(57)【要約】  実施の形態の安全性改善支援装置は、複数の安全機器の停止動作の履歴情報をＰＬＣを介して記録する動作履歴部と、ユーザーが指定した期間および前記安全機器の種類を受け付ける要求受付部と、表示部と、前記履歴情報に基づいて、前記期間の間の前記安全機器の停止状況の時間変化を前記表示部に表示させる演算部と、を備える。
2014136190.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の安全機器の停止動作の履歴情報をＰＬＣを介して記録する動作履歴部と、
ユーザーが指定した期間および前記安全機器の種類を受け付ける要求受付部と、
表示部と、
前記履歴情報に基づいて、前記期間の間の前記安全機器の停止状況の時間変化を前記表示部に表示させる演算部と、
を備える
ことを特徴とする安全性改善支援装置。
【請求項２】
複数の前記安全機器の危険レベルを記憶する記憶部を更に備え、
前記演算部は、前記履歴情報および前記危険レベルに基づいて、前記危険レベルの時間変化を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１に記載の安全性改善支援装置。
【請求項３】
複数の安全機器の停止動作の履歴情報をＰＬＣを介して記録する動作履歴部と、
前記履歴情報に基づいて前記停止動作の回数および時間についての統計データを算出して保持する統計処理部と、
表示部と、
前記統計データに基づいて、前記安全機器ごとの前記停止動作の回数および時間を前記表示部に表示させる演算部と、
を備える
ことを特徴とする安全性改善支援装置。
【請求項４】
複数の前記安全機器の危険レベルを記憶する記憶部を更に備え、
前記演算部は、前記統計データに基づいて、前記危険レベルの回数および累積時間を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項３に記載の安全性改善支援装置。
【請求項５】
前記安全機器の寿命情報を記録した機器寿命部を更に備え、
前記演算部は、前記統計データと前記寿命情報に基づいて、寿命が近づいている前記安全機器に対して警告を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項３または４に記載の安全性改善支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械の安全制御の動作履歴を可視化および分析して機械の安全性を改善するための安全性改善支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械の設計時には十分な安全対策を施すが、機械を実際に使用すると設計時の想定とは異なった使い方をすることなどの理由から、安全性の向上のために機械の改善を行う必要が生ずる場合がある。このような機械の改善を行うには、安全スイッチやコンタクタ等の安全制御機器の動作履歴を記録して、その履歴情報を分析して機械の危険個所と原因を洗い出して必要な対策を講じる。【０００３】
従来、制御系の動作履歴を記録して故障の原因分析や対応を支援する技術として、特許文献１又は特許文献２に示す技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３３４４２１号公報
【特許文献２】特開２００６−３０１９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の技術においては、機械に潜む危険性を分析し、安全性の改善を支援する情報提供の機能を有していないという問題があった。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、安全制御機器の動作履歴情報を可視化、分析することにより、機械の安全性を改善する作業を支援する安全性改善支援装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数の安全機器の停止動作の履歴情報をＰＬＣを介して記録する動作履歴部と、ユーザーが指定した期間および前記安全機器の種類を受け付ける要求受付部と、表示部と、前記履歴情報に基づいて、前記期間の間の前記安全機器の停止状況の時間変化を前記表示部に表示させる演算部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる安全性改善支援装置によれば、ユーザーは危険な作業の効率化の方針またはヒントを得ることができるため、作業の時間短縮を図り機械のリスクを低減することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１にかかる安全性改善支援装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１にかかる安全性改善支援装置の表示部の表示例を示す図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態２にかかる安全性改善支援装置の構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態２にかかる安全性改善支援装置の表示部の表示例を示す図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態３および４にかかる安全性改善支援装置の構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態３にかかる安全性改善支援装置の表示