JP3155486B2 - ロ−ル混練装置の安全装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シール用ゴム材
の混練作業等に使用するロール混練装置において、作業
者の手等が２本のロ−ル間の危険領域に侵入した場合に
運転を停止させる安全装置に関する。２種以上の材料を
混練する方法として、横並びの２本のロ−ル間に材料を
入れて行う方法が一般的に行われている。特にゴム材料
では、ベ−スゴム、補強材及び加硫材などの各種材料を
ロ−ルによって混練する方法が広く採用されている。図
１０に示すように、ロール混練装置１１は、横並びの２
本のロール１２，１２の周側面を接近させて、これらの
ロール１２，１２を向かい合う周側面が共に下方に向か
うように回転させる。これらのロール１２，１２は、架
台１３上の受皿２４の上方に配置されると共に、この架
台１３の両縁部から立設された側板１５，１５に回転軸
の両端部を回転自在に支持されている。そして、図１１
に示すように、これらのロール１２，１２の回転軸は、
それぞれ伝動装置１６を介してモータ１７に接続される
ことにより回転駆動される。この際、これらのロール１
２，１２は、図１０に示す作業者Ａに近い側の方が他方
よりも速く回転するようになっている。また、これらの
ロール１２，１２の内部には、加熱用に図示しない電熱
ヒータが設けられている。これらのロール１２，１２間
の上方には仕切板移動用バー１８が架設されている。そ
して、この仕切板移動用バー１８に２枚の仕切板１９，
１９が挿通されてロール１２，１２の軸方向に摺動自在
となり、それぞれグリップ２０のねじによって摺動位置
を固定できるようになっている。

【０００２】混練作業の作業者Ａは、原料を混合したゴ
ム材Ｂをこのロール混練装置１１の上方から仕切板１
９，１９の間に投入する。すると、ゴム材Ｂは、ロール
１２，１２の回転に伴ってこれらの間の隙間を通り下方
に送られると共に、回転速度の速い手前側のロール１２
の周面に沿って作業者Ａ側に排出される。作業者Ａは、
この排出されたゴム材Ｂを手で取り、再び上方から仕切
板１９，１９の間に投入する作業を繰り返すことにより
ゴム材Ｂを混練する。この際、作業者Ａは、均一かつ十
分な混練を行うために、排出されるゴム材Ｂを順次巻き
取って筒状にした後に、この筒状のゴム材Ｂを縦方向に
再投入したり、排出されるゴム材Ｂを順次ナイフでカッ
トしながら再投入する。また、この混練作業の間に、必
要に応じてグリップ２０のねじを緩めて仕切板１９，１
９の間隔を調整する。

【０００３】ところで、上記ロール混練装置１１におけ
るロール１２，１２間の隙間は、ゴム材Ｂを混練する場
合であってもわずか数ｍｍ程度であり、最終的に薄いシ
ート状に仕上げる場合には１ｍｍ程度の極めて狭いもの
となる。このため、作業者Ａがゴム材Ｂを手で持って仕
切板１９，１９の間に投入する際に、この手がロール１
２，１２間の隙間に近づき過ぎると、これらの回転に巻
き込まれて狭い隙間に挟み込まれるおそれがある。

【０００４】そこで、従来のロール混練装置１１は、図
１０に示すように、ロール１２，１２の上方にタッチバ
ー３１を設けたり、マイク３２を配置していた。タッチ
バー３１には、これが操作されたことを基部のリミット
スイッチで検知しモータ１７の電源をしゃ断する安全装
置が接続されている。従って、もし作業者Ａが手をロー
ル１２，１２間に巻き込まれた場合に、もう一方の手で
タッチバー３１を押したり引いたりすれば、ロール１
２，１２の回転を緊急停止させることができる。また、
マイク３２には、ここに大きな音声が入力されたことを
検知してモータ１７の電源をしゃ断する安全装置が接続
されている。従って、もし作業者Ａが手をロール１２，
１２間に挟まれて絶叫をあげると、これによってロール
１２，１２の回転を緊急停止させることができる。な
お、上記タッチバー３１に代えて、緊急用紐を張設し、
この緊急用紐が引っ張られたことを検知してモータ１７
の電源をしゃ断する安全装置を接続する場合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
安全装置は、作業者Ａが手を巻き込まれて危険を感じた
り実際に手を挟まれてタッチバー３１等の操作を行った
場合や、この作業者Ａが手を挟まれることにより絶叫を
あげた場合にロール１２，１２を緊急停止させるもので
あるため、重大な事故が発生する寸前やこの事故が起き
た直後に迅速な措置を行うことができるようにしたもの
に過ぎず、事故の発生を未然に防止し得るものではない
という問題があった。

【０００６】この発明は、上記する課題に鑑みてなされ
たものであり、作業者の手がロール間の周辺領域に侵入
したことをセンサによって検出し緊急停止させることに
より、事故の発生を未然に防止することができるロール
混練装置の安全装置を提供することを目的としている。
また、この発明は、ロールが停止している安全な時に、
光電センサに特定の性質の光を受光させて正常に動作で
きるかどうかをテストすることにより、この光電センサ
の故障を未然に発見することができるロール混練装置の
安全装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【課題を解決するための手段】また、請求項１に記載の
発明は、横並びの２本のロールの側周面を接近させて、
これらのロールを向かい合う周側面が共に下方に向うよ
うに回転させたことによりゴム材を混練するロール混練
装置において、少なくとも２本のロール間の周辺の領域
に光を照射する投光器と、ロール混練装置の作業者の手
等に装着するものであり、投光器からの光を受けて特定
の性質の光のみ反射させる検出用反射体と、２本のロー
ル間の周辺の領域からの特定の性質の光のみを受光する
光電センサと、少なくとも１つの光電センサが特定の性
質の光を所定量以上受光した場合に、ロール混練装置の
運転を停止させる緊急停止手段とを備えた安全装置であ
って、ロールの回転が停止している間の適宜時期に、ロ
ール混練装置の運転を開始させない状態に設定し、各光
電センサがそれぞれ少なくとも１回以上特定の性質の光
を所定以上受光するまでは、この運転の開始制限を解除
しない運転開始制限手段が設けられたことを特徴とす
る。

