プレスブレーキ安全対策:知っておくべき5つの秘密

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公開日: 2025年10月28日

I. はじめに

プレスブレーキ は板金加工や製造業で広く使用されていますが、同時に作業者の安全に重大な脅威をもたらします。プレスブレーキの安全確保は、事故を防ぎ、安全な作業環境を維持するために不可欠です。.

まず、構造上、プレスブレーキは非常に危険な機械であり、適切な安全装置がなければその危険性はさらに高まります。.

怪我は、機械前面の作業点への無防備なアクセスや、安全装置を回り込んで機械の側面や背面の作業点に手を伸ばせることが原因で発生します。また、バックゲージシステムは挟み込みポイントを生み出し、その危険な動きによって作業者にリスクを与えます。.

プレスブレーキ使用の主な危険は、作業者が安全ガードを回避して機械の曲げ加工エリアに入ってしまうことです。さらに、クランプやバックゲージの高速な動きも作業者に危険をもたらします。.

毎年、プレスブレーキの使用に関連する事故が多数発生しています。残念ながら、多くの雇用主や使用者は安全教育を軽視し、 プレスブレーキのオペレーターに対して、また多くの場合、 プレスブレーキメーカー 十分な安全保護装置を提供していません。.

新しい プレスブレーキ が設置、アップグレード、または改修される際には、プレスブレーキに関連するリスク要因を再評価する必要があります。機械式およびフライホイール式プレスブレーキの停止時間は比較的長く、最新のライトカーテン保護技術を使用しない限り短縮できません。.

一方、油圧式プレスブレーキの停止時間は短く、より多くの保護措置を実施することが可能です。以下のビデオで、プレスブレーキの安全についてより理解を深めてください。

II. プレスブレーキの潜在的な危険

プレスブレーキ使用中によく発生する怪我には、挟まれによる怪我や機械の作業点との接触があります。これらの危険は、機械の設定や調整、プレスブレーキでの曲げ作業、機械の詰まりの清掃、機械の潤滑、保守作業などの様々な活動中に発生する可能性があります。.

その他の一般的な危険には、作業中にフットスイッチやフットペダルに触れてしまうこと、曲げ作業中の挟まれ、関連部品を正しく閉じなかったことによる怪我などがあります。さらに、バックゲージによる挟み込みや、パンチやダイの交換中の怪我も発生する可能性があります。.

2.1 作業点への無防備なアクセス

プレスブレーキの大きな危険の一つは、作業者が適切なガードなしで機械の曲げ加工エリアにアクセスすることです。これにより、深刻な挟まれ事故や機械の作業点との直接接触が発生する可能性があります。このような事故を防ぐためには、すべての安全ガードが正しく設置され、正常に機能していることを確認することが重要です。.

2.2 バックゲージの挟み込みポイントと危険な動き

プレスブレーキのバックゲージシステムは、機械の前面、側面、背面の作業点とともに多数の挟み込みポイントを生み出します。これらの挟み込みポイントは、作業者の手や指を挟み込み、怪我を負わせる重大なリスクを伴います。さらに、材料を位置決めするために動くバックゲージの危険な動きは、適切な予防策を講じない場合、深刻な怪我を引き起こす可能性があります。.

2.3 フットスイッチおよびフットペダルによる事故

プレスブレーキを操作する際、フットスイッチやフットペダルによる事故は一般的な危険です。フットコントロールを戦略的に配置し、保護することで、誤作動を防ぐことができます。.

2.4 メンテナンスと清掃における危険

プレスブレーキの定期的なメンテナンスや清掃は不可欠ですが、危険を伴う場合があります。詰まりの除去、部品の潤滑、一般的な保守作業などは、作業者を負傷の危険にさらすことがあります。厳格なメンテナンス手順を守り、適切な保護具を使用することで、これらのリスクを軽減できます。.

2.5 パンチとダイの交換

プレスブレーキのパンチとダイの交換も一般的な危険の一つです。正しく行わないと、可動部や重量のある部品によって負傷する可能性があります。適切な訓練と安全工具・手順の使用が、この作業を安全に行うために不可欠です。.

プレスブレーキ使用における潜在的な危険

2.6 事例研究

1. 指の挟み込み事故

次のような状況を想像してください。経験豊富なプレスブレーキ作業者が、大きなワークを加工しています。彼は各曲げが正確で精密になるよう集中しています。しかし、予期せぬ事態が起こります。光線カーテンや圧力センサーなどの適切な安全装置がないため、作業者の指が誤ってダイの領域に入り、上型によって押し潰され、骨折や組織損傷を引き起こしてしまいます。.

2. ワークの飛び出し

もう一つの一般的な危険は、ダイからワークが誤って飛び出したり、飛び散ったりすることです。これは、適切な支持装置なしで大型ワークを曲げる際に発生しやすくなります。作業者が大型の金属板を曲げているとき、十分な支持がないため、プレスブレーキのラムが急降下すると、ワークが巨大なバネのように突然ダイから飛び出し、作業者の頭部を直撃して重傷を負わせることがあります。.