部の表示例を示す図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態４にかかる安全性改善支援装置の表示部の表示例を示す図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態５にかかる安全性改善支援装置の構成を示す図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態５にかかる安全性改善支援装置の表示部の表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる安全性改善支援装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる安全性改善支援装置１０の構成を示す図である。安全性改善支援装置１０は、演算部１、動作履歴部１１、要求受付部１２、および表示部１３を備える。安全性改善支援装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータおよびそれに接続されたモニタ装置などにより実現される。図１において、安全センサや安全スイッチ、コンタクタなどの安全制御を実行する安全機器２２を制御する安全ＰＬＣ２１が、安全性改善支援装置１０に接続されている。安全ＰＬＣ２１はすべてまたは特定の安全機器２２において機器の値が変化したときに、その時刻、安全機器２２の種類および値などの動作履歴情報を動作履歴部１１に送信して記録する。なお、時刻は動作履歴部１１に備えられた時計で記録してもよい。
【００１２】
安全ＰＬＣ２１が制御する安全機器２２の安全性を改善しようとするユーザー２３は、要求受付部１２に対して、動作を調べたい期間と安全機器２２の種類を指定する。要求受付部１２は、指定された条件を直接、或いは演算部１を介して動作履歴部１１に問い合わせる。動作履歴部１１は、該当する動作履歴情報を演算部１に提供する。演算部１は、動作履歴部１１から得られた動作履歴情報をユーザー２３にわかりやすい様式で表示部１３に表示する。例えば、図２のように横軸を時間、縦軸に安全機器２２のＯＮ／ＯＦＦを表したチャート図などの様式で、安全機器２２の停止状況の時間変化を表示部１３に表示する。
【００１３】
危険な作業とは、機械の危険区域に作業者が立ち入る保全作業や清掃作業であるから、作業モードあるいは危険区域へのドア開閉から危険な作業を特定し、その作業期間を指定して作業内容を確認する。作業期間中に安全スイッチなどが何度もＯＮ／ＯＦＦしている個所は、作業者が何度も危険に接することが予測されるので、作業手順あるいは作業空間を見直して安全スイッチの動作回数を減らし、全体的に作業時間を短縮することができる。本実施の形態にかかる安全性改善支援装置１０により、危険な作業の効率化の方針またはヒントを得ることができるため、作業の時間短縮を図り機械のリスクを低減することができる。
【００１４】
実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２にかかる安全性改善支援装置１０の構成を示す図である。図３の安全性改善支援装置１０は、図１の構成に追加して記憶部１７をさらに備える。他の構成は図１と同じである。作業者が機械の危険区域に入って作業するとき、最初は機械を取り囲むガードのドアを開け、次第に危険源に接近し、最終的にはライトカーテン等の奥にあるプレスやカッターの危険源に触れる。
【００１５】
作業者はこの移動に従って、ドアスイッチ、ライトカーテン等の安全機器２２を動作させる。安全性改善支援装置１０においては、安全機器２２のＯＮ／ＯＦＦ状態に基づいて、作業者がどの場所にいるか、さらにはその場所でどの程度の危険にさらされているかを求めることができる。予め、安全機器２２ごとの危険レベルを決めておくことで、作業者の危険レベルを表示部１３を介してモニタすることができる。記憶部１７は、各安全機器２２ごとの危険レベルを記憶している。安全機器２２ごとの危険レベルは安全機器２２ごとに異なっていてもよい。
【００１６】
演算部１は、動作履歴部１１から得た安全機器２２の状態および動作履歴情報と記憶部１７に記憶されている安全機器２２ごとの危険レベルに基づいて全体の危険レベルを求め、表示部１３によりユーザー２３に表示する。複数の安全機器２２が停止（ＯＦＦ）状態となった場合は、停止している安全機器２２の危険レベルを加算して表示してもよい。危険レベルは、ユーザー２３の要求受付部１２への指示に基づいて、安全性改善支援装置１０が支援する安全機器２２全体に対して合計を表示しても良いし、ユーザー２３が求める期間ごと、安全機器２２ごと、場所ごと、エリアごと、あるいはそれらの組み合わせにたいしての危険レベルの時間変化、時間平均などを表示するようにしてもよい。安全機器２２ごとの危険レベルは表示部１３が記憶するようにしてもかまわない。本実施の形態２における表示部１３の表示例を図４に示す。ユーザー２３はこの表示に基づいて作業者がさらされている危険レベルの時間変化を簡単に把握することができる。
【００１７】
また、実施の形態１の図２のように横軸を時間、縦軸に安全機器２２のＯＮ／ＯＦＦを表したチャート図を併せて表示部１３に表示しても構わない。さらに実施の形態１で述べたように作業期間中に安全スイッチなどが何度もＯＮ／ＯＦＦしている個所は、作業者が何度も危険に接することが予測されるので、安全機器２２のＯＮ／ＯＦＦの単位時間当たりの頻度と安全機器２２の種類の組み合わせで危険レベルを設定して、それらの、全体、場所ごと、エリアごとの時間変化を表示部１３に表示するようにしてもよい。このように、本実施の形態にかかる安全性改善支援装置１０によっても、危険な作業の効率化の方針またはヒントを得ることができるため、作業の時間短縮を図り機械のリスクを低減することができる。
