(57)【要約】【課題】製造設備列における生産効率の低下を抑制しつつ、立入り作業時の安全を十分に確保することができる安全装置を提供する。【解決手段】複数の設備が連なって成る製造設備列において、製造設備列の全周を囲う安全柵と、この安全柵で囲まれた領域を製造対象物の搬送方向に連続して複数の区域に区切る境界と、境界で区切られた区域ごとに安全柵に設けられた立入り用の扉と、各扉を施錠／解錠する扉ロック手段と、安全柵の外側に設けられ、区域に立入るためまたは立退くための入力操作を可能にする操作手段と、この操作手段がいずれかの区域に立入るために操作されたとき、当該区域のみに含まれる設備の停止動作を開始させ、当該設備の停止が完了した後、当該区域のみの扉の扉ロック手段を解錠する制御手段と、を備える。【選択図】図２
2009202322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の設備が連なって成り、一端の設備から他端の設備に向けて製造対象物が搬送される製造設備列に適用される安全装置であって、
製造設備列の全周を囲う安全柵と、この安全柵で囲まれた領域を製造対象物の搬送方向に連続して複数の区域に区切る境界と、
境界で区切られた区域ごとに安全柵に設けられた立入り用の扉と、
各扉を施錠／解錠する扉ロック手段と、
安全柵の外側に設けられ、区域に立入るためまたは立退くための入力操作を可能にする操作手段と、
この操作手段がいずれかの区域に立入るために操作されたとき、当該区域のみに含まれる設備の停止動作を開始させ、当該設備の停止が完了した後、当該区域のみの扉の扉ロック手段を解錠する制御手段と、を備えたことを特徴とする製造設備列の安全装置。
【請求項２】
各境界に、当該境界を人が越えたときに反応する検知手段を設け、
制御手段は、検知手段が反応したとき、製造設備列を構成する全ての設備を停止させることを特徴とする請求項１に記載の製造設備列の安全装置。
【請求項３】
各境界に、当該境界を製造対象物が越えるときの搬送高さよりも低い補助安全柵を設けるとともに、この補助安全柵の上方に前記検知手段を設けることを特徴とする請求項２に記載の製造設備列の安全装置。
【請求項４】
制御手段は、設備の停止動作が開始してから設備の有する可動部が安全停止位置に達した時点で、設備の停止が完了したと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製造設備列の安全装置。
【請求項５】
制御手段は、設備の停止動作が開始してから所定時間が経過した時点で、設備の停止が完了したと判定することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の製造設備列の安全装置。
【請求項６】
制御手段は、前記操作手段が区域から立退くために操作されたとき、解錠された扉ロック手段を施錠することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の製造設備列の安全装置。
【請求項７】
設備を作動させるために操作される運転スイッチと、
この運転スイッチ動作の自己保持機能を解除する自己保持解除手段と、を備えたことを
特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の製造設備列の安全装置。
【請求項８】
運転スイッチは、安全柵の外部に設置された操作盤に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の製造設備列の安全装置。
【請求項９】
運転スイッチは、移動が自在な遠隔操作盤に設けられていることを特徴とする請求項７に記載の製造設備列の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の設備が連なって成り、一端の設備から他端の設備に向けて製造対象物が搬送される製造設備列に関し、特に、その製造設備列の設置された領域内に作業者が立入るときに用いられる安全装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、鋼管の製造には、生産効率を向上させるため、熱処理設備、加工設備、検査設備などの種々の設備が連結されて成るオンライン化された製造設備列が用いられる。例えば、引抜加工により火力発電用ボイラー管などを製造する場合の製造設備列としては、素管検査設備、管端加熱設備、口絞り加工設備などから構成される口絞り設備列や、熱処理設備、矯正設備、渦流探傷検査設備、切断設備、面取り設備などから構成される精整設備列が代表的である。
【０００３】
製造設備列においては、各設備が自動で稼動し個々の工程が進行するが、作業者が製造設備列の設置領域内に立入って作業を行う場合がある。この立入り作業は、例えば、各設備における段取り替えの際、製造対象物の搬入時および搬出時における玉掛けの際、製造対象物の目視検査および手入れの際、搬送トラブルに伴う材料位置の修正作業の際、検査装置の感度校正の際、設備故障の際、保守点検および修理の際などに行われる。立入り作業は、作業者自身が各設備の設置された稼動領域内に立入って行う作業であることから、人身災害の発生を防止するための安全確保が強く求められる。従来は、作業者の教育や訓練を強化するなど管理体制を整えることにより、立入り作業時の安全確保を図っていた。
