(57)【要約】【課題】製造設備の稼働率を低下させることなく作業者が危険部に近づく作業を行う際の事故の発生を防止する。【解決手段】製造設備に設けられる警報システムは距離センサ２１を有し、距離センサ２１のセンサヘッド２１１は製造装置１０の搬送装置１９側の危険部１０ｂ近傍に取り付けられ、監視領域２１２内における危険部１０ｂと作業者９との間の距離である作業者距離ｄを測定する。作業者９が一次警告領域２１２１に進入すると距離センサ２１からの信号に基づいて警報部が第１警告音を発し、作業者９が危険部１０ｂにより近い二次警告領域２１２２に進入すると警報部は第１警告音より警告の程度が高い第２警告音を発する。これにより、製造設備の稼働率を低下させることなく作業者９が危険部１０ｂに近づく作業を行う際の事故の発生を防止することができる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
稼働中に危険部に作業者が近づく作業を必要とする設備に用いられる警報システムであって、
前記作業者が前記危険部近傍の第１の領域内に位置することを感知するとともに前記作業者が前記第１の領域よりも前記危険部に近い第２の領域内に位置することを感知するセンサ部と、
前記センサ部からの信号が入力される制御部と、
前記信号に基づく前記制御部の制御により、前記作業者が前記危険部に近づいて前記第１の領域に進入した場合に第１警告音を発し、前記作業者が前記危険部にさらに近づいて前記第２の領域に進入した場合に前記第１警告音よりも警告の程度が高い第２警告音を発する警報部と、
を備えることを特徴とする警報システム。
【請求項２】
請求項１に記載の警報システムであって、
前記第２警告音の音量が前記第１警告音の音量よりも大きい、または、前記第２警告音の周波数が前記第１警告音の周波数よりも高い、または、前記第１警告音および前記第２警告音が断続音であり、前記第２警告音の周期が前記第１警告音の周期よりも短いことを特徴とする警報システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の警報システムであって、
前記センサ部が、前記作業者が前記第２の領域よりも前記危険部に近い第３の領域に進入したことを感知し、
前記制御部が、前記センサ部からの前記信号に基づいて前記作業者が前記第３の領域に進入した場合に前記設備の稼働を停止することを特徴とする警報システム。
【請求項４】
稼働中に危険部に作業者が近づく作業を必要とする設備に用いられる警報システムであって、
前記危険部と前記作業者との間の距離である作業者距離を測定するセンサ部と、
前記センサ部からの信号が入力される制御部と、
前記信号に基づく前記制御部の制御により、前記作業者が前記危険部に近づいて前記作業者距離が小さくなるほど警告の程度が高い警告音を発する警報部と、
を備えることを特徴とする警報システム。
【請求項５】
請求項４に記載の警報システムであって、
前記作業者距離が小さくなるほど前記警告音の音量が大きい、または、前記警告音の周波数が高い、または、前記警告音が断続音であり、前記警告音の周期が短いことを特徴とする警報システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の警報システムであって、
前記作業者による前記作業が、部品もしくは材料の供給、または、メンテナンス作業であることを特徴とする警報システム。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の警報システムであって、
前記センサ部が光または超音波を発し、前記作業者にて反射された前記光または前記超音波を検出することにより前記センサ部と前記作業者との間の距離を測定する反射型距離センサを有することを特徴とする警報システム。
【請求項８】
請求項７に記載の警報システムであって、
前記センサ部が、前記危険部周辺に前記反射型距離センサとは検出方向が異なるもう１つの反射型距離センサを有することを特徴とする警報システム。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれかに記載の警報システムであって、
前記設備がライン状であり、前記作業者による前記作業が前記設備に沿う一方側および／または前記設備の端部において行われ、
前記作業者による作業が行われない前記設備の他方側に、前記作業者の存在を包括的に感知する他のセンサ部が設けられ、
前記他のセンサ部により前記作業者の存在が感知された場合に、前記制御部が前記設備の稼働を停止することを特徴とする警報システム。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の警報システムであって、