Ⅲ. 360°危険ゾーンを制する — 見えない致命的な攻撃

多くのプレスブレーキ作業者は、ダイ直下の「作業点」に全注意を集中させます。それは理解できますが、同時に重大な盲点を生み出します。業界の安全分析によれば、重大な負傷のうち最大で83%が、従来の安全装置で保護されていない領域で発生しています。真の危険はあなたの周囲全体—視界の外にある死角や予期せぬ方向を含む360度に潜んでいます。これらの隠れた危険を認識し、制御することが、 受動的防御 から 能動的予防.

への第一歩となります。

3.1 危険ポイント1:「材料の跳ね上がり」— ワークが武器になるとき.

曲げ加工中、板金は必ずしも思い通りに動くわけではありません。特に長く薄い板を成形する際、支持されていない端が曲げの形成とともに突然、強い力で跳ね上がることがあります。この現象は「材料の跳ね上がり」または「スラッピング」と呼ばれ、ワーク自体が危険な飛翔物となります。作業者が不適切な位置に立っていると、板が顔や胸、上半身を強い力で打ち付け、重大な鈍的外傷や骨折、場合によっては致命傷を引き起こす可能性があります。

3.1.1 その物理的背景:弾性エネルギーとたわみが生む隠れた危険.

「材料の跳ね上がり」の秘密は、物理の基本法則、特にエネルギー保存則にあります。鞭を打つ様子を思い浮かべてください。腕から伝わるエネルギーが波として鞭の長さを進みます。鞭が細くなる(質量が減る)につれて、エネルギーを保存するために波は急激に加速し、最終的に先端で音速を超える衝撃音を生みます。

  1. エネルギー入力: プレスブレーキは非常に大きなエネルギーを発生させ、それがシート全体に伝わります。.
  2. 質量の変化: 曲げ加工が進むにつれて、自由に動くシートの端は短くなり、その有効質量は急速に減少します。.

これは、シートの最終的な先端が初期速度の数倍、場合によっては数十倍の速度で振れる可能性があることを意味し、壊滅的な怪我を引き起こすほどの衝撃力を生じます。高張力鋼は曲げ加工中にさらに多くの弾性エネルギーを蓄え、破断が起こると破片が破片弾のように飛び散ることがあります。.

3.1.2 防御戦略:安全な立ち位置「ゴールデントライアングル」と適切な支持技術

「材料の跳ね上がり」に対抗するには、適切な立ち位置と十分な支持の2つが不可欠です。.

  • 「ゴールデントライアングル」における安全な立ち位置“: シートの上方向への振れ経路上に直接立ってはいけません。最も安全な位置は、機械の側面でシートの動きと平行な位置、すなわち跳ね上がりゾーンの外側です。こうすることで、仮に跳ね上がりが発生しても、シートはあなたを直撃するのではなく視界を横切るだけになります。OSHAは、作業物自体に特有の危険、特に跳ね上がりに関連するリスクを含めたオペレーター教育を義務付けています。.
  • ワークピース支持システム: 安全な手作業取り扱い限界を超える大きなシートや重いシートを加工する場合、体力だけに頼るのは非常に危険です。代わりにシートサポートアームやシートフォロワーを使用してください。これらの装置はワークピースと同期して動き、曲げ加工全体を通して継続的かつ安定した支持を提供し、跳ね上がりを効果的に防ぎます。自動化ラインでは、ロボットアームが最も安全な解決策です。.
防御戦略:材料の跳ね上がりへの対策

3.1.3 【図解】材料跳ね上がりの軌道と安全なオペレーター位置ガイド

危険ゾーン(赤): 曲げポイントの正面は「材料の跳ね上がり」の主な衝突経路です。ここではオペレーターの頭部や胴体が完全に露出しており、このゾーンに立つことは厳禁です。.

安全ゾーン(緑): 機械の側面でシートの動きと平行な位置にあります。ここからは、跳ね上がりの弧の外に完全に出た状態で曲げポイントを明確に観察できます。.

3.2 リスクポイント2:「バックゲージ挟み込み」— 静かなる圧砕の脅威

バックゲージは曲げ精度を確保するための重要な部品ですが、同時に高速で動く静かな危険でもあります。機械の背面や側面に位置し、オペレーターが見落としがちな複数の挟み込み・圧砕ポイントを作り出します。.

3.2.1 隠れた危険:ワークピース、工具、バックゲージ間の見えない挟み込みポイント

バックゲージの危険性は、その自動化と予測不能性にあります。多工程プログラム中、各曲げ後に自動で位置を変え、素早く静かに動きます。調整やスクラップの清掃、点検のために背面や側面に手を伸ばすオペレーターは、動くバックゲージとフレーム、工具、またはワークピースの間に手を挟まれ、重度の圧砕傷を負う危険があります。.