【００１４】この請求項１に記載の発明によれば、例え
ば作業の始業前等のロールの回転が停止している安全な
時期に、運転開始制限手段がロール混練装置の運転を開
始させないように設定する。そして、作業者が検出用反
射体を装着した手を光電センサの前にかざす等の点検作
業を行い、各光電センサがこの検出用反射体からの特定
の性質の光を受光すると、運転開始制限手段が運転の開
始制限を解除するので、ロール混練装置の運転を開始で
きるようになる。従って、いずれかの光電センサが故障
により特定の性質の光を受光できなくなっていた場合
や、この光電センサは受光可能であっても検出回路の故
障により受光したことを検出できなかった場合には、運
転開始制限手段が運転の開始制限を解除しないので、こ
れらの故障により生じる危険を回避することができる。
しかも、光電センサの検査を実際の検出用反射体で行う
ので、作業者が間違った反射体を装着した場合や、この
検出用反射体が汚れ等により特定の性質の光を反射でき
なくなっていた場合にも、運転を開始できないようにす
ることができる。

【００１５】さらに、請求項２に記載の発明は、請求項
１の検出用反射体が、ロール混練装置の作業者の手首に
装着するリストバンドの外周面の全周に設けられ、か
つ、投光器からの光を受けて特定の性質の光のみを反射
させるものであり、この検出用反射体を設けたリストバ
ンドを嵌めて回転させるリストバンド回転支持体と、こ
のリストバンド回転支持体に装着されたリストバンドの
検出用反射体における一部の領域に光を照射するテスト
用投光器と、このテスト用投光器が光を照射する検出用
反射体の領域からの特定の性質の光のみを受光するテス
ト用光電センサと、ロールの回転が停止している間の適
宜時期に、ロール混練装置の運転を開始させない状態に
設定すると共に、リストバンド回転支持体を少なくとも
１回転以上回転させ、このリストバンド回転支持体が回
転している全期間にわたってテスト用光電センサが連続
して特定の性質の光を所定量以上受光しなければ、前記
運転開始制限手段の状態にかかわらず、この運転の開始
制限を解除しない第２運転開始制限手段が設けられたこ
とを特徴とする。

【００１６】この請求項２に記載の発明によれば、事前
にリストバンドをリストバンド回転支持体に装着してお
けば、例えば作業の始業前等に自動的にこのリストバン
ドの検出用反射体を全周にわたって点検することがで
き、一部でも汚れ等により光を反射しない部分がある
と、ロール混練装置の運転を開始させないようにするこ
とができる。従って、作業者は、この検出用反射体の安
全を確認した上でリストバンドを装着し、光電センサに
かざす等の点検作業を行った後に、ロール混練装置の運
転をできるようになる。

【００１７】或は、請求項３に記載の発明は、請求項１
の投光器、又は、請求項２の投光器とテスト用投光器
が、ほぼ直線偏光の光のみを照射するものであり、検出
用反射体が、入射した光の偏光方向を変えて反射させる
ものであり、請求項１の光電センサ、又は、請求項２の
光電センサとテスト用光電センサが、投光器又はテスト
用投光器からの光を検出用反射体又はテスト用反射体で
反射させた場合の偏光方向を有するほぼ直線偏向の光の
みを受光するものであることを特徴とする。

【００１８】この請求項６に記載の発明によれば、投光
器からのほぼ直線偏光の光がゴム材やロール等で反射さ
れた場合には偏光方向が変化しないので、光電センサは
ほとんど受光しないが、作業者の手等に装着した検出用
反射体で反射された場合には偏光方向が変化するので、
光電センサで受光することができる。従って、この安全
装置は、２本のロール間の周辺の危険領域に侵入した作
業者の手等をゴム材やロール等と確実に区別して検出す
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、この発明の具体的実施の形
態について図面を参照して説明する。図１は、この発明
のロール混練装置の安全装置の第１の実施形態を示すブ
ロック図である。なお、図１０と図１１に示した従来例
と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記して
説明を省略する。

【００２０】図１〜図４は本発明の第１実施形態を示す
ものであって、図１はロール混練装置の安全装置のブロ
ック図、図２は光電センサの構造を説明するための部分
断面斜視図、図３は手袋に縫いつけた反射体を示す平面
図である。なお、図１０と図１１に示した従来例及び図
１に示した第１の実施形態と同様の機能を有する構成部
材には同じ番号を付記して説明を省略する。この実施形
態では、図１に示すように、センサのケ−ス５に収容し
た複数個の投光器５ａと複数個の光電センサ５ｂを用い
た場合について説明する。このケ−ス５に収容した光電
センサ５ｂは、図２に示すように、投光器５ａが照射し
た光を反射させて受光する反射型のものであり、これら
投光器５ａと光電センサ５ｂを下方に向けてロール混練
装置１１におけるロール１２，１２間の上方に配置す
る。また、この光電センサ５ｂは、その指向特性をこれ
らロール１２，１２間の周辺の領域に限定し、投光器５
ａもこの指向範囲を含む領域に光を照射するようになっ
ている。また、１組の投光器５ａと光電センサ５ｂの指
向範囲が、図４に示すように、円形Ｄである場合には、
複数の投光器５ａと光電センサ５ｂの組をロール１２の
軸方向に沿わせて配置する。

