安全の実現│金陵電機のめざす安全とは（クレーンなど産業設備について）

安全の実現│金陵電機のめざす安全とは

テレコン（遠隔制御無線装置）の安全ポリシー

安全の実現を第一に考えた、無線製品の開発をしています。

テレコン装置は、天井クレーン・ホイスト・チェーンブロック装置や、搬送台車やトラバーサー、また、ブルドーザーやローラー車など、工場や建設現場で多くの設備や機械を操縦する無線制御コントローラーとして使用されています。これらの設備を遠隔から無線操作するからこそ、安全性への様々な配慮が求められます。当社では日頃より徹底した現場リサーチを実施し、ヒヤリハットや事故事例、注意事項、作業内容、また、お客様からの安全に関するご要望を実現してきた経験から、様々な機能をフェールセーフやフールプルーフ思想を考慮して開発・製造しています。お客様の安全が実現し、安心してご使用していただけるように日々努めています。

故障時にも安全な挙動を実現するフェールセーフ設計

どのような機器でも故障はおこります。故障時には致命的な事故に繋がらないよう安全に停止する状態に移行するように、フェールセーフ思想に基づく設計が求められます。無線通信面で故障があった場合は通信エラーとして素早く検知し接点出力を停止します。また、機構部に故障があった場合でも危険な状態にならないように様々な安全を考慮しています。

１．ゼロ信号

ハイパーテレコンでは、スイッチの故障やリレーの溶着による誤動作を防ぐため、各操作スイッチには【ON信号】とOFFを意味する【ゼロ信号】が各々設けられています。ゼロ信号は操作をONしていないことを表す信号です。このゼロ信号の停止と、ON信号の両方を確認することで接点出力を出すようにすることで、故障や溶着によりON信号が出力されても、ゼロ信号が停止しない限り、接点から出力されないように設計しています。また、各ゼロ信号は起動時にも全て確認し、異常があれば操作を開始できないよう設計しています。

２．傾斜検出・落下検知

操作中の転倒による誤操作や、想定外の状態での操作が行われた場合、無線信号を停止することで誤操作を防止します。これにより正常に操作ができない状態になっても安全に停止しヒヤリハットを防止できます。

３．緊急停止機能

操作中に危険な状態になり、操作対象物を素早く確実に停止したい場合、緊急停止スイッチなどの停止機能により、操作信号より優先して停止することができます。

無線の電波断・混信対策

工場や建設現場では無線機器の電波を始め、大型機械の動作ノイズなどによる混信トラブルへの対策が必須です。混信対策として、周辺で近似した周波数の電波を使用している場合には、この電波を検知し制御器から無線通信を開始しない「キャリアセンス機能」を搭載しています。電波が途切れた場合は操作対象物への接点出力を停止します。また、電波妨害や混信などにより電波強度が不十分だったり、安定した通信ができない場合にも接点出力を停止するように設計しています。

１．アドレス機能

送信機から送られた無線データを受信装置が受信するときに、受信装置に個別に与えられた固有識別番号（アドレス）を確認するアドレス照合により、異なる送信機から送られた信号や、外来電波などによる影響を受けずに、決められた送信機からの信号のみを受信することができます。

２．信号チェック機能

無線データに伝送データの誤り検出機能として、無線信号にCRCをもたせることにより、受信データに誤りがないかを判断する機能を有しています。この様なデジタル伝送特有の検出方法により、有効な信号以外はすべてシャットアウトして信頼性を高めています。

フールプルーフ思想に基く誤操作防止機能・安全対策

人間が操作する機器では、誤操作や意図しない操作スイッチへの接触が起こる可能性があります。そのため、テレコンではフールプルーフ思想を基にした対策をしています。

例えばユニバーサルハンドルでは、意図しない接触などでハンドルが倒れても操作対象の設備が誤って動作しないように、頭部に設けられたスイッチを押しながらハンドルを倒さないと操作信号を出力しないようになっています。

１．インターロック機能

インターロックとは一定の条件を満たさなければ動作しない回路構成のことです。弊社のインターロックには、主に「主電源投入インターロック」と「正逆インターロック」の２パターンがあり、お客様の要望に合わせて、これらを組み合わせた回路を構成して安全性を高めています。

２．主電源投入インターロック

主電源投入インターロックは制御器の電源を入れるときに、全ての動作信号がOFFでなければ始動しない機能です。操作信号が入った状態で、操作スイッチをONにした場合、ONと同時に設備が動きます。このようなことが無いように、操作信号が入っていると電源投入ができないようにしています。

３．正逆インターロック

正逆インターロックは相反する動作信号を同時に操作しても、出力しないようにする機能です。

クレーンの例として、巻上げ・巻下げや東・西と言った逆性の操作を同時にしたときに、双方の信号を停止する機能です。これにより想定外の挙動を防止するとともに、被操作体への負荷も防ぐことができます。

メンテナンス、保守性の追求

１．メンテナンス情報記録

ハイパーテレコンでは、モニタユニットを使用することで、制御器から送られてきた操作信号、受信装置の出力信号、電波状態、無線伝送エラーなどをメモリカードに記録することが可能です。

２．サージアブソーバ

ハンディテレコンシリーズでは、出力接点保護用のサージアブソーバを内蔵することにより、リレー溶着の発生を軽減しています。

３．容量に余裕のあるリレーを搭載

受信装置の出力に使用しているリレーは、使用される環境に対して容量に余裕をもたせたリレーを使用しています。リレー溶着などの故障を減らし安全に使用できます。

４．エラー情報

ハンディテレコンシリーズでは、故障が発生した場合、7セグメントLEDランプにより操作者に異常をつたえます。故障の状態を識別することができ、保守作業の作業性が向上します。

５．保守メンテナンス性

ハイパーテレコンでは、各部がユニット構造になっているため、保守メンテナンスをユニット単位で行えます。ユニット単位で修理して、適切にメンテナンスを行うことで、長期間、安全にご使用いただくことができます。

お客様に合わせたカスタマイズ性

安全に対する対策はお客様の環境によりさまざまです。金陵電機のテレコンでは、お客様の設備や作業環境、電波環境を理解し、お客様の環境に併せた上で、安全にご使用いただけるように、無線周波数、安全回路、操作スイッチなどのカスタマイズを行います。

１．制御器のカスタマイズ

ハイパーテレコンでは、制御器のスイッチをどの位置に、どのスイッチを配置するかを自在に変更することができます。また、操作名称も操作していても摩擦で削れ見えにくくなりにくいように、アルミの板に彫刻をして表示するようにしています。

２．受信装置のカスタマイズ

ハイパーテレコンでは、都度、リレー出力の回路図で、各種安全インターロック回路を設計しています。また、電波環境に合わせたアンテナの種類や設置方法など、お客様の要望に合わせた、個別設計をすることにより、作業環境や使用設備に合わせた柔軟なカスタマイズが可能となります。

一般社団法人日本クレーン協会　寄稿記事

金陵電機（株）の安全に対する取り組みやノウハウを一般社団法人日本クレーン協会の機関紙に掲載しています。

クレーン操作を無線化する際の，クレーン本体の構造要件やその管理・運転等だけでなく，無線操縦装置に関する要件も規定している、2004年に日本クレーン協会が制定した、「無線操作式クレーンの安全に関する指針」（JCAS1002-2004）の内容や、実際の無線操縦装置がどのようにこの指針に基づいて安全機能を実現しているか、指針の解説で参照しているJIS B9960-1：1999「機械類の安全性―機械の電気装置―第１部：一般要求事項」との関連などを，安全，運転，保守について基本的な遵守事項と，より安全を確保するための推奨事項を記載しています。