ISO 23125:2015 工作機械—安全性—旋盤

この規格プレビューページの目次

※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。

3 用語と定義

この文書の目的上、ISO 12100:2010, ISO 13849-1:2006, および EN 954-1:1996 に記載されている用語と定義、および以下が適用されます。

3.1 一般用語

3.1.1

旋盤

主な動作が固定切削工具に対するワークピースの回転である工作機械

3.1.2

手動制御

機械の各動作がオペレーターによって個別に開始および制御されるwhere モード

3.1.3

手動制御旋盤

NC 加工プログラムによるサポートなしに、加工のプロセスステップがオペレータによって制御または開始される旋盤 (3.1.1)

3.1.4

数値制御

ノースカロライナ州

コンピュータ化された数値制御

CNC

作業の進行中に導入される数値データを利用する装置によって実行されるプロセスの自動制御。

[出典:ISO 2806:1994, 2.1.1]

3.1.5

数値制御旋盤

NC旋盤

数値制御 (3.1.4) またはコンピュータ数値制御 (CNC) で動作する旋盤

3.1.6

ターニングセンター

動力工具とワーク保持スピンドルをその軸の周りに向ける機能を備えた数値制御旋盤 (3.1.5)

注記 1: ターニングセンタには、測定、バニシング、ねじ切り、ボーリング、フライス加工、研削、穴あけなどの機能も含まれる場合がありますが、これらに限定されません。

注記 2:研削プロセスが関与する場合、追加の安全対策については EN 13218 を参照してください。

3.1.7

ワークゾーン

金属の切断が行われるwhere

3.1.8

パフォーマンスレベル

制御システムの安全関連部分が予見可能な条件下で安全機能を実行する能力を指定するために使用される離散レベル

[出典:ISO 13849‑1:2006, 3.1.23]

3.1.9

危険な失敗に至るまでの平均時間

MTTF _d

危険な失敗に至るまでの平均時間の予想

[出典:ISO 13849‑1:2006, 3.1.25]

3.1.10

カテゴリ

故障に対する耐性と故障状態でのその後の動作に関する制御システムの安全関連部品の分類。部品の構造配置および/またはその信頼性によって達成されます。

[出典:EN 954-1:1996, 3.2]

3.2 旋盤部品に関する用語

3.2.1

ビジョンパネル

オペレーターが作業ゾーン (3.1.7) または機械の他のエリアを見ることができるガードに設けられた窓

3.2.2

チャック

手動エネルギー、または空気圧、油圧、電気エネルギーのいずれかを利用してワークピースをクランプするクランプ装置

注記 1: 図 1 を参照。

図1 —チャック

注3 つのジョーを備えたチャックは単なる例であり、チャックには 2, 3, 4, または 6 つのジョーを含めることができます。

3.2.3

コレット

バーを旋削スピンドルに保持するように設計された装置（例: プレッシャーバーまたはドローバー）

注記 1: 図 2 を参照。

図 2 —コレット

3.2.4

電子ハンドル

回転中に数値制御装置 (3.1.4) に入力されるパルス生成によって軸の移動を開始および維持する手動操作の制御装置。

3.3 動作モードに関連する用語 — 旋盤の必須および任意の動作モード

注表 1 は、旋盤の必須、オプション、または許可されていない動作モードの概要を示しています。表 1 は必須です。

表 1 —旋盤グループと動作モードの概要

ファッション操作の	旋盤
ファッション操作の	グループ1 数値制御を使用しない手動制御の旋盤	グループ2 数値制御機能が限られた手動制御旋盤	グループ3 数値制御旋盤およびターニングセンター	グループ4 単軸または多軸自動旋盤
モード0 マニュアルモード	必須	必須	オプション	許可されていません
ファッション 1 自動モード	許可されていません	必須リミテッドモード1	必須	必須
モード^a 設定モード	許可されていません	オプション	必須	必須
サービスモード^a	許可されていません	オプション	オプション	オプション

^a これらのモードはキーで保護されており、十分な訓練を受け資格のあるスタッフのみが使用できます (6.2.1 を参照)アクセスを割り当てるために、旋盤に異なるキースイッチ (または他の適切なアクセス手段) を提供する必要がある場合があります。