前記設備がクリーンルーム内に設置されていることを特徴とする警報システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、稼働中に危険部に作業者が近づく作業を必要とする設備に用いられる警報システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、製造設備において部品の加工や組立等の危険な作業を行う機構（以下、「危険部」という。）では作業者が怪我をしないように様々な安全対策が行われている。例えば、危険部を箱で覆うことにより作業者の防護が行われたり、危険部がプレス装置の場合に、２個のスイッチを両手で同時に押したときのみ装置を動作させて危険部への手入れを防止すること等が行われている。しかし、危険部が箱で覆われる場合、メンテナンス等で箱が開閉される度に装置が停止し、装置の稼働率が低下してしまう。また、作業者による作業性も低下する。クリーンルーム内の気流で清浄度を高く保つ必要がある設備においても、箱により覆われる部分を設けることは好ましくない。さらに、スイッチが２個用いられる場合は、スイッチに触れる作業者以外の安全については確保されない等の問題がある。
【０００３】
一方、センサにより危険部の周辺が監視され、作業者の接近が感知されたときに装置の稼働を停止する危険防止システムが用いられることがある。工業製品の製造ラインの場合、製造ラインに沿って水平方向を向く複数の透過型センサを上下方向に並べたセンサ（いわゆるライトカーテン）が用いられることがあり、ライトカーテンにより危険部近傍に壁のように検出面が形成され、作業者や工具が検出面に進入してレーザを遮ると装置の稼働が停止される。また、ライトカーテンのような検出面への進入のみを監視するセンサ以外に、作業者とセンサとの間の距離を測定するセンサが用いられることもある。
【０００４】
例えば、特許文献１に開示される移動ロボットにおける障害物対処システムでは、移動ロボット上にエリアセンサが設置されて広狭異なる２つの検出エリアが設定され、移動ロボットと周辺にいる人とセンサとの間の距離が検出される。そして、広域検出エリア内に人が侵入するとブザーによる警報が鳴り、狭域検出エリア内に人が侵入するとロボットアームが停止する。
【０００５】
特許文献２では超音波センサが設けられたロボット装置が開示されており、ロボット装置により周囲の移動物体（人）が検出され、移動物体とロボット装置本体との距離が一定の範囲内になるとロボットアームの移動速度が減速される。
【特許文献１】特開２００１−２７３０３２号公報
【特許文献２】特開２０００−２０２７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、小型のスピンドルモータの製造設備では、稼働中に部品や接着剤の補充が必要とされ、このような設備において部品補充やメンテナンス等の危険度の低い作業が行われる際に、作業者の接近がセンサに感知されて装置が停止すると稼働率が低下してしまう。また、モータの製造ラインでは清浄度が高く保たれる必要があり、危険部が箱で覆われることも好ましくない。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、製造設備の稼働率を低下させることなく作業者が危険部に近づく作業を行う際の事故の発生を防止することを主たる目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、稼働中に危険部に作業者が近づく作業を必要とする設備に用いられる警報システムであって、前記作業者が前記危険部近傍の第１の領域内に位置することを感知するとともに前記作業者が前記第１の領域よりも前記危険部に近い第２の領域内に位置することを感知するセンサ部と、前記センサ部からの信号が入力される制御部と、前記信号に基づく前記制御部の制御により、前記作業者が前記危険部に近づいて前記第１の領域に進入した場合に第１警告音を発し、前記作業者が前記危険部にさらに近づいて前記第２の領域に進入した場合に前記第１警告音よりも警告の程度が高い第２警告音を発する警報部とを備える。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の警報システムであって、前記第２警告音の音量が前記第１警告音の音量よりも大きい、または、前記第２警告音の周波数が前記第１警告音の周波数よりも高い、または、前記第１警告音および前記第２警告音が断続音であり、前記第２警告音の周期が前記第１警告音の周期よりも短い。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の警報システムであって、前記センサ部が、前記作業者が前記第２の領域よりも前記危険部に近い第３の領域に進入したことを感知し、前記制御部が、前記センサ部からの前記信号に基づいて前記作業者が前記第３の領域に進入した場合に前記設備の稼働を停止する。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、稼働中に危険部に作業者が近づく作業を必要とする設備に用いられる警報システムであって、前記危険部と前記作業者との間の距離である作業者距離を測定するセンサ部と、前記センサ部からの信号が入力される制御部と、前記信号に基づく前記制御部の制御により、前記作業者が前記危険部に近づいて前記作業者距離が小さくなるほど警告の程度が高い警告音を発する警報部とを備える。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の警報システムであって、前記作業者距離が小さくなるほど前記警告音の音量が大きい、または、前記警告音の周波数が高い、または、前記警告音が断続音であり、前記警告音の周期が短い。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の警報システムであって、前記作業者による前記作業が、部品もしくは材料の供給、または、メンテナンス作業である。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の警報システムであって、前記センサ部が光または超音波を発し、前記作業者にて反射された前記光または前記超音波を検出することにより前記センサ部と前記作業者との間の距離を測定する反射型距離センサを有する。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の警報システムであって、前記センサ部が、前記危険部周辺に前記反射型距離センサとは検出方向が異なるもう１つの反射型距離センサを有する。