【００１８】
実施の形態３．
図５は、本発明の実施の形態３にかかる安全性改善支援装置１０の構成を示す図である。図５の安全性改善支援装置１０は、図１の構成に統計処理部１４をさらに追加して備える。他の構成は図１と同じである。統計処理部１４は、安全機器２２の停止（ＯＦＦ）回数および停止（ＯＦＦ）時間の累計を計数して統計データとして蓄える。要求受付部１２はユーザーが指定する期間、指定された安全機器２２について統計処理部１４から該当する統計データを入手する。演算部１は、要求受付部１２が入手した統計データに基づいて、安全機器２２の停止（ＯＦＦ）回数と停止（ＯＦＦ）時間の累計を表示部１３に表示する。
【００１９】
例えば、図６に示すように、動力のコンタクタごとに、さらにはそれに対する停止要求を出した安全機器２２ごとに、表形式で指定された安全機器２２の名称、停止（ＯＦＦ）回数と停止（ＯＦＦ）時間を表示する。図６では、コンタクタ１の停止（ＯＦＦ）回数と停止（ＯＦＦ）時間が、コンタクタ１に停止要求を出した安全機器２２ごとにさらに分類されて示されている。なお、動力のコンタクタとその停止要求元となる安全機器２２との関係は、予め、例えば統計処理部１４に記録されている。
【００２０】
非常停止要求の多い安全機器２２は、その安全機器２２が設置された付近に危険が潜んでいるため多く非常停止されていると考えられる。また、非常停止時間が長い安全機器２２は、非常停止からの復旧に時間を要することを意味する。したがって、非常停止要求が多い、あるいは非常停止時間が長い安全機器２２の付近から、機械の構造、機能あるいは安全機器２２の配置などを見直すことで、非常停止要求の回数削減、非常停止時間の短縮を図ることができる。
【００２１】
本実施の形態にかかる安全性改善支援装置１０により、機械に潜む危険個所を洗い出すことができ、安全性の改善の優先順位を立案できる。これにより、機械の安全性の改善を効果的に進めることが可能となる。
【００２２】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４にかかる安全性改善支援装置１０の構成を示す図は、図５と同じである。実施の形態２においては、演算部１が動作履歴情報および各安全機器２２の危険レベルから全体および場所ごとの危険レベルを計算して表示部１３に表示した。実施の形態４においては、演算部１が、統計処理部１４に蓄えられた統計データを用いて、各危険レベルの累積時間、指定期間における危険レベルの最大値などを計算する。安全機器２２ごとの危険レベルは、例えば、統計処理部１４が記憶している。なお、図３のように記憶部１７を設けてこれに記憶させて演算部１が利用してもよい。また、記憶部１７に接続された統計処理部１４が記憶部１７に記憶された危険レベルを利用して演算部１として機能するようにしてもよい。表示部１３は、これらの危険レベルに関する統計情報を演算部１または統計処理部１４から得て、たとえば図７のようにユーザー２３に表示する。
【００２３】
安全性向上の目標が、常に危険レベル３以下、あるいは危険レベル３が月４時間以下などの具体的な判断基準として設定されたものであれば、機械の安全に関して問題があるかどうかをユーザー２３が知ることができる。即ち、本実施の形態にかかる安全性改善支援装置１０により、機械の安全性向上の目標管理が可能となる。そして、機械の安全に関して問題があると判断された場合は、ユーザー２３は、実施の形態２で説明したように、危険作業の分析と改善を行うことができる。
【００２４】
実施の形態５．
図８は、本発明の実施の形態５にかかる安全性改善支援装置１０の構成を示す図である。図８の安全性改善支援装置１０は、図５の構成に、使用されている安全機器２２の寿命回数などの寿命情報の一覧を記録した機器寿命部１５をさらに追加している。他の構成は図５と同じである。
【００２５】
安全機器２２のなかでも特に接点機器は、通電状態から接点ＯＦＦするノーマルクローズで使用される。接点は接点開放時に放電アークにより損傷を受けるため、ＯＦＦ（停止）回数により安全機器の寿命が決まっている。そこで、安全機器２２の寿命回数の一覧を機器寿命部１５に記載し、統計処理部１４は安全機器のＯＦＦ回数と寿命回数を管理する。演算部１は、安全機器２２のＯＦＦ回数と寿命回数を統計処理部１４および機器寿命部１５から入手し比較し、ＯＦＦ回数が指定の境界値、たとえば寿命回数の９０％、あるいは寿命回数の１００％などを超えていれば、警報と共に、あるいは警告と併せて表示部１３に表示する。例えば図９では、該当箇所（コンタクタ１）の表示色を変更して警告している。
【００２６】
このように、実施の形態５にかかる安全性改善支援装置１０により、コンタクタ、安全スイッチ、および安全リレーの寿命が可視化できるので、これらの安全機器２２が安全性を損なわないうちに保全を行うことができる。
【００２７】
以上説明したように、本発明の実施の形態１乃至５にかかる安全性改善支援装置１０により、機械の安全制御機器の動作履歴に基づいて安全性の改善を進めることができる。さらに、非常停止回数および非常停止時間の短縮を実現することにより、機械の稼働率の向上を図ることができる。
【００２８】
