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淺談工業(yè)機械安全及防護措施（安全光幕）




淺談工業(yè)機械安全及防護措施-安全光幕的使用

作者：馮彬

1. 背景

現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，極大地推進了人類社會文明進步。于此同時，生產(chǎn)事故的頻發(fā)也越來越引起人們對安全生產(chǎn)的重視。

對企業(yè)來說，事故導(dǎo)致的直接損失和間接損失影響非常大，除了財產(chǎn)損失之外，有時候企業(yè)主還要承擔(dān)違法犯罪的責(zé)任。安全也是生產(chǎn)力，保障安全生產(chǎn)是資源節(jié)約，有利于企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

對員工來說，事故不僅使職工本人受到傷害，而且使其家庭蒙受不幸。尤其是隨著我國計劃生育政策的實施，獨生子女已成為我國今后一個時期的主要勞動力。一旦發(fā)生傷亡事故，從精神層面和經(jīng)濟層面都將成為家庭不能承受之痛。

保障安全生產(chǎn)對鞏固社會穩(wěn)定、促進經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。

安全生產(chǎn)為勞動者帶來幸福，保障了企業(yè)財產(chǎn)，構(gòu)建和諧社會、促進經(jīng)濟發(fā)展，實現(xiàn)共贏進步。

機械工業(yè)作為母工業(yè)，是所有產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，面臨著生產(chǎn)過程日益復(fù)雜多變、潛在危險比較多、易導(dǎo)致嚴(yán)重傷害的現(xiàn)狀。因此機械工業(yè)的安全生產(chǎn)需要我們高度重視。

2. 機械安全簡介

按照機械功能分類，一般分為加工制造型機械和運輸(運送)型機械。

機械傷害是指機械設(shè)備運動部件、工具、加工件直接與人體接觸引起擠壓、碰撞、沖擊、剪切、卷入、絞繞、甩出、切割、刺扎等傷害。

機械安全是指機器在按照預(yù)定使用條件，執(zhí)行預(yù)定功能，或在運輸，安裝，調(diào)整等狀態(tài)下不產(chǎn)生損傷或危害健康的能力。

保障機械安全的有效措施包括：

l 按照規(guī)定正確安裝使用安全防護裝置。

l 嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程操作。

目前，由于法律明文規(guī)定、勞動者安全意識高，安全防護裝置得到了普及應(yīng)用，在機械安全防護中發(fā)揮著重要作用。

例如，在歐洲法律、法規(guī)中明文規(guī)定，對于交付使用的機器都必須帶有必要的安全防護設(shè)備；在美國，要求使用機器的企業(yè)必須為操作員工提供安全、免受傷害的工作環(huán)境，從而保證機器使用者更安心、更高效的工作，即安全防護的責(zé)任落在了使用者的身上。

國內(nèi)安全生產(chǎn)也越來越受到重視，目前已列入法規(guī)要求，2002年11月1日《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》正式頒布實施。

2014年12月1日又有四項機械安全相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)頒布實施，包括《GB 27607-2011 機械壓力機安全技術(shù)要求》、《GB28240-2012 剪板機安全技術(shù)要求》、《GB28241-2012 液壓機安全技術(shù)要求》、《GB28243-2012 液壓板料折彎機安全技術(shù)要求》。安全標(biāo)準(zhǔn)中對安全防護裝置均提出了明確要求。

下面著重介紹安全防護裝置的選擇和應(yīng)用。

3. 安全防護裝置選擇

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，機械安全技術(shù)迅速發(fā)展，安全防護裝置日益豐富。如何選擇正確的安全防護裝置呢？

首先，我們必須選擇本質(zhì)功能安全的安全防護裝置。功能安全是安全防護裝置必須具備的基本特征，即在一定使用期限內(nèi)不會因零部件失效而使安全裝置喪失安全功能，故障導(dǎo)向安全。2011年的溫州動車事故是由于設(shè)備故障導(dǎo)向非安全狀態(tài)，導(dǎo)致慘痛教訓(xùn)。

其次，安全防護裝置本身也有不同的安全等級，我們需要對機器進行正確的風(fēng)險評估，確定選擇何種安全等級的安全防護裝置。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 13849-1，機械危險發(fā)生的頻率、導(dǎo)致傷害的嚴(yán)重程度、避免危險或限制傷害的可能性共三個因素，可確定配備安全防護裝置的安全等級要求。

4. 安全防護裝置的應(yīng)用

常用的安全防護裝置包括安全門鎖、急停裝置、安全光幕、安全地毯等。

針對機械正常運行期間操作者不需要進入危險區(qū)的場合，采用防護柵欄、安全門鎖裝置可有效保障安全。

針對機械正常運轉(zhuǎn)時需要進入危險區(qū)的場合，如果采用安全門鎖裝置，需要頻繁開關(guān)，極大地影響了作業(yè)效率，因此，該場合一般采用電敏防護裝置，主要包括安全光幕、安全地毯等。

安全光幕由發(fā)射器和接收器之間密集的紅外光束形成保護網(wǎng)，一旦紅外光束被遮斷，立即輸出停止信號，控制危險設(shè)備停止工作，阻止危險發(fā)生。