【００１６】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の警報システムであって、前記設備がライン状であり、前記作業者による前記作業が前記設備に沿う一方側および／または前記設備の端部において行われ、前記作業者による作業が行われない前記設備の他方側に、前記作業者の存在を包括的に感知する他のセンサ部が設けられ、前記他のセンサ部により前記作業者の存在が感知された場合に、前記制御部が前記設備の稼働を停止する。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の警報システムであって、前記設備がクリーンルーム内に設置されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、製造設備の稼働率を低下させることなく作業者が危険部に近づく作業を行う際の事故の発生を防止することができる。請求項２および５の発明では警告の程度が異なる警告音を容易に発することができ、請求項３の発明では作業者の安全をより確実に確保することができる。また、請求項８の発明では様々な方向からの危険部への作業者の接近を感知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る警報システム２を備える製造設備１を示す図であり、製造設備１はモータの製造の一部を行うライン状の設備である。製造設備１はクリーンルーム内に設置され、クリーンルーム内ではクリーンエアが上方から常時供給されることにより清浄度が高く保たれる。図２および図３は、製造設備１にて組み立てられる小型のスピンドルモータ（以下、「モータ」という。）の製造途上の様子を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、製造設備１は、モータの回転体であるロータ部３のロータハブ３１（図２参照）を供給するロータハブ供給装置１１、ロータハブ３１に接着剤を塗布する接着剤塗布装置１２、接着剤の塗布状態が不良である部品を排出する第１不良品排出装置１３、モータの軸受機構４（図２参照）をロータハブ３１に取り付ける軸受機構取付装置１４、界磁用磁石３２（図３参照）をロータハブ３１に取り付ける界磁用磁石取付装置１５、組み立てられた製品を加熱する加熱装置１６、組立後の状態が不良である部品を排出する第２不良品排出装置１７、および、完成した部品を排出する完成品排出装置１８を順に備え、さらに、ロータハブ供給装置１１から完成品排出装置１８に向かって部品を搬送する搬送装置１９を備える。搬送装置１９は製造設備１の各装置を通過するレール上に一列に並べられた複数のチャック１９１を有し、モータの部品は各チャック１９１に保持されて、矢印１９ａにて示す搬送方向に搬送される。
【００２１】
製造設備１では、まず、ロータハブ供給装置１１の部品供給パレット１１１にロータハブ３１が準備され、ロータハブ３１は搬送装置１９のチャック１９１に１つずつ保持されて搬送装置１９の一方の端部から他方の端部に向かって搬送される。なお、部品供給パレット１１１の外側では、符号１１ａを付す矢印にて示す方向に作業者が向いて作業者により部品供給のための作業が行われる。以下の説明では、作業を行う際の矢印１１ａにて示す作業者の位置を「作業位置１１ａ」と呼び、他の作業位置も同様に矢印にて示す。
【００２２】
ロータハブ供給装置１１から供給されたロータハブ３１は接着剤塗布装置１２へと搬送され、接着剤塗布装置１２によりロータハブ３１の予め定められた位置に接着剤が塗布される。図２に示すように、略円板状のロータハブ３１は中央に穴部３１１が設けられるとともに外縁部の上側に円筒状のヨーク３１２を有し、接着剤塗布装置１２により、穴部３１１の内側面の上部、および、ヨーク３１２の内側面の上部に熱硬化性の接着剤３３が塗布される。図１における接着剤塗布装置１２の左側に矢印１２ａにて示す作業位置では、作業者により接着剤塗布装置１２に対して接着剤３３の補充が行われる。
【００２３】
接着剤３３が塗布されたロータハブ３１が搬送される第１不良品排出装置１３は、塗布状態検査部１３１および不良品排出機構１３２を有し、塗布状態検査部１３１において接着剤３３の塗布状態が検査される。検査の結果、不合格の場合（例えば、塗布量が不足している場合）はロータハブ３１は不良品排出機構１３２に送られて不良品として製造設備１から排出される。不良品排出機構１３２の図１における左側の端部に矢印１３ａにて示す作業位置では、作業者により排出された不良品の回収が行われる。
【００２４】
