JPH09234732A - ロ−ル混練装置の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業者Ａの手が危険領域Ｃに侵入したことを
電波による位置測定によって検出し、ロール混練装置１
１のロール１２，１２の回転を緊急停止させることによ
り、事故の発生を未然に防止することができる安全装置
を提供する。 【解決手段】 電波発信機１からの電波をアンテナ２を
介して電波受信機３で受信し、この電波の到達時間を到
達時間測定回路４で測定する。３箇所に設置されたアン
テナ２までの電波の到達時間によって、演算回路６が電
波発信機１の位置を検出する。判定回路７は、電波発信
機１の検出位置が危険領域Ｃ内にあるかどうかを判定
し、危険領域Ｃ内にある場合にロール混練装置１１の運
転を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シール用ゴム材の
混練作業等に使用するロール混練装置の安全装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】Ｏリング等に用いるシール用ゴム材は、
原料を配合して混合した後の予備成形工程において、ロ
ール混練装置を使用し人手で混練作業を行う。図４に示
すように、ロール混練装置１１は、２本のロール１２，
１２を接近させて互いに逆方向に回転させる装置であ
る。これらのロール１２，１２は、架台１３上の受皿１
４の上方に配置されると共に、この架台１３の両縁部か
ら立設された側板１５，１５に回転軸の両端部を回転自
在に支持されている。そして、図５に示すように、これ
らのロール１２，１２の回転軸は、それぞれ伝動装置１
６を介してモータ１７に接続されることにより回転駆動
される。この際、これらのロール１２，１２は、図４に
示す作業者Ａに近い側の方が他方よりも速く回転するよ
うになっている。また、これらのロール１２，１２の内
部には、加熱用に図示しない電熱ヒータが設けられてい
る。これらのロール１２，１２間の上方には仕切板移動
用バー１８が架設されている。そして、この仕切板移動
用バー１８に２枚の仕切板１９，１９が挿通されてロー
ル１２，１２の軸方向に摺動自在となり、それぞれグリ
ップ２０のねじによって摺動位置を固定できるようにな
っている。

【０００３】混練作業の作業者Ａは、原料を混合したゴ
ム材Ｂをこのロール混練装置１１の上方から仕切板１
９，１９の間に投入する。すると、ゴム材Ｂは、ロール
１２，１２の回転に伴ってこれらの間の隙間を通り下方
に送られると共に、回転速度の速い手前側のロール１２
の周面に沿って作業者Ａ側に排出される。作業者Ａは、
この排出されたゴム材Ｂを手で取り、再び上方から仕切
板１９，１９の間に投入する作業を繰り返すことにより
ゴム材Ｂを混練する。この際、作業者Ａは、均一かつ十
分な混練を行うために、排出されるゴム材Ｂを順次巻き
取って筒状にした後に、この筒状のゴム材Ｂを縦方向に
再投入したり、排出されるゴム材Ｂを順次ナイフでカッ
トしながら再投入する。また、この混練作業の間に、必
要に応じてグリップ２０のねじを緩めて仕切板１９，１
９の間隔を調整する。

【０００４】ところで、上記ロール混練装置１１におけ
るロール１２，１２間の隙間は、ゴム材Ｂを混練する場
合であってもわずか数ｍｍ程度であり、最終的に薄いシ
ート状に仕上げる場合には１ｍｍ程度の極めて狭いもの
となる。このため、作業者Ａがゴム材Ｂを手で持って仕
切板１９，１９の間に投入する際に、この手がロール１
２，１２間の隙間に近づき過ぎると、これらの回転に巻
き込まれて狭い隙間に挟み込まれるおそれがある。

【０００５】そこで、従来のロール混練装置１１は、図
４に示すように、ロール１２，１２の上方にタッチバー
２１を設けたり、マイク２２を配置していた。タッチバ
ー２１には、これが操作されたことを基部のリミットス
イッチで検知しモータ１７の電源をしゃ断する安全装置
が接続されている。従って、もし作業者Ａが手をロール
１２，１２間に巻き込まれた場合に、もう一方の手でタ
ッチバー２１を押したり引いたりすれば、ロール１２，
１２の回転を緊急停止させることができる。また、マイ
ク２２には、ここに大きな音声が入力されたことを検知
してモータ１７の電源をしゃ断する安全装置が接続され
ている。従って、もし作業者Ａが手をロール１２，１２
間に挟まれて絶叫をあげると、これによってロール１
２，１２の回転を緊急停止させることができる。