例えば：

— キー 1: スタッフを設定するための設定モード (および自動モード) へのアクセス。

— キー 2: 十分な訓練を受けたスタッフが CNC プログラムコードおよび CNC パラメータ変更にアクセスできる [5.8 b) 2) を参照

— キー 3: サービススタッフ向けのサービスモードへのアクセス。

注記ほとんどのアプリケーションでは、キースイッチ 1 (設定モード) とキースイッチ 2 (CNC プログラムコードアクセス) を同一にすることができます。

3.3.1

モード0: マニュアルモード

NC 機能や機械軸の非自動モードを使用しないオペレーターによる機械の操作ここで, オペレーターは事前にプログラムされた操作を使用せずに加工プロセスを制御できます。

3.3.2

モード 1: 自動モード

プログラムまたはオペレーターによって停止されるまで、ワークおよびツールを手動または自動でロード/アンロードする機能を備えた、機械の自動、プログラムされた連続動作。

3.3.3

モード2：設定モード

後続の加工プロセスの調整がオペレータによって実行される動作モード

注記 1:ツールまたはワークピースの位置のチェック (例えば、プローブまたはツールでワークピースに接触することによる) は、設定モードの手順です (5.2.4.4 を参照)

3.3.4

サービスモード

レーザーによる軸校正、ボールバーテスト、スピンドルエラー分析などのサービスおよびメンテナンスタスク用のモード

注記 1:サービスモードでは、ワークピースの加工は許可されません (5.2.4.5 を参照)

3.4 旋盤のサイズとグループに関する用語の定義

注関連する危険に関して、旋盤は 4 つの異なるグループに分類されます。グループ 1, グループ 2, およびグループ 3 の旋盤は、「小型」または「大型」サイズに細分化できます。表 2 の概要を参照してください。

表2旋盤のサイズとグループの概要

グループ
1	リアスピンドルエンドガード	3	フロントチップ/スプラッシュガード（サドル装着）
2	チャックガード	4	リアチップ/スプラッシュガード

3.4.4

グループ 2: 数値制御機能が限定された手動制御旋盤

電子ハンドホイールを使用してグループ 1 機械として、または NC パネルの制御を操作することにより限定された NC 制御を備えた機械として動作できる旋盤機械

注記 1: このグループの旋盤には、グループ 1 の旋盤 (NC を持たない手動旋盤) および以下の機能の一部またはすべてが装備されている場合があります。

限定された数値制御システム (NC) が提供するもの:
一定表面速度 (CSS);
軸補間 (つまり、コピー/事前定義されたプロファイリング);
ねじ切りサイクル。
ただし、次の機能は提供されません。
自動プログラム開始。
自動的に開始される工具交換、タレットインデックスまたは心押し台クイルの前進または後退。
無制限の高速軸移動。
自動ワーク交換または棒送りシステム。
このグループの旋盤の必須およびオプションの動作モードについては、表 1 を参照してください。

図 4 —グループ 2: NC 機能が制限された手動制御旋盤の例

Key

1	リアスピンドルガード	3	後衛
2	フロントガード	4	チャックガード

注部分エンクロージャは 2 と 3 で構成されます。

3.4.5

グループ 3: 数値制御旋盤およびターニングセンタ

自動機能を提供する数値制御 (NC) を備えた旋盤

注記 1: このグループの旋盤には、以下の機能の一部またはすべてが装備されている場合があります。

数値制御システム（NC）。
自動ワーク交換または棒送りシステム。
自動工具マガジン、工具搬送および工具交換システム。
自動タレットインデックスまたは心押し台クイルの前進または後退。
カウンターワーク保持スピンドル。
ダブルワーク保持スピンドル。
二次機械加工作業（フライス加工、研削、穴あけなど）。
補助的な取り扱い装置。
ただし、ワーク保持スピンドルをステーション間で移動させる回転ワーク保持スピンドルキャリアを装備してはならない。
このグループの旋盤の必須およびオプションの動作モードについては、表 1 を参照してください。

