ガードインターロックスイッチ

ガードインターロックスイッチとは、機械の危険領域への作業者の侵入を防止するために設けられたフェンスや扉などが開けられたことを検知し、
機械を安全に停止させる安全回路を構成するスイッチで、セーフティ・ドアスイッチやセーフティ・リミットスイッチなどがあります。

ガードインターロックスイッチ

ガードの監視とインターロック

ガードインターロックスイッチは、機械への動力供給を遮断することによって危険な状況を防止するための最も重要な保護装置の1つです。
防護ガードを使用して人を保護することを決定した場合、危険エリアへはガードを通してのみ入れるようにしなければなりません。ガードが開くと、機械的に作動する位置検出スイッチが機械を停止します。人の安全を確保するために、防護ガードには、位置検出スイッチが装備されていなければなりません。基本的な条件として、ガードが開いた場合、機械の動いている危険な部分に人が近づく前に機械が停止しなければなりません。
インターロック装置に関する最も重要な選択基準としては、以下のようなものが挙げられます。

  • 使用の条件と使用目的
  • 機械に存在する危険
  • 起こりうる危害のひどさ
  • インターロック装置が故障する確率
  • 停止時間とアクセス時間に関する考慮事項
  • アクセス頻度
  • 危険に対する人の暴露継続時間
  • 性能に関する考慮事項

位置検出スイッチは、ポジティブ動作モード(「6)ネガティブ動作とポジティブ動作」参照)で作動するものとします。位置検出スイッチのNC接点は、直接開路動作機構であるものとします。(IEC 60947-5-1)
インターロックスイッチは、簡単に無効化されないように設計されなければなりません。簡単な無効化とは、操作スイッチなどで実施する正当なモード変更手順以外での不正な無効化行為を意味します。たとえば、以下のような簡単に手に入るものによる無効化があります。

  • ねじ、針金、板金の断片
  • 鍵、コイン、機械の使用目的に必要な工具など、日常的に使用する物など

ガードインターロックスイッチに関する規格:ISO 14119

ISO 14119「ガードに連動するインターロック装置」は、インターロック装置の設計標準を提供しています。インターロックスイッチおよびインターロック回路に関しては、ISO 13849-1に適合した設計が必要です。

ガードの監視に関する要件

インターロック付き可動ガードは、ISO 12100に定義されているように、安全扉が危険エリアを保護することを保証しなければなりません。また、すべての必要な基準と指令に準拠していなければなりません。

  • スイッチは、すべての想定されるストレス、予測し得るストレスに耐える設計にする
  • スイッチは、安全規格に準拠し、特に直接開路動作機構を満足すること
  • 必要な場合は、スイッチと信号処理のメカニカルな設計において、冗長性と多様性の原則を考慮する
  • 関連する制御回路の安全関連部は、リスクアセスメントにおいて決定された要求レベル(PLr)と同等またはそれ以上のレベルを満足すること

施錠付きインターロックに関する要件

人が危険領域へ到達するために要するアクセス時間よりも停止にかかる時間が大きい場合、施錠付きのインターロック装置を使用します。
施錠付きインターロック装置は、以下を達成するために、閉位置でガードがロックされ、安全制御システムの一部として使用されます。

  • ガードが閉じられロックされるまで、機械は動作できない
  • リスクが取り除かれるまでガードがロックされたままになる

頻繁にアクセスが必要とされるアプリケーションでは、ガードの動作を妨害する可能性が最小となるインターロック装置を選択する必要があります。
インターロック機器の無効化を防止するために、使用目的、使用条件、リスクアセスメント、停止時間、アクセス時間の必要条件を考慮しなければなりません。場合によっては、ガード開閉の頻度を減らすために、機械のプロセスを見直す必要もあります。

インターロック装置

カム操作による作動

1つのセーフティスイッチを使用する場合はポジティブ動作モードで作動するように設置し、セーフティスイッチが簡単な方法で無効化されることを防止する必要があります。カムとセーフティスイッチを同じハウジングに収納することにより、さらに高いレベルの安全保護が可能となります。

操作キー方式による作動

操作キー方式のスイッチは、専用の操作キーの使用が必要であり、スイッチが簡単に無効化されることを防止することができます。ただし、予備の操作キーによる無効化の可能性があるため、注意が必要です。

ヒンジ方式による作動

ヒンジ式ドアスイッチの場合、スイッチの無効化が困難であること、および操作キー方式のような適用最小半径の制限がなく小さなサイズのガードにも使用できるという特徴があります。ただし、扉の大きさによっては、扉の開状態を検出した時点で危険源に近づけるだけの大きな隙間が生じる可能性があるため事前の確認が必要です。

非接触方式による作動

非接触式ドアスイッチの場合、センサ部に対し専用のアクチュエータが必要であり、スイッチが簡単に無効化されることを防止することができます。
これらのスイッチはカム式や操作キー式のような機械的動作方式ではないため、設置時の位置調整を容易に行うことができ、その他のスイッチに比べ設置上の制約を受けにくいという特徴があります。

ネガティブ動作とポジティブ動作

ネガティブ動作とポジティブ動作

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