3.2.2 防御戦略:安全なプログラミング慣行と運用プロトコル

  • 安全なプログラミング:バックゲージの移動経路を最適化し、不要な長距離または急速な動きを減らします。最新のCNCシステムでは、プログラマーが「安全な引き戻し距離」を設定でき、ワークを反転または取り外す際に十分なクリアランスを確保します。.
  • 厳格な手を伸ばさないルール:明確な運用ルールを徹底します—機械が稼働中はいかなる場合でもオペレーターが機械の背面や側面に手を入れてはいけません。すべての調整は機械が完全に停止しているときにのみ行う必要があります。.
  • 物理的な背面バリア:機械の背面に安全フェンスや光カーテンを設置し、安全回路と連動させます。人や物体が背面の危険ゾーンに侵入した場合、機械は自動的に停止するべきです。これは最も信頼性の高い工学的制御です。.

3.3 危険ポイント3:「側面の危険」—見落とされがちな周辺の脅威

前面と背面だけでなく、プレスブレーキの側面にも潜在的な危険が隠れており、多くは協調ミスや環境要因から発生します。.

3.3.1 危険源:協調不良、破片の飛散、機器干渉

  • チーム作業のリスク:大型ワークピースの加工に2人以上のオペレーターが必要な場合、協調ミスが大きな危険となります。最も一般的な事故は、一方のオペレーターの手がまだ危険ゾーンにある状態で、もう一方が誤ってフットペダルを作動させてしまうことです。.
  • 材料破片の飛散:脆い材料(コーティング板や高硬度合金など)を曲げたり、不良工具を使用すると、鋭い破片が高速で飛び散り、目や露出した皮膚に深刻な危険をもたらします。.
  • 機器干渉:工具カート、スクラップ箱、近くの装置を不注意に置くと、動作を妨げ、作業中につまずきや衝突事故を引き起こす可能性があります。.

3.3.2 防御戦略:明確な安全ゾーンの表示、側面ガードと保護スクリーンの徹底

  • 側面ガードの義務化:プレスブレーキの両側に可動式の連動側面ガードを設置することは、側面から危険ゾーンに人員が侵入するのを防ぐ最も効果的な方法の一つです。ガードが開かれた場合、機械は安全な低速運転のみを行うか、完全に停止するべきです。.
  • 安全ゾーンの定義: 床面に黄色の警告ラインなどの視認性の高い色を使用し、オペレーターの安全作業エリア、材料配置ゾーン、部品スイングゾーンを明確に表示します。これにより、通路が妨げられることなく、周囲環境からの干渉リスクを排除できます。.
  • 専用の二人用操作装置: 二人での操作が必要な機械には、同期式の両手または両足操作システムを設置します。これらのシステムでは、両方のオペレーターがそれぞれのスタートボタンを非常に短い時間間隔(通常0.5秒以内)で押さなければ機械が作動しないため、両者が安全な位置に留まることが保証されます。.
防御的安全戦略

3.4 事例検証:「材料のムチ打ち」による重傷事故の詳細分析“

事故概要: 2023年3月、オーストラリア・クイーンズランド州の金属加工工場で致命的な事故が発生しました。経験豊富なオペレーターが油圧プレスブレーキで厚さ10mmの高強度鋼板を曲げていた際、板が曲げ線に沿って突然破断しました。破断した部品は機械から激しく飛び出し、オペレーターの胸部に直撃して即死させました。.

詳細分析:

  1. 「ムチ打ち」危険を超えて: この事故は「材料のムチ打ち」リスクの極端な形態、すなわち「材料の飛び出し」を示しています。高強度鋼(HSS)は、一般的な低炭素鋼よりもはるかに多くの弾性ポテンシャルエネルギーを蓄えます。曲げ力が材料の延性限界を超えると、滑らかに変形する代わりに突然破断し、蓄えられた莫大なエネルギーが瞬時に運動エネルギーとして解放されます。.
  2. エアベンディングの工程リスク: この作業では「エアベンディング」技法が使用されており、ワークはパンチ先端とダイの両肩部のみと接触します。この方法は高い汎用性を持つ一方で、内部応力の制御が弱くなります。高強度材料に使用すると、突然の破断リスクが大幅に高まります。.
  3. 致命的な認知の盲点: 工場の管理者とオペレーターは、より延性の高い鋼材の取り扱いに慣れており、高強度鋼の特有の物理特性を過小評価していた可能性があります。そのため、深刻な破断や飛び出しのリスクを予測せず、低リスク材料向けに設計された標準的な作業位置や保護措置を継続して使用していました。.

この悲劇的な教訓は、ワークピースに潜むエネルギーを決して過小評価してはならないという強い警告です。材料特性の深い理解、適切な工程と工具の選択、そして常に安全なオペレーター位置を維持することが、360°危険ゾーンを制御するための基盤です。.