ロータハブ３１が次に搬送される軸受機構取付装置１４は軸受機構供給部１４１および軸受機構圧入部１４２を有し、軸受機構供給部１４１が有するパレットから軸受機構圧入部１４２へと軸受機構４（図２参照）が供給される。また、図１の軸受機構供給部１４１の左側に矢印１４ａにて示す作業位置では、作業者により軸受機構４が随時補充される。なお、図２に示すように、軸受機構４は円柱状のシャフト４１、シャフト４１が挿入された円筒状のスリーブ４２、スリーブ４２の図２における上部および側部を覆うスリーブハウジング４３、並びに、スリーブハウジング４３の開口側に取り付けられた環状のシールキャップ４４を有する。
【００２５】
軸受機構圧入部１４２では、チャック１９１に保持されて搬送されてきたロータハブ３１が図２に示すようにヨーク３１２を上方に向けた状態で載置部１４２１に載置される。また、軸受機構４はロータハブ３１の上方にてスリーブハウジング４３から突出するシャフト４１の端部４１１を下方に向けてチャック１４２２により吸着保持される。ロータハブ３１および軸受機構４の中心軸は軸受機構圧入部１４２の中心軸Ｊ１に一致しており、チャック１４２２が中心軸Ｊ１に沿って下方に移動することにより、シャフト４１の端部４１１がロータハブ３１の穴部３１１に圧入される（後工程の図３参照）。このとき、穴部３１１の内側面に塗布された接着剤３３がシャフト４１の端部４１１と穴部３１１との間にて押し広げられる。
【００２６】
ロータハブ３１に軸受機構４が取り付けられると、これらは図１に示す界磁用磁石取付装置１５へとさらに搬送される。界磁用磁石取付装置１５は界磁用磁石供給部１５１および界磁用磁石圧入部１５２を有し、界磁用磁石供給部１５１が有するパレットから界磁用磁石圧入部１５２へと界磁用磁石３２（図３参照）が供給される。また、界磁用磁石供給部１５１の外側において矢印１５ａにて示す作業位置では、作業者により界磁用磁石３２が随時補充される。
【００２７】
界磁用磁石圧入部１５２では、図３に示すように、チャック１９１に保持されて搬送されてきたロータハブ３１がヨーク３１２が上方を向く状態で載置部１５２１に載置される。また、界磁用磁石３２はロータハブ３１の上方にてチャック１５２２の下側に吸着保持される。ロータハブ３１および界磁用磁石３２の中心軸は界磁用磁石圧入部１５２の中心軸Ｊ２に一致しており、チャック１５２２が中心軸Ｊ２に沿って下方に移動することにより界磁用磁石３２がロータハブ３１の上方から中心軸Ｊ２に沿ってヨーク３１２の内側面に圧入される。このとき、ヨーク３１２の内側面に塗布された接着剤３３が界磁用磁石３２とヨーク３１２との間にて押し広げられる。これにより、ロータ部３（ロータハブ３１および界磁用磁石３２）と軸受機構４との組立体５が形成される。
【００２８】
図１に示すように、組立体５は加熱装置１６に搬送され、加熱装置１６が有する誘導加熱機構によりロータハブ３１が加熱されて接着剤３３が硬化した後、第２不良品排出装置１７へと搬送される。第２不良品排出装置１７は、組立体５のＲＲＯ（Ｒｅｐｅａｔａｂｌｅ  Ｒｕｎ  Ｏｕｔ（繰り返し性の振れ））を検査するＲＲＯ検査部１７１、および、不良品を排出する不良品排出機構１７２を有する。ＲＲＯ検査部１７１にてＲＲＯが検査された組立体５のうち、不合格とされたものは不良品として不良品排出機構１７２により外部に排出される。不良品排出機構１７２の図１における左側に矢印１７ａにて示す作業位置では、作業者により不良品を回収する作業が行われる。
【００２９】
そして、ＲＲＯ検査部１７１で良品と確認された組立体５は、完成品排出装置１８へ搬送され、チャック１９１から取り外され、トレイ１８１上に払い出される。トレイ１８１の全体に組立体５が載置されると、作業者が作業位置１８ａにてトレイ１８１の入れ替えを行う。以上のようにして製造設備１ではモータのロータ部３および軸受機構４の組立体５が製造される。
【００３０】
製造設備１において、搬送装置１９に沿って配置された装置（以下、各装置を「製造装置」という。）には、接着剤塗布装置１２、軸受機構圧入部１４２、界磁用磁石圧入部１５２、加熱装置１６等のように稼働中に作業者が近づくと危険な危険部が存在する。一方、既述のように、製造設備１では製造装置の稼働中に各作業位置まで危険部に作業者が近づく作業が必要となる。そこで、製造設備１では、事故防止のために警報システム２が設けられ、作業者の安全の確保が図られる。図１に示すように、警報システム２はセンサヘッド２１１を有するセンサ部である複数の距離センサ２１、および、製造設備１の片側を監視する他のセンサ部であるエリアセンサ２２を備え、距離センサ２１およびエリアセンサ２２からの信号が入力される制御部２３、制御部２３に接続される警報部２４をさらに備える。また、図示省略しているが警報システム２は製造設備１の各製造装置にも接続されている。
【００３１】
図１に示すように、作業者による作業はライン状の製造設備１に沿う一方側（図１における左側の作業位置１２ａ，１３ａ，１４ａ，１５ａ，１７ａ）および製造設備１の端部（作業位置１１ａ，１８ａ）において行われ、各センサヘッド２１１は接着剤塗布装置１２、軸受機構圧入部１４２、界磁用磁石圧入部１５２、加熱装置１６等の搬送装置１９に沿う危険部周辺に配置される。また、図１ではセンサヘッド２１１の検出方向を破線にて示しており、ロータハブ供給装置１１および完成品排出装置１８では作業者を検出する方向がそれぞれ異なる２つのセンサヘッド２１１が設けられる。