【０００６】なお、上記タッチバー２１に代えて、緊急
用紐を張設し、この緊急用紐が引っ張られたことを検知
してモータ１７の電源をしゃ断する安全装置を接続する
場合もある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
安全装置は、作業者Ａが手を巻き込まれて危険を感じた
り実際に手を挟まれてタッチバー２１等の操作を行った
場合や、この作業者Ａが手を挟まれることにより絶叫を
あげた場合にロール１２，１２を緊急停止させるもので
あるため、重大な事故が発生する寸前やこの事故が起き
た直後に迅速な措置を行うことができるようにしたもの
に過ぎず、事故の発生を未然に防止し得るものではない
という問題があった。

【０００８】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、作業者の手がロール間の危険領域に侵入した
ことを電波による位置測定によって検出し緊急停止させ
ることにより、事故の発生を未然に防止することができ
るロール混練装置の安全装置を提供することを目的とし
ている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明のロール混
練装置の安全装置は、上記課題を解決するために、ロー
ル混練装置の作業者の手等に取り付ける電波発信機と、
異なる２箇所以上の所定場所に設置した電波受信機と、
これらの電波受信機で受信した電波に基づいて電波発信
機の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出器が
検出した位置が予め設定された危険領域内かどうかを判
定する危険領域判定手段と、この危険領域判定手段が危
険領域内であると判定した場合に、ロール混練装置の運
転を停止させる運転停止手段とからなることを特徴とす
る。

【００１０】上記の手段によれば、作業者の手等に取り
付けられた電波発信機からの電波を２箇所以上の電波受
信機が受信することにより、位置検出手段がこの電波発
信機の位置を検出するので、作業者の手等の位置を常時
監視することができる。そして、予めロール混練装置の
ロール間付近に危険領域を設定しておけば、作業者の手
がこのロール間に接近し巻き込まれるおそれが生じた場
合に、危険領域判定手段がこれを判定し、運転停止手段
によってロール混練装置の運転を停止させることができ
る。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１２】図１〜図３は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は安全装置のブロック図、図２はロー
ル混練装置を設置した作業室の平面配置図、図３は危険
領域に作業者の手が侵入した場合のロール混練装置の平
面図である。なお、図４と図５に示した従来例と同様の
機能を有する構成部材には同じ番号を付記して説明を省
略する。

【００１３】本実施形態では、図２に示すように、作業
室に３台のロール混練装置１１を設置した場合について
説明する。この作業室で混練作業を行う作業者Ａが右手
に嵌めている手袋には電波発信機１が取り付けられてい
る。また、この作業室の三方の隅には電波受信機３（図
２では図示せず）のアンテナ２が設置されている。

【００１４】図１に示すように、上記電波発信機１は、
インパルス状の電波を発信する発信機であり、作業の邪
魔にならないように十分に小型化されて手袋に取り付け
られ、電池等によって駆動されるようになっている。な
お、この電波発信機１は、手袋に限らず、リストバンド
風にして手首に直接取り付けてもよいし、その他任意の
方法で作業者Ａの手や指，手首又は腕の先に取り付ける
ことができる。

【００１５】この電波発信機１から発信された電波は、
上記３箇所に設置されたアンテナ２を介して３個の電波
受信機３でそれぞれ受信される。そして、これら３個の
電波受信機３で受信された受信信号は、３個の到達時間
測定回路４にそれぞれ送られる。各到達時間測定回路４
は、同じクロックパルス発生器５から送られて来るクロ
ックパルスを等しいタイミングで受け取るようになって
いて、随時適当なタイミングで同時に電波受信機３がイ
ンパルス状の電波を受信するまでの間のクロックパルス
のパルス数をカウントすることにより、電波発信機１と
アンテナ２との間の距離をそれぞれ測定する。