図 5 —グループ 3: 小型横型旋盤の例

Key

1	ビジョンパネル	4	チップコンベア
2	連動可動ガード	5	ワークゾーン
3	クロージングガード	6	メインコントロールパネル

図6 ｜グループ3：大型横型NC旋盤の例

Key

1	後衛	5	コントロールパネル
2	チャックガード	6	プラットフォーム.プラットフォーム
3	アクセスドア	7	サドル
4	フロントガード

図 7 —グループ 3: 操作プラットフォームを備えた大型立型 NC 旋盤の例

Key

1	周囲のフェンス
2	プラットフォーム.プラットフォーム

3.4.6

グループ 4: 単軸または多軸自動旋盤

NC および/または機械式 (例: カムまたはテンプレートによる) 事前設定された動作シーケンスによる部品のバッチ生産用に設計された水平または垂直スピンドル旋盤

注記 1: このグループの旋盤には、以下の機能の一部またはすべてが装備されている場合があります。

電動チャックまたはコレットを備えた 2 つ以上のワーク保持スピンドルを保持するスピンドルキャリア。
追加機能には、電動工具と 1 つ以上のサブ/カウンタースピンドルが含まれます。
ワーク保持スピンドル、ツールスピンドル、およびサブ/カウンタースピンドルの駆動は、共通および/または独立した駆動によって行うことができます。
ただし、このグループには手動チャックはありません。
このグループの旋盤の必須およびオプションの動作モードについては、表 1 を参照してください。

図8 ｜グループ4：多軸NCバー自動旋削例

1	バーフィーダーのガード
2	ビジョンパネル
3	連動可動ガード
4	メインコントロールパネル
5	クロージングガード

3.5 最大許容主軸速度と軸送りに関する用語

3.5.1

最高主軸速度

機械メーカーによって機械パラメータとして指定および設定されるワーク保持具または工具スピンドルの最大許容回転速度

3.5.2

ワーク保持装置の最高速度

メーカーが指定するワーク保持装置の最大許容回転速度

3.5.3

最大作動スピンドル速度

ワークピースを保持するスピンドルの最大許容回転速度。クランプ条件、特定のワークピースのサイズ、質量、バランス、およびツールの許容作業速度に応じて異なります。

注記 1:スピンドルの最大許容回転速度は、機械、スピンドル、またはクランプ装置の製造業者によって与えられる構造上の制限、および規格によって指定される特定のワークピースのサイズ、質量、バランス/アンバランスによって異なります。マシンセッターはユーザーによって異なります。

3.5.4

設定モードでの主軸速度の低下

設定モードにおける主軸の最大許容回転速度

注記 1:設定モードの主軸速度は、安全上の理由から低下します (5.2.4.4 を参照)

3.5.5

最大軸速度

機械メーカーによって機械パラメータとして指定および設定された軸移動の最大許容速度

注記 1:軸の最大許容送り速度は、機械の製造元が指定する構造上の制限によって異なります。

3.5.6

設定モードでの軸速度の低下

設定モードでの軸移動の最大許容速度

注記 1:設定モードでの軸の移動速度は、安全上の理由から減速されます (5.2.4.4 を参照)

