パレタイザーの安全対策

ここでは、パレタイザーを安全に使用するために知っておきたい安全規格について紹介します。安全対策をするべき理由をはじめ、安全対策に関する法令や規格、要求される機能、事故事例などについてまとめているため、導入する際の参考にしてください。

安全対策をするべき理由

パレタイザーをはじめとした産業用ロボットは、上手く活用することで現場の省人化や省力化、生産性の向上などの大きなメリットを得られる心強い存在です。一方で、産業用ロボットは人の何倍もの出力で稼働することから、安全対策が不十分なまま運用をしてしまうと大きな事故につながりかねません。

産業用ロボットによる労働災害は年間で30件前後発生しており、その過半数が挟まれ・巻き込まれや激突されるといった比較的重篤な事故です（※）。作業者が安心してロボットと協働できる環境を整えるためにも、現場での安全対策が重要となります。

※参照元：中央労働災害防止協会　機能安全活用実践マニュアル　ロボットシステム編[PDF]
（https://www.mhlw.go.jp/file/06-Seisakujouhou-11300000-Roudoukijunkyokuanzeneiseibu/0000197860.pdf）

ロボットの安全規格要求について

作業者の安全を確保するために、協働ロボットを含む産業用ロボットでは安全対策に関する法令や規格が定められています。産業用ロボットを使用する場合、安全規格に遵守する必要があります。

安全対策を講じる場合は、安全規格に基づく作業手順やルールを事前に定めておくようにしましょう。そうすることで、経験や考え方の異なる作業者の作業効率や事故リスクを均一化できます。

安全対策のポイント

産業用ロボットや協働ロボットを安全に使用するにあたり、安全対策に関する法令と規格を把握しておくことが重要です。代表的な法令と規格のほかに、人とロボットの協働を実現するための環境整備として行われた規制緩和についても紹介します。

安全対策に関する代表的な法令と規格

産業用ロボットの安全対策に関する代表的な法令・規格には次の4つがあげられます。

• 労働安全衛生規則
• ISO10218-1
• ISO10218-2
• ISO/TS15066

労働安全衛生規則とは、労働安全衛生法で定められた措置を、より具体化したルールに落とし込んだものです。労働安全衛生規則では産業用ロボットについての措置として、「教示等」「運転中の危険の防止」「検査等」「点検」の4つの作業に分けて必要な事項が定められています。

そのほかの3つの規格については、製品・サービスの標準化を目的とする国際標準化機構のISOが定めたロボットシステムに関する安全要求事項です。ISO10218-1は産業用ロボットの設計および製造上の安全保障のための要求事項で、ISO 10218-2にはロボットシステムに関する要求事項が述べられています。

ISO/TS15066については協働ロボットに関する安全要求事項で、ISO 10218-1で述べられている協働ロボットに関する内容が補足されています。

80W規制の緩和によって活用しやすい状態に

産業用ロボットの技術進化と製造業へのロボット導入促進を背景に、2013年12月24日に産業用ロボットに関する労働安全衛生規則が改定。これまでは定格出力80W以上のロボットを稼働させる場合は安全柵や囲いを設置する必要がありましたが、安全性を保つための一定条件を満たせば、安全柵や柵の設置が不要になりました。人との協働作業が可能となり、現場におけるロボットの活用の幅が広がっています。

安全のために要求される機能（安全性要求とその規格）

産業用ロボットを安全に稼働させるために、国際標準機構のISOでは産業用ロボットに対して4つの機能を要求しています。それぞれの要求内容は以下の通りです。

安全適合の監視・停止機能

安全適合の監視・停止機能では、ロボットの停止条件が定められています。たとえば作業者が産業用ロボットの可動範囲内にいる場合、産業用ロボットを停止しないといけません。産業用ロボットを再稼働させていいのは、作業者が可動範囲から離れた後です。協働ロボットについては、可動範囲内に作業者がいたとしても停止する必要はなく、作業をそのまま継続できます。

ハンドガイド

ロボットの操作装置であるハンドガイドに関する条件が定められています。安全機能としてハンドガイドに非常停止装置とイネーブルスイッチを搭載する必要があるほか、エンドエフェクタの近くに設置しなければいけません。また、ティーチング（教示作業）中のロボットの移動速度は250mm/sを超えてはならないと定めています。

ロボットの速度と人との間隔の監視

ロボットと人の距離が近くなると事故につながりかねないため、ロボットには安全な速度と人との間隔を保つ機能が求められています。また、速度と間隔に関する不具合が検出した場合に保護停止になる機能も必要です。ロボットの速度は作業者との安全間隔距離を考慮して計算し、十分な距離がとれていれば高速で作業させることも可能となっています。