【０００４】
一方、近年の多くの製造現場では、人身災害の発生を防止するために、国際安全規格の基本規格ＩＳＯ１２１００に基づく機械安全のシステムを積極的に導入する傾向にある。機械安全システムを実現する安全装置としては、従来、以下のようなものが提案されている。
【０００５】
特許文献１には、工作機械の安全装置が提案されている。この安全装置は、工作機械の危険区域を囲う安全柵を設置し、この安全柵に設けられた安全柵扉に、ハンドルの位置をロックすることで安全柵扉の開状態または閉状態を保持するロック機構と、ハンドル位置のロックを解除するロック解除機構と、安全柵扉の開状態を検出する扉開検知手段と、安全柵扉の閉状態を検出する扉閉検知手段とを備えるものである。そして、扉閉検知手段と扉開検知手段の検出信号がＯＮとＯＦＦのとき、工作機械の運転を可能とし、これとは逆に扉閉検知手段と扉開検知手段の検出信号がＯＦＦとＯＮのとき、工作機械の運転を不可能とするように制御するものである。
【０００６】
また、特許文献２には、アクチュエータに接続された駆動部を有する装置における安全装置が提案されている。この安全装置は、装置の動作中に作業者が装置内部に触れたことを検知する検知手段と、この検知手段での検知を基に駆動部の駆動を停止させるインターロック機構とを備えるものである。インターロック機構は、検知手段による検知から作業者が駆動部にアクセス可能な状態となる最短時間を上限とし、この時間内にアクチュエータを停止させる遅延回路を備える。
【０００７】
また、特許文献３には、モータやソレノイド等の動力源を有する自動機械の安全装置が提案されている。この安全装置は、自動機械の危険領域を仕切るべく設けられたセンサと、このセンサからの信号により加工停止のソフトウエア処理を行うストップ処理部と、ストップ処理部の作動から所定時間経過後に動力源を遮断する動力源遮断部とを備えるものである。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−３３６６９４号公報
【特許文献２】特開２００７−９４９２７号公報
【特許文献３】特開平５−３２２０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上述した製造設備列において、立入り作業時の安全確保のために新たに機械安全システムを導入する場合、前記特許文献１〜３に提案された安全装置を採用すると問題が生じる。これは、製造設備列が連続する複数の設備の集合で成り立っていることから、前記特許文献１〜３に提案された安全装置が設けられる単体の機械や装置に比べ、安全確保の対策を施す範囲や危険の度合いが著しく拡大することによる。
【００１０】
例えば、製造設備列における立入り作業時の安全装置として、製造設備列の全周を囲う安全柵を設置するとともに、この安全柵に、作業者が製造設備列の設置領域内に立入る時に用いる扉を設置し、この扉に、前記特許文献１に提案された安全装置の技術事項を採用することが考えられる。
【００１１】
この場合、自動運転の間は、安全柵および閉じた扉によって、安全柵内への作業者の侵入が阻止される。立入り作業に際しては、扉が開かれ、扉開検知手段の作動により、製造設備列内の全ての設備が停止する。このため、自動運転時を含めて立入り作業時の安全確保は図れるものの、立入り作業に直接関与しない設備までも全て停止する結果、製造設備列全体としての生産効率が大きく低下するという問題がある。
【００１２】
また、製造設備列における立入り作業時の安全装置として、前記特許文献２に提案された安全装置の技術事項を採用し、稼働中の設備の内部に作業者が触れたことを検知する検知手段を設けることが考えられる。この場合、検知手段での検知があったときには、作業者が稼動中の設備の内部に触れた状況であるため、設備を即刻停止しないと危険である。このような状況は、立入り作業時のみならず自動運転時にも起こる。したがって、この場合の安全装置は、安全確保のための機械安全システムとしては甚だ不適である。
【００１３】
また、製造設備列における立入り作業時の安全装置として、前記特許文献３に提案された安全装置の技術事項を採用し、製造設備列の全周を囲うようにセンサを設置することが考えられる。この場合、立入り作業に際して、作業者がセンサによって検知されると、製造設備列内の全ての設備が停止するため、製造設備列全体としての生産効率が大きく低下するという問題がある。