参考文献

1	ISO 1219-1, 流体力システムおよびコンポーネント — 図記号および回路図 — Part 1: 従来の使用およびデータ処理アプリケーション用の図記号
2	ISO 1219-2, 流体力システムおよびコンポーネント — 図記号および回路図 — Part 2: 回路図
3	ISO 2806:1994, 産業オートメーションシステム — 機械の数値制御 — 語彙
4	ISO 2972、機械の数値制御 - 記号
5	ISO 3002-1, 切削および研削における基本量 — Part 1: 切削工具のアクティブ部分の形状 — 一般用語、基準系、工具および作動角、チップブレーカー
6	ISO ^{7000, 1}機器で使用する図記号 — 登録記号
7	ISO 9614-1:1993, 音響学 — 音響強度を使用した騒音源の音響パワーレベルの決定 — Part 1: 離散点での測定
8	ISO 11553-1, 機械の安全性 — レーザー加工機 — Part 1: 一般的な安全要件
9	ISO 13732-1, 熱環境の人間工学 — 表面との接触に対する人間の反応の評価方法 — Part 1: 高温の表面
10	ISO 13856-1, 機械の安全性 — 感圧保護装置 — Part 1: 感圧マットおよび感圧床の設計およびテストに関する一般原則
11	ISO 15641, 高速加工用フライス - 安全要件
12	IEC 60947-5-1+A.1:2009, 低電圧開閉装置および制御装置 — Part 5-1: 制御回路デバイスおよびスイッチング素子 — 電気機械制御回路装置
13	IEC 61496-2, 機械の安全性 — 電気感応性保護装置 — Part 2: アクティブ光電子保護装置 (AOPD) を使用する装置の特定要件
14	IEC 61496-3, 機械の安全性 — 電気感応性保護装置 — Part 3: 拡散反射に応答するアクティブ光電子保護装置 (AOPDDR) の特定要件
15	IEC 6150, 電気/電子/プログラム可能な電子安全関連システムの機能安全
16	IEC 61511-1, 機能安全 — プロセス産業部門向けの安全計装システム — Part 1: フレームワーク、定義、システム、ハードウェアおよびソフトウェア要件
17	EN 414, 機械の安全性 — 安全規格の作成と提示に関する規則
18	ISO 15534-3, 機械の安全のための人間工学に基づいた設計 - Part 3: 人体計測データ
19	EN 692, 工作機械 - 機械プレス - 安全性
20	EN 693, 工作機械 - 安全性 - 油圧プレス
21	EN 12198-1, 機械の安全性 — 機械から放出される放射線から生じるリスクの評価と軽減 — Part 1: 一般原則
22	EN 12198-2, 機械の安全性 — 機械から放出される放射線から生じるリスクの評価と軽減 — Part 2: 放射線放出測定手順
23	EN 12198-3, 機械の安全性 — 機械から放出される放射線から生じるリスクの評価と軽減 — Part 3: 減衰またはスクリーニングによる放射線の低減
24	EN 12417, 工作機械 — 安全性 — マシニングセンター
25	EN 12717, 工作機械の安全性 — ボール盤
26	EN 13128, 工作機械の安全性 — フライス盤 (ボーリング盤を含む)
27	EN 13218, 工作機械 — 安全性 — 固定研削盤
28	EN 13478, 機械の安全性 - 防火および保護
29	EN 13736:2003, 工作機械の安全性 - 空気圧プレス
30	EN 50370-1, 電磁両立性 (EMC) — 工作機械の製品ファミリー規格 — Part 1: エミッション
31	EN 50370-2, 電磁両立性 (EMC) — 工作機械の製品ファミリー規格 — Part 2: イミュニティ
32	ドイツ法定傷害保険 (BGIA) の労働安全研究所/ドイツ、ザンクト・アウグスティンの労働安全衛生研究所からのその他の出版物。入手可能場所: http://www.dguv.de/bgia

3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 12100:2010, ISO 13849-1:2006 and EN 954-1:1996 and the following apply.

3.1 General terms

3.1.1

turning machine

machine tool in which the principal movement is the rotation of the workpiece against the stationary cutting tool(s)

3.1.2

manual control

mode of operation where each movement of the machine is individually initiated and controlled by the operator

3.1.3

manually controlled turning machine

turning machine (3.1.1) for which process steps for the machining are controlled or started by an operator without support by an NC-machining program

3.1.4

numerical control

computerized numerical control

CNC

automatic control of a process performed by a device that makes use of numerical data introduced while the operation is in progress

[SOURCE:ISO 2806:1994, 2.1.1]

3.1.5

numerically controlled turning machine

NC turning machine

turning machine that operates under numerical control (3.1.4) or computerized numerical control (CNC)

3.1.6

turning centre

numerically controlled turning machine (3.1.5) equipped with power-driven tools and the capability to orientate the work holding spindle around its axis

Note 1 to entry: A turning centre can also include, but is not limited to, functions such as gauging, burnishing, threading, boring, milling, grinding and drilling.

Note 2 to entry: If grinding processes are involved, see EN 13218 for additional safety measures.