【００３２】
一方、製造設備１の搬送装置１９の他方側（図１における右側）は作業者による作業が行われない領域であり、搬送装置１９のラインに沿ってエリアセンサ２２が設けられる。エリアセンサ２２はいわゆるライトカーテンであり、投光部２２１および投光部２２１に対向する受光部２２２を備える。投光部２２１は上下方向に並べられた複数のレーザを有し、受光部２２２は複数のレーザに対応する複数の受光素子を有する。図１中に破線にて示すように、投光部２２１および受光部２２２の間にレーザによる検出面２２３が形成され、作業者がこの検出面２２３に進入すると受光部２２２にてレーザの遮断が検出される。このように、搬送装置１９の右側では、エリアセンサ２２により作業者の存在が包括的に感知される。
【００３３】
図４は警報システム２の機能構成を示すブロック図であり、図５は距離センサ２１の監視領域を示す図である。なお、図４では距離センサ２１および製造装置１０を１つのみ示している。図４に示すように、距離センサ２１はセンサヘッド２１１および判別部２１３を有し、センサヘッド２１１は判別部２１３に接続される。また、警報制御部２３１を有する制御部２３は、距離センサ２１の判別部２１３およびエリアセンサ２２に接続されて信号を受け取る。さらに、制御部２３は図１の製造設備１における各製造装置１０に接続され、警報制御部２３１は警報部２４に接続される。
【００３４】
図５は１つの製造装置１０を示す平面図であり、図５に示す製造装置１０では、搬送装置１９とは反対側の端部付近が部品もしくは材料の供給、または、清掃等のメンテナンス作業が作業者９により行われる作業位置１０ａとなっており、搬送装置１９側は稼働中に作業者９が近づくことが危険な機構を有する危険部１０ｂとなっている。距離センサ２１のセンサヘッド２１１は、製造装置１０の搬送装置１９側の端部にて危険部１０ｂからおよそ作業位置１０ａに向かう方向（すなわち、近づく作業者９に対向する方向）を測定方向として取り付けられる。
【００３５】
センサヘッド２１１は三角測距方式により距離測定を行う反射型距離センサであり、内部に投光部および受光部を有する。センサヘッド２１１では投光部のレーザダイオードが光を水平方向に走査させながら出射し、対象物である作業者９により反射された光が受光部に集光され、受光素子であるＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）により反射光の集光位置が検出されて、作業者９とセンサヘッド２１１との間の距離が測定される。なお、距離測定は三角測距方式には限定されず、例えば、変調された光が作業者にて反射されて戻ってくるまでの時間を測定することにより距離が測定されてもよい。
【００３６】
センサヘッド２１１は既述のように危険部１０ｂの近傍に配置されるため、センサヘッド２１１により測定される作業者９とセンサヘッド２１１との間の距離は、実質的に作業者９と危険部１０ｂとの間の距離（以下、「作業者距離ｄ」という。）とみなすことができる。また、センサヘッド２１１の測定可能範囲内にて危険部１０ｂ周辺には警報システム２が動作する領域（以下、「監視領域２１２」という。）が設定される。
【００３７】
監視領域２１２にはセンサヘッド２１１からの距離（すなわち、危険部１０ｂからの距離）に応じて３つの領域が設定されており、以下、作業位置１０ａを含むセンサヘッド２１１から見て最も奥の領域を「一次警告領域２１２１」、一次警告領域２１２１よりもセンサヘッド２１１および危険部１０ｂに近い領域を「二次警告領域２１２２」、二次警告領域２１２２よりもセンサヘッド２１１および危険部１０ｂに近い領域を「停止領域２１２３」という。センサヘッド２１１に作業者９が検出されると、センサヘッド２１１から作業者距離ｄが与えられた判別部２１３により作業者９が位置する領域が判別される。なお、判別部２１３は制御部２３の一部として設けられてもよい。
【００３８】
図６は警報システム２の動作の流れを示す図である。距離センサ２１の判別部２１３では、図６のステップＳ１１〜Ｓ１３にて示すセンサヘッド２１１からの信号の確認が常時繰り返され、作業者９が一次警告領域２１２１、二次警告領域２１２２、停止領域２１２３のいずれの位置にいるか否かが確認される。
【００３９】
作業者９が危険部１０ｂに近づいて一次警告領域２１２１に進入すると距離センサ２１により一次警告領域２１２１内に作業者９が位置することが感知され（ステップＳ１３）、判別部２１３からの信号に基づく警報制御部２３１の制御により、警報部２４のスピーカが第１警告音を発する（ステップＳ１３１）。また、作業者９が危険部１０ｂにさらに近づき二次警告領域２１２２に進入すると、距離センサ２１により二次警告領域２１２２内に作業者９が位置することが感知され（ステップＳ１２）、警報制御部２３１の制御により警報部２４がスピーカから第１警告音よりも音量が大きい第２警告音を発する（ステップＳ１２１）。第２警告音は第１警告音よりも警告の程度が高くされるのであればどのような音であってもよく、例えば、第１警告音よりも周波数が高い音とされてもよい。また、第１警告音および第２警告音が断続音とされ、第２警告音は第１警告音よりも周期が短い音とされてもよく、第２警告音が第１警告音よりも耳障りな音質とされてもよい。
【００４０】