【００１４】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、製造設備列において、生産効率の低下を抑制しつつ、立入り作業時の安全を十分に確保することができる安全装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明による製造設備列の安全装置は、複数の設備が連なって成り、一端の設備から他端の設備に向けて製造対象物が搬送される製造設備列に適用される安全装置であって、製造設備列の全周を囲う安全柵と、この安全柵で囲まれた領域を製造対象物の搬送方向に連続して複数の区域に区切る境界と、境界で区切られた区域ごとに安全柵に設けられた立入り用の扉と、各扉を施錠／解錠する扉ロック手段と、安全柵の外側に設けられ、区域に立入るためまたは立退くための入力操作を可能にする操作手段と、この操作手段がいずれかの区域に立入るために操作されたとき、当該区域のみに含まれる設備の停止動作を開始させ、当該設備の停止が完了した後、当該区域のみの扉の扉ロック手段を解錠する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、立入り作業を行う際、該当する区域においては、設備が停止した状態で、安全柵の扉が解錠されるため、作業者は、解錠された扉を開き当該区域に安全に立入ることができ、当該区域内で安全に作業を行うことができる。一方、当該区域以外の区域においては、設備が停止することなく稼動を継続するため、製造設備列全体としての生産効率の低下を抑制することができる。
【００１７】
ここで、各境界に、当該境界を人が越えたときに反応する検知手段を設け、制御手段は、検知手段が反応したとき、製造設備列を構成する全ての設備を停止させることが好ましい。このとき、各境界に、当該境界を製造対象物が越えるときの搬送高さよりも低い補助安全柵を設けるとともに、この補助安全柵の上方に前記検知手段を設けることが好ましい。
【００１８】
また、制御手段は、設備の停止動作が開始してから設備の有する可動部が安全停止位置に達した時点で、設備の停止が完了したと判定することができる。また、制御手段は、設備の停止動作が開始してから所定時間が経過した時点で、設備の停止が完了したと判定することができる。
【００１９】
さらに、制御手段は、前記操作手段が区域から立退くために操作されたとき、解錠された扉ロック手段を施錠することができる。
【００２０】
また、設備を作動させるために操作される運転スイッチと、この運転スイッチ動作の自己保持機能を解除する自己保持解除手段と、を備えることが好ましい。このとき、運転スイッチは、安全柵の外部に設置された操作盤に設けられたり、移動が自在な遠隔操作盤に設けられるとよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の製造設備列の安全装置によれば、立入り作業を行う区域においては、設備が停止した状態で、安全柵の扉が解錠されるため、作業者は、当該区域に安全に立入り作業を行うことができ、また、当該区域以外の区域においては、設備が停止することなく継続して稼動するため、製造設備列全体としての生産効率の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に、本発明の製造設備列の安全装置の実施形態を詳述する。
図１は、本発明の安全装置を採用した製造設備列の一例を模式的に示す全体構成図である。同図に示す製造設備列１は、引抜加工による火力発電用ボイラー管の製造に用いられる口絞り設備列である。
【００２３】
同図に示すように、製造設備列１は、材料搬入設備２０、素管検査設備３０、管端加熱設備４０、口絞り加工設備５０および材料搬出設備６０から構成され、これらの各設備は図示しない搬送設備を介して順に連結されている。製造設備列１の全体の動作は、後述する図２に示す制御装置２により制御される。
【００２４】
材料搬入設備２０は、この製造設備列１で処理する素管を受け入れる材料投入ラック２１を備え、この材料投入ラック２１には、作業者によるクレーンを用いた玉掛け作業により複数本の素管がまとめて供給される。材料投入ラック２１に供給された素管は、素管検査設備３０への入口にあたる入口側搬送テーブル２２に順次送られる。
【００２５】
素管検査設備３０は、材料搬入設備２０の入口側搬送テーブル２２から素管を受け取る受入ステージ３１と、この受入ステージ３１から素管を順次受け取る検査前テーブル３２、検査テーブル３３および検査後テーブル３４とを備える。検査テーブル３３では、作業者による素管の目視検査が行われ、この検査で合格した素管が検査後テーブル３４を介して管端加熱設備４０に送り出される。このとき、検査テーブル３３での目視検査において、素管に浅い表面疵などの軽微な欠陥が発見された場合は、その素管は、グラインダなどの手入れにより欠陥を除去した後、管端加熱設備４０に送られる。欠陥が重度である場合は、その素管は、管端加熱設備４０には送らずに不良材として製造設備列１のライン外へ取り出される。
【００２６】
管端加熱設備４０は、口絞り加工が施される素管の一方の管端を加熱するために加熱炉４１を備える。加熱炉４１としては、ＩＨ（誘導加熱）方式のもの、またはガス焚き加熱方式のものなどを適用できるが、生産効率を向上できる処理能力（素管１本あたりの加熱に要する時間）の優位性から、ＩＨ方式の加熱炉が好ましい。管端加熱設備４０は、素管検査設備３０の検査後テーブル３４から順次送られてくる素管を加熱炉４１により連続的に加熱し、管端が所定温度に加熱された素管を口絞り加工設備５０に順次送り出す。
【００２７】
