「非安全関連部」の関係は、一般に【図7】のように表現されます。