【００２１】上記ケ−ス５には、図２に示すように、投
光器５ａの前方にＸ方向の直線偏光の光のみを透過する
偏光板５ｃを配置すると共に、光電センサ５ｂの前方に
Ｘ方向とは直交するＹ方向の直線偏光の光のみを透過す
る偏光板５ｄを配置している。従って、投光器５ａから
Ｘ方向の偏光板５ｃを介して照射された光が通常の物体
で反射されて戻って来た場合には、偏光方向がＸ方向の
ままであるため、Ｙ方向の偏光板５ｄを透過できず光電
センサ５ｂでは受光されない。なお、偏光板５ｃ，５ｄ
は、同様の機能を有するものであれば、他の偏光子を用
いることもできる。

【００２２】前記ケ−ス５に収容された光電センサ５ｂ
を用いる場合、図３に示すように、作業者Ａは、検出用
反射体６を手の甲の部分に縫い付けた手袋７を装着して
作業を行う必要がある。検出用反射体６は、表面に微小
な凹状の反射面を多数配置すると共に、これらの反射面
の上面に１／４波長板を配置したものである。反射面
は、頂角が９０°の逆円錐形をなす場合には、入射光を
効率よく入射方向に反射して返し、湾曲した凹状の場合
にも、入射光の一部を確実に入射方向に反射して返すの
で、検出用反射体６の向きにかかわりなく、投光器５ａ
からの光を受けると、これを反射して光電センサ５ｂ側
に確実に返すことができる。また、１／４波長板は、直
線偏光の入射光を透過し裏面の反射面で反射させて再び
透過させると、偏光方向が９０°回転した直線偏光の光
を出射するので、投光器５ａから偏光方向がＸ方向の直
線偏光の光が照射されると、偏光方向がＹ方向の直線偏
光の光が光電センサ５ｂ側に返される。そして、この偏
光方向がＹ方向の光は、偏光板５ｄを透過することがで
きるので、光電センサ５ｂで受光される。なお、反射面
は、微小な凹状ではなく、微小な凸状や反射光を散乱さ
せる平坦面であってもよい。また、１／４波長板は、同
様の機能を有するものであれば、他の光学素子を用いる
こともできる。さらに、これら反射面と１／４波長板の
機能を合わせ持った他の光学素材を用いることもでき
る。

【００２３】上記ケ−ス５に収容した光電センサ５ｂが
受光した受光量は、随時判定回路３に送られるようにな
っている。判定回路３は、送られて来た受光量の値が所
定値を超えたかどうかを判定し、この判定結果に応じた
制御信号をロール混練装置１１の駆動部１１ａに送る。
即ち、受光量が所定値を超えたと判定した場合には、駆
動部１１ａにロール混練装置１１の運転停止を指示する
制御信号を送り、所定値を超えていない場合には運転続
行を指示する制御信号を送る。駆動部１１ａは、運転続
行を指示する制御信号が送られて来る場合にはそのまま
ロール混練装置１１の運転を続行するが、運転停止を指
示する制御信号が送られて来ると、ロール１２，１２の
回転を緊急停止させて運転を停止するようになってい
る。

【００２４】上記構成により、通常のロール混練装置１
１の混練作業中には、ケ−ス５に収容した投光器５ａか
ら照射される偏光方向がＸ方向の直線偏光の光はロール
１２，１２やゴム材Ｂなどで反射されるだけなので、こ
の反射光は偏光方向がＹ方向の偏光板５ｄを透過するこ
とができず、外光による反射光のうちでたまたまＹ方向
の偏光方向を持つ光だけが透過するだけで、光電センサ
５ｂの受光量もわずかなものとなる。しかし、作業者Ａ
の手が不注意等でロール１２，１２間の周辺の領域に侵
入すると、投光器５ａからの光がこの作業者Ａの手に装
着された手袋７の検出用反射体６によって反射され、偏
光方向をＹ方向に変えられると共に光電センサ５ｂ側に
確実に返されるので、この反射光は偏光板５ｄを透過し
て光電センサ５ｂの受光量を増加させる。すると、判定
回路３がこの受光量の増加によって運転停止を指示する
制御信号を駆動部１１ａに送り、駆動部１１ａが直ちに
ロール１２，１２を緊急停止させる。従って、作業者Ａ
の手がロール１２，１２の回転に巻き込まれる前に、ロ
ール混練装置１１の運転を確実に停止させることがで
き、事故の発生を未然に防止することができる。

【００２５】ところで、投光器５ａと光電センサ５ｂを
収容したケ−ス５を、図１０に示した仕切板移動用バー
１８よりも上方に配置する場合には、作業者Ａがグリッ
プ２０のねじを緩めて仕切板１９，１９の間隔を調整す
る際に、手がこの光電センサ５ｂの指向範囲内に侵入す
る。ただし、このとき作業者Ａの手は、ロール１２，１
２間よりも十分に上方にあるので特に危険はない。そこ
で、この場合には、ケ−ス５に収容した光電センサ５ｂ
が受光し得ない不感帯を有する特性のものを使用するこ
とにより、不要な運転停止を回避することができる。ま
た、この第１実施形態では、反射体６を手袋７に縫い付
けたが、リストバンド風にして手首に直接装着するよう
にしてもよいし、その他任意の方法で作業者Ａの手や
指，手首又は腕の先に装着することができる。