さらに、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、上記実施の形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。例えば、実施の形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。更に、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上のように、本発明にかかる安全性改善支援装置は、複数の安全制御機器によって安全制御が行われる機械の安全性を改善する作業に有用であり、特に、危険な作業の効率化の方針またはヒントをユーザーに与えて、機械に潜む危険個所を洗い出すことができ、安全性の改善の優先順位を立案することなどに適している。
【符号の説明】
【００３０】
１  演算部、１０  安全性改善支援装置、１１  動作履歴部、１２  要求受付部、１３  表示部、１４  統計処理部、１５  機器寿命部、１７  記憶部、２１  安全ＰＬＣ、２２  安全機器、２３  ユーザー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年7月12日(2013.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者の移動に従って動作する１つまたは複数の安全機器の停止動作の履歴情報をＰＬＣを介して記録する動作履歴部と、
ユーザーが指定した期間および場所を受け付ける要求受付部と、
前記安全機器が動作したときの当該安全機器の設置場所における危険源による危険レベルを記憶する記憶部と、
表示部と、
前記履歴情報および前記危険レベルに基づいて、ユーザーが指定した前記期間および場所における前記危険レベルの合計の時間変化を前記表示部に表示させる演算部と、
を備える
ことを特徴とする安全性改善支援装置。
【請求項２】
作業者の移動に従って動作する１つまたは複数の安全機器の停止動作の履歴情報をＰＬＣを介して記録する動作履歴部と、
ユーザーが指定した期間および場所を受け付ける要求受付部と、
前記履歴情報に基づいて前記停止動作の回数および時間についての統計データを算出して保持する統計処理部と、
前記安全機器が動作したときの当該安全機器の設置場所における危険源による危険レベルを記憶する記憶部と、
表示部と、
前記統計データおよび前記危険レベルに基づいて、ユーザーが指定した前記期間および場所における前記危険レベルの合計の値ごとの回数および累積時間を前記表示部に表示させる演算部と、
を備える
ことを特徴とする安全性改善支援装置。
【請求項３】
前記安全機器の寿命情報を記録した機器寿命部を更に備え、
前記演算部は、前記統計データと前記寿命情報に基づいて、寿命が近づいている前記安全機器に対して警告を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項２に記載の安全性改善支援装置。
【手続補正書】
【提出日】平成25年11月6日(2013.11.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業者の移動に従って動作し、通電状態から接点ＯＦＦするノーマルクローズで使用される接点機器を含む１つまたは複数の安全機器の停止動作の履歴情報をＰＬＣを介して記録する動作履歴部と、
ユーザーが指定した期間および場所を受け付ける要求受付部と、
前記安全機器が動作したときの当該安全機器の設置場所における危険源による危険レベルを記憶する記憶部と、
表示部と、
前記履歴情報および前記危険レベルに基づいて、ユーザーが指定した前記期間および場所における前記危険レベルの合計の時間変化を前記表示部に表示させる演算部と、
前記接点機器の寿命となるＯＦＦ回数を含む寿命情報を記録した機器寿命部と、
を備え、
前記演算部は、前記履歴情報と前記寿命となるＯＦＦ回数に基づいて、寿命が近づいている前記接点機器に対する警告を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする安全性改善支援装置。
【請求項２】
作業者の移動に従って動作し、通電状態から接点ＯＦＦするノーマルクローズで使用される接点機器を含む１つまたは複数の安全機器の停止動作の履歴情報をＰＬＣを介して記録する動作履歴部と、
ユーザーが指定した期間および場所を受け付ける要求受付部と、
前記履歴情報に基づいて前記停止動作の回数および時間についての統計データを算出して保持する統計処理部と、
前記安全機器が動作したときの当該安全機器の設置場所における危険源による危険レベルを記憶する記憶部と、
表示部と、
前記統計データおよび前記危険レベルに基づいて、ユーザーが指定した前記期間および場所における前記危険レベルの合計の値ごとの回数および累積時間を前記表示部に表示させる演算部と、
前記接点機器の寿命となるＯＦＦ回数を含む寿命情報を記録した機器寿命部と、
を備え、
前記演算部は、前記統計データと前記寿命となるＯＦＦ回数に基づいて、寿命が近づいている前記接点機器に対する警告を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする安全性改善支援装置。
【国際調査報告】
2014136190.tif 000012
2014136190.tif 000013
2014136190.tif 000014
2014136190.tif 000015
2014136190.tif 000016
2014136190.tif 000017
2014136190.tif 000018
2014136190.tif 000019