口絞り加工設備５０は、素管の管端をろうそく状またはとっくり状の口絞り形状に加工するために口絞り機５１を備える。口絞り機５１としては、ロータリスウェジャで絞る方式、油圧で絞る方式、またはエアハンマやクランクハンマで叩き潰す方式のものを適用できる。口絞り加工設備５０は、管端加熱設備４０から送られてくる素管に口絞り機５１により順次口絞り加工を施し、管端に口絞り部が形成された素管を材料搬出設備６０に順次送り出す。
【００２８】
材料搬出設備６０は、口絞り加工設備５０から口絞り部が形成された素管を受け取って蓄積する材料搬出ラック６１を備える。この材料搬出ラック６１に蓄積された素管は、作業者によるクレーンを用いた玉掛け作業により複数本まとめて製造設備列１から搬出される。
【００２９】
このように、図１に示す製造設備列１は、材料搬入設備２０に搬入された製造対象物としての素管を、材料搬出設備６０に向けて搬送し、その過程で素管検査設備３０、管端加熱設備４０および口絞り加工設備５０を順に経ることにより、管端に口絞り部が形成された素管を製造するものである。口絞り部が形成された素管は、製造設備列１から搬出され、抽伸機によって引き抜き加工が施される。
【００３０】
このような製造設備列１に採用する安全装置について説明する。図１に示すように、材料搬入設備２０、素管検査設備３０、管端加熱設備４０、口絞り加工設備５０および材料搬出設備６０から構成される製造設備列１の周囲に、全体を囲う安全柵３が設置される。この安全柵３は、金属製の格子状のものであり、製造設備列１の設置領域内に作業者が不用意に侵入するのを阻止する。安全柵３は、作業者がこの安全柵３の上または隙間から手を伸ばし入れたとしても、製造設備列１を構成する各設備の可動部や、搬送する製造対象物（素管）に接触できない程度の高さと距離を隔てて設置される。なお、安全柵は作業者の立入りや作業者の体の一部の侵入を制限するものであればよく、フェンス、網目状の隙間の空いた板や透明な強化プラスチック板等で安全柵を製作してもよい。
【００３１】
ここで、図１に示す製造設備列１では、下記に示す状況のときに、作業者が安全柵３の内側に立入り製造設備列１の設置領域内で作業を行う。
【００３２】
材料搬入設備２０への素管の搬入は、作業者がクレーンを使用し玉掛けを行うことによりなされるため、その際に、材料搬入設備２０の設置領域内に作業者が立入る。同様に、材料搬出設備６０からの素管の搬出も、作業者がクレーンを使用し玉掛けを行うことによりなされるため、その際に、材料搬出設備６０の設置領域内に作業者が立入る。
【００３３】
素管検査設備３０では、素管が長手方向と直角な方向に横送りで搬送されるため、素管の目視検査および手入れの際には、検査前テーブル３２と検査テーブル３３との間を架け渡すパスアームを開き、これにより出現した通路内に作業者が立入り目視検査および手入れを行う。
【００３４】
各設備での段取り替えの際に、該当する設備の設置領域内に作業者が立入る。例えば、口絞り加工設備５０の段取り替えにあっては、口絞り機５１の加工工具の交換作業がある。
【００３５】
各設備で素管の搬送トラブルが発生した際には、該当する設備の設置領域内に作業者が立入り復旧作業を行う必要がある。搬送トラブルは、例えば、長尺な素管がキッカーによりコンベアラインに送り出されるとき、コンベアにより長手方向へ直進搬送されるとき、チェーンコンベアやころがりにより横送り搬送されるときに発生しやすい。
【００３６】
その他に、設備故障が発生した際、保守点検および修理の際などにも、該当する設備の設置領域内に作業者が立入って作業を行うことが必要になる。
【００３７】
このような立入り作業のため、安全柵３で囲まれた領域は、製造対象物である素管の搬送方向に連続して複数の区域に仕切られている。図１に示す製造設備列１では、安全柵３で囲まれた領域が、５つの区域１１、１２、１３、１４および１５に区切られており、第１の区域１１には、材料搬入設備２０が含まれる。第２の区域１２には、素管検査設備３０のうちの受入ステージ３１が含まれ、第３の区域１３には、検査前テーブル３２、検査テーブル３３および検査後テーブル３４が含まれる。第４の区域１４には、管端加熱設備４０および口絞り加工設備５０が含まれ、第５の区域１５には、材料搬出設備６０が含まれる。
【００３８】
安全柵３で囲まれた領域を５つの区域１１〜１５に区切る４つの境界４Ａ、４Ｂ、４Ｃおよび４Ｄには、補助安全柵５Ａ、５Ｂ、５Ｃおよび５Ｄが設けられている。補助安全柵５Ａ〜５Ｄは、金属製の格子状のものであり、これが設けられる境界４Ａ〜４Ｄを搬送中の素管が越えるときの搬送高さよりも低いものである。したがって、補助安全柵５Ａ〜５Ｄは、搬送中の素管と干渉することはなく、ある区域からこれに隣接する区域、例えば第１の区域１１から第２の区域１２に作業者が不用意に侵入するのを防止する。
【００３９】
境界４Ａ〜４Ｄには、補助安全柵５Ａ〜５Ｄの上方に、これを作業者が越えたときに反応する境界センサ６Ａ〜６Ｄが設けられている。境界センサ６Ａ〜６Ｄとしては、互いに対向する発光素子群と受光素子群とから成る光電管を採用することができる。境界センサ６Ａ〜６Ｄとして光電管を用いた場合、光電管は、発光素子群から受光素子群に達する光線が作業者によって遮られたときに反応する。