3.1.7

work zone

space where metal cutting is to take place

3.1.8

performance level

discrete level used to specify the ability of safety-related parts of control systems to perform a safety function under foreseeable conditions

[SOURCE:ISO 13849‑1:2006, 3.1.23]

3.1.9

mean time to dangerous failure

MTTF_d

expectation of the mean time to dangerous failure

[SOURCE:ISO 13849‑1:2006, 3.1.25]

3.1.10

3.2 Terms related to parts of turning machines

3.2.1

vision panel

window provided in a guard through which the operator can view the work zone (3.1.7) or other areas of the machine

3.2.2

chuck

clamping device in which workpieces are clamped with the aid of either manual energy or pneumatic, hydraulic or electric energy

Note 1 to entry: See Figure 1.

Figure 1 — Chuck

NOTE The chuck with 3 jaws is an example only, a chuck can have 2, 3, 4 or 6 jaws.

3.2.3

collet

device designed to hold the bar into the turning spindle, e.g. by pressure bar or draw bar

Note 1 to entry: See Figure 2.

Figure 2 — Collet

3.2.4

electronic handwheel

manually operated control device which initiates and maintains an axis movement by pulse generation input to the numerical control (3.1.4) during its rotation

3.3 Terms related to modes of operation — Mandatory and optional modes of operation for turning machines

NOTE Table 1 gives an overview of the mandatory, optional or not allowed modes of operations for turning machines. Table 1 is mandatory.

Table 1 — Overview of turning machine groups and modes of operation

Mode of operation	Turning machines
Mode of operation	Group 1 Manually controlled turning machines without numerical control	Group 2 Manually controlled turning machines with limited capability of numerical control	Group 3 Numerically controlled turning machines and turning centres	Group 4 Single- or multi-spindle automatic turning machines
Mode 0 manual mode	Mandatory	Mandatory	Optional	Not allowed
Mode 1 automatic mode	Not allowed	Mandatory limited Mode 1	Mandatory	Mandatory
Mode 2^a setting mode	Not allowed	Optional	Mandatory	Mandatory
Service mode^a	Not allowed	Optional	Optional	Optional

^a These modes are key protected and only available for well-trained and qualified staff (see 6.2.1). In order to allocate the access, it may be necessary to provide different key switches (or other appropriate access means) for a turning machine.

For example:

— Key 1: Access to setting mode (and automatic mode) for setting staff;

— Key 2: Access to CNC program code and CNC-parameter modifications to adequately trained staff [see 5.8 b) 2)];

— Key 3: Access to service mode for service staff.

NOTE In most applications, key switch 1 (setting mode) and key switch 2 (CNC program code access) can be identical.

3.3.1

Mode 0: manual mode

operation of the machine by the operator without NC functions or non-automatic mode of the machine axes ここで, the operator has control over the machining process without the use of pre-programmed operations

3.3.2

Mode 1: automatic mode

automatic, programmed, sequential operation of the machine with the facility for manual or automatic loading/unloading of workpiece and tools, until stopped by program or operator

3.3.3

Mode 2: setting mode

mode of operation in which adjustments for the subsequent machining process are performed by the operator

Note 1 to entry: Checking of tool or workpiece position (e.g. by touching the workpiece with a probe or tool) are procedures of the setting mode (see 5.2.4.4).

3.3.4

service mode

mode for service and maintenance tasks, such as axis calibration by laser, ballbar testing and spindle error analysis

Note 1 to entry: In service mode, the machining of a workpiece is not allowed (see 5.2.4.5).

3.4 Terms related to sizes and groups of turning machines defined

NOTE With regard to the relevant hazards, the turning machines are subdivided into four different groups. Group 1, Group 2 and Group 3 turning machines can then be subdivided into “small” or “large” sizes. See the overview in Table 2.