そして、停止領域２１２３に作業者９が進入すると距離センサ２１により停止領域２１２３内に作業者９がいることが感知され（ステップＳ１１）、距離センサ２１からの信号に基づいて制御部２３は製造装置１０の稼働を速やかに停止する（ステップＳ１１１）。
【００４１】
一方、図１における製造設備１の右側に設けられたエリアセンサ２２の検出面２２３（図１参照）にて作業者９の存在が感知された（すなわち、作業者９が図１の製造設備１の右側に進入した）場合には、エリアセンサ２２から送られた信号に基づき、制御部２３が製造設備１の稼働を停止する。
【００４２】
以上に説明したように、第１の実施の形態に係る警報システム２では、危険部１０ｂ近傍の領域である監視領域２１２内が危険部１０ｂからの距離に応じて複数の領域に分割されており、作業者９が比較的安全な一次警告領域２１２１内に位置する場合に警報部２４が第１警告音を発し、危険部１０ｂにより近い二次警告領域２１２２内に位置する場合に警報部２４が第１警告音よりも音量が大きい等の警告の程度が高い第２警告音を発する。このように危険度に応じて適切な警告音を発することにより、製造設備１の稼働率を低下させることなく作業者９が危険部１０ｂに近づく作業を行う際の事故（例えば、手入れによる事故）の発生を防止することができる。
【００４３】
なお、第２警告音の音量を第１警告音の音量よりも大きくしたり、周波数を高くしたり、断続音の場合に第２警告音の周期を第１警告音の周期よりも短くしたりすることにより、警告の程度が異なる警告音を容易に発することができる。
【００４４】
さらに、距離センサ２１が作業者９の停止領域２１２３への進入を感知した場合に制御部２３の制御により製造設備１の稼働を停止することにより、作業者９の安全をより確実に確保することができる。
【００４５】
一方、ロータハブ供給装置１１および完成品排出装置１８のように検出方向の異なる複数のセンサヘッド２１１が１つの危険部周辺に配置されることにより、様々な方向からの危険部への作業者９の接近を感知することが可能とされる。また、非接触式の距離センサ２１を用いることにより危険部を箱で覆う等の対策が不要となり、メンテナンスを容易とするとともにクリーンルームにおける製造設備１の清浄度を保つことができる。さらに、エリアセンサ２２を設置することにより、製造設備１の片側を包括的に監視することができ、監視コストを低減することができる。
【００４６】
図７は製造設備１に設けられる第２の実施の形態に係る警報システム２ａの機能構成を示すブロック図であり、図８は警報システム２ａのセンサ部２１ａによる監視領域を示す図であり、それぞれ図４および図５に対応する。警報システム２ａは図４および図５の警報システム２と比較して、センサヘッド２１１が３つのセンサヘッドを有するセンサヘッドユニット２１１ａに置き換えられる点で異なり、他はほぼ同様である。なお、図７のセンサ部２１ａが有する判別部２１３は、制御部２３の一部とされてもよい。
【００４７】
図８に示すように、センサ部２１ａのセンサヘッドユニット２１１ａは、第１センサヘッド２１１１、第２センサヘッド２１１２および第３センサヘッド２１１３を有し、これらのセンサヘッドは図９に示すように製造装置１０の搬送装置１９側の端部にて危険部１０ｂからおよそ作業位置１０ａに向かう方向（すなわち、近づく作業者９に対向する方向）を検出方向として取り付けられる。
【００４８】
センサヘッド２１１１〜２１１３は安価な反射型のセンサであり、投光部が光を発し、受光部が作業者９により反射された光を検出する。センサヘッド２１１１〜２１１３がＯＮとなる受光量の閾値は個別に予め定められており、各センサヘッドの検出範囲内に作業者９が進入すると作業者９から反射された光の受光量が閾値を超えて当該センサヘッドがＯＮとなる（すなわち、作業者９の進入を感知する。）。第１センサヘッド２１１１は危険部１０ｂの近傍にて最も広い検出範囲を有し、第２センサヘッド２１１２は第１センサヘッド２１１１よりもやや狭い検出範囲を有し、第３センサヘッド２１１３は第２センサヘッド２１１２よりもさらに狭い検出範囲を有する。
【００４９】
第１センサヘッド２１１１の検出範囲は図５における監視領域２１２に対応し、第１センサヘッド２１１１の検出範囲内であり他のセンサヘッドの検出範囲外である領域は図５における一次警告領域２１２１に対応する（図８において図５と同様に符号を付している。）。また、第２センサヘッド２１１２の検出範囲内であって第３センサヘッド２１１３の検出範囲外である領域は二次警告領域２１２２に対応し、第３センサヘッド２１１３の検出範囲内である領域は停止領域２１２３に対応する。
【００５０】
図９は警報システム２ａの動作の流れを示す図であり、警報システム２ａでは、図７の判別部２１３により図９のステップＳ１１ａ〜Ｓ１３ａにて示すセンサヘッドユニット２１１ａからの信号の確認が常時繰り返され、いずれかのセンサヘッドがＯＮであることが確認された場合に、制御部２３による警告等の制御が行われる。
【００５１】
図７ないし図９に示すように、一次警告領域２１２１内に作業者９が進入して第１センサヘッド２１１１のみがＯＮとなった場合（ステップＳ１３ａ）、判別部２１３から制御部２３へと送られる信号に基づいて、警報制御部２３１の制御により警報部２４のスピーカが第１警告音を発する（ステップＳ１３１）。また、二次警告領域２１２２内に作業者９が進入して第２センサヘッド２１１２（および第１センサヘッド２１１１）がＯＮとなった場合（ステップＳ１２ａ）、判別部２１３から制御部２３へと送られる信号に基づいて、警報制御部２３１の制御により警報部２４のスピーカが第１警告音よりも音量が大きい等の警告の程度が高い第２警告音を発する（ステップＳ１２１）。