本質設計または制御による動力と力の制限

ロボットの動力や力を制限する機能について、不具合が発生した場合でも安全機能を喪失させないことが定められています。また、制限値を超えた場合に、ロボットを停止させられる制御設計も必要です。これらの要求を満たしている場合、ロボットと同じ空間で作業ができます。

リスクアセスメントの手順

ロボットを安全に使用するにあたり、ISOではリスクアセスメントの論理的な実行とリスクを低減するための方策を定めています。リスクアセスメントとは、職場の潜在的な危険性または有害性を特定し、リスクの見積もりや優先度の設定、リスク低減措置の決定といった一連の手順のことです。リスクアセスメントを行う場合は、ISOが定めている以下の規格を参考にすると良いでしょう。

• 機械類の制限の決定
  ロボットおよび周辺機器の使用に関し、意図している使用と意図しない誤使用を明確にし、使用上の制限を決定。制限をもとに、ロボットと作業者の協働スペースのレイアウトをはじめ、ロボットの運転寿命や部品の交換寿命、メンテナンスの間隔などを定めます。
• 危険源の同定
  危険源の同定とは、危険源や危険状態、危険事象を特定することです。代表的な危険源には、機械の巻き込みや接触、感電、アーク火災、熱源によるヤケド、場合によっては凍傷などがあります。これらの危険源のチェックリストを作成し、ハザード分析を行います。
• リスクの見積もり・評価
  作業者に身体的障害または健康障害などの危害が発生する確率と危害の重大度を評価し、リスクの低減措置が必要かどうかを検討します。

パレタイザーの点検

点検の重要性

労働安全衛生法で定められている安全基準によれば、パレタイザーをはじめとしたロボットシステムを運用している事業者には、作業開始前点検および定期検査が義務付けられています。さらに点検・検査時に異常が発見された場合は補修を行い、その記録を3年間保存しておかなければいけません。

また、厚生労働省が定めている「産業用ロボットの使用等の安全基準に関する技術上の指針」には、産業用ロボットを運用するうえでの定期点検の基本指針が記載されています。具体的な項目として挙げられているのは、以下の9項目です。

• 主要部品のボルトのゆるみの有無
• 可動部分の潤滑状態その他可動部分に係る異常の有無
• 動力伝達部分の異常の有無
• 油圧及び空圧系統の異常の有無
• 電気系統の異常の有無
• 作動の異常を検出する機能の異常の有無
• エンコーダの異常の有無
• サーボ系統の異常の有無
• ストッパーの異常の有無

※引用元：安全衛生情報センター
（https://www.jaish.gr.jp/anzen/hor/hombun/hor1-7/hor1-7-13-1-0.htm）

産業用ロボットの定期点検を実施しなかった場合、ロボットの故障リスクが高くなるほか、不具合によって作業品質の低下につながる可能性があります。産業用ロボットを安全かつ効率的に運用するためにも、定期的に点検を行うことが重要です。

必要な定期点検の種類

日常的な点検

一般的な機械装置と同じく産業用ロボットも経年劣化するため、部品の消耗などによってトラブルが発生しやすくなります。トラブルを防ぐには、稼働前後のメンテナンスをはじめ、グリース（潤滑油）の拭き取り・補充、部品の劣化確認といった日常的な点検が必要です。

一定周期の大規模点検

産業用ロボットを含む工場内の全システムの稼働を停止して、一定期間ごとに実施する大規模な定期点検です。大規模点検の外部委託先には、メンテナンス専門会社をはじめ、ロボットメーカーやロボットシステムインテグレーターなどがあげられます。業者に外注する場合は年間契約と随時契約の2つがあり、システム構成や仕様によって契約内容・点検項目が異なります。

業者が行う点検内容は、例えばロボットの稼働時確認や搬送ローラーコンベアの動作確認、駆動ベルトやベアリングなどの消耗部品の劣化確認、バッテリー交換、周辺機器の診断など。専門の業者に大規模点検を外注する際は、事前に点検項目を確認しましょう。

定期点検を行うタイミングは？

定期点検を行うタイミングの目安はおおむね以下のようになっています。ただし、パレタイザーやメーカーによって定期点検のタイミングが異なるため、詳しくはメーカーにご確認ください。