【００１６】上記３個の到達時間測定回路４で測定され
た各距離データは、１個の演算回路６に送られる。演算
回路６は、各アンテナ２と電波発信機１との距離から演
算によって電波発信機１の位置を検出する。即ち、例え
ば作業室内を平面的に座標化し、各アンテナ２の設置位
置を中心として距離データに応じた半径の円を描けば、
これらの円の交差部を電波発信機１の位置として検出す
ることができる。なお、各アンテナ２と電波発信機１と
の間の絶対的な距離が測定できる場合には、作業室の一
面の壁の両側２箇所にアンテナ２，２を設置するだけ
で、この作業室内では円が必ず１箇所で交差するので、
このような平面的な位置を検出することが可能となる。
そして、この場合には、３箇所目のアンテナ２を利用し
て、検出位置の誤差を修正したり、高さを考慮した３次
元的な位置を検出することができる。しかし、通常は、
電波発信機１が発信するインパルスとクロックパルス発
生器５のパルスとを完全に同期させることができないの
で、電波発信機１との間の絶対的な距離を測定すること
はできない。このため、電波発信機１がインパルスを発
する時刻も未知数とする必要があるため、本実施形態の
ようにアンテナ２を３箇所に設置して平面的な位置を検
出する。なお、この場合にも、アンテナ２を４箇所以上
設置して、電波受信機３と到達時間測定回路４も４個以
上ずつ設ければ、電波発信機１の３次元的な位置を検出
したり検出精度を高めることは可能である。

【００１７】上記演算回路６によって検出された電波発
信機１の位置データは、判定回路７に送られる。判定回
路７には、危険領域設定回路８で設定された危険領域Ｃ
のデータも入力される。本実施形態では、図２にハッチ
ングで示すように、この危険領域Ｃを各ロール混練装置
１１におけるロール１２，１２間の周辺の領域に設定し
ている。そして、危険領域設定回路８は、予め作業室内
の各ロール混練装置１１の設置状態に応じて、特定の領
域を座標によって範囲指定することにより、この危険領
域Ｃを設定する。判定回路７は、演算回路６から送られ
て来る位置データが、この危険領域設定回路８で設定さ
れた危険領域Ｃの領域内かどうかを判定し、この判定結
果に応じた制御信号を各ロール混練装置１１に送る。即
ち、電波発信機１の検出位置が危険領域Ｃ内であると判
定した場合には、ロール混練装置１１に運転停止を指示
する制御信号を送り、危険領域Ｃ外の場合には運転続行
を指示する制御信号を送る。ロール混練装置１１は、運
転続行を指示する制御信号が送られて来る場合にはその
まま運転を続行するが、運転停止を指示する制御信号が
送られて来ると、ロール１２，１２の回転を緊急停止さ
せて運転を停止するようになっている。ここで、運転を
停止するのは、ロール１２，１２の回転を緊急停止させ
ることが主目的であるため、モータ１７の電源をしゃ断
する場合に限らず、伝動装置１６が動力の伝動をしゃ断
するような場合も含まれる。また、ロール１２，１２の
回転を緊急停止させるために、ブレーキによる制動力を
加えるようにすることもできる。なお、運転停止を指示
する制御信号は、当該電波発信機１が侵入した危険領域
Ｃのあるロール混練装置１１にのみ送るようにしてもよ
いし、念のため全てのロール混練装置１１に送るように
してもよい。

【００１８】上記構成により、図３に示すように、混練
作業中に作業者Ａの右手がロール混練装置１１の危険領
域Ｃ内に侵入すると、判定回路７が運転停止を指示する
制御信号をロール混練装置１１に送る。危険領域Ｃは、
ロール１２，１２の回転に巻き込まれるおそれのある危
険な領域であり、作業者Ａは、通常の作業では手を差し
入れる必要がないため、不注意などによりこのような危
険領域Ｃに右手が侵入する。しかし、ロール混練装置１
１は、運転停止を指示する制御信号を受け取ると、直ち
にロール１２，１２を緊急停止させる。従って、作業者
Ａの右手がロール１２，１２の回転に巻き込まれる前
に、ロール混練装置１１の運転を確実に停止させること
ができ、事故の発生を未然に防止することができる。

【００１９】本実施形態の安全装置では、電波発信機１
の位置を少なくとも１０ｃｍ程度の精度で検出しなけれ
ばならないので、クロックパルス発生器５が発生するク
ロックパルスの周波数はＧＨｚオーダのものを用いる必
要がある。しかし、電波発信機１が発信したインパルス
とクロックパルスとの位相差を測定するようにすれば、
この周波数をある程度低くすることができる。

【００２０】また、電波発信機１が発信したインパルス
とクロックパルスとの同期を取るために、電波発信機１
がクロックパルス発生器５から発信された電波に応答し
てインパルス状の電波を発信するようにしてもよい。さ
らに、このようなパルス以外の波形を用いることもでき
る。