【００５２】
そして、停止領域２１２３内に作業者９が進入して、第３センサヘッド２１１３（および第１センサヘッド２１１１、第２センサヘッド２１１２）がＯＮとなった場合（ステップＳ１１ａ）、判別部２１３から制御部２３へと送られる信号に基づく制御部２３の制御により、製造装置１０の稼働が速やかに停止される（ステップＳ１１１）。
【００５３】
なお、図７に示すエリアセンサ２２の検出面に作業者９が進入した場合は制御部２３の制御により製造装置１０の稼働が速やかに停止される。
【００５４】
警報システム２ａにおいても図４および図５の警報システム２と同様に、危険度に応じて適切な警告音を発することにより製造設備１の稼働率を低下させることなく作業者９が危険部１０ｂに近づく作業を行う際の事故の発生を防止することができる。また、第２警告音の音量を第１警告音の音量よりも大きくしたり、周波数を高くすることにより、あるいは、断続音の場合に第２警告音の周期を第１警告音の周期よりも短くすることにより警告の程度が異なる警告音を容易に発することができる。さらに、作業者９が停止領域２１２３へ進入した場合に製造装置１０の稼働を停止することにより、作業者９の安全をより確実に確保することができる。
【００５５】
警報システム２ａでは、測定範囲の異なる３種類の安価なセンサヘッドを併用することにより一次警告領域２１２１、二次警告領域２１２２および停止領域２１２３が設定されるため、高価な距離センサを用いる場合に比べて警報システム２ａの導入コストを抑制することができる。
【００５６】
一方、警報システム２と同様にロータハブ供給装置１１および完成品排出装置１８のように検出方向の異なる複数のセンサヘッドユニット２１１ａが１つの危険部の周辺に配置されており、ロータハブ供給装置１１および完成品排出装置１８では、様々な方向からの危険部への作業者９の接近を感知することが可能とされる。また、非接触のセンサ部２１ａにより危険部を箱で覆う等の対策が不要となり、メンテナンスを容易とするとともにクリーンルームにおける製造設備１の清浄度を保つことができる。さらに、エリアセンサ２２を設置することにより、製造設備１の片側を包括的に監視することができ、監視コストを低減することができる。
【００５７】
図１０は第３の実施の形態に係る警報システム２ｂの機能構成を示すブロック図であり、図１１は警報システム２ｂにおける距離センサ２１ｂの監視領域を示す図である。図１０に示すように、警報システム２ｂは図４の警報システム２と比較して、判別部２１３が省略され、センサヘッド２１１からの距離情報を示す信号が制御部２３に直接入力される点が異なり、他はほぼ同様である。また、警報システム２ｂが設けられる製造設備１も図１に示すものと同様である。
【００５８】
図１１に示す距離センサ２１ｂのセンサヘッド２１１は図５に示すものと同様の反射型距離センサであり、作業者９とセンサヘッド２１１との間の作業者距離ｄを測定する。センサヘッド２１１では測定可能範囲内にて危険部１０ｂ周辺に監視領域２１２が設定されており、作業者９が監視領域２１２内に進入すると警報システム２ｂが動作する。
【００５９】
図１０に示すように、センサヘッド２１１により測定された作業者距離ｄを示す信号は制御部２３に送られ、信号に基づく制御部２３の警報制御部２３１の制御により警報部２４のスピーカが警告音を発し、警告音の音量は作業者距離ｄが小さくなるほど（すなわち、作業者９が危険部１０ｂに接近するほど）連続的に大きくなる。警告音は作業者距離ｄが小さくなると音量が大きくなるものの他に、周波数が連続的に高くなる等の作業者距離ｄが小さくなるほど警告の程度が高い警告音を発するものであればどのような種類の音でもよく、警告音が断続音の場合は、作業者距離ｄが小さくなるほど周期が連続的に短くなるものであってもよい。作業者距離ｄがさらに小さくなり作業者距離ｄがある距離以下となると、制御部２３は製造装置１０の稼働を速やかに停止する。なお、図１０に示すように、警報システム２と同様に製造設備１の片側に設けられたエリアセンサ２２が作業者９の進入を検出した場合も制御部２３の制御により製造装置１０の稼働が速やかに停止される。
【００６０】
以上に説明したように、警報システム２ｂでは、監視領域２１２内において作業者距離ｄが小さくなる（すなわち、作業者９が危険部１０ｂに近づく）ほど連続的に警告音の警告の程度が高くなることにより、製造設備１の稼働率を低下させることなく作業者９が危険部１０ｂに近づく作業を行う際の事故（例えば、手入れによる事故）の発生を防止することができる。
【００６１】
また、作業者９が危険部１０ｂに近づくに従って警告音の音量を大きくしたり、周波数を高くしたり、あるいは、断続音の場合に周期を短くすることにより警告の程度が異なる警告音を容易に発することができ、さらに、作業者９が停止領域２１２３へ進入した場合に製造装置１０の稼働を停止することにより、作業者９の安全をより確実に確保することができる。
【００６２】