メンテナンス内容	周期
ファン清掃・送給装置点検	毎日
フレキシブルコンジット（フレコン）点検 ライナー清掃	毎週
ライナー交換 フレコン交換 フィーダ点検 ロボット年次点検 溶接機出力測定 溶接機年次点検	毎年
本体バッテリー交換	2年
本体グリース交換 トーチ・母材・ケーブル交換	3年
ティーチペンダント（TP）バッテリー交換	4年
オーバーホール実施 メインバッテリー交換 機構部品交換 タイミングベルト交換	使用開始から5年後以降

※引用元：ロボカル
（https://robokaru.jp/fundamental-knowledge/industrial-robot-inspection/）

ロックアウト/タグアウトによる管理

ロックアウト/タグアウトとは

ロックアウト/タグアウトは、設備や機械の点検・修理・メンテナンスを行う作業員の安全を確保するための手順の1つです。

一般的な労働災害の多くが、「機械や設備を停止していなかった」「電源の遮断を行わなかった」「誤作動で再稼働してしまった」「再稼働前の安全確認を怠った」などのうっかりミスやコミュニケーション不足などを原因としています。こうした人為的なミスを回避して安全な作業環境を整えるためにも、ロックアウト/タグアウトの徹底が重要になってくるのです。

動力源の遮断・ロックアウト

ロックアウトは機械や設備の点検・メンテナンスを行う際に、ブレーカーやスイッチ、バルブなどの動力源を遮断し、デバイスを装着・施錠（ロック）することです。

ロックアウトによって、複数人での作業中に誰かが誤って動力源を再稼働させないようにすることが可能。労働災害の多くは機械・設備の停止確認や再稼働前の安全確認の不備が原因とされているため、ロックアウトでヒューマンエラーのリスクを低減させることで、安全な作業環境を整えられます。

警告タグによる停止確認・タグアウト

タグアウトは、ロックアウトを行った箇所に取り付けられる警告タグの一種です。タグには再稼働を禁止する警告が日本語やイラストなどで記されており、機械や設備などが停止・点検中であることを明示する役割を担っています。

タグが取り除かれるまでは、機械や設備などの再稼働は行えません。何らかの理由で再稼働させたい場合は、タグに記載されたロックアウトを実施した人物に連絡する必要があるため、うっかりミスやコミュニケーション不足によるロック解除を防ぐ効果が期待できます。

ロックアウトの安全性をさらに補強するためにも、ロックアウト・タグアウトの併用が推奨されています。

規格や含めるべき要素

労働安全衛生マネジメントシステムの国際規格であるISO45001が2018年3月に発行され、さらに日本産業規格のJISにおいてもISO45001関連の規格が2018年9月に公示されています。これにより現場の安全管理がさらに重要視され、安全管理体制が企業を選ぶ価値基準のひとつになることも考えられます。

ロックアウト/タグアウトに取り組むうえでの手順の参考として、アメリカで企業監査の重要項目のひとつに位置づけられているOSHA（労働安全衛生庁）が定めたロックアウト/タグアウトの手順および手順書に必要な要素を紹介します。

【米国OSHA基準のロックアウト/タグアウトのステップ】

• 1.対象設備にどのようなエネルギーが供給（存在）しているのかを特定する
• 2.実施されている非定常作業をリストアップする
• 3.非定常作業時のエネルギー源におけるロックアウト・タグアウトの手順を作成する
• 4.非定常作業の実施者に上記1～3の教育を行う

【米国OSHAの規格によるロックアウト/タグアウトの手順書に含めるべき要素】

• 1.手順の意図する使用方法の記述
• 2.機械・設備をシャットダウンして危険なエネルギーを制御する方法
• 3.ロックアウト用の錠前・タグ・装置の配置および取り外しの手順
• 4.機械・設備などが適切にロックアウトされたことを確認する方法

ロックアウト/タグアウトを実施するメリット

ロックアウト/タグアウトを実施するメリットとして、まず挙げられるのが労働災害の減少です。多くの労働災害の原因がヒューマンエラーによるものとされているため、適切なロックアウト/タグアウトに取り組むことでヒューマンエラーによる事故を防ぎ、従業員が安全に作業できる環境を整えられます。

労働災害を減らすことは労働力の損失を回避し、事故に伴う生産性や時間、保証にかかるコストの削減につながるメリットも。また、ロックアウト/タグアウトの手順を適切に実行することで、機械や設備などの停止を最小限に抑え、生産性の向上を図る効果も期待できます。

ロックアウト/タグアウトが必要な業務

ロックアウト/タグアウトの徹底が推奨されているのは、労働災害の起こりやすい建設業、第三次産業、製造業です。これらの業種は機械や設備などを取り扱っており、点検・修理・メンテナンスを行う必要があるため、安全対策の実施が求められています。

