Öryggisstaðlar fyrir vélfærabretti í pökkunarverksmiðjum: Ljóstjöld, girðingar og áhættumat

Samantekt:Að tryggja rekstraröryggi í sjálfvirkum pökkunarverksmiðjum krefst strangrar, fjöl-laga nálgun við hættustjórnun. Innleiðing iðnaðar bretti vélmenni eða cobot kerfi krefst strangs samræmis við alþjóðlega staðla, þar á meðal ISO 12100, ISO10218-1/2, ISO/TS 15066 og ISO 13849-1. Fullkominn verndararkitektúr sameinar líkamlegar samtengdar jaðargirðingar, sjónskynjunartækni eins og öryggisljósagardínur og leysiskanna, og háþróaða öryggis-PLC stýringarfræði. Með því að innleiða áhættumat á réttan hátt, reikna út öryggisfjarlægðir og stilla snjalldeyfingar- og eyðingaraðgerðir, getur pökkunaraðstaða viðhaldið háu línuafköstum á sama tíma og vinnuumhverfi án skaða og fullkomnu CE og OSHA samræmi er náð.

Áður en vélfærabretti er sett upp verða verkfræðingateymi að framkvæma ítarlegt áhættumat í samræmi við ISO 12100, sem stjórnar öryggi véla með almennum reglum um hönnun, áhættumat og áhættuminnkun. Áhættumat er endurtekið ferli sem beitt er við hönnun, samþættingu og gangsetningu.

Hættuauðkenning:Að bera kennsl á hugsanlegar vélrænar, rafmagns- og rekstrarhættur í öllum vinnslumátum, þar á meðal sjálfvirkri notkun, handvirkri kennslu, viðhaldi og úthreinsun á jaðri.

Áhættumat:Mat á alvarleika hugsanlegs meiðsla, tíðni eða lengd váhrifa og líkur á að forðast skaða.

Lækkun áhættu (þriggja-þrepa aðferðin):Að beita í eðli sínu öruggum hönnunarráðstöfunum til að útrýma skörpum brúnum eða takmarka hraða vélmenna, samþætta verndarráðstafanir eins og líkamlegar girðingar og ljósagardínur og útvega skýr viðvörunarskilti og þjálfunarreglur fyrir rekstraraðila.

ISO 12100:Leggur áherslu á almenna áhættumatsaðferðafræði og áhættuminnkunarreglur fyrir vélar, metnar með áhættumatsfylki.

ISO 10218-1/2:Setur lögboðnar öryggiskröfur og frumuhönnunarviðmið fyrir iðnaðarvélmenni, vélmennakerfi og samþættingu.

ISO/TS 15066:Veitir sérstakar leiðbeiningar um samvinnu vélmenna og takmarkanir á krafti og krafti byggðar á lífmekanískum þrýstingsþröskuldum.

ISO 13849-1:Gerir grein fyrir öryggis-tengdum hlutum hönnunar og staðfestingar stýrikerfa, skilgreinir árangursstig eins og PLd eða PLe.

IEC 62061:Stýrir virkniöryggi rafmagns- og rafeindaöryggistengdra stjórnkerfa fyrir vélar, skilgreint af Safety Integrity Levels SIL2 eða SIL3.

Líkamleg jaðargirðing veitir aðal harða hindrunina sem kemur í veg fyrir að óviðkomandi menn komist inn í hættulega hreyfingarhjúp vélmennaarms með bretti.

Reglur um lágmarkshæð:Í samræmi við ISO 13857 verða harðar verndargirðingar að standa í að lágmarki 2.000 millimetra hæð yfir gólfi til að koma í veg fyrir að rekstraraðilar nái yfir á hættusvæðið.

Landrými:Neðri möskvagrindin verður að halda 150 til 200 millimetra fjarlægð frá jörðu til að koma í veg fyrir að starfsfólk skríði undir á sama tíma og auðvelt er að skola niður og þrífa gólfið.

Möskva ljósopsstærð:Möskvaop verða að koma í veg fyrir að fingur eða hendur komist í burðarvirki. Staðlað 50 x 50 millimetra vírnet krefst lágmarks öryggisfjarlægðar upp á 200 millimetra frá hvaða vélrænni íhlut sem er á hreyfingu.

Meðan á hefðbundinni notkun stendur er vélmennaklefinn að fullu læstur. Þegar rekstraraðili biður um aðgang í gegnum HMI stjórnborðið, setur stjórnkerfið af stað stýrða hraðahömlun. Þegar kerfið kveikir á Safe Torque Off ástandi og staðfestir núllhreyfingu, losar fasti-lykillinn eða segullokalásinn aðgangshliðið, sem gerir örugga handvirka inngöngu í klefann.

