Cobosafe CBSF 協働ロボット衝撃力測定器

協働ロボットの安全性の検証に使用します。製品開発時の試験やロボットの始業前点検など、現場での衝撃力の測定に適した測定器です。

特徴

CBSFシリーズは国際規格TS15066で定められた身体部位ごとに規定されているバネが内蔵されており、過渡的および準静的な接触を測定するための測定器です。

　協働ロボットとは、柵を必要とせず人と協働して作業をするロボットです。そのため、潜在的に人との接触による事故が発生するリスクを持ち合わせています。

　2018年3月に中央労働災害防止協会が発行した「機能安全活用実践マニュアル産業用ロボットシステム編」では、協働ロボットの製造者、システムインテグレーターおよび使用者は、リスクアセスメントを実施し、衝撃力の最大値をISO/TS15066, TSB0033規格に適合させる努力義務があります。

　CoboSafe CBSFシリーズは協働ロボットの安全性の検証に最適です。リスクアセスメントで必要とする身体部分に応じて型式を選択し、製品開発時の試験やロボットの始業前点検などで、衝撃力が測定できる測定器です。メーカーが発行する校正証明書により、性能が保証されています。また、収納ケースが付いているので保管や持ち運びに便利です。

　測定データーがディスプレイに表示され、USBポートを介してオプションのソフトウェアCoboSafe-Visionでパソコンに取り込み、解析と報告書を作成することができます。 温度センサーと湿度センサーを内蔵しており、100回の測定データーを内部メモリーに格納することができます。 小型なので、より現実的な場所で測定を行うことができます。

　本体に格納された測定データーを取り出すには、ソフトウェアCoboSafe-Visionが必要です。

• カタログ
• CoboSafe-10～150 選択表
• 製造元 : GTE Industrieelektronik GmbH（独）

規格とガイドライン

ISO/TS15066 (TSB0033) 規格で定められた衝撃力の条件

• 過渡的接触（Transient）
  人体部位がロボット可動部により衝突され、接触した身体を挟み込みや捕捉されることなく、ロボットが戻るまたは人体を引っ込められることができる状況。
• 準静的接触（Static）
  人体部位がロボットシステムの可動部と他のワークセルの固定部、もしくは可動部との間に補足された状態で挟み込まれているまたは押しつぶされている状態。

衝撃力

衝撃力は力と圧力の数値を測定し評価します。

• 力(Force:表記 [ F ])
  単位はニュートン [ N ] です。
  質量 m [ kg ] の物体が衝突した時の加速度を a [ m / s ^ 2 ] とするとF = m x a [ N ]となります。
• 圧力（Pressure：表記 [ P ]）
  面積あたりにかかる力のことです。
  面積が S [ cm² ] の物体に F [ N ] の力が加わると、圧力 P ( N / cm² ) はP = F / S [ N / cm² ]となります。

K1圧力エレメントを使用した測定

　ISO/TS15066では体の部位毎にK2スプリングのばね定数が定義されています。しかし測定器の表面は金属なので、実際の人体と違い衝撃力が大きく出る傾向があります。 このため、より実際の人体に近い条件で測定するためのガイドラインを、ドイツ法定労災保険組合が発行しています。

　このガイドラインは、測定の際に衝撃吸収のためにK1圧力エレメントを使用することを指定しています。これは、体の部位ごとに硬さがゴムの硬度（Shore A）で規定されています。 K1圧力エレメントは、SH-10(緑)・SH-30(青)・SH-70(赤)の3種類で1組です。メーカーは、1年程度で新しいものを使用するよう推奨していますが、目視で著しい変形や劣化がある場合には、新しいものと交換してください。

また、一緒にマイクロファイバークロスを使用することができます。これは、圧力測定フィルムが折れて、異常に高い値が計測されないように、圧力測定フィルムの上にかぶせて使用します。 マイクロファイバークロスは、K1圧力エレメントに付属しています。

 

 

 

リスクアセスメント

　リスクアセスメントは、職場の潜在的な危険性または有害性を見つけ出し、これを除去、低減することです。 労働安全衛生マネジメントシステムに関する指針では、「危険性又は有害性等の調査及びその結果に基づき講ずる措置」の実施、 いわゆるリスクアセスメント等の実施が明記されていますが、 2006年（平成 18年） 4月 1日以降、 その実施が労働安全衛生法第 28条の 2により努力義務化されました。また、その具体的な進め方については、同条第2項に基づき、 「危険性又は有害性等の調査等に関する指針」が公表されています。