【００２６】さらに、この第１の実施形態では、光の偏
光を利用してロール１２，１２やゴム材Ｂからの反射光
と作業者Ａの手に装着した反射体６からの反射光とを識
別したが、光電センサ５ｂを黄色や緑色等のようにロー
ル１２，１２やゴム材Ｂからの反射光の波長成分にはほ
とんど含まれない色の光のみを受光する受光器によって
構成すると共に、検出用反射体６を同じ黄色や緑色等の
光のみを反射する反射テープ等で形成したり、手袋７自
体を反射体６としてこの黄色や緑色等の色調にした場合
にも、同様にロール１２，１２やゴム材Ｂからの反射光
と検出用反射体６からの反射光とを識別することができ
る。この場合の光電センサ５ｂは、特定の波長領域の光
にのみ感度を有するものを使用してもよいし、通常の受
光器の手前に特定の波長領域の光のみを透過するフィル
タを配置してもよい。

【００２７】なお、センサとして、光電センサ５ｂのほ
か静電容量センサや熱線センサが検出した物理量にのみ
基づいて判定回路３が運転停止の制御信号を発している
場合もあるが、他の位置に配置した別のセンサと組み合
わせて、これらの検出結果が所定の条件を満たす場合に
のみ運転停止の制御信号を発するようにすることもでき
る。

【００２８】なお、上記第１の実施例においては、光電
センサ５ｂは、特定の偏光方向の光や特定の色の光を受
光することにより安全装置を動作させるものであるた
め、故障によりこの光電センサ５ｂが光を受光できなく
なっていても、正常時において光を受光していない状態
と区別をすることができない。即ち、光電センサ５ｂが
光を受光することにより異常を検出するタイプの安全装
置では、故障によりこの光電センサが受光時にも光を受
光していな時と同じ出力を行った場合に、故障が発生す
ると安全側に動作を行うフェールセーフの構成を採るこ
とができない。しかも、ロール１２，１２間の周辺の危
険領域は、通常はロール１２の軸方向に沿った長細い領
域であり、多数（例えば１６個）の光電センサをこの領
域に沿って横並びに配置し指向範囲を重複させることが
多いので、これらの内の１個の光電センサのみが故障し
ても、すぐには異常を発見できない場合が多くなる。

【００２９】このため、光電センサ５ｂが故障を起こし
ていることを知らずに作業者Ａが作業を開始することが
あり、危険領域に手が侵入してもロール１２，１２の回
転が停止せず、事故の発生を未然に防止できない場合が
生じる。そこで、更に、この発明のロ−ル混練装置の安
全装置では次の第２の実施の形態と第３の実施の形態に
よりこの問題を解決した。

【００３０】図５〜図６はこの発明の第２の実施形態を
示すものであって、図５はロール混練装置の安全装置の
ブロック図、図６は光電センサの指向範囲を示すための
ロール混練装置の平面図である。

【００３１】この第２の実施形態のロール混練装置の安
全装置では、光の偏光を利用して危険領域への作業者の
手の侵入を検出する光電センサを用いる場合について説
明する。図５に示すように、この安全装置の投光器５ａ
と光電センサ５ｂは、ケース５に収納されてロール混練
装置１１のロール１２，１２間の上方に配置される。ケ
ース５内では、図２に示すように、これらの投光器５ａ
と光電センサ５ｂが対になって下方に向けて配置されて
いる。光電センサ５ｂは、図６に示すように、ロール１
２，１２間の周辺の領域にハッチングで示すような円形
の指向範囲Ｄを有している（図４と同様) 。そして、複
数個の光電センサ５ｂ…をケース５内に適宜間隔で並べ
て配置することにより、各円形の指向範囲Ｄが互いに部
分的に重複しながらロール１２，１２間の周辺の細長い
領域を覆うようになっている。また、各光電センサ５ｂ
と対になる投光器５ａも、それぞれ指向範囲Ｄを含む領
域に光を照射するようになっていて、光電センサ５ｂと
同様に複数個がケース５内に適宜間隔で並べて配置され
る。なお、図６では５個の光電センサ５ｂ…を配置した
場合を示すが、実際にはロール１２，１２間の周辺の危
険領域は軸方向の長さが幅に比べて十分に長いので、も
っと多く（例えば１６個）の光電センサ５ｂ…が配置さ
れる。ただし、１個の光電センサ５ｂの指向範囲Ｄがそ
のままロール１２，１２間の周辺の領域全体を覆うよう
になっている場合には、この１個の光電センサ５ｂを設
けるだけで済むこともあり得る。

【００３２】この第２の実施の形態においても図２に示
すように、上記投光器５ａの前面には、Ｘ方向の直線偏
光の光のみを透過する偏光板５ｃが配置され、上記光電
センサ５ｂの前面には、Ｘ方向とは直交するＹ方向の直
線偏光の光のみを透過する偏光板５ｄが配置されてい
る。従って、投光器５ａからＸ方向の偏光板５ｃを介し
て照射された光が通常の物体で反射されて戻って来た場
合には、偏光方向がＸ方向のままであるため、Ｙ方向の
偏光板５ｄを透過できず光電センサ５ｂでは受光されな
い。なお、偏光板５ｃ，５ｄは、同様の機能を有するも
のであれば、他の偏光子を用いることもできる。