IV. 安全保護装置

4.1 プレスブレーキ用赤外線ライトカーテン保護

赤外線ライトカーテン保護は、プレスブレーキで一般的に使用される安全装置です。ライトカーテンは元々製品試験装置として設計されましたが、その後機械保護用に応用されました。.

ライトカーテンは光電式検知装置であり、人が危険区域に接触するのを防ぎます。油圧プレスブレーキの工具付近に設置でき、送信器と受信器で構成されます。安全システムで許容される最小サイズより大きな物体が光の平面を遮ると、プレスブレーキは停止します。.

ライトカーテン安全システムは、安全監視リレーやマグネットスターターに接続され、機械の制御回路の一部として機能します。赤外線ビームによって密閉された保護エリアを作ることで、ライトカーテンはオペレーターと周囲の人を保護します。.

光カーテン

作業エリアをオペレーターの手などの物体が通過すると、プレスブレーキは曲げ作業を停止するか、その物体が取り除かれるまで作業を継続しません。ライトカーテンのLED送信器と受信器が物体を検知し、光平面が遮られると出力信号を送信します。.

しかし、ライトカーテンとプレスブレーキの間の安全距離は不確定であり、設置方法、種類、ライトカーテンの緊急制動機能によって変わる可能性があります。また、作業中に誤信号を受信する可能性もあります。 曲げ加工プロセス.

ライトカーテンはプレスブレーキで一般的に使用される保護装置であり、人が危険区域に接触するのを防ぐために設計された光電誘導装置の一種です。赤外線ビームによって工具付近に密閉された保護区域を作り出して動作します。.

作業者の手が作業領域に入ると、プレスブレーキは曲げを停止するか、手が取り除かれるまで作業を続行しません。ライトカーテンは作業領域内の人だけでなく、その近くにいる人も保護します。ライトカーテンと機械の安全距離は、用途、ライトカーテンの種類、機械の停止性能によって異なります。.

 光カーテン

ライトカーテンシステムは安全監視リレーとマグネトスターターに接続されており、機械制御回路の一部です。作業者やその他の物体が光平面を遮ると、それを感知して出力信号を開始します。.

さらに、ライトカーテンには、パンチがワークピースを曲げる前にシステムを自動的に閉じる機能があります。また、停止せずに曲げストロークを継続できる浮動ブランク機能も備えています。.

プレスブレーキの両側では、ライトカーテンから発せられる赤外線ビームは同期して平行です。ライトカーテンはプログラム可能なタイプと非プログラムタイプがあります。.

プログラム可能なライトカーテンは、ワークピースのフランジをプログラムに入力し、ワークピースによって遮られた光ビームをキャンセルして、ラムが停止せずに上死点まで到達できるようにします。.

非プログラムタイプのライトカーテンは干渉光ビームをキャンセルできず、作業者がライトカーテンを閉じる必要があり、危険を生じる可能性があります。.

最後に、非常に小さな部品を曲げる場合、作業者は怪我のリスクが高まり、手動で調整する必要があります。つまり、作業者が作業領域の前にいるとライトカーテンは作動しません。.

プレスブレーキの安全性

能動型光学保護装置(AOPD)は、危険区域内の手や指を検出します。AOPDの最大の魅力は、作業者が小さな部品を金型の近くで手持ちしなければならない作業に適していることです。AOPDの最大の利点は、作業者が金型の近くで部品を扱いながら、フットスイッチを使って機械のサイクルを起動できることです。.

4.2 両手操作装置

両手操作装置は、手の怪我を防ぐための効果的なツールです。縦型の制御装置で、2つの手動操作ボタンを備えています。機械を起動するには、作業者が両方のボタンを同時に押す必要があります。.

ボタンが押されない場合、機械はプレスブレーキの動作を停止します。両方のボタンが手動で押され続けると、金型が特定の位置に到達した時点で機械は停止します。.

この時点で、作業者はワークピースを供給し、手動操作ボタンの代わりにフットスイッチを使用してワークピースの曲げを開始できます。.

両手操作装置は、作業者がパンチとダイの間の作業点から安全な距離でワークピースを供給できるようにし、パンチやダイによる手の怪我を防ぎます。.

このプレスブレーキ安全装置の目的は、作業者の手が接触点に入るのを防ぎ、危害の可能性を減らすことです。.

4.3 バリアガード

バリアガード

OSHAの定義によれば、ガードは人がそれを乗り越えたり、下をくぐったり、通り抜けたり、回り込んだりすることを防がなければなりません。ガードは次のいずれかの基準を満たす必要があります。 測定基準—OSHAガード開口スケール またはANSI/CSAガード開口スケール—これにより、小さな手が開口部を通って危険な位置まで届くことがないようにします。.

プレスブレーキのサイドガードは、機械の両側に設置された可動式のバリアです。これらのガードは、オペレーターが作業領域に入ったり、両側からリアゲージに手を伸ばしたりすることを防ぎ、手の怪我を防止します。.