　従来の労働災害防止対策は、発生した労働災害の原因を調査し、類似災害の再発防止対策を確立し、各職場に徹底していくという手法が基本でした。 しかし、災害が発生していない職場であっても潜在的な危険性や有害性は存在しており、 これが放置されると、いつかは労働災害が発生する可能性がありました。 技術の進展等により、多種多様な機械設備や化学物質等が生産現場で用いられるようになり、その危険性や有害性が多様化してきました。 これからの安全衛生対策は、自主的に職場の潜在的な危険性や有害性を見つけ出し、 事前に的確な対策を講ずることが不可欠です。

 

 

ISO/TS15066 (TSB0033) 規格で定められた協働ロボットと人体の衝撃力の上限値とFB HM-080が定めるK1圧力エレメントの定数

部位番号	過渡的接触と準静的接触の最大値（許容値）TSB0033附属書A								ドイツ法定労災保険組合 FB HM-080
	人体部位		正面/背面	準静的接触		過渡的接触		ばね定数 [N/mm]	K1圧力エレメント (Shore-A/厚さmm)
	人体区域	特定局部		圧力 [N/cm2]	力 [N]	圧力 [N/cm2]	力 [N]
1	頭部・額	額の中央部	正面	130	130	許容不可		150	70 / 7
2		側頭部	正面	110
3	顔	咀嚼筋	正面	110	65			75	70 / 7
4	首	頚椎	背面	140	150	280	300	50	70 / 7
5		第七頚椎	背面	210		420
6	背中・肩	肩関節	正面	160	210	320	420	35	30 / 14
7		第五腰椎	背面	210		420
8	胸	胸骨	正面	120	140	240	280	25	70 / 7
9		胸筋	正面	170		340
10	腹	腹筋	正面	140	110	280	220	10	10 / 21
11	骨盤	骨盤骨	正面	210	110	420	220	25	70 / 7
12	上腕 肘関節	三角筋	背面	190	150	380	300	30	30 / 14
13		上腕骨	背面	220		440
14	下腕 手首関節	橈骨	背面	190	160	380	320	40	70 / 7
15		前腕筋	背面	180		360
16		上腕神経	正面	180		360
17	手・指	利き手人差し指の腹	正面	300	140	600	280	75	70 / 7
18		利き手でない人差し指の腹	正面	270		540
19		利き手の人差し指の末端関節	背面	280		560
20		利き手でない人差し指の末端関節	背面	220		440
21		拇指球	正面	200		400
22		利き手の手のひら（掌）	正面	260		520
23		利き手でない手のひら（掌）	正面	260		520
24		利き手の手の甲	背面	200		400
25		利き手でない手の甲	背面	190		380
26	大腿・膝	大腿筋	正面	250	220	500	440	50	30 / 14
27		膝頭	正面	220		440
28	下腿	脛（すね）の中心	正面	220	130	440	260	60	30 / 14
29		脹脛筋（ふくらはぎ）	背面	210		420

製品仕様

型式	CBSF-10	CBSF-25	CBSF-30	CBSF-35	CBSF-40	CBSF-50	CBSF-60	CBSF-75	CBSF-150
外観
身体部位	腹部	骨盤・胸	上腕部・肘	背中・肩	下腕・手首	腿・膝・首	足下部	手・指・顔	頭蓋・額
測定範囲 [N]	20 ∼ 300	20 ∼ 500	20 ∼ 400	20 ∼ 500	20 ∼ 500	20 ∼ 500	20 ∼ 500	20 ∼ 500	20 ∼ 500
バネ定数 [N/mm]	10	25	30	35	40	50	60	75	150
測定部の外形 [mm]	φ80
測定精度	±3%FS
測定確度	±1%FS
サンプリング時間	1ms
内部メモリー容量	約100測定
消費電力	500 mA
インターフェイス	USB Micro B
使用環境	温度：+10 ∼ +30℃ ・ 湿度：20 ∼90%（結露無きこと）
保管条件	温度：+10 ∼ +30℃ ・ 湿度：20 ∼90%（結露無きこと）
保護等級	IP10
外形寸法[mm]	φ80
外形高さ[mm]	107	89	75.5	76	73.5	65	64	62	60
重量[g]	935	840	770	775	780	730	740	745	760