ロックアウト/タグアウトを適切に実行することで、点検・修理・メンテナンスを行う作業員の安全を確保でき、円滑な業務の遂行にもつながります。ほかの業種でも労働災害につながる点検・修理・メンテナンスを行う際は、ロックアウト/タグアウトの徹底が必須です。

使用される器具や備品等

ブレーカー用ロックアウト

点検やメンテナンスを行っている際に電力が再稼働しないよう、ブレーカーにロックをかける器具です。ブレーカースイッチに合わせて、シングル・二連・三連・サーキット用などの種類が展開されています。

スイッチ用ロックアウト

機械や設備などの誤作動を防ぐために、スイッチにロックをかける器具です。トグルスイッチ対応のもの、非常停止ボタンをはじめとするプッシュボタン対応のものなど幅広い種類があります。

バルブロックアウト

バルブのハンドルを回せないようにロックする器具です。バルブの形状や種類に合わせて選べる、さまざまな種類の製品が販売されています。

コンセント・プラグロックアウト

電力の再稼働を防ぐための器具で、プラグそのものを包み込んでロックするものから、コンセントに差し込めないようにプラグの穴に取り付けるものまで幅広く展開されています。

ロックアウトタグ

ロックアウトしたことを周知するために用いられる警告タグです。外国人労働者向けの英語表記のものも販売されています。ロックアウトした日付や人間、備考などを記載するスペースが設けられているのが一般的です。

パレタイザーの事故で起こる3パターン

パレタイザーの事故で多いのが、巻き込まれ・挟まれ・衝突の3パターンです。

パレタイザーの可動部に手や髪、衣服が巻き込まれる可能性があるほか、ローラー間やパレタイザーと固定面の間などに指や手が挟まれる恐れがあります。また、パレタイザーには作業者との衝突を防ぐためのセンサーが搭載されていますが、パレットや箱などが落下して作業者に衝突する危険性もあるので注意が必要です。

重篤な事故にもつながりかねないため、適切な安全対策が求められます。

不十分な安全対策が原因の事故事例

機械の停止確認が不十分

機械の操作作業中に起こった事例です。吸着エラーを解除しようと装置を停止させないまま裏側の扉を開けたところ、可動部分に右手を挟まれる事故が発生しました。

※参照元：中央労働災害防止協会　産業用ロボットを起因物（小）とする死傷災害発生事例（2017年）[PDF]
（https://www.jisha.or.jp/international/topics/pdf/2017jnf167CSA.pdf）

可動範囲内に立ち入ってしまった

製造ラインのコンベヤ内にあったパネル破片を取り除く作業中に発生した死亡事故の事例。原因は、産業用ロボットを停止させないまま可動範囲内にあるラインコンベヤに接近したため。パネル破片を取り除いていたところ、ロボットのマニプレーターと減速機の間に頭部を挟まれて亡くなってしまいました。

この現場ではロボットとの接触を防ぐ安全柵や囲いが設けられておらず、運転中に可動範囲内に立ち入ることを禁止する措置などもとられていませんでした。また、夜勤での1人作業の安全管理が不十分だったことも、事故の発生原因と言えるでしょう。

※参照元：職場のあんぜんサイト
（https://anzeninfo.mhlw.go.jp/anzen_pg/sai_det.aspx?joho_no=100422）

操作ミス

メーター組立ラインで小ひじ金セット作業を実施していた際、後工程の上ケース締め付け工程のNG処理を行おうと、空パレットを前工程者に要求。しかし、空パレットを流すタイミングが上手くいかず、ワークを掴んだまま供給機がライン上で停止。供給機からワークを取り外そうと操作ボタンを押したところ、ボタンを押し間違えたことでワークが下降し、パレット治具とワークとの間に指を挟まれる事故が発生しました。

※参照元：中央労働災害防止協会　産業用ロボットを起因物（小）とする死傷災害発生事例（2017年）[PDF]
（https://www.jisha.or.jp/international/topics/pdf/2017jnf167CSA.pdf）

安全対策をしっかり行うことで、よりパレタイザーを活用できる

規制が緩和されていることもあり、パレタイザーをはじめとした協働ロボットは以前よりも幅広いシーンで活用できるようになり、導入もしやすくなっています。ただし、人と同じ空間で作業する協働ロボットだからこそ、安全対策は必要不可欠です。

安全対策に関する法令や規格を把握することは、安全性を考慮したロボットシステムの構築にも役立ちます。安全対策をしっかりと講じ、パレタイザーを有効に活用しましょう。

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