リアガードは、機械の背面からのアクセスを遮断し、オペレーターがリアゲージに接触することを防ぎます。プレスブレーキのハウジングやインターロック式プレスバリアも、安全な距離に配置することで、機械の損傷や人員や物体によるオペレーターの怪我を防ぐことができます。.

4.4 取り付け工具

プレスブレーキのパンチとダイ

工具の取り付け時には、工具が予期せず落下してオペレーターの手を打ったり、機械のラムが突然動いたりするなど、オペレーターに危険が及ぶ可能性があります。.

工具やその他のツールを取り付ける前に、ラムを閉じた高さ位置でロックし、最も高い位置まで上げる必要があります。関連スイッチをオフにする前に、他の工具を取り付ける際の位置調整も行う必要があります。.

4.5 プレスブレーキのトン数に関する安全規則

プレスブレーキのトン数は、金属板の厚さや曲げの形状・サイズに基づいて決定する必要があります。この情報は プレスブレーキのトン数 機械に設置された表に記載されています。.

過剰なトン数の使用は、オペレーターに危険を及ぼし、ワークや機械の損傷を引き起こす可能性があるため避けることが重要です。最大トン数に達した場合、ワークの長さは短すぎてはいけません。作業台の長さの少なくとも3分の1以上まで延ばす必要があります。.

Ⅴ. 三層防護システムの構築 — 単一装置の安全から包括的防御への進化

単一の安全装置に頼ることは、銃弾が飛び交う戦場で防弾チョッキだけを着るようなもので、あらゆる方向からの危険を防ぐことはできません。真の安全の専門家は、すでに一点集中の防護から多次元的な防御へと移行しています。工学的・技術的制御、物理的隔離バリア、管理的・行動的制御から成る三層の安全システムを構築することが、事故ゼロの職場への唯一の道です。これら三層は段階的でありながら補完的で、深く統合された安全構造を形成します。.

5.1 第一の防衛線:工学的・技術的制御(機械に人を守らせる)

これは最も効果的で信頼性の高い安全バリアであり、根本的に危険をオペレーターから隔離し、人間の行動や判断に依存しません。その中心的な概念は 機械を十分に知能化し、積極的にオペレーターを保護できるようにすることです。.

5.1.1 主流防護技術の対決:ライトカーテン vs. レーザー防護 vs. 物理ガード

適切な防護技術を選択することが、第一の防衛線の基盤です。市場で利用可能な三つの主流ソリューションは、それぞれ利点と制限があり、異なる生産シナリオに適しています。.

防護技術プレスブレーキの基本的な作動原理は、上型パンチと下型ダイを利用して金属板に圧力を加えることです。金属板を下型のV字型溝に置き、上型パンチが下降して塑性変形を起こし、V字型溝に沿って曲げ成形され、所定の曲げ角度が得られます。利点(柔軟性/効率)制限事項最適な適用シナリオ
安全ライトカーテン操作エリア前方に不可視の赤外線グリッドを作成します。ビームを遮る物体(例:手)があると、即座に機械が停止します。.成熟した技術で、比較的容易な設置、広い視認性。.生産性の低下:安全距離を確保するため、ライトカーテンは金型から遠くに設置する必要があり、作業者がワークを近くで支えることができません。側面フランジ付きの箱形部品を曲げる際には、誤作動が頻発し、作業者がシステムを無効化する可能性があり、潜在的な危険を生みます。.手動支持を必要としない大型平板部品、中程度の生産速度の用途。.
レーザー保護(AOPD)パンチに密接に沿った2~4本の動的レーザービームを生成します。システムは指と金属を識別し、指が危険区域に入ると高速下降中でも即座に停止します。.非常に高い効率:作業者が小型または複雑な部品を金型近くでフットスイッチを使って保持でき、生産性が大幅に向上します。箱形などの複雑な曲げ加工に最適。.高度な技術的複雑さ:優れた制動性能(高速停止時間)を持つ機械が必要です。設置、校正、金型交換後の調整には専門知識が求められます。.新しいプレスブレーキの約95%に標準装備。小型部品、複雑な形状、高スループット生産に理想的。.
物理ガード固定または可動の金属またはポリカーボネートパネルを使用して危険区域を完全に囲い、通常はアクセススイッチと連動して開放時の動作を防ぎます。.最低コストで最大の安全性と保護。.柔軟性が最も低く、作業者とワークの相互作用を完全に遮断し、効率を大幅に低下させます。頻繁な開閉は時間がかかります。.自動化生産ライン、手動操作を必要としない長期運転、制動性能が限られた古いプレスブレーキ。.