Allar aðgangshurðir sem eru innbyggðar í líkamlegar jaðargirðingar verða að vera búnar tvöföldum-rása öryggisrofum með öryggislæsingu. Segulóla-öryggisrofar halda aðgangshurðum læstum þar til vélmennið hefur náð algjörri kyrrstöðu. Lyklalæsingarkerfi með föstum-lykla krefjast þess að rekstraraðilar fjarlægi líkamlegan öryggislykil úr hliðarborðinu áður en hurðin er opnuð og að bera þennan lykil inn í klefann kemur í veg fyrir að þriðju aðilar loki hurðinni og endurræsi sjálfvirka-stillingu á meðan starfsfólk er inni.

Þegar líkamlegar hindranir myndu takmarka inn- eða útflutningslínur fyrir bretti, veita sjónræn viðveru-skynjara virkan raf-viðkvæman hlífðarbúnað.

Öryggisljósagardínur varpa fjölda innrauðra geisla yfir aðgangsop. Truflun á geisla sendir tafarlaust stöðvunarmerki til öryggiskerfisins. Fingravörn notar 14-millímetra upplausn og er sett upp nálægt hættulegum klemmustöðum eins og enda-á-handverkfæragripum. Handvörn notar 30 millimetra upplausn sem staðlaða uppsetningu í kringum færibönd. Líkamsgreiningar- og aðgangsstýringarnet nota 300 til 500 millimetra upplausn fjölgeislauppsetningar fyrir jaðarinngönguvörn.

Öryggisleysisskannarar nota Time-of-Flight leysisspeglun til að fylgjast með tvívíddar gólfflötum umhverfis brettavélmennakerfi. Þeir leyfa breytilegt svæðisskipti. Þegar rekstraraðili nálgast viðvörunarsvæðið kveikir skanninn hljóðviðvörun og gefur vélmennastjórnandanum merki um að hægja á hraðanum á öruggan hátt. Ef stjórnandinn stígur nær innra verndarsvæðinu framkvæmir skanninn tafarlaust öryggisstopp í flokki 0 eða flokki 1.

Að setja öryggisljósatjald of nálægt armi fyrir bretti fyrir iðnaðarvélmenni skapar alvarlega öryggishættu þar sem rekstraraðili gæti náð hættulegu hreyfingarsvæðinu áður en vélmennaarmurinn stöðvast alveg.

Lágmarksöryggisfjarlægð er reiknuð út í samræmi við ISO 13855 með því að nota staðlaða formúlu. Nauðsynleg vegalengd er jöfn aðflugshraða mannsins margfaldað með heildarstöðvunartíma kerfisins, ásamt viðbótar gegnumbrotsvegalengd byggt á upplausn skynjara. Aðflugshraði mannsins er venjulega stilltur á 1.600 millimetrar á sekúndu fyrir aðgang að líkamanum eða 2.000 millimetrar á sekúndu fyrir handahreyfingar. Heildarstöðvunartími kerfisins sameinar viðbragðstíma sjónnemans, öryggis-PLC rökfræðivinnslu og stöðvunarbúnaðar vélmennastjórnanda. Auka skarpskyggnifjarlægð segir til um hversu langt hönd eða líkamshluti getur brotist í gegnum ljósgeislana áður en greining á sér stað.

Í hagnýtri notkunaratburðarás, ef aðflugshraði mannsins er 1.600 millimetrar á sekúndu, samanlagður stöðvunarviðbragðstími kerfisins er 0,35 sekúndur og skarpskyggni fyrir líkamsgreiningarnet er 850 millimetrar, margfaldar útreikningurinn 1.600 með 0,35 til að gefa 560 millimetra. Með því að bæta við 850 millímetra skarpskyggni leyfis það að lágmarksöryggisfjarlægð er 1.410 millímetrar. Þess vegna verður ljósatjaldið að vera komið fyrir að minnsta kosti 1.410 millimetrum frá næstu hættulínu vélmennasópunar.

Sjálfvirkar pökkunarlínur verða að leyfa fullbúnum brettabunkum eða tómum brettum að fara í gegnum jaðarop án þess að koma af stað fölskum neyðarstöðvum, en samt greina inngöngu manna.

Þöggun er tímabundin framhjáleiðisaðferð sem gerir ljóstjaldið tímabundið óvirkt við innkomu eða brottför efnis með því að nota mynda-augnfræði. Kerfið byggir á þversum-mynstri (X-Muting) eða samhliða (L-Muting) ljósnemum til að bera kennsl á tiltekna lögun og hraða bretti sem kemur út. Helsti ávinningurinn af þöggun er að leyfa samfelldan flutning á fullum bretti út úr klefanum, en aðaltakmörkun þess er að krefjast strangrar tímasetningar til að koma í veg fyrir að manneskjan komi á eftir brettinu.

