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安全保護技術(shù)基礎
有機器的地方，就有危險；有危險，就需要對人進(jìn)行保護。這不僅是法律法規的規定，也是企業(yè)的責任和義務(wù)。工廠(chǎng)和機器安全保護技術(shù)，經(jīng)過(guò)近120年的發(fā)展，目前已經(jīng)發(fā)展形成很多國際/國家標準，并出現了很多符合和滿(mǎn)足這些標準的各種安全保護產(chǎn)品。在這些安全標準中，其中有代表性的標準有歐盟EN系列標準，美國ANSI標準，以及IEC國際標準等。僅對機器而言，這些標準都約定：機器的運動(dòng)狀態(tài)比靜止狀態(tài)對人更具有威脅。因此機器安全保護技術(shù)，大多數都是在需要時(shí)盡快將機器停止下來(lái)，減少危險，將物的損失和對人的傷害降到最低。常見(jiàn)的安全保護產(chǎn)品有安全開(kāi)關(guān)、安全門(mén)（鎖）開(kāi)關(guān)、安全鉸鏈開(kāi)關(guān)、安全磁開(kāi)關(guān)、安全邊緣/地毯、安全拉線(xiàn)、安全腳踏開(kāi)關(guān)等多種多樣的開(kāi)關(guān)，還有安全繼電器、安全PLC、AS-I安全總線(xiàn)系統及其元件等復雜的電子產(chǎn)品。
有機器的地方，就有危險；有危險，就需要對人進(jìn)行保護。這不僅是法律法規的規定，也是企業(yè)的責任和義務(wù)。工廠(chǎng)和機器安全保護技術(shù)，經(jīng)過(guò)近120年的發(fā)展，目前已經(jīng)發(fā)展形成很多國際/國家標準，并出現了很多符合和滿(mǎn)足這些標準的各種安全保護產(chǎn)品。在這些安全標準中，其中有代表性的標準有歐盟EN系列標準，美國ANSI標準，以及IEC國際標準等。僅對機器而言，這些標準都約定：機器的運動(dòng)狀態(tài)比靜止狀態(tài)對人更具有威脅。因此機器安全保護技術(shù)，大多數都是在需要時(shí)盡快將機器停止下來(lái)，減少危險，將物的損失和對人的傷害降到最低。常見(jiàn)的安全保護產(chǎn)品有安全開(kāi)關(guān)、安全門(mén)（鎖）開(kāi)關(guān)、安全鉸鏈開(kāi)關(guān)、安全磁開(kāi)關(guān)、安全邊緣/地毯、安全拉線(xiàn)、安全腳踏開(kāi)關(guān)等多種多樣的開(kāi)關(guān)，還有安全繼電器、安全PLC、AS-I安全總線(xiàn)系統及其元件等復雜的電子產(chǎn)品。
圖1 機器人周?chē)?/P>
安全地毯保護系統
在各種開(kāi)關(guān)保護元件中，安全地毯作為其中一種特殊的保護開(kāi)關(guān)，具有保護范圍大，價(jià)格低、壽命長(cháng)、安全可靠、安裝自由、方便等特點(diǎn)，使現場(chǎng)通道暢通，方便運輸送料，因而得到廣泛應用。目前，安全地毯已廣泛應用于機器人單元周?chē)?、激光焊接切割設備、包裝機器、木材加工機械、堆垛包裝機器、原材料加工處理、金屬彎管設備以及沖壓設備等場(chǎng)所。
圖2 沖壓設備周?chē)?/STRONG>
SMS3 系列安全地毯作為安全保護開(kāi)關(guān)元件，必須配接使用安全繼電器，鋪設在危險的機器、設備等周?chē)孛?，?shí)現對危險區域的警告和對人和機器的保護作用。其工作原理是：當人踏上地毯，地毯就感應出壓力變化，并輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號。該信號通過(guò)安全繼電器的檢測，再放大輸出一個(gè)開(kāi)關(guān)信號，直接切斷機器設備的動(dòng)力電源，實(shí)現對人和機器的保護。由于安全地毯的特殊作用，在整個(gè)控制當中必須做到安全，因此需要安全繼電器的不間斷檢測，確保人員進(jìn)入危險區域能得到安全保障。安全地毯屬于敏感型壓力開(kāi)關(guān)元件，其制造標準符合歐洲標準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準，滿(mǎn)足EN954-1中安全等級3的要求。
安全地毯的結構特點(diǎn)
SMS3型安全地毯是靠按壓接觸的觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)，工作原理簡(jiǎn)單，制造工藝和結構則要相對復雜些。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、有機溶劑等，防護等級達到IP67。專(zhuān)門(mén)設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(zhuān)門(mén)的固定用邊條，可以實(shí)現100%的響應面積，而且可以防止人被絆倒。長(cháng)達6m的溶膠護套引線(xiàn)，允許用戶(hù)自由拼接多種形狀和需要的面積，最大可達20 m2。諸多優(yōu)點(diǎn)，使其幾乎可以滿(mǎn)足各種工作環(huán)境，甚至是潮濕、有油污、有腐蝕性的惡劣現場(chǎng)。
