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Cobosafe CBSF Basic ハンドヘルド型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-Basicは、協働ロボットの過渡的および準静的な接触の力を測定するためのハンドヘルド型衝撃力測定器です。

Cobosafe CBSF Basic ハンドヘルド型協働ロボット衝撃力測定器

　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。

　グラフと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。

　75N/mm のバネが内蔵されており頭部を除くさまざまな身体部位の衝撃力を測定できます。

　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。

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

協働ロボット衝撃力測定器　過渡的接触と準静的接触
  • 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

協働ロボット衝撃力測定器　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FB HM-080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。

 

 

 

 

協働ロボット衝撃力測定器　身体モデルにおける接触箇所

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

仕様

項目 仕様
測定範囲 20 ∼ 500 N
バネ定数 75 N / mm
測定部の外形 80 mm Φ
測定精度 ± 3 % F.S.
測定確度 ± 1 % F.S.
サンプリング時間 1 ms
内部メモリー容量 100 測定
消費電力 500 mA
PC インターフェース USB　MINI-B
使用環境 + 10 ℃ ∼ + 30 ℃・20 ∼ 90 %（ 結露なきこと ）
保管条件 + 10 ℃ ∼ + 30 ℃・20 ∼ 90 %（ 結露なきこと ）
保護等級 IP20
外形寸法 310L × 80W × 50H mm
重量 1,400 g

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