【００４０】
安全柵３には、第１〜第５の区域１１〜１５にそれぞれ対応して、開閉可能な扉７Ａ〜７Ｅが設けられている。第１〜第５の扉７Ａ〜７Ｅは、これに対応する各区域１１〜１５内に作業者が立入る際に用いられる。第１〜第５の扉７Ａ〜７Ｅには、これを施錠／解錠する第１〜第５の扉ロック装置８Ａ〜８Ｅが設けられている。扉ロック装置８Ａ〜８Ｅとしては、電磁ロックを採用することができる。
【００４１】
安全柵３の外側には、材料搬入設備２０の各種の動作に関する入力操作が可能な搬入設備用操作盤９Ａと、素管検査設備３０の各種の動作に関する入力操作が可能な検査設備用操作盤９ＢＣと、管端加熱設備４０および口絞り加工設備５０の各種の動作に関する入力操作が可能な主操作盤９Ｄと、材料搬出設備６０の各種の動作に関する入力操作が可能な搬出設備用操作盤９Ｅとが設置されている。
【００４２】
搬入設備用操作盤９Ａには、第１の区域１１に作業者が立入る際に操作する第１の立入り操作スイッチ１０Ａ（後述する図２参照）が設けられている。検査設備用操作盤９ＢＣには、第２の区域１２に作業者が立入る際に操作する第２の立入り操作スイッチ１０Ｂ（同図２参照）と、第３の区域１３に作業者が立入る際に操作する第３の立入り操作スイッチ１０Ｃ（同図２参照）が設けられている。主操作盤９Ｄには、第４の区域１４に作業者が立入る際に操作する第４の立入り操作スイッチ１０Ｄ（同図２参照）が設けられ、搬出設備用操作盤９Ｅには、第５の区域１５に作業者が立入る際に操作する第５の立入り操作スイッチ１０Ｅ（同図２参照）が設けられている。これらの立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅは、１つの操作盤、または制御装置２を搭載する集中管理装置に集約して設けても構わない。立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅとしては、切替えスイッチや押しボタンスイッチを採用することができる。
【００４３】
図２は、前記図１に示す製造設備列の安全装置の電気的な構成を示すブロック図である。製造設備列１の全体の動作を制御する制御装置２は、マイクロコンピュータ、シーケンサなどから構成される。第１〜第５の立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅは、それぞれ、第１〜第５の区域１１〜１５内での立入り作業の前後で操作され、各々の出力信号を制御装置２に送出する。制御装置２は、第１〜第５の立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅ各々からの入力信号に応じて、材料搬入設備２０、素管検査設備３０、管端加熱設備４０、口絞り加工設備５０および材料搬出設備６０、並びに第１〜第５の扉ロック装置８Ａ〜８Ｅに制御信号を送出するとともに、境界センサ６Ａ〜６Ｄにこれを作動または非作動状態にさせる信号を送出する。
【００４４】
具体的には、製造設備列１が自動運転にて稼動している状態から、第１〜第５の区域１１〜１５での立入り作業にあたって第１〜第５の立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅが操作されると、制御装置２は、操作された立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅからの入力信号に応答して、材料搬入設備２０、素管検査設備３０、管端加熱設備４０、口絞り加工設備５０または材料搬出設備６０を停止させる信号を送出する。このとき、制御装置２は、材料搬入設備２０、素管検査設備３０、管端加熱設備４０、口絞り加工設備５０および材料搬出設備６０のうち、入力信号のあった立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅに対応する区域１１〜１５に含まれる設備に対してのみ、停止信号を送出し、それ以外の入力信号のない立入り操作スイッチに対応する区域に含まれる設備には停止信号を送出しない。
【００４５】
これと同時に、制御装置２は、立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅの操作があった操作盤９Ａ〜９Ｅに対し、設備を作動させるのに操作される運転スイッチの操作入力を規制する。
【００４６】
停止信号を受けた設備の停止が完了すると、制御装置２は、入力信号のあった立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅに対応する区域１１〜１５の扉７Ａ〜７Ｅに対して、扉ロック装置８Ａ〜８Ｅを解錠する信号を送出する。これと同時に、制御装置２は、入力信号のあった立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅに対応する区域１１〜１５のみの境界センサ６Ａ〜６Ｄに、作動状態にさせる信号を送出する。
【００４７】