【００２１】また、上記実施形態では、電波発信機１と
各アンテナ２間の距離に基づいて位置を検出したが、船
舶の双曲線航法と同様に、距離の差に基づいて位置を検
出することもできる。即ち、電波発信機１から２個のア
ンテナ２，２までの距離の差を測定し、これら２個のア
ンテナ２，２の設置位置を焦点とする双曲線（２焦点か
らの距離の差が一定の曲線）を描き、組み合わせの異な
る２個のアンテナ２，２に基づく複数の双曲線の交差部
から電波発信機１の位置を検出することもできる。この
場合、電波発信機１が発信するインパルスとクロックパ
ルス発生器５が発生するクロックパルスとの同期を全く
考慮する必要がなくなる。

【００２２】また、電波発信機１が発信した電波を受信
する際に、発信源の角度を正確に測定することができる
場合には、複数の位置で測定した角度に基づいてこの電
波発信機１の位置を検出することもできる。さらに、こ
の位置検出は、電波を利用した他のいずれの技術を利用
してもよい。

【００２３】ところで、上記実施形態では、各ロール混
練装置１１におけるロール１２，１２間の周辺の平面的
な領域を危険領域Ｃとして設定したが、作業者Ａは、混
練作業の間に、グリップ２０のねじを緩めて仕切板１
９，１９の間隔を調整する場合があり、この際には手が
危険領域Ｃ内に侵入せざるを得ない。ただし、このとき
作業者Ａの手は、危険領域Ｃ内ではあってもロール１２
よりも十分に上方にあるので特に危険はない。そこで、
電波発信機１の位置を３次元的に検出する場合には、危
険領域Ｃの高さ方向をロール１２から比較的近い上方ま
でに限定すれば、このような仕切板１９，１９の調整作
業の際にロール混練装置１１が運転を停止してしまう不
都合を解消することができる。また、例えばロール混練
装置１１の足元に設けた操作スイッチを操作している間
は、判定回路７から運転停止を指示する制御信号が送ら
れて来ても運転を停止しないようにしておけば、作業者
Ａが仕切板１９，１９の調整作業を行う場合にのみこの
操作スイッチを足で踏み込むことにより不要な運転停止
を回避することができる。

【００２４】また、上記実施形態では、作業者Ａの右手
にのみ電波発信機１を取り付けたが、両手に取り付ける
こともできる。また、複数の作業者Ａにこの電波発信機
１を取り付けることもできる。これらの場合、各電波発
信機１からの電波をインパルスのタイミングや周波数等
で区別し、各電波発信機１ごとに個別に位置検出を行う
ことにより、いずれかの電波発信機１が危険領域Ｃ内に
侵入した場合にロール混練装置１１の運転を停止させる
ことができる。

【００２５】なお、本発明では、電波発信機１からの電
波を利用して作業者Ａの手の位置を検出したが、この手
に圧電振動ジャイロ等の加速度センサを取り付け、ここ
で検出した加速度を随時積算することにより位置を検出
することも可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のロール混練装置の安全装置によれば、作業者の手がロ
ール間に巻き込まれる等の危険を事前に検知してロール
混練装置の運転を停止させるので、重大事故の発生を未
然に防止することができ、安全性の高い作業環境を提供
することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、安全
装置のブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、ロー
ル混練装置を設置した作業室の平面配置図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、危険
領域に作業者の手が侵入した場合のロール混練装置の平
面図である。

【図４】従来例を示すものであって、ロール混練装置の
構造を説明するための縦断面側面図である。

【図５】従来例を示すものであって、ロール混練装置の
平面図である。

【符号の説明】

１ 電波発信機 ３ 電波受信機 ４ 到達時間測定回路 ６ 演算回路 ７ 判定回路 １１ ロール混練装置 Ａ 作業者 Ｃ 危険領域

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロール混練装置の作業者の手等に取り付
   ける電波発信機と、 異なる２箇所以上の所定場所に設置した電波受信機と、 これらの電波受信機で受信した電波に基づいて電波発信
   機の位置を検出する位置検出手段と、 この位置検出器が検出した位置が予め設定された危険領
   域内かどうかを判定する危険領域判定手段と、 この危険領域判定手段が危険領域内であると判定した場
   合に、ロール混練装置の運転を停止させる運転停止手段
   とからなることを特徴とするロール混練装置の安全装
   置。