Eyðing er staðbundin stöðvunaraðferð þar sem ákveðnir geislar ljóstjaldsins eru óvirkir þar sem fastir hlutir fara í gegnum sjónsviðið. Fast eyðsla hunsar stöðugt kyrrstæðar burðarvirki eða rúllurúm. Fljótandi blanking hunsar hluti á hreyfingu af skilgreindri stærð á meðan geislavörninni er viðhaldið fyrir ofan og neðan hlutinn. Lykiltakmörkun eyðingar er að skilvirk upplausn skynjara lækkar, sem krefst endurreiknaðar lágmarksöryggisfjarlægðar.

Að tengja öryggistæki við staðlaða, ó-öryggisbúnaðarkerfi er alvarlegt brot á samræmi. Nútíma bretti vélmenni kerfi umboð hagnýtur öryggisstýringar arkitektúr vottað skvISO 13849-1.

Tilskilið árangursstig er ákvarðað með því að meta alvarleika meiðsla, tíðni váhrifa og möguleika á að forðast skaða. Vegna mikils hleðslu á bilinu 20 til yfir 300 kíló og mikils hreyfingarhraða handleggs, krefjast vélfærafræði bretti frumur nánast alhliða PLd eða PLe undir 3. eða 4. flokks arkitektúr.

Í 3. eða 4. flokks öryggisstýringarvirki eru tvöföld-inntaksmerki frá ljóstjöldum, hliðalæsum og neyðarstöðvunarhnöppum beint inn í öryggiskerfi eða sérstakan öryggisstýringu. Öryggisstýringin framkvæmir bilunarörugga kross-vöktun og óþarfa rökvinnslu. Það sendir síðan tvöfalda-úttaksmerki til öryggisstýringa, eins og tvöfalda aðalsnertibúnað eða Safe Torque Off inntak vélmennisstýringarinnar.

Safe Torque Off (STO):Skerir afl til vélmennamótora án þess að slökkva á rafeindabúnaði stjórnandans og kemur í veg fyrir óvænta vélræna endurræsingu.

Öruggt rekstrarstöðvun (SOS):Fylgist með samskeytum vélmenna til að tryggja að handleggurinn haldist alveg kyrrstæður á meðan hann heldur fullu togi mótorsins.

Öruggur-takmarkaður hraði (SLS):Takmarkar hámarkshraða verkfæramiðjupunkts í kennsluham eða minni-hraða handvirkum aðgerðum, venjulega við 250 millimetra á sekúndu eða minna.

Að velja á milli samvirkrar brettivélmenna og hefðbundins-háhraða iðnaðararms breytir í grundvallaratriðum öryggiskröfum frumunnar.

Aðalöryggisbúnaður:Afl- og krafttakmörkun (PFL) með samskeyti togskynjara.

Staðlaáhersla:Stjórnast fyrst og fremst af ISO/TS 15066 og ISO 10218-1.

Pinch Point og EOAT öryggi:Notar mjúka-bólstraða gripa og afl-takmarkandi stopp.

Rekstrarhraði og fótspor:Takmarkað við lágan hraða undir 1,0 metra á sekúndu í samvinnuham, sem býður upp á ofur-lítið fótspor sem oft krefst lágmarks eða engrar verndar.

Burðargeta:Venjulega á bilinu 8 til 25 kíló.

Aðalöryggisbúnaður:Líkamlegar samtengdar jaðargirðingar og virkar ljósagardínur.

Staðlaáhersla:Stýrt af ISO 10218-1/2 og ISO 13849-1.

Pinch Point og EOAT öryggi:Notar vélrænt varið grip með miklum klemmukrafti.

Rekstrarhraði og fótspor:Virkar á ótakmörkuðum fullum hraða yfir 2,5 metrum á sekúndu, sem krefst mikils fótspors fyrir fullt afgirt umslag.

Burðargeta:Allt frá 50 kílóum til yfir 800 kíló.

Cobot er aðeins eins öruggt og verkfæri hans og hleðsla. Ef cobot heldur á beittum-bylgjubakka eða þungu viðarbretti, getur óvarið högg samt valdið alvarlegum áverka. Fullt ISO 12100 áhættumat er áfram skylda, jafnvel fyrir -girðingarlausar cobot frumur.