5.1.2 技術選定ガイド:調達前に問うべき5つの重要な質問

誤った選択は資源の浪費だけでなく、潜在的な安全上の危険を生みます。投資前に、チームが以下の質問を議論し、回答していることを確認してください。

  1. 主に加工する製品の種類は何ですか? それは近接手作業を必要とする小型部品ですか、それとも遠隔操作に適した大型シートですか?(これにより、AOPDの柔軟性が必要か、ライトカーテンの広範なカバー範囲が必要かが決まります。)
  2. 生産速度の要件は何ですか? 効率は重要な指標ですか?(AOPDは生産性を大幅に向上させることができますが、物理ガードはそれを低下させる可能性があります。)
  3. どの種類で、どの年代の設備を運用していますか? 機械の制動性能(停止時間)は、レーザー保護をサポートするのに十分速いですか?(古い機械は物理的なガードや両手操作に制限される場合があります。)
  4. オペレーターの技能レベルはどの程度ですか? 高度な安全システムを使用し、校正する能力がありますか?(AOPDはライトカーテンに比べてより複雑なセットアップが必要です。)
  5. 予算はどのくらいですか—さらに重要なのは、効率と究極の安全性にどれだけ投資する意思があるかです。 (AOPDは初期費用が高いものの、その効率向上と事故率低下により、長期的にはより高いROIをもたらすことが多いです。)

5.1.3 最先端の洞察:AIビジョン安全システムが「手」と「ワークピース」を識別する方法“

プレスブレーキの安全性における次の革命はすでに到来しています。PilzのPSENvipやLazer SafeのBendShield技術に代表されるAIビジョン安全システムは、「アクティブプロテクション」の意味を再定義しています。単純な光線遮断に頼るのではなく、これらのシステムは作業エリア全体のリアルタイム高精細映像を取得します。その中核には、以下の能力を持つディープラーニングAIアルゴリズムがあります:

  • 形態認識:人間の手や指と金属製ワークピースの形状、色、質感の違いを正確に識別します。.
  • 動的追跡:手とワークピースの動きの軌道と速度をリアルタイムで監視します。.
  • 危険予測:アルゴリズムが手の軌道が閉じる金型と交差する可能性があると判断した場合、機械に減速または停止を事前に指示します。.
Al Visionがプレスブレーキの安全性を再定義する方法

実際的には、このAIシステムはワークピースを危険区域内に残したまま、人間の身体部位による真の脅威にのみ反応することができます。これにより、複雑な作業シナリオにおいて従来のライトカーテンやレーザー保護の限界を克服し、安全性と生産性の理論的融合を実現します。.

5.2 第二の防御線:物理的バリア(危険を手の届かないところに置く)

エンジニアリング制御が一時的に失敗した場合や使用できない場合(例えば保守作業中)、物理的バリアは堅固な第二の防御線として機能します。その原理はシンプルですが強力です: 堅固な物理構造で人と危険を分離する.

5.2.1 設計原則:調整可能なガード、透明シールド、材料支持フレームの適切な構成

  • インターロック付きサイドガード: 機械の両側には、安全回路と連動した頑丈なパネルを設置する必要があります。ガードが開かれた場合、機械は即座に停止するか、安全な低速(≤10 mm/s)でのみ動作しなければなりません。これにより、作業者が側面から危険なリアゲージ領域に侵入することを効果的に防止できます。.
  • 透明な保護シールド: ポリカーボネートなどの高品質な透明素材を使用して、視認性の高いシールドを構築します。これにより、視界を妨げることなく作業者を保護でき、視認性の低下によるリスクを減らします。.
  • 材料サポートフレーム: 長尺シートの場合、前方に取り付けられた高さ調整可能なサポートフレームが不可欠です。これは「材料のはね」を防ぐだけでなく、作業者と加工物の間の物理的な障壁としても機能します。.

5.2.2 レイアウト原則:非常停止ボタンの最適配置と両手操作装置の最小安全距離

  • 非常停止ボタン(E-Stop): これは単なる停止ボタンではなく、システムの「核トリガー」です。その配置はISO 13850規格に準拠しなければなりません。
    • 常に手の届く位置に: 作業者が立つ可能性のあるどの位置からも、非常停止ボタンに即座にアクセスできる必要があります。これにはメインコンソールだけでなく、背面や側面の制御ボックスも含まれます。.
    • 高い視認性: 非常停止ボタンは、目立つ黄色の背景に赤いキノコ型ボタンでなければなりません。.
  • 両手操作装置の安全距離: 両手操作装置を使用する場合、その配置は極めて重要です。位置はOSHAの安全距離計算式を満たす必要があります。 Ds = K × T, ここで Ds は最小安全距離を表し、, K は手の移動速度(一般的に1.6 m/s)、および T は機械の総停止時間です。これにより、一方の手がボタンから離れた場合でも、機械が停止する前に危険区域に到達できないことを保証します。.

5.3 第三の防御線:管理および行動による制御(人々に危険を回避する力を与える)

これは最も基本的でありながら、しばしば見落とされる保護レベルです。明確なルール、標準化された手順、そして深く根付いた安全文化に依存します。目的は 人間の行動を規制し、危険を積極的に回避することを促すことです.