【００３３】上記投光器５ａと光電センサ５ｂを収納し
たケース５は、図２に示すように、ロータリソレノイド
８に取り付けられて、ロール１２に平行な回転軸の回り
に９０°回転させることができるようになっている。ま
た、このケース５が回転する側の側方には、ほぼこのケ
ース５に沿った長板状のテスト用反射体９が配置されて
いる。テスト用反射体９は、ケース５と向かい合う側が
鏡面の反射面になると共に、この反射面の前面に１／４
波長板を配置したものである。１／４波長板は、直線偏
光の入射光を透過し裏面の反射面で反射させて再び透過
させると、偏光方向を９０°回転した直線偏光の光を出
射するものである。従って、このテスト用反射体９は、
ケース５が回転し投光器５ａから偏光方向がＸ方向の直
線偏光の光が照射されると、偏光方向がＹ方向の直線偏
光の光を光電センサ５ｂに返すことになる。

【００３４】この実施形態の安全装置でも、図３に示す
ように、検出用反射体６を手の甲の部分に縫い付けた手
袋７を作業者Ａが手に装着して作業を行う。なお、テス
ト用反射体９の反射面は、検出用反射体６の反射面と同
様のものであってもよい。また、これらの反射面は、微
小な凹状ではなく、微小な凸状や反射光を散乱させる平
坦面等であってもよい。また、テスト用反射体９と検出
用反射体６の１／４波長板は、同様の機能を有するもの
であれば、他の光学素子を用いることもできる。さら
に、これら反射面と１／４波長板の機能を合わせ持った
他の光学素材を用いることもできる。

【００３５】図５に示すように、上記各光電センサ５ｂ
から出力される受光量の信号は、随時緊急停止回路１０
に送られるようになっている。緊急停止回路１０は、少
なくともいずれか１個の光電センサ５ｂから送られて来
た信号の受光量が所定値を超えると、ロール混練装置１
１の駆動部１１ａに運転停止信号を送るものである。駆
動部１１ａは、この緊急停止回路１０から運転停止信号
が送られて来ると、ロール１２，１２の回転を緊急停止
させて運転を停止する。

【００３６】上記各光電センサ５ｂから出力される受光
量の信号は、随時テスト回路２１にも送られるようにな
っている。また、駆動部１１ａは、始動前や作業者Ａが
運転操作を中止する等によりロール１２，１２の回転が
停止している期間に、受光対象切替回路２２にロール停
止信号を送るようになっている。受光対象切替回路２２
は、ロール停止信号が送られて来た期間だけ、ロータリ
ソレノイド８を駆動させて投光器５ａと光電センサ５ｂ
を収納したケース５を９０°回転させると共に、テスト
回路２１に動作可能信号を送る。テスト回路２１は、動
作可能信号が送られて来た期間だけ、各光電センサ５ｂ
から送られて来た信号の受光量が所定値を超えたかどう
かを検査し、いずれか１個の光電センサ５ｂでも受光量
が所定値を超えないものがあると警告を発する回路であ
る。警告は、作業者Ａ等に光電センサ５ｂの故障が分か
るようなものであればどのような手段でもよく、通常は
ランプの点灯やブザー音等を用いる。また、各光電セン
サ５ｂごとに常時緑色に点灯するランプを割り当ててお
き、このテスト回路２１が故障を検出すると、その光電
センサ５ｂに対応するランプを赤色点灯に切り替えるよ
うにしてもよい。さらに、このテスト回路２１は、警告
を発すると同時に、駆動部１１ａに図示しない運転停止
信号を送り、作業者Ａが運転操作をしてもロール１２，
１２が回転できないようにすることが好ましい。

【００３７】上記構成により、通常のロール混練装置１
１の混練作業中には、投光器５ａから照射されるＸ方向
の直線偏光の光がロール１２，１２やゴム材Ｂなどで反
射されるだけなので、この反射光はＹ方向の偏光板５ｄ
を透過することができず光電センサ５ｂに受光されな
い。また、この場合には、外光による反射光のうちでた
またまＹ方向の偏光方向を持つ光がこの偏光板５ｄを透
過することになるが、光電センサ５ｂの受光量はわずか
なものでありほとんど影響はない。しかし、作業者Ａの
手が不注意等でロール１２，１２間の周辺の危険領域に
侵入すると、投光器５ａからの光がこの作業者Ａの手に
装着された手袋７の検出用反射体６によって反射され、
偏光方向をＹ方向に変えられると共に光電センサ５ｂ側
に確実に返されるので、この反射光は偏光板５ｄを透過
して光電センサ５ｂの受光量を増加させる。すると、緊
急停止回路１０がこの受光量の増加によって運転停止を
指示する制御信号を駆動部１１ａに送り、直ちにロール
１２，１２を緊急停止させる。従って、作業者Ａの手が
ロール１２，１２の回転に巻き込まれる前に、ロール混
練装置１１の運転を確実に停止させることができ、事故
の発生を未然に防止することができる。

【００３８】また、ロール混練装置１１の始業前や、作
業中であっても作業者Ａが運転操作を中止した場合に
は、ロール１２，１２が回転を停止するので、この期間
内に作業者Ａの手がロール１２，１２間の周辺の領域に
侵入したとしても危険はない。そして、このようなロー
ル１２，１２の回転が停止している期間には、受光対象
切替回路２２がロータリソレノイド８を駆動させて投光
器５ａと光電センサ５ｂを収納したケース５を９０°回
転させると共に、テスト回路２１が各光電センサ５ｂか
ら送られて来た信号の受光量が所定値を超えたかどうか
の検査を行う。すると、投光器５ａからの光がテスト用
反射体９によって反射され、この反射光が偏光方向をＹ
方向に変えて偏光板５ｄを透過する。このため、光電セ
ンサ５ｂが正常であれば受光量が増加するので、テスト
回路２１は、この光電センサ５ｂの受光量が所定値を超
えたことを検出する。しかし、１個でも光電センサ５ｂ
が故障であったり、この光電センサ５ｂの検出回路に異
常がある場合には、この光電センサ５ｂの受光量が所定
値を超えないことをテスト回路２１が検出して警告を発
する。従って、作業者Ａは、この警告により光電センサ
５ｂ等の故障を知ることができるので、安全装置の故障
を知らずに作業を開始して事故が発生するようなおそれ
がなくなる。