これにより、第１〜第５の区域１１〜１５のうち、作業者が立入り作業を意図した区域においては、設備が停止した状態で、安全柵の扉が解錠されるため、作業者は、解錠された扉を開き当該区域に安全に立入ることができ、当該区域内で安全に立入り作業を行える。一方、作業者が立入り作業を意図しない区域においては、設備が停止することなく継続して稼動するため、製造設備列全体としての生産効率の低下が抑えられ、また、安全柵の扉が施錠されたままであるため、当該区域への作業者の侵入が阻止されて安全を確保することができる。
【００４８】
ただし、作業者が、立入り作業を意図した区域で作業している限りは、設備が停止していることから安全であるが、当該区域と境界を挟んで隣接する区域では設備が稼動しているため、境界を越えて隣りの区域に作業者が不用意に侵入すると危険である。このため、作業者が境界４Ａ〜４Ｄを越えた場合は、作動状態の境界センサ６Ａ〜６Ｄが反応して検出信号を制御装置２に送出し、制御装置２は、その検出信号に応じて、製造設備列１内の全ての設備に停止信号を送出する。これにより、製造設備列１を構成する全ての設備が非常停止するため、作業者が立入り作業をしている区域から隣りの区域に誤って侵入しても、作業者の安全を確保することができる。
【００４９】
立入り作業が終了すると、作業者は、立入り作業を行った区域から解錠された扉を通じて立退き、その扉を閉める。その後、第１〜第５の立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅが操作されると、制御装置２は、立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅからの入力信号に応答して、扉７Ａ〜７Ｅの扉ロック装置８Ａ〜８Ｅを施錠する信号、および境界センサ６Ａ〜６Ｄを非作動にさせる信号を送出する。これと同時に、制御装置２は、立入り操作スイッチ１０Ａ〜１０Ｅの操作があった操作盤９Ａ〜９Ｅに対し、運転スイッチの操作入力を許可する。
【００５０】
そして、停止している材料搬入設備２０、素管検査設備３０、管端加熱設備４０、口絞り加工設備５０、または材料搬出設備６０に対して運転を再開させるため、操作盤９Ａ〜９Ｅの運転スイッチが操作されると、制御装置２は、停止している設備に運転開始の信号を送出する。これにより、立入り作業のために停止した設備は運転が再開する。このとき、扉７Ａ〜７Ｅが施錠されているため、安全柵３および扉７Ａ〜７Ｅによって、安全柵３内への作業者の侵入が阻止され、十分に作業者の安全を確保することができる。
【００５１】
例えば、材料搬入設備２０に素管を搬入する際は、作業者は第１の立入り操作スイッチ１０Ａを操作する。これにより、第１の区域１１内の設備が停止するとともに、その区域１１に通じる扉７Ａが解錠される。作業者は、扉７Ａから第１の区域１１に立入り、クレーンを使用した玉掛け作業により、素管の搬入を安全に行うことができる。このとき、他の第２〜第５の区域１２〜１５内の設備は継続して稼動する。
【００５２】
材料搬出設備６０から素管を搬出する際は、作業者は第５の立入り操作スイッチ１０Ｅを操作する。これにより、第５の区域１５内の設備の停止、およびその区域１５への扉７Ｅの解錠が行われ、作業者は、第５の区域１５内でクレーンを使用した玉掛け作業により、素管の搬出を安全に行うことができる。このとき、他の第１〜第４の区域１１〜１４内の設備は継続して稼動する。
【００５３】
素管の目視検査および手入れを行う際は、作業者は第３の立入り操作スイッチ１０Ｃを操作する。これにより、第３の区域１３内の設備の停止、およびその区域１３への扉７Ｃの解錠が行われる。作業者は、第３の区域１３内で検査前テーブル３２と検査テーブル３３との間のパスアームを開き、出現した通路内に立入り目視検査および手入れを安全に行うことができる。このとき、他の第１、第２、第４および第５の区域１１、１２、１４および１５内の設備は継続して稼動する。目視検査および手入れが終了すると、作業者は、パスアームを順次閉ざしてから安全柵３の外部へ立退き、第３の立入り操作スイッチ１０Ｃおよび運転スイッチを操作することにより、第３の区域１３内の設備の運転が再開し、目視検査および手入れ後の素管が次の管端加熱設備４０に搬送される。
【００５４】
このような安全装置は、口絞り設備列に適用した例であるが、その他にも複数の設備が連なって成る種々の製造設備列に適用することが可能である。例えば、口絞り設備列を経て口絞り部が形成された素管を抽伸機によって引き抜き加工し、この引き抜き後の鋼管を製造対象物とする精整設備列に適用することができる。精整設備列は、例えば、鋼管の品質を向上させ均一化させるための熱処理設備、鋼管の曲がりを矯正するための矯正設備、鋼管の表面欠陥および内部欠陥を検出するための渦流探傷検査設備、鋼管を所定の長さに切断するための切断設備、鋼管の切断面に面取りを施すための面取り設備などから構成される。
【００５５】
また、上記した製造設備列の安全装置において、立入り作業に際し、対象とする区域内の設備の停止が完了したか否かは、すなわち、制御装置が、対象とする区域内の設備に停止信号を送出しその設備が停止動作を開始してから、如何なる時点で当該区域への扉の扉ロック装置に解錠の信号を送出するかは、下記のように判定することができる。
【００５６】
