労働安全コンサルタント試験 2019年 産業安全一般 問18

工作機械等のフェールセーフ化




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合格

 このページは、2019年の労働安全コンサルタント試験の「産業安全一般」問題の解説と正答を示しています。

 解説文中の法令の名称等は、適宜、略語を用いています。また、引用している法令は、読みやすくするために漢数字を算用数字に変更するなどの修正を行い、フリガナ、傍点等は削除しました。

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2019年度(令和元年度) 問18 難易度 やや詳細な内容を問うているが、予め学習すべき範囲からの出題である。正答できなければならない。
工作機械のフェールセーフ

問18 工作機械等の制御機構のフェールセーフ化に関する次の記述のうち、適切でないものはどれか。

(1)ボタンを押して接点を閉じる動作に続けて、ボタンを離して接点を開く動作を行ったときに初めて起動信号又は始動信号を発生させる。

(2)起動操作によって自己保持回路が作動して自己保持を開始し、作業者が停止操作を行ったとき又は安全装置が作動したとき等には自己保持を解除し、機械の再起動を防止する。

(3)安全情報は低エネルギー状態に、危険及び故障を通報するための信号は高エネルギー状態に対応させる。

(4)作業者が非常停止装置を操作するときの力、作業者が可動ガードを開くときの力、機械の可動部がスイッチと接触するときの力等を直接利用して、ノーマルクローズ型スイッチの接点を強制的に引き離し、労働災害を発生させない形で機械を停止させる。

(5)相反するモード(正モードと負モード)のスイッチを2個設けて、ガード開閉の正常性を監視し、正常でないときは労働災害を発生させない形で機械を停止させる。

正答(3)

【解説】

本問は「工作機械等の制御機構のフェールセーフ化に関するガイドライン」(以下、本問の解説において「ガイドライン」という。)からの設問である。

(1)適切である。ガイドライン4のイの「オフ確認」である。

【工作機械等の制御機構のフェールセーフ化に関するガイドライン】

 フェールセーフ化の一般的方法

  表2の制御機構には、一般的には、次のような方法によりフェールセーフ化を行うものとする。ただし、故障によって労働災害が発生するおそれのない場合は、この限りではない。

 オフ確認

  ボタンを押して接点を閉じる動作に続けて、ボタンを離して接点を開く動作を行ったときに初めて起動信号又は始動信号を発生させる方法

ロ~ワ (略)

(2)適切である。ガイドライン4のロの「再起動防止」による。

【工作機械等の制御機構のフェールセーフ化に関するガイドライン】

 フェールセーフ化の一般的方法

  表2の制御機構には、一般的には、次のような方法によりフェールセーフ化を行うものとする。ただし、故障によって労働災害が発生するおそれのない場合は、この限りではない。

 (略)

 再起動防止

  起動操作によって自己保持回路が作動して自己保持を開始し、作業者が停止操作を行ったとき又は安全装置が作動したとき等には自己保持を解除し、機械の再起動を防止する方法

ハ~ワ (略)

(3)適切でない。ガイドライン3(4)。危険及び故障を通報するための信号は、安全情報よりも優先させなければならない。

信号が故障したとき、青信号になりっぱなしになると危険である。赤信号を出しっぱなしにした方が安全であろう。すなわち、制御系が故障したとき、誤って安全情報を出すのではなく、危険・故障という情報を出して欲しいわけである。

そのためには、安全情報は高エネルギー状態に、危険及び故障を通報するための信号は低エネルギー状態に対応させるべきなのである。

例えば、バネが緩んでいるときに「A信号」、なんらかの力で縮んでいるときに「B信号」を出すシステムがあると考えよう。このシステムが故障したとき、バネが緩んでしまうことの方が多いのである。バネは緩んでいるときの方が蓄えられているエネルギーは低い。そこで、「A信号」に危険・故障情報を割り当てるのである。

【工作機械等の制御機構のフェールセーフ化に関するガイドライン】

 フェールセーフ化の原則

(1)~(3) (略)

(4)安全情報は高エネルギー状態に、危険及び故障を通報するための信号は低エネルギー状態に対応させ、危険や故障を誤って安全と通報しないようにするものとする。

(5)及び(6) (略)

(4)適切である。ガイドライン4のニ「強制引き離し」による。

【工作機械等の制御機構のフェールセーフ化に関するガイドライン】

 フェールセーフ化の一般的方法

  表2の制御機構には、一般的には、次のような方法によりフェールセーフ化を行うものとする。ただし、故障によって労働災害が発生するおそれのない場合は、この限りではない。

イ~ハ (略)

 強制引き離し

  作業者が非常停止装置を操作するときの力、作業者が可動ガードを開くときの力、機械の可動部がスイッチと接触するときの力等を直接利用して、ノーマルクローズ型スイッチの接点を強制的に引き離し、労働災害を発生させない形で機械を停止させる方法

ハ~ワ (略)

(5)適切である。ガイドライン4のホ「相反モードによる監視の利用」による。

【工作機械等の制御機構のフェールセーフ化に関するガイドライン】

 フェールセーフ化の一般的方法

  表2の制御機構には、一般的には、次のような方法によりフェールセーフ化を行うものとする。ただし、故障によって労働災害が発生するおそれのない場合は、この限りではない。

イ~ニ (略)

 相反モードによる監視の利用

  相反するモード(正モードと負モード)のスイッチを二個設けて、ガード開閉の正常性を監視し、正常でないときは労働災害を発生させない形で機械を停止させる方法

ヘ~ワ (略)

2020年01月04日執筆