一方、警報システム２と同様に、ロータハブ供給装置１１および完成品排出装置１８のように検出方向の異なる複数のセンサヘッド２１１が１つの危険部周辺に配置される場合、様々な方向からの危険部への作業者の接近を感知することができる。さらに、エリアセンサ２２を設置することにより、製造設備１の片側を包括的に監視することができ、監視コストを低減することができる。
【００６３】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００６４】
例えば、エリアセンサ２２が設けられる製造設備１における作業者による作業は、必ずしも製造設備１に沿う一方側および製造設備１の端部で行われる必要はなく、製造設備１に沿う一方側のみまたは製造設備１の端部のみにて行われてもよい。また、作業は図１に示す作業位置以外の位置で行われてもよい。さらに、部品の供給、材料の補充、不良品の取り出し、および、メンテナンス作業の他に製造装置の操作等の様々な作業が行われてよく、メンテナンス作業も清掃以外のものとして、例えば計器類の定期較正が行われてよい。
【００６５】
警報システム２の監視領域２１２内に設定される領域の数は３には限定されず、４以上であってもよい。この場合、作業者９が危険部１０ｂに近づくと警告音による警告の程度が複数回変化し、最も危険部１０ｂに近い領域に進入した時点で製造装置の稼働が停止される。また、警報部２４のスピーカが発する警告音は様々な種類の電子音とされてよく、電子音以外の音であってもよい。
【００６６】
上記第１および第３の実施の形態では、センサヘッド２１１からレーザ光が水平方向に走査されつつ出射されるが、危険部１０ｂにレーザ光の走査を行わない多数のセンサヘッド２１１を様々な向きに設置することにより、一次警告領域２１２１、二次警告領域２１２２および停止領域２１２３が監視されてもよい。さらには、監視領域２１２の幅が作業者の身体の幅程度である場合は、作業者が近づいてくる方向に向かって走査されないレーザ光を出射する１つのセンサヘッド２１１が設けられるのみで監視を行うことができる。
【００６７】
距離センサ２１は光を発して作業者からの反射光を受光するものの他に、超音波を発して反射波を受信するものであってもよく、この場合、反射波の音量や超音波が発せられてから作業者に反射されて距離センサ２１に戻ってくるまでの時間により距離が測定される。また、距離センサ２１は、作業者が発する赤外線を検出し、赤外線の光量に応じて距離を測定するセンサであってもよい。一次警告領域２１２１、二次警告領域２１２２および停止領域２１２３の範囲を決定する作業者距離ｄは様々に設定されてよく、例えば、図５における製造装置１０が小さい場合は、作業者距離が１ｍ以下８０ｃｍ以上、８０ｃｍ未満５０ｃｍ以上、５０ｃｍ未満となる領域がそれぞれ一次警告領域２１２１、二次警告領域２１２２および停止領域２１２３とされてもよい。
【００６８】
さらに、警報システム２のセンサ部として距離センサ以外の様々なセンサが用いられてもよく、例えば、投光部および受光部が対向する複数の透過型センサを危険部からの距離が異なる複数の位置に配置して危険部から作業者までの距離を測定可能とし、これにより一次警告領域、二次警告領域および停止領域等が設定されてもよい。
【００６９】
警報システム２はモータの組立を行う設備以外の設備に用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】製造設備を示す図である。
【図２】モータの製造途上の様子を示す図である。
【図３】モータの製造途上の様子を示す図である。
【図４】警報システムの機能構成を示すブロック図である。
【図５】距離センサによる監視領域を示す図である。
【図６】警報システムの動作の流れを示す図である。
【図７】警報システムの機能構成を示すブロック図である。
【図８】センサ部による監視領域を示す図である。
【図９】警報システムの動作の流れを示す図である。
【図１０】警報システムの機能構成を示すブロック図である。
【図１１】距離センサによる監視領域を示す図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    製造設備
２，２ａ，２ｂ    警報システム
４    軸受機構
９    作業者
１０ｂ    危険部
２１，２１ｂ    距離センサ
２１ａ    センサ部
２２    エリアセンサ
２３    制御部
２４    警報部
３１    ロータハブ
３２    界磁用磁石
３３    接着剤
２１２１    一次警告領域
２１２２    二次警告領域
２１２３    停止領域
ｄ    作業者距離
【図１】
2009275789.tif 000003
【図２】
2009275789.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009275789.tif 000006
【図５】
2009275789.tif 000007
【図６】
2009275789.tif 000008
【図７】
2009275789.tif 000009
【図８】
2009275789.tif 000010
【図９】
2009275789.tif 000011
【図１０】
2009275789.tif 000012
【図１１】
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