対象設備が、例えば、キッカー、ストッパーまたは搬送コンベアなどのような、１サイクルの動作を行う可動部を有する場合、制御装置は、その可動部が安全停止位置に達した時点で、設備の停止が完了したと判定し、扉ロック装置に解錠信号を送出する。可動部の安全停止位置への到達は、可動部が安全停止位置に在るときに反応するセンサを設け、このセンサからの検出信号を制御装置が受けることにより認識できる。このときの可動部の安全停止位置とは、１サイクルの動作の中で安全性を確保できる位置のことである。
【００５７】
図３は、キッカーの動作を説明するための模式図である。キッカー７１は、上昇と下降を繰り返す可動部であり、同図（ａ）に示すように、下降した状態で素管７０を受け入れ、同図（ｂ）に示すように、上昇することにより素管７０を持ち上げ搬送先に送り出すものである。キッカー７１が下降した状態では素管７０の搬送が進行しないため、キッカー７１の下降した位置がキッカーの安全停止位置となる。
【００５８】
図４は、ストッパーの動作を説明するための模式図である。ストッパー７２は、下降と上昇を繰り返す可動部であり、同図（ａ）に示すように、上昇した状態で搬送中の素管７０を受け止め、同図（ｂ）に示すように、下降することにより素管を解放するものである。ストッパー７２が上昇した状態では素管７０の搬送が進行しないため、ストッパー７２の上昇した位置がストッパーの安全停止位置となる。
【００５９】
対象設備が、例えば切断設備における切断機の回転刃などのような、停止信号を受けても慣性力による走行を続けてから停止する可動部を有する場合、制御装置は、設備に停止信号を送出してから、所定時間が経過した時点で、設備の停止が完了したと判定し、扉ロック装置に解錠信号を送出する。所定時間の経過は、制御装置が、タイマにより計時した時間を、メモリに登録されている可動部ごとの停止に要する時間と照合することにより認識できる。
【００６０】
ところで、上述した製造設備列の安全装置において、設備が停止した状態のままでは立入り作業に支障が生じる場合がある。例えば、設備故障が発生した際、保守点検および修理の際などの立入り作業では、設備の補修や調整をある程度行った後、動作確認や微調整のために、設備の作動と停止を瞬時に繰り返す操作（以下、「寸動操作」という）が必要となる。このような事態を考慮して、製造設備列の安全装置は下記の構成を採用することができる。
【００６１】
立入り作業時に寸動操作を行う必要性が生じた場合、作業者の操作により、寸動操作モードに移行し、制御装置は、各操作盤における運転スイッチの操作入力の規制を解除させ、さらに、その運転スイッチ動作の自己保持機能を解除させる。設備の作動は、通常、自己保持回路で制御されており、一旦運転スイッチが操作されると、設備は運転停止のスイッチが操作されるまで作動し続けようになっているが、運転スイッチ動作の自己保持機能の解除により、運転停止スイッチの操作にかかわらず、運転スイッチが操作されている間のみ設備が作動するようになる。
【００６２】
図５は、本発明の製造設備列の安全装置における設備の作動に関する自己保持回路の一例を示すシーケンス図であり、同図（ａ）は通常の状態を示し、同図（ｂ）は寸動操作モードでの状態を示している。ここでは、運転スイッチおよび運転停止スイッチとして押しボタンスイッチを採用し、設備の有するコンベアの作動を例に挙げて説明する。
【００６３】
同図（ａ）に示すように、自己保持回路が機能する通常の状態において、運転スイッチＰＢ１が押し下げ操作されると、コンベアが作動する。このとき、接点Ｓが接続しているためにリレーＲｙ１がＯＮとなり、運転スイッチＰＢ１の押し下げが解放されても、コンベアの作動に関する回路が保持され、コンベアが作動し続ける。その後、運転停止スイッチＰＢ２が押し下げ操作されると、リレーＲｙ２がＯＦＦとなり、これにより、コンベアの作動に関する回路が切れ、コンベアが停止する。
【００６４】
これに対し、同図（ｂ）に示すように、作業者による寸動操作モードへの移行操作により、接点Ｓが非接続の状態に切り替えられた場合、運転スイッチＰＢ１が押し下げ操作されると、コンベアが作動するが、接点Ｓが非接続の状態であるためにリレーＲｙ１がＯＦＦのままである。このため、自己保持回路が機能せず、運転スイッチＰＢ１の押し下げが解放されると、コンベアの作動に関する回路が切れ、コンベアが停止する。
【００６５】
このような接点Ｓを追加した自己保持回路を採用すれば、寸動操作モードへの移行操作により、運転スイッチ動作の自己保持機能を解除でき、運転スイッチが操作されている間のみ設備を作動させることが可能になる。
【００６６】
寸動操作モードに移行した後、作業者は、運転スイッチの押し下げ操作と解放操作をするだけで、寸動操作を行うことができ、これにより、補修や調整をある程度行った設備に対し、動作確認や微調整を行うことができる。このとき、作業を専ら行う作業者が、その設備が設置された区域内に残って設備の動作を観察していたとしても、設備の作動は微々たるものであり、しかも、操作を専ら行う別の作業者が運転スイッチの押し下げ操作を解放すれば、設備は停止するため、安全性は確保される。
【００６７】
