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防爆仕様パーツフィーダーの選定

工場や製造現場など可燃性ガスや粉じんが存在する環境で自動化を行うには、防爆仕様のパーツフィーダーが必要となります。通常の機器の場合、駆動時の電気火花やワークの摩擦による静電気が原因で、火災や爆発事故につながるおそれがあります。こちらの記事では、安全な現場を構築するための防爆仕様パーツフィーダーの選定ポイントなどを解説していきます。

パーツフィーダーに防爆仕様が求められる背景

例えば化学プラントや医薬品製造などにおいて、有機溶剤が付着した部品を扱う、揮発性ガスが漂うといった工程や、二次電池(リチウムイオン)の電解液供給部、可燃性粉じんが舞うなどの危険なエリアでは、防爆対策が求められます。これは、パーツフィーダー固有の発火リスクがあるためです。例として、電磁石やモータの開閉・駆動時に生じる電気火花(スパーク)が着火することがあります。また、ボウル内でワーク同士が擦れて帯電することによる静電気・摩擦熱も注意するべき部分です。以上の点から、パーツフィーダーには防爆仕様が求められることになります。

防爆パーツフィーダーの主な構造と駆動方式

ここでは、防爆パーツフィーダーの主な構造と駆動方式について解説していきます。一般的に使用されるエアー駆動方式や防爆型電磁・モータ 駆動方式、また制御系の分離設置(隔離設計)についてまとめています。

エアー駆動方式(最も一般的な防爆対策)

防爆対策として、最も一般的に使用されるものが「エアー駆動方式」です。この方式は、電気を一切使用しない点が特徴です。圧縮空気(ピストンビブレーター)を利用して振動を発生させるため、電気火花が原因となる発火リスクについて、根本的に排除できます。空気圧の調整によって輸送能力のコントロールができる点も大きなメリットといえます。

防爆型電磁・モータ駆動方式

電磁式やモータ駆動方式を採用する場合には、危険場所の区分や対象ガス、粉じんに適合した防爆構造の電気機器を選定する必要があります。例としては、耐圧防爆(Ex d)や本質安全防爆(Ex i)規格といったようにそれぞれの用途に応じた防爆構造があります。ただ、防爆認証については、アクチュエーター単体のみではなく、使用条件・周辺機器を含めた確認が重要であるといえます。国内における防爆構造規格でも、耐圧や粉じん防爆といったように、複数の構造が規定されています。

制御系の分離設置(隔離設計)

防爆対策を行う上では、危険エリアに設置する機器を必要最小限とし、コントローラーやインバータなどは非危険エリア(安全場所)に設置するといった構成とすることも重要なポイントといえます。防爆エリア内に設置する駆動部に対しては、防爆配管や安全保持器(バリア)を介して給電や制御を行うことが必要となります。

静電気・擦れ火花を防ぐボウル設計と表面処理

ボウル内におけるワーク同士の静電気や摩擦熱の発生を防ぐための設計と表面処理が必要となります。

例えば、導電性ウレタンや導電性フッ素樹脂(テフロン)を施工することによって静電気の蓄積を防止する「導電性コーティング」や、ボウル・シュート・架台を同電位化することで電荷を安全に逃がすための構造とする徹底した「アース(接地)施工」、落差を減らしたトラック設計を行い、摩擦発熱や粉じんの飛散を抑制する「搬送衝撃の緩和」といったものが挙げられます。

導入・選定時のチェック内容

防爆仕様のパーツフィーダーを導入・選定するにあたって、チェックしておきたいポイントをまとめています。導入時にはぜひ参考にしてください。

危険場所のゾーン区分(Zone)の特定

防爆機器の選定を行う際には、まず設置場所の危険度を特定することが欠かせません。爆発性雰囲気が常時または極めて高い確率で存在する「Zone 1」なのか、異常時のみ発生する「Zone 2」なのかを明確に確認します。あわせて、対象がガス防爆か粉じん防爆かの正確な判定も選定を行う際に必要となります。

公的認証・適合規格の確認

選定する機器が、各国の公的な防爆認証や適合規格を満たしていることを確認します。国内で使用する場合には、労働安全衛生法に基づく型式検定(TIISなど)の取得が求められます。また、海外の工場などに機器を導入するケースでは、欧州のATEX、国際規格のIECEx、北米のULといったように、該当する地域の適合規格を満たすことが必要です。

周辺センサーの防爆化

パーツフィーダー本体のみではなく、周辺機器の防爆化も必要となります。ワークの満量検知や通過検知で使用する光電センサーや近接センサーについては、本質安全防爆に対応したものを選定することが求められます。また、エアー式センサー(エアマイクロ)を同時選定するのも、全体の安全性を高めるために有効な選択肢といえます。

防爆仕様パーツフィーダーは工場や作業者の安全を守る鍵

可燃性ガスや粉じんが舞う環境における部品供給では、防爆仕様のパーツフィーダーを導入することが工場や作業者の安全を守るための重要なポイントといえます。そのため、エアー駆動の選択や静電気対策といったように、環境に応じた設計が求められます。

ただし、危険場所の判定や認証の適合については専門的な判断が必要となるため、仕様を決定する初期段階で自社の安全管理部門や防爆実績のある専門メーカーとともに協議を進めていくことが必要となります。

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