5.3.1 区域表示:色分けによって安全・注意・危険ゾーンを明確に定義する

色分けされた区域管理は、安全意識を強化する非常に効果的で低コストな方法です。.

  • 緑色 安全ゾーン:オペレーターが立って機械を操作する主なエリア。.
  • 黄色 注意ゾーン:材料の保管、ワークピースの回転、または補助装置に使用されるエリア。このゾーンに入る際は注意を高める必要があります。.
  • 赤色 危険ゾーン:機械本体が占めるエリア—特にリアゲージや側面部分。機械が稼働中は絶対に立ち入らないこと。.
エリアマーキング:安全ゾーンのための色分け

明確な床面表示は、オペレーターの空間認識をさりげなく形成し、安全本能を強化します。.

5.3.2 安全プロトコル:単独/二人作業および特殊条件における標準作業手順(SOP)の策定と遵守

詳細なSOPは行動管理の中核を成します。起動から停止までのすべての段階を網羅し、特別な状況に対応するための緊急計画を含めなければなりません。.

  • 起動チェックリスト:毎日電源投入前に、すべての安全装置(例:ライトカーテン、レーザーガード)、非常停止ボタン、油圧システムが正常に作動しているか確認します。.
  • 二人作業プロトコル:主操作員を指定しフットペダルを操作させ、補助操作員は両手をあらかじめ定められた安全位置に置き、明確な音声指示で意思疎通を行います。.
  • 特殊条件下の手順:金型交換、保守、詰まり除去などの高リスクで非定型な作業には、厳格なロックアウト/タグアウト(LOTO)手順と専用の作業手順を実施します。.

これら3つの防御層—機器、環境、人—は、段階的かつ冗長な安全ループを形成します。いずれか1つの層が故障しても、他の層がそれを補い、事故の可能性を最小限に抑えます。.

Ⅵ. プレスブレーキの安全基準および規制

プルバックと拘束具は、作業者の手が作業点に届かないように使用されます

6.1 米国の基準

米国労働安全衛生局(OSHA)には、機械式または油圧式のプレスブレーキに特化した機械ガード規則はありません。しかし、これらの機械は一般的に一般義務条項1910.212の対象とされ、既知の機械危険から工場のオペレーターや他の従業員を十分に保護しなかった場合を規定しています。.

通常、業界ではANSIプレスブレーキ規格、ANSI B11.3(安全な接近に関する指針)やANSI B11.19(設計基準)などの産業安全規格に従います。.

6.2 国際基準

ISO 13849-1:

  • ISO 13849-1は、機械制御システムの安全関連部分の設計および評価に関する世界的に認められた規格です。.
  • これは、 パフォーマンスレベル(PL), を定義しており、潜在的危険の重大性、曝露頻度、危害回避の可能性に基づいて安全機能の信頼性を分類します。.
  • 2023年改訂版では、安全関連ソフトウェアの統合に関する最新ガイドラインが追加され、必要なパフォーマンスレベルを決定するためのリスクパラメータがより正確になりました。.
  • この規格は、機械を輸出するメーカーや、世界的な安全確保のベストプラクティスを採用する企業に特に関連性があります。.

世界的関連性:

  • 多くの国がISO 13849-1を機能安全の基準として採用しており、複数地域で事業を行う組織にとって不可欠です。.
  • ANSI B11.3とISO規格の調和により、世界中のプレスブレーキにおける安全確保の実践に一貫性がもたらされます。.

Ⅶ. プレスブレーキの種類とその安全対策

プレスブレーキのオペレーターを保護する方法はさまざまで、具体的な状況によって異なります。最新のCNCプレスブレーキでは、ライトカーテンやその他の検知装置などの安全機能を設置できます。.

しかし、古い機械式プレスブレーキではこの方法は利用できません。その場合、プルバック装置や拘束装置を使用して、オペレーターの手が作業点に届かないようにします。プルバック装置は、オペレーターが機械に接続されたリストストラップを装着する必要があり、機械が作動するとオペレーターの手が作業エリアから引き離されます。.

新しい曲げ作業を開始する前に、オペレーターはプルバック装置を目視で点検・調整し、金型の動作を妨げないことを確認しなければなりません。拘束装置は、アンカーデバイスとリストストラップを使用してオペレーターの手を固定し、作業点へのアクセスを防ぎます。.

作業者は、自分自身を危害から守るために、さまざまな種類のベンディングマシンについて明確に理解しておく必要があります。以下は、一般的なベンディングマシンの安全機能と注意事項です。

7.1 機械式プレスブレーキ

機械式プレスブレーキ

安全機能:

  • 機械式ガード: 機械式プレスブレーキには、可動部への偶発的な接触を防ぐための物理的なガードが装備されていることが多いです。.
  • 非常停止ボタン: 戦略的に配置された非常停止ボタンにより、プレス ブレーキのオペレーターが 緊急時に素早く機械を停止することができます。.
  • 両手操作: これらの機械は通常、両手を使って操作する必要があり、誤作動のリスクを減らします。.