もっとも、寸動操作モードを用いて立入り作業が行われるのは、保守点検および修理の際など、製造設備列全体を長時間停止させるときが大半である。この場合、寸動操作モードへの移行操作により、制御装置は、製造設備列を構成する全設備の運転スイッチに対し、操作入力の規制および自己保持機能を解除させる。さらに、全ての扉のロック装置を解錠させるとともに、全ての境界センサを非作動状態にさせることもできる。
【００６８】
ここで、寸動操作モードで操作される運転スイッチは、安全柵の外側に配置された各操作盤に設けられたものでもよいが、この場合、作業者は、運転スイッチを操作しながら、設備の動作を確認したり、設備の設置区域内に残っている別の作業者を確認することが困難となるおそれがある。このため、携帯できる遠隔操作盤を準備し、この遠隔操作盤に、寸動操作モードで操作される運転スイッチを設けることができる。これにより、操作を専ら行う作業者は、遠隔操作盤を携帯し設備の設置区域内に立入った状態で運転スイッチの操作を行え、設備の動作や他の作業者の確認も確実に行うことができる。
【００６９】
また、寸動操作モードに移行する際に操作される寸動移行操作スイッチは、各操作盤に設けられても構わないが、制御装置を搭載する集中管理装置に集約して設けられることも可能である。寸動操作モードは、立入り作業中に設備を作動させる状態を生じるため、通常の操業で頻繁に用いられると、安全確保を保障できないからである。これと同じ理由から、寸動移行操作スイッチの操作は、許可された特定の作業者のみ行えるようにすることが好ましい。すなわち、寸動移行操作スイッチの操作に際し、パスワードの入力、指紋の認証、または専用鍵の差込みなどにより、特定の作業者であることが確証されない限り、寸動移行操作スイッチの操作を無効にすることが好ましい。
【００７０】
その他、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能である。例えば、製造設備列を構成する設備に限定はなく、安全柵で囲まれた領域を区分けする区域の数にも限定はない。要するに、立入り作業を行う領域ごとに区域を設定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明の製造設備列の安全装置によれば、作業者が立入り作業を行う際、該当する区域に対応する立入り操作スイッチの入力操作を行うことにより、当該区域においては、設備が停止した状態で、安全柵の扉が解錠される。このため、作業者は、解錠された扉を開き当該区域に安全に立入ることができ、当該区域内で安全に立入り作業を行うことができる。一方、当該区域以外の区域においては、設備が停止することなく稼動を継続するため、製造設備列全体としての生産効率の低下を抑制することができる。したがって、本発明は、製造設備列において、高生産性に支障を来たすことなく、立入り作業時の安全を十分に確保することができるため、極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の安全装置を採用した製造設備列の一例を模式的に示す全体構成図である。
【図２】図１に示す製造設備列の安全装置の電気的な構成を示すブロック図である。
【図３】キッカーの動作を説明するための模式図である。
【図４】ストッパーの動作を説明するための模式図である。
【図５】本発明の製造設備列の安全装置における設備の作動に関する自己保持回路の一例を示すシーケンス図であり、同図（ａ）は通常の状態を示し、同図（ｂ）は寸動操作モードでの状態を示している。
【符号の説明】
【００７３】
１    製造設備列
２    制御装置
３    安全柵
４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ    境界
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ    補助安全柵
６Ａ、６Ｂ、６Ｃ、６Ｄ    境界センサ
７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄ、７Ｅ    扉
８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄ、８Ｅ    扉ロック装置
９Ａ、９ＢＣ、９Ｄ、９Ｅ    操作盤
１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ    立入り操作スイッチ
１１、１２、１３、１４、１５    区域
２０    材料搬入設備
２１    材料投入ラック
２２    入口側搬送テーブル
３０    素管検査設備
３１    受入ステージ
３２    検査前テーブル
３３    検査テーブル
３４    検査後テーブル
４０    管端加熱設備
４１    加熱炉
５０    口絞り加工設備
５１    口絞り機
６０    材料搬出設備
６１    材料搬出ラック
【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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