【００３９】なお、本実施形態では、始業前や作業者Ａ
が運転操作を中止した場合に各光電センサ５ｂの検査を
行ったが、ロール１２，１２が回転を停止している全て
の期間ごとにこの検査を行う必要はなく、例えば始業前
にだけこの検査を行うようにしてもよい。

【００４０】また、本実施形態では、ケース５をロータ
リソレノイド８によって回転させたが、他の駆動装置を
用いて回転させたり手動によって回転させるようにして
もよい。さらに、本実施形態では、ケース５を回転させ
ることにより投光器５ａと光電センサ５ｂをテスト用反
射体９の方に向けたが、これら投光器５ａと光電センサ
５ｂの光路をミラー等でテスト用反射体９側に反射させ
るようにしてもよく、テスト用反射体９自体を移動させ
て、投光器５ａや光電センサ５ｂとロール１２，１２と
の間に配置するようにしてもよい。また、本実施形態で
は、複数組の投光器５ａと光電センサ５ｂを対で配置し
たが、１個又は２個以上の投光器５ａを光電センサ５ｂ
とは別個独立に配置することもできる。

【００４１】図７及び図８はこの発明の第３の実施形態
を示すものであって、図７はロール混練装置の安全装置
のブロック図、図８は運転開始制限回路の構成を示すブ
ロック図である。なお、図５〜図６に示した第２実施形
態と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記し
て説明を省略する。

【００４２】この実施形態のロール混練装置の安全装置
は、第２の実施形態で示したものとほぼ同様の構成であ
る。ただし、本実施形態では、第２の実施形態で示した
テスト用反射体９やロータリソレノイド８は設けず、受
光対象切替回路２２も用いない。従って、ケース５は回
転せず、投光器５ａや光電センサ５ｂは、常にロール１
２，１２間の周辺の危険領域を向いている。また、第４
の実施形態で示したテスト回路２１に代えて、駆動部１
１ａに運転停止信号を送る運転開始制限回路１４が設け
られている。

【００４３】運転開始制限回路１４は、各光電センサ５
ｂから出力される受光量の信号が入力されるようになっ
ている。そして、電源投入後の初期状態では、駆動部１
１ａに常時運転停止信号を送るが、全ての光電センサ５
ｂの受光量が１度でも所定値を超えると、以降は駆動部
１１ａへの運転停止信号の送出を停止する。

【００４４】このような動作を行う運転開始制限回路１
４の構成例を図８に示す。各光電センサ５ｂからの受光
量の信号は、それぞれ比較回路１４ａ…を介してＲＳフ
リップフロップ回路１４ｂ…のセット端子に入力され
る。各比較回路１４ａは、対応する光電センサ５ｂから
の信号の受光量を示す電圧値が所定の基準電圧Ｖref を
超えた場合にＨレベルとなる信号を出力する２値化回路
である。また、各ＲＳフリップフロップ回路１４ｂ…の
リセット端子には、電源投入後に１回だけＨレベルとな
るリセット信号が入力される。そして、各ＲＳフリップ
フロップ回路１４ｂ…の出力Ｑは、ＮＡＮＤ回路１４ｃ
に入力される。従って、電源投入後には、リセット信号
によって全てのＲＳフリップフロップ回路１４ｂ…がリ
セットされて出力ＱがＬレベルとなるので、ＮＡＮＤ回
路１４ｃから出力されるＨレベルが運転停止信号として
駆動部１１ａに送られることになる。また、各光電セン
サ５ｂの受光量が１度でも所定値を超えると、これに対
応するＲＳフリップフロップ回路１４ｂがセットされて
以降の出力ＱがＨレベルを保持するので、全てのＲＳフ
リップフロップ回路１４ｂ…がセットされると、ＮＡＮ
Ｄ回路１４ｃの出力がＬレベルに切り替わり運転停止信
号が送出されなくなる。

【００４５】なお、各ＲＳフリップフロップ回路１４ｂ
ごとにランプを設け、対応するＲＳフリップフロップ回
路１４ｂがリセットされている場合にはこれらのランプ
を赤色に点灯させると共に、セットされるとこれらのラ
ンプを緑色の点灯に切り替えるようにすることもでき
る。

【００４６】上記構成により、ロール混練装置１１に電
源を投入した直後には、運転開始制限回路１４が駆動部
１１ａに運転停止信号を送り続けるので、作業者Ａは運
転操作を行っても運転を開始することができない。しか
し、作業者Ａが手袋７を装着した手を、投光器５ａと光
電センサ５ｂを収納したケース５の下方にかざし、この
ケース５に沿って順に移動させる点検作業を行うと、各
光電センサ５ｂが順に検出用反射体６からのＹ方向の直
線偏光の反射光を受光する。そして、全ての光電センサ
５ｂの受光量が所定値を超えると、運転開始制限回路１
４が運転停止信号の出力を停止する。すると、ロール混
練装置１１は、作業者Ａが運転操作を行うことにより運
転を開始することができるようになる。また、運転開始
制限回路１４にランプを設けた場合には、電源投入の直
後に全てのランプが赤色に点灯し、作業者Ａが光電セン
サ５ｂの下方に手をかざすと、この光電センサ５ｂに対
応するランプが順に緑色の点灯に切り替わり、全てのラ
ンプが緑色に点灯することにより運転操作が可能になっ
たことを知らせることができる。この作業者Ａによる点
検作業は、例えば毎朝の始業点検等の際に実行する。