A1-1安全光幕應(yīng)用于危險機械點的安全防護，如下圖1所示。

 

圖1 安全光幕應(yīng)用于危險機械點的安全防護

A1-2安全光幕應(yīng)用于入口安全防護，如下圖2所示：

 

圖2 安全光幕應(yīng)用于入口安全防護

B1-1針對復(fù)雜的二維區(qū)域安全防護，安全地毯可以很好的勝任該項工作。安全地毯基于壓力傳感原理，通過壓力觸發(fā)實現(xiàn)二維區(qū)域防護。當(dāng)檢測到人或物體進入防區(qū)時，輸出停止信號，阻止危險發(fā)生。

安全地毯的接觸式壓力傳感原理，使其可以安裝在機器的底角處或不規(guī)則接觸的地方，為機器正常運轉(zhuǎn)保留足夠空間，同時實現(xiàn)了大范圍危險區(qū)域檢測和安全防護。

安全地毯的防區(qū)形狀可自由拼接配置。用戶可根據(jù)實際需求，將防區(qū)配置為復(fù)雜、不規(guī)則形狀，如下圖3、圖4所示：

 

圖3、圖4 安全地毯防區(qū)配置為不規(guī)則形狀

安全地毯靈活配置的特點，可滿足各種危險區(qū)域防護需求，在工業(yè)現(xiàn)場安全防護中正發(fā)揮著越來越重要的作用。

 

C1-1折彎機危險區(qū)域不同于壓力機/液壓機，主要需要對上模模尖區(qū)域（下圖矩形位置）進行安全防護，同時由于作業(yè)需求，折盒工件擋光時要求光電不能保護停車，以完成工件折彎作業(yè)，從而產(chǎn)生了折彎作業(yè)和安全保護的矛盾。

GE型折彎機專用激光保護裝置，使用3束激光組成L型檢測區(qū)域，每束檢測激光均具有獨立輸出，當(dāng)折合工件遮擋L型區(qū)域前方光束時，可屏蔽該光束檢測功能，而另外2束激光繼續(xù)起保護作用，從而兼顧折彎機作業(yè)生產(chǎn)和安全保護，并且具有智能休眠模式綠色環(huán)保、低功耗是目前最為有效的解決方案。如下圖所示：

 

圖5 GE折彎機激光保護裝置發(fā)光器、受光器

 

圖6 折彎機激光保護裝置安裝位置效果圖

特征說明：

折彎機激光保護裝置是由發(fā)射器、接收器、安裝支架、控制器組成，在選用激光保護時可選用一般安裝和編程模式安裝，一般安裝是由激光保護直接發(fā)送信號到折彎機控制系統(tǒng)，編程模式適用于大型全自動化折彎機，輸入信號更多，另外可以編輯每個信號的邏輯信息。

GE折彎機專用激光保護裝置可以用于平板折彎、折盒、z型折彎等多重形式的工件。將所有功能集中到操作面板上更有利 使用者切換各種模式。內(nèi)置電源穩(wěn)定模塊、反接保護模塊、過載保護模塊，適用于各種折彎機。

所用光源采用可見光，并采用了發(fā)射器自動對光專利技術(shù)、即使折彎機強烈的振動都可以自動找正，對光更加便利。

折彎機專用激光保護采用自判斷數(shù)據(jù)處理芯片，對光的靈敏度自動修正，并在持續(xù)使用過程中根據(jù)光的衰減度自動增量，產(chǎn)品設(shè)計10萬小時。

Speediness轉(zhuǎn)換支架（專利設(shè)計）如下圖所示：

 

 

5.結(jié)束語

本文以安全生產(chǎn)的意義為背景，介紹了工業(yè)機械安全和相應(yīng)防護措施。重點介紹了應(yīng)用廣泛的安全光幕和區(qū)域防護用安全地毯以及折彎機保護特殊應(yīng)用。其中，安全地毯具有配置靈活的特點，可勝任各種復(fù)雜危險區(qū)域的防護，在危險區(qū)域的防侵入、運動設(shè)備的防碰撞安全防護中發(fā)揮著越來越重要的作用。折彎機專用激光保護裝置具有更便捷、全尺寸板料加工中安全防護的最有效解決方案。

參考文獻

[1] IEC 61496-1:2006, Safety of machinery –Electro-sensitive protective equipment –Part 1:General requirements and tests

[2] IEC 61496-3:2008, Safety of machinery –Electro-sensitive protective equipment –Part 1: Particular requirements for Active Opto-electronic Protective Devices responsive to Diffuse Reflection (AOPDDR)

[3] ISO 13849-1 Safety of machinery –Safety-related parts of control systems –Part 1: General principles for design

[4] GB 27607-2011 機械壓力機安全技術(shù)要求

[5] GB28240-2012 剪板機安全技術(shù)要求

[6] GB28241-2012 液壓機安全技術(shù)要求

[7] GB28243-2012 液壓板料折彎機安全技術(shù)要求




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