圖3 SMS3型安全地毯
圖4 安全地毯的結構剖圖
安全距離的計算
使用安全地毯，需要考慮到：在一個(gè)需要保護的危險區域，應該鋪設多大的面積才比較合理，做到既安全又經(jīng)濟。在此，需要介紹一個(gè)常用標準－EN999。EN999是與安全距離相關(guān)的標準，主要是介紹機器安全中結合人的肢體運動(dòng)速度來(lái)界定安全保護裝置位置的方法。
對于安全地毯，必須考慮地毯和控制系統響應速度造成的滯后對進(jìn)入危險區域的人的潛在威脅，特別是人快速進(jìn)入的情況。也就是說(shuō)，在安全地毯設計計算時(shí)，不僅要確定地毯的安裝位置，還有地毯的鋪設面積，確保人踏上地毯，在人到達危險機器前，機器處于安全狀態(tài)。使用SMS3系列安全地毯做區域安全保護，必須按照安全標準EN999的要求選擇設計、鋪設，才能從根本上防止人員跨過(guò)地毯進(jìn)入危險區，或者饒過(guò)地毯而接近危險區。在該標準中，給出了一些使用不同安全保護開(kāi)關(guān)設計時(shí)的安全距離計算公式。對于安全地毯，經(jīng)簡(jiǎn)化后為：
S=K（T1 +T2）+ 1200
其中，
S——最小安全距離，即機器危險點(diǎn)距離人踏上地毯的最小距離。單位：mm。
K——經(jīng)驗系數，通常來(lái)自人及其肢體的運動(dòng)速度，一般取1600。單位：mm/s。
T1——地毯開(kāi)關(guān)和安全繼電器系統總的響應時(shí)間。單位：s。
T2——機器系統總的響應時(shí)間，單位：m。
使用安全地毯，只有按照EN999標準計算，從各個(gè)可以進(jìn)入危險區方向衡量均滿(mǎn)足安全距離的情況下，敷設安全地毯保護系統，才能徹底排除安全隱患。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。
使用安全地毯，需要考慮到：在一個(gè)需要保護的危險區域，應該鋪設多大的面積才比較合理，做到既安全又經(jīng)濟。在此，需要介紹一個(gè)常用標準－EN999。EN999是與安全距離相關(guān)的標準，主要是介紹機器安全中結合人的肢體運動(dòng)速度來(lái)界定安全保護裝置位置的方法。
對于安全地毯，必須考慮地毯和控制系統響應速度造成的滯后對進(jìn)入危險區域的人的潛在威脅，特別是人快速進(jìn)入的情況。也就是說(shuō)，在安全地毯設計計算時(shí)，不僅要確定地毯的安裝位置，還有地毯的鋪設面積，確保人踏上地毯，在人到達危險機器前，機器處于安全狀態(tài)。使用SMS3系列安全地毯做區域安全保護，必須按照安全標準EN999的要求選擇設計、鋪設，才能從根本上防止人員跨過(guò)地毯進(jìn)入危險區，或者饒過(guò)地毯而接近危險區。在該標準中，給出了一些使用不同安全保護開(kāi)關(guān)設計時(shí)的安全距離計算公式。對于安全地毯，經(jīng)簡(jiǎn)化后為：
S=K（T1 +T2）+ 1200
其中，
S——最小安全距離，即機器危險點(diǎn)距離人踏上地毯的最小距離。單位：mm。
K——經(jīng)驗系數，通常來(lái)自人及其肢體的運動(dòng)速度，一般取1600。單位：mm/s。
T1——地毯開(kāi)關(guān)和安全繼電器系統總的響應時(shí)間。單位：s。
T2——機器系統總的響應時(shí)間，單位：m。
使用安全地毯，只有按照EN999標準計算，從各個(gè)可以進(jìn)入危險區方向衡量均滿(mǎn)足安全距離的情況下，敷設安全地毯保護系統，才能徹底排除安全隱患。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(guò)程中一定要小心，在搬運和鋪設過(guò)程中，要平拿、平放，避免高處跌落，人為的拋、扔等行為。在鋪設前后，對要鋪設的地面進(jìn)行檢查、清掃，確保地面干凈、平整、光潔，沒(méi)有堅硬的突起和異物。使用過(guò)程中，確保沒(méi)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(cháng)安全地毯的使用周期和使用壽命。
只要規范設計，合理鋪設和使用安全地毯，安全之路，就在腳下。隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，機器自動(dòng)化程度和復雜程度的提高，安全保護技術(shù)也會(huì )跟隨需要而不斷發(fā)展和進(jìn)步，目前人們已經(jīng)相繼開(kāi)發(fā)設計出光電式、電阻式等安全地毯形式，可以肯定，安全地毯將會(huì )得到越來(lái)越多的應用。因為，走安全之路，是我們永恒的追求。
北京市公安局海淀分局備案號：11010802023656號