【００４７】従って、１個でも光電センサ５ｂに故障が
発生していたり、この光電センサ５ｂの検出回路に異常
がある場合には、この光電センサ５ｂの下方に作業者Ａ
が手をかざしても受光量が所定値を超えないので、運転
開始制限回路１４が運転停止信号を出力し続ける。ま
た、運転開始制限回路１４にランプを設けた場合には、
故障の光電センサ５ｂに対応するランプのみが赤色の点
灯のままで残る。このため、作業者Ａが安全装置の故障
を知らずに作業を開始して事故を起こすようなおそれが
なくなる。また、第２の実施形態の場合と異なり、実際
に作業者Ａが手に装着した手袋７の検出用反射体６を用
いて光電センサ５ｂの検査を行うので、この作業者Ａが
間違った手袋を装着した場合や、検出用反射体６が汚れ
等により光を反射できなくなっていた場合にも、これを
事前に検出して運転を開始できないようにすることがで
きる。さらに、第２の実施形態の場合の回転するケース
５のような可動部が不要となるので、安全装置を安価に
構成することもできる。

【００４８】なお、本実施形態では、始業前にのみ各光
電センサ５ｂの検査を行ったが、ロール１２，１２が回
転を停止している期間であれば何時この検査を行っても
よい。

【００４９】また、上記第2 と第３の実施形態では、光
の偏光を利用してロール１２，１２やゴム材Ｂからの反
射光と作業者Ａの手に装着した検出用反射体６からの反
射光とを識別したが、光電センサ５ｂを黄色や緑色等の
ようにロール１２，１２やゴム材Ｂからの反射光の波長
成分にはほとんど含まれない色の光のみを受光するもの
によって構成するようにしてもよい。この場合、第２の
実施形態のテスト用反射体９や検出用反射体６と第５の
実施形態の検出用反射体６は、同じ黄色や緑色等の光の
みを反射する反射テープ等で形成する。さらに、光電セ
ンサ５ｂは、特定の波長領域の光にのみ感度を有する受
光素子を使用してもよいし、通常の受光素子の手前に特
定の波長領域の光のみを透過するフィルタを配置しても
よい。

【００５０】また、上記第２と第３の実施形態では、検
出用反射体６を手袋７に縫い付けたが、手袋７自体を検
出用反射体６で形成したり、この検出用反射体６をリス
トバンド風にして手首に直接装着するようにしてもよ
く、その他任意の方法で作業者Ａの手や指，手首又は腕
の先に装着することができる。

【００５１】ところで、この発明の第３の実施形態にお
いて、上記検出用反射体６をリストバンドの外周面の全
周に設けて作業者Ａの手首に装着する場合、この検出用
反射体６の全周の一部のみが汚れて光を反射できなくな
っていたとしても、作業者Ａが検出用反射体６の汚れて
いない側の面を光電センサ５ｂ側に向けて手をかざす
と、運転開始制限回路１４が運転停止信号の出力を停止
してロ−ル混練装置１１の運転開始が可能になるという
危険が生じる。

【００５２】そこで、例えば図９に示すように、リスト
バンド２５に設けた検出用反射体６の汚れ等を検査する
ための検査装置を設けることもできる。この検査装置
は、リストバンド２５を外周に嵌めて装着する円筒状の
支持体２６，２６を一対備えている。これらの支持体２
６，２６は、小型モ−タ２７，２７によって回転駆動さ
れるようになっている。また、各支持体２６，２６の下
方には、上記１組の投光器５ａ、偏光板５ｃ、光電セン
サ５ｂ及び偏向板５ｄと同じ構成のテスト用光電検出器
２８，２８が配置されている。各テスト用光電検出器２
８，２８は、テスト用投光器が互いに他方側の支持体２
６に装着されたリストバンド２５の検出用反射体６にＸ
方向の直線偏光の光を照射し、テスト用光電センサがこ
の検出用反射体６の一部の領域のみからのＹ方向の直線
偏光の反射光のみを受光するようになっている。そし
て、図示しない制御回路が、例えばロ−ル混練装置１１
の電源投入時に小型モ−タ２７，２７を１回転以上回転
させると共に、これによって支持体２６，２６が回転し
ている時間内に、テスト用光電検出器２８，２８の受光
量が所定値を越えない期間が１度でもあると、運転開始
制限回路１４に運転停止信号の出力を停止させないよう
にする。

【００５３】従って、作業者Ａは、予め１対のリストバ
ンド２５，２５を支持体２６，２６に装着しておけば、
電源投入と同時にこれらのリストバンド２５，２５の検
出用反射体６，６の検査を行うことができる。そして、
汚れ等により検出用反射体６の全周の一部にでも光を反
射しない部分があると、テスト用光電検出器２８の受光
量が所定値を越えない期間が生じるので、運転開始制限
回路１４がそれ以降も運転停止信号の出力を停止させな
いようになり、作業者Ａが汚れた検出用反射体６を使用
して安全装置が働かなくなる危険を事前に回避すること
ができる。また、検出用反射体６に汚れが無かった場合
には、支持体２６，２６の回転期間中にテスト用光電検
出器２８の受光量が所定値を越え続けるので、運転開始
制限回路１４が通常通りの作動を行う。そこで、作業者
Ａは、リストバンド２５，２５を支持体２６，２６から
外して両手首に装着し、これを光電センサ５ｂ側に向け
てかざすことにより、運転開始制限回路１４の運転停止
信号の出力を停止させれば、ロ−ル混練装置１１の運転
を開始することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のロール混練装置の安全装置によれば、作業者の手がロ
ール間に巻き込まれる等の危険を事前に検知してロール
混練装置の運転を停止させるので、重大事故の発生を未
然に防止することができ、安全性の高い作業環境を提供
することができるようになる。特に、作業の始業前や作
業中のロールが回転を停止するたび等に、光電センサの
故障等の異常を自動的に検出し、又は、作業者の操作等
によって検出できるので、この作業者が故障や検出用反
射体の汚れを知らずに作業を開始して事故が発生するの
を未然に防止できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のロール混練装置の安全装置の第１の
実施形態を示すブロック図である。