Table 2 — Overview of sizes and groups of turning machines

Group
1	rear spindle end guard	3	front chip/splash guard (saddle mounted)
2	chuck guard	4	rear chip/splash guard

3.4.4

Group 2: manually controlled turning machine with limited numerically controlled capability

turning machine that can be operated as a Group 1 machine by the use of electronic handwheels or as a machine with limited NC control by operating controls on NC panel

Note 1 to entry: This group of turning machines may be equipped with some or all of the features of Group 1 turning machines (manual turning machines without NC) and the following:

a limited numeric control system (NC) providing:
constant surface speed (CSS);
axis interpolation (i.e. copying/predefined profiling);
thread cutting cycles.
However, the following features shall not be provided:
automatic program start;
automatic initiated tool change, turret indexing or tailstock quill advance or retract;
unlimited rapid axis movements;
automatic workpiece change or bar feed system.
For mandatory and optional modes of operation for this group of turning machines, see Table 1.

Figure 4 — Group 2: Example of a manually controlled turning machine with limited NC capability

Key

1	rear spindle guard	3	rear guard
2	front guard	4	chuck guard

NOTE The partial enclosure comprises 2 and 3.

3.4.5

Group 3: numerically controlled turning machine and turning centre

turning machine with numerical control (NC) providing automatic function

Note 1 to entry: This group of turning machines may be equipped with some or all of the following features:

a numeric control system (NC);
automatic workpiece change or bar feed systems;
automatic tool magazine, tool transfer and tool changing systems;
automatic turret indexing or tailstock quill advance or retract;
counter work holding spindle;
double work holding spindle;
secondary machining operations (e.g. milling, grinding, drilling);
ancillary handling devices.
However, it shall not be equipped with a rotating work holding spindle carrier, which moves the work holding spindle(s) from station to station.
For mandatory and optional modes of operation for this group of turning machines, see Table 1.

Figure 5 — Group 3: Example of a small horizontal turning machine

Key

1	vision panel	4	chips conveyor
2	interlocked movable guards	5	work zone
3	enclosing guard	6	main control panel

Figure 6 — Group 3: Example of a large horizontal NC turning machine

Key

1	rear guard	5	control panel
2	chuck guard	6	platform
3	access door	7	saddle
4	front guard

Figure 7 — Group 3: Example of a large vertical NC turning machine with operating platform

Key

1	perimeter fence
2	platform

3.4.6

Group 4: single- or multi-spindle automatic turning machine

horizontal or vertical spindle turning machine, designed for batch production of parts according to an NC and/or mechanical (e.g. by cam or template) pre-set program with fixed sequence of operation

Note 1 to entry: This group of turning machines may be equipped with some or all of the following features:

a spindle carrier holding two or more work holding spindles, equipped with either power-operated chucks or collets;
additional features e.g. power-driven tools and one or more sub/counter spindles;
the drives of the work holding spindles, tool spindles and sub/counter spindles may be by common and/or independent drives.
However, this group shall have no manually operated chucks.
For mandatory and optional modes of operation for this group of turning machines, see Table 1.

Figure 8 — Group 4: Example of a multi-spindle NC bar automatic turning

1	guarding of bar feeder
2	vision panel
3	interlocked movable guard
4	main control panel
5	enclosing guard

3.5 Terms related to maximum permissible spindle speeds and axes feeds

3.5.1

maximum spindle speed

maximum permissible rotational speed for a work holding or tool spindle specified and set as a machine parameter by the machine manufacturer

3.5.2

maximum work holding device speed

maximum permissible rotational speed of the work holding device specified by its manufacturer

3.5.3

maximum working spindle speed

maximum permissible rotational speed spindle holding the workpiece, depending on clamping conditions, size, mass and balance of the particular workpiece as well as the permissible working speed for the tool(s)

Note 1 to entry: The maximum permissible rotational speed of spindles depends on constructional limits given by the manufacturer(s) of the machine, the spindle or the clamping device, and the size, mass, balance/unbalance of the particular workpiece specified by the machine setter, which varies with the user.

3.5.4

reduced spindle speed in setting mode

maximum permissible rotational speed of the spindle in setting mode

Note 1 to entry: The spindle speed in setting mode is reduced for safety reasons (see 5.2.4.4).

3.5.5

maximum axes speed

maximum permissible speed for axes movement specified and set as a machine parameter by the machine manufacturer

Note 1 to entry: The maximum permissible feed rate of the axes depends on constructional limits specified by the manufacturer of the machine.