安全上の注意点:

  • 定期的なメンテナンス: すべての機械部品が定期的に点検・整備され、故障を防ぐようにしてください。.
  • オペレーターの訓練: オペレーターは、機械式プレスブレーキに関連する特定の安全プロトコルについて十分に訓練を受ける必要があります。.
  • 作業エリアの整理: 作業エリアを障害物のない状態に保ち、つまずきの危険を避け、円滑な作業を確保してください。.

7.2 油圧式プレスブレーキ

油圧式プレスブレーキ

安全機能:

  • 油圧過負荷保護: これらの機械には、損傷を防ぎ、安全な操作を確保するための過負荷プレスブレーキ安全保護システムが装備されています。.
  • ライトカーテン: ライトカーテンは機械の周囲に安全ゾーンを作り、そのゾーンが侵入された場合に動作を停止します。.
  • 圧力逃し弁: これらのバルブは油圧圧力を管理し、過剰圧力の発生を防ぎます。.

安全上の注意点:

  • 油圧作動油管理: 最適な性能と安全性を確保するため、油圧作動油のレベルを定期的に確認・維持してください。.
  • 漏れ検知: 安全面および環境面の危険をもたらす可能性がある油圧作動油の漏れの兆候に注意してください。.
  • 適切なロックアウト/タグアウト手順: メンテナンス中は、誤って機械が作動するのを防ぐため、厳格なロックアウト/タグアウト手順に従ってください。.

7.3 サーボ電動プレスブレーキ

サーボ電動プレスブレーキ

安全機能:

  • 精密制御システム: サーボ電動プレスブレーキは曲げ工程を精密に制御し、エラーや事故のリスクを低減します。.
  • 自動シャットオフ: これらの機械は、異常や安全でない状態を検知すると自動的に停止することができます。.
  • 安全インターロック: 安全インターロックは、すべての安全条件が満たされない限り機械が作動できないようにします。.

安全上の注意点:

  • 電気安全: 感電の危険を防ぐため、すべての電気部品が適切に絶縁され、整備されていることを確認してください。.
  • ソフトウェア更新: 最新の安全機能や改善点を活用するために、定期的に機械のソフトウェアを更新してください。.
  • オペレーターの習熟度: オペレーターは、サーボ電動プレスブレーキの特定の安全機能や運用プロトコルに精通している必要があります。.

これらの安全機能や注意事項を理解し、実施することで、オペレーターは事故のリスクを大幅に減らし、さまざまな種類のプレスブレーキ使用時により安全な作業環境を確保できます。.

Ⅷ. よくある質問(FAQ)

1. プレスブレーキのオペレーターを保護するために利用できる安全装置や機能は何ですか?

プレスブレーキのオペレーターを保護するための安全装置には、可動部への接触を防ぐ機械式およびインターロック式のバリアガードがあります。光カーテンやレーザービームガード、先進的なシステムとして DSPレーザー保護, などがあり、安全ゾーンが侵入された場合に動作を停止します。.

両手操作装置は誤作動を減らし、自動ストローク停止システムは挟み込みを防ぎます。非常停止ボタンは機械を迅速に停止させます。これらの機能は危険を最小限に抑え、オペレーターの安全を確保します。.

2. プレスブレーキ使用時に安全性と生産性をどのように両立できますか?

最新のプレスブレーキ使用時に安全性と生産性を両立するには、高度な安全対策、効率的な作業フロー、定期的なメンテナンスを組み合わせます。光カーテン、存在検知装置、機械式ガード、非常停止、両手操作装置は、安全性を高めつつ作業を妨げません。.

効率的な工具管理や人間工学に基づいたセットアップは、段取り時間や疲労を減らします。定期的なメンテナンス、オペレーターの訓練、OSHAやANSI規格の遵守により、安全で生産的な作業が可能になります。これらの取り組みにより、安全性と生産性のバランスが取れます。.

VIII. 結論

プレスブレーキの安全確保には定期的なメンテナンスが必要であり、操作中は安全装備を着用しなければなりません。プレスブレーキには適切な安全装置と明確な警告表示を備える必要があり、これによりオペレーターの安全を守るだけでなく最大限の生産性も達成できます。.

プレスブレーキのメーカーは顧客に対して操作訓練資料を提供するべきです。雇用者はオペレーターに専門的な事前操作訓練を行い、プレスブレーキの運用に関する厳格な規則を定めなければなりません。.

ADH Machine Toolは金属加工業界向けの安全ソリューションを専門としています。光カーテンからレーザースキャナーまで、プレスブレーキや金属加工用途に最適な安全ソリューションを提供します。プレスブレーキの操作は複雑な作業であり、安全面への特別な配慮が必要です。.

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