【図２】この発明のロール混練装置の安全装置の第１の
実施形態における投光器と光電センサ部分の構造を説明
するための部分断面斜視図である。

【図３】この発明のロール混練装置の安全装置の第１の
実施形態における手袋に縫いつけた反射体を示す平面図
である。

【図４】この発明のロール混練装置の安全装置の第１の
実施形態の光電センサの指向範囲を示すためのロ−ルの
混練装置の平面図である。

【図５】この発明のロール混練装置の安全装置の第２の
実施形態を示すブロック図である。

【図６】この発明のロール混練装置の安全装置の第２実
施形態における光電センサの指向範囲を示すためのロー
ル混練装置の平面図である。

【図７】この発明のロール混練装置の安全装置の第３実
施形態を示すブロック図である。

【図８】この発明のロール混練装置の安全装置の第３実
施形態における運転開始制限回路の構成を示すブロック
図である。

【図９】この発明のロール混練装置の安全装置の第３の
実施形態においてリストバンドを使用する場合のリスト
バンドの汚れ等を検査する検査装置の斜視図である。

【図１０】従来のロール混練装置の構造を説明するため
の縦断面側面図である。

【図１１】従来のロール混練装置の平面図である。

【符号の説明】

３ 判定回路 ５ ケ−ス ５ａ 投光器 ５ｂ 光電センサ ５ｃ 偏光板 ５ｄ 偏光板 ６ 検出用反射体 ７ 手袋 ８ ロータリソレノイド ９ テスト用反射体 １０ 緊急停止回路 １１ ロール混練装置 １１ａ 駆動部 １２ ロール １３ 架台 １４ 運転開始制限回路 １５ 側板 １６ 伝動装置 １７ モータ １８ 仕切板移動用バー １９ 仕切板 ２０ グリップ ２１ テスト回路 ２２ 受光対象切替回路 ２５ リストバンド ２６ 支持体 ２７ 小型モ−タ ２８ テスト用光電検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 克也 和歌山県有田市箕島663番地 三菱電線 工業株式会社箕島製作所内 (56)参考文献 特開 昭59−12742（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−104420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−81412（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−77783（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G05B 9/02 B01F 13/04 B29B 7/56 B29B 7/58

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横並びの２本のロールの側周面を接近さ
   せて、これらのロールを向かい合う周側面が共に下方に
   向うように回転させたことによりゴム材を混練するロー
   ル混練装置において、 少なくとも２本のロール間の周辺の領域に光を照射する
   投光器と、 ロール混練装置の作業者の手等に装着するものであり、
   投光器からの光を受けて特定の性質の光のみ反射させる
   検出用反射体と、 ２本のロール間の周辺の領域からの特定の性質の光のみ
   を受光する光電センサと、 少なくとも１つの光電センサが特定の性質の光を所定量
   以上受光した場合に、ロール混練装置の運転を停止させ
   る緊急停止手段とを備えた安全装置であって、 ロールの回転が停止している間の適宜時期に、ロール混
   練装置の運転を開始させない状態に設定し、各光電セン
   サがそれぞれ少なくとも１回以上特定の性質の光を所定
   以上受光するまでは、この運転の開始制限を解除しない
   運転開始制限手段が設けられたことを特徴とするロール
   混練装置の安全装置。
2. 【請求項２】 前記検出用反射体が、ロール混練装置の
   作業者の手首に装着するリストバンドの外周面の全周に
   設けられ、かつ、投光器からの光を受けて特定の性質の
   光のみを反射させるものであり、 この検出用反射体を設けたリストバンドを嵌めて回転さ
   せるリストバンド回転支持体と、 このリストバンド回転支持体に装着されたリストバンド
   の検出用反射体における一部の領域に光を照射するテス
   ト用投光器と、 このテスト用投光器が光を照射する検出用反射体の領域
   からの特定の性質の光のみを受光するテスト用光電セン
   サと、 ロールの回転が停止している間の適宜時期に、ロール混
   練装置の運転を開始させない状態に設定すると共に、リ
   ストバンド回転支持体を少なくとも１回転以上回転さ
   せ、このリストバンド回転支持体が回転している全期間
   にわたってテスト用光電センサが連続して特定の性質の
   光を所定量以上受光しなければ、前記運転開始制限手段
   の状態にかかわらず、この運転の開始制限を解除しない
   第２運転開始制限手段が設けられたことを特徴とする請
   求項１に記載のロール混練装置の安全装置。
3. 【請求項３】 請求項１の投光器、又は、請求項２の投
   光器とテスト用投光器が、ほぼ直線偏光の光のみを照射
   するものであり、 検出用反射体が、入射した光の偏光方向を変えて反射さ
   せるものであり、 請求項１の光電センサ、又は、請求項２の光電センサと
   テスト用光電センサが、投光器又はテスト用投光器から
   の光を検出用反射体又はテスト用反射体で反射させた場
   合の偏光方向を有するほぼ直線偏向の光のみを受光する
   ものであることを特徴とする請求項１または請求項２に
   記載のロール混練装置の安全装置。