Jafnvel með vottaðan öryggisbúnað leiðir óviðeigandi uppsetning eða rangfærslur skynjara til farsíma og óæskilegrar niður í miðbæ.

Með hléum slökkva á ljóstjaldi:Orsakast oft af titringi frá nærliggjandi færiböndum sem veldur breytingum á sjónstillingu. Til að leysa þetta skaltu styrkja uppsetningarpósta með -titringsdempandi plötum og endur-stilla sjónásinn með því að nota leysiverkfæri.

Þöggunarvilla við brottför bretti:Á sér stað þegar slökkviskynjarar eru virkjaðir úr röð eða vegna óreglulegra brettaforma. Lagaðu þetta með því að hreinsa andlit ljósrafmagns linsu og endurkvarða X-þagga skynjara yfir horn og PLC tímamælisglugga.

Öryggis PLC kross-Galla í hringrás:Gefur til kynna skammhlaup milli tveggja-öryggisinntaksrása. Skoðaðu tengiklemmur á vettvangi fyrir klemmda víra og skiptu skemmdum kapalrásum út fyrir hlífðar snúnar-parsnúrur.

Vélmenni neitar sjálfvirkri-ræsingu eftir lokun hliðs:Gerist venjulega vegna þess að öryggisstýringin krefst handvirkrar endurstillingar áður en hann endurræsir sjálfvirka-stillingarfræði. Staðfestu að stjórnandinn hafi framkvæmt handvirka endurstillingarhnapparöðina utan úr klefanum og staðfestu stöðu verndar-segulloka á HMI.

Laser skanni False Stops frá ryki:Orsakast af ryksöfnun á linsugluggum sem kallar á fjarlægðarþröskulda. Þurrkaðu skannaglugga með því að nota and-stöðuþurrku og stilltu vikmörk skannasviðs í hugbúnaði.

Áður en sjálfvirkt vörubretti er afhent starfsfólki framleiðslunnar verða öryggisverkfræðingar að fylla út og skrá sig á gátlista fyrir virkt öryggismat:

E-Stöðva hringrásarprófun:Ýttu á hvern neyðarstöðvunarhnapp á HMI, kenndu hengiskraut og girðingarstaura fyrir sig til að staðfesta strax Safe Torque Off svar.

Öryggislæsingarvirkni:Gakktu úr skugga um að opnun hvers kyns girðingarhliðs stöðvi tafarlaust hreyfingu vélmenna og kemur í veg fyrir að hlið losni við notkun.

Staðfestingarfjarlægð ljósagardínu:Framkvæmdu líkamlegar innbrotsprófanir með því að nota stöðvunar-tímamælitæki til að sannreyna að líkamleg fjarlægð standist eða fari yfir reiknað ISO 13855 lágmark.

Rökfræðibilunarprófun á þöggun:Brjóttu ljóstjaldageislana viljandi úr réttri deyfingarröð til að staðfesta að kerfið kallar á harða öryggisstöðvun.

Handvirkt endurstilla staðsetningarathugun:Gakktu úr skugga um að allir handvirkir öryggisstillingarhnappar séu staðsettir nákvæmlega fyrir utan hættulega girðinguna, með fullt, óhindrað útsýni yfir allt innanhúss klefans.

Merki og sjónræn viðvörunarskoðun:Gakktu úr skugga um að háspennumerkingar, viðvörunarmerki fyrir hreyfingar vélmenna og sjónræn stöðuvitar séu vel sýnilegir og virkir að fullu.

Að byggja upp fullkomlega samhæft,-afköst iðnaðar bretti vélmennafrumu krefst jafnvægis milli rekstrarhagkvæmni og strangrar áhættuaðlögunar.

Í fyrsta lagi skaltu framkvæma ISO 12100 áhættumat snemma á verkfræðilegum útlitsfasa til að forðast kostnaðarsama endurhönnun á seint-stigi frumunnar. Í öðru lagi skaltu sameina harða líkamlega jaðarvörn með vottuðum gerð 4 öryggisljósgardínum og öryggisleysisskanna til að tryggja inn- og útgöngustaði. Í þriðja lagi, reiknaðu alltaf lágmarksöryggisfjarlægð samkvæmt ISO 13855 til að tryggja að stöðvunarafköst passi við hraða mannsins. Að lokum skaltu innleiða flokk 3 eða 4 PLd/PLe tvískiptur-rásar öryggisstýringararkitektúr með sérstökum öryggis-PLC.

Með því að koma á öflugum,-laga öryggisarkitektúr getur pökkunaraðstaða verndað starfsfólk, staðist eftirlitsúttektir án tafar og náð samfelldri-langtímaframleiðslu.