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技術(shù)文章

安全保護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)

點擊次數(shù):1060 發(fā)布時間:2015-6-24

安全保護(hù)技術(shù)基礎(chǔ)
有機(jī)器的地方,就有危險;有危險,就需要對人進(jìn)行保護(hù)。這不僅是法律法規(guī)的規(guī)定,也是企業(yè)的責(zé)任和義務(wù)。工廠和機(jī)器安全保護(hù)技術(shù),經(jīng)過近120年的發(fā)展,目前已經(jīng)發(fā)展形成很多/國家標(biāo)準(zhǔn),并出現(xiàn)了很多符合和滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的各種安全保護(hù)產(chǎn)品。在這些安全標(biāo)準(zhǔn)中,其中有代表性的標(biāo)準(zhǔn)有歐盟EN系列標(biāo)準(zhǔn),美國ANSI標(biāo)準(zhǔn),以及IEC標(biāo)準(zhǔn)等。僅對機(jī)器而言,這些標(biāo)準(zhǔn)都約定:機(jī)器的運動狀態(tài)比靜止?fàn)顟B(tài)對人更具有威脅。因此機(jī)器安全保護(hù)技術(shù),大多數(shù)都是在需要時盡快將機(jī)器停止下來,減少危險,將物的損失和對人的傷害降到zui低。常見的安全保護(hù)產(chǎn)品有安全開關(guān)、安全門(鎖)開關(guān)、安全鉸鏈開關(guān)、安全磁開關(guān)、安全邊緣/地毯、安全拉線、安全腳踏開關(guān)等多種多樣的開關(guān),還有安全繼電器、安全PLC、AS-I安全總線系統(tǒng)及其元件等復(fù)雜的電子產(chǎn)品。安全地毯保護(hù)系統(tǒng)

在各種開關(guān)保護(hù)元件中,安全地毯作為其中一種特殊的保護(hù)開關(guān),具有保護(hù)范圍大,價格低、壽命長、安全可靠、安裝自由、方便等特點,使現(xiàn)場通道暢通,方便運輸送料,因而得到廣泛應(yīng)用。目前,安全地毯已廣泛應(yīng)用于機(jī)器人單元周圍(如圖1)、激光焊接切割設(shè)備、包裝機(jī)器、木材加工機(jī)械、堆垛包裝機(jī)器、原材料加工處理、金屬彎管設(shè)備以及沖壓設(shè)備(如圖2)等場所。

SMS3 系列安全地毯作為安全保護(hù)開關(guān)元件,必須配接使用安全繼電器,鋪設(shè)在危險的機(jī)器、設(shè)備等周圍地面,實現(xiàn)對危險區(qū)域的警告和對人和機(jī)器的保護(hù)作用。其工作原理是:當(dāng)人踏上地毯,地毯就感應(yīng)出壓力變化,并輸出一個開關(guān)信號。該信號通過安全繼電器的檢測,再放大輸出一個開關(guān)信號,直接切斷機(jī)器設(shè)備的動力電源,實現(xiàn)對人和機(jī)器的保護(hù)。由于安全地毯的特殊作用,在整個控制當(dāng)中必須做到安全,因此需要安全繼電器的不間斷檢測,確保人員進(jìn)入危險區(qū)域能得到安全保障。安全地毯屬于敏感型壓力開關(guān)元件,其制造標(biāo)準(zhǔn)符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)EN1760-1,和AZR系列中的安全繼電器配套使用,可以大大提高可靠性和安全等級標(biāo)準(zhǔn),滿足EN954-1中安全等級3的要求。安全地毯的結(jié)構(gòu)特點

SMS3型安全地毯(如圖3)是靠按壓接觸的觸點式開關(guān),工作原理簡單,制造工藝和結(jié)構(gòu)則要相對復(fù)雜些。它采用模具填充熱融塑膠一次成型,因而免維修。它防水、防油,防礦物和植物酸、石化產(chǎn)品、有機(jī)溶劑等,防護(hù)等級達(dá)到IP67。專門設(shè)計的防滑表面可以防止操作人員滑倒。上下兩層彈性鋼板可以承受2000N/cm2的壓強,操作力卻非常小,僅僅6 N/cm2。僅僅12mm的厚度,配上專門的固定用邊條,可以實現(xiàn)100%的響應(yīng)面積,而且可以防止人被絆倒。長達(dá)6m的溶膠護(hù)套引線,允許用戶自由拼接多種形狀和需要的面積,zui大可達(dá)20 m2。諸多優(yōu)點,使其幾乎可以滿足各種工作環(huán)境,甚至是潮濕、有油污、有腐蝕性的惡劣現(xiàn)場。安全地毯的結(jié)構(gòu)剖圖如圖4所示,圖中:

1——防滑表面
2——上部電極鋼板
3——邊緣部
4——導(dǎo)電條
5——可壓縮彈性絕緣條
6——下部電極鋼板
7——地毯底面


安全距離的計算

使用安全地毯,需要考慮到:在一個需要保護(hù)的危險區(qū)域,應(yīng)該鋪設(shè)多大的面積才比較合理,做到既安全又經(jīng)濟(jì)。在此,需要介紹一個常用標(biāo)準(zhǔn)-EN999。EN999是與安全距離相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn),主要是介紹機(jī)器安全中結(jié)合人的肢體運動速度來界定安全保護(hù)裝置位置的方法。

對于安全地毯,必須考慮地毯和控制系統(tǒng)響應(yīng)速度造成的滯后對進(jìn)入危險區(qū)域的人的潛在威脅,特別是人快速進(jìn)入的情況。也就是說,在安全地毯設(shè)計計算時,不僅要確定地毯的安裝位置,還有地毯的鋪設(shè)面積,確保人踏上地毯,在人到達(dá)危險機(jī)器前,機(jī)器處于安全狀態(tài)。使用SMS3系列安全地毯做區(qū)域安全保護(hù),必須按照安全標(biāo)準(zhǔn)EN999的要求選擇設(shè)計、鋪設(shè),才能從根本上防止人員跨過地毯進(jìn)入危險區(qū),或者饒過地毯而接近危險區(qū)。在該標(biāo)準(zhǔn)中,給出了一些使用不同安全保護(hù)開關(guān)設(shè)計時的安全距離計算公式。對于安全地毯,經(jīng)簡化后為:

S=K(T1 +T2)+ 1200
其中,
S——zui小安全距離,即機(jī)器危險點距離人踏上地毯的zui小距離。單位:mm。
K——經(jīng)驗系數(shù),通常來自人及其肢體的運動速度,一般取1600。單位:mm/s。
T1——地毯開關(guān)和安全繼電器系統(tǒng)總的響應(yīng)時間。單位:s。
T2——機(jī)器系統(tǒng)總的響應(yīng)時間,單位:m。

使用安全地毯,只有按照EN999標(biāo)準(zhǔn)計算,從各個可以進(jìn)入危險區(qū)方向衡量均滿足安全距離的情況下,敷設(shè)安全地毯保護(hù)系統(tǒng),才能*排除安全隱患。那種只要有安全地毯,而不論大小面積;或者不配備安全繼電器的做法和想法都是危險的。

安全地毯的注意事項

SMS 3系列安全地毯作為壓力敏感元件,在運輸和使用過程中一定要小心,在搬運和鋪設(shè)過程中,要平拿、平放,避免高處跌落,人為的拋、扔等行為。在鋪設(shè)前后,對要鋪設(shè)的地面進(jìn)行檢查、清掃,確保地面干凈、平整、光潔,沒有堅硬的突起和異物。使用過程中,確保沒有尖硬異物降落停留在地毯上,并定期打掃。這些都有助于合理使用地毯,延長安全地毯的使用周期和使用壽命。只要規(guī)范設(shè)計,合理鋪設(shè)和使用安全地毯,安全之路,就在腳下。隨著技術(shù)的進(jìn)步,機(jī)器自動化程度和復(fù)雜程度的提高,安全保護(hù)技術(shù)也會跟隨需要而不斷發(fā)展和進(jìn)步,目前人們已經(jīng)相繼開發(fā)設(shè)計出光電式、電阻式等安全地毯形式,可以肯定,安全地毯將會得到越來越多的應(yīng)用。因為,走安全之路,是我們永恒的追求。

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