2020年伊始,一場(chǎng)突如其來(lái)的疫情打亂了所有人的節(jié)奏也改變了大家的生活習(xí)慣,就比如時(shí)至今日,佩戴口罩依然是重中之重的防疫手段之一。
疫情之初,口罩的需求陡然增大導(dǎo)致供不應(yīng)求,全國(guó)各企業(yè)都紛紛投身到口罩大業(yè)之中。如今,雖然口罩供需關(guān)系已經(jīng)穩(wěn)定,但口罩機(jī)依然是輕工產(chǎn)品制造機(jī)械的熱點(diǎn)。
現(xiàn)實(shí)情況中仍有許多口罩機(jī)的成品機(jī)器均處于“裸露”狀態(tài),即所有的運(yùn)動(dòng)部件全部暴露在外沒有任何防護(hù),人員在操作機(jī)器、清潔、維護(hù)等工作時(shí)暴露在危險(xiǎn)之中隨時(shí)都有可能被機(jī)器所傷。這樣的機(jī)器在“戰(zhàn)時(shí)”可以被接受情有可原,而現(xiàn)階段供需平衡,很多企業(yè)把口罩生成列為常規(guī)項(xiàng)目,甚至更多的機(jī)械廠商將自己的口罩機(jī)出口至歐美國(guó)家,那么這樣的裸機(jī)從安全的角度來(lái)看是不能接受的。
那么這樣一臺(tái)機(jī)器,應(yīng)當(dāng)選擇怎樣的安全防護(hù)呢?我們可以從下面兩張對(duì)比圖中得知一二。
首先是機(jī)械防護(hù)。通過增加固定式防護(hù)將主要的運(yùn)動(dòng)部件包裹在期內(nèi)部,在機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)一旁的操作人員無(wú)法直接接觸到這些會(huì)造成傷害的結(jié)構(gòu),比如伺服驅(qū)動(dòng)的印花輥等。
其次,涉及到需要進(jìn)行原料穿引的部位,包括熔噴布進(jìn)口,耳帶繩穿孔以及成品出口等位置,可以在既有固定式防護(hù)上開孔/槽使得原材料能夠順利通過,并結(jié)合EN ISO 13857中對(duì)于開口尺寸以及安全距離的要求來(lái)防止人員伸手/手指觸及到里面的危險(xiǎn)可動(dòng)部件。
之后,考慮到穿引原材料時(shí)需要人工介入以及一些必要的調(diào)整都需要人員直接面對(duì)運(yùn)動(dòng)部件。因此,將固定式防護(hù)結(jié)構(gòu)的一部分改進(jìn)成可動(dòng)式防護(hù)(安全門)。安全門打開時(shí),相關(guān)的機(jī)械動(dòng)作通過安全回路停止,并且持續(xù)保持靜止?fàn)顟B(tài)直到安全門關(guān)閉并復(fù)位。
緊接著,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的結(jié)果并依據(jù)EN ISO 13849-1中定義PLr(Required Performance Level)的方法選擇合適的性能等級(jí)來(lái)設(shè)計(jì)安全功能:
輸入部分:選擇滿足PLr等級(jí)要求的安全聯(lián)鎖開關(guān),例如PSENmag系列或PSENcode系列;
邏輯部分:同樣選擇可以滿足PLr等級(jí)要求的安全繼電器,例如PNOZsigma系列或更加個(gè)性化的產(chǎn)品MyPNOZ。
輸出部分:口罩機(jī)中最主要的運(yùn)動(dòng)部件通常是由伺服驅(qū)動(dòng)器控制。打開安全門,通過安全回路切斷伺服驅(qū)動(dòng)器的電源來(lái)停止運(yùn)動(dòng)是可行的做法。或采用具有STO功能的驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)品,通過STO回路停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)也是可取的做法。但上述兩種方法都需要較長(zhǎng)的重啟時(shí)間,極大的影響生產(chǎn)效率,特別是使用安全門的頻次較高的場(chǎng)合。那么,具有安全停止(SS)功能的伺服,PMC系列,就變成了最好的選擇從而避免了重啟時(shí)間導(dǎo)致的效率損失。其他的運(yùn)動(dòng)部件,如直驅(qū)電機(jī),氣缸等,都可以通過安全回路直接切斷相關(guān)元器件的供電實(shí)現(xiàn)斷電斷氣的安全保護(hù)。
另外,打開安全門會(huì)導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)部件無(wú)法運(yùn)行,但的確有相關(guān)工作需要人機(jī)協(xié)調(diào)來(lái)實(shí)現(xiàn),也就是所說(shuō)的“開著門操作機(jī)器”。在既保證安全又不失可用性的前提下,PITjog這樣的操作控制設(shè)備就成了非常理想的選擇。
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