隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步,生產(chǎn)設備的自動(dòng)化程度不斷提高,在保障生產(chǎn)加工靈活性的同時(shí),還要確保人員、設備的安全。為達到這個(gè)要求,設備的設計人員面臨著(zhù)各種各樣的挑戰,其中,承受重力載荷的垂直軸的安全設計問(wèn)題,就一直是困擾之一。
垂直軸承受著(zhù)一定的重力載荷,立式安裝的軸有可能在重力的作用下突然下降,危及人員的生命安全。
制動(dòng)裝置不可靠,怎么破?
為了避免這類(lèi)事故的發(fā)生,當有操作人員進(jìn)入到機床設備的加工區域時(shí),其驅動(dòng)軸就必須要處于安全狀態(tài)。一般工廠(chǎng)使用制動(dòng)器來(lái)固定垂直工作的軸類(lèi),但是污垢或者機械磨損等原因會(huì )嚴重影響制動(dòng)裝置的工作可靠性,極有可能釀成不可挽回的后果。因此必須對制動(dòng)裝置的工作狀態(tài)進(jìn)行嚴格監控,確保其保持應有的制動(dòng)功能。
但一直沒(méi)有這方面的法律法規,也沒(méi)有相應的技術(shù)規范。
2012年9月,德國工傷保險行業(yè)協(xié)會(huì )DGUV在第005號“專(zhuān)業(yè)信息說(shuō)明”中專(zhuān)門(mén)進(jìn)行了說(shuō)明,建議對承受重力載荷的垂直軸采取安全保護措施。
對抗萬(wàn)有引力,保證下落安全
根據歐盟機械指令中的一般要求,機床設備制造商有責任和義務(wù)設計安全可靠的機械設備。這就要求設備設計人員必須預估到可能出現的風(fēng)險,采取適當的措施降低風(fēng)險,同時(shí)警告剩余的潛在風(fēng)險,也就是我們通常所說(shuō)的設備風(fēng)險評估。
由于沒(méi)有評估垂直軸風(fēng)險的專(zhuān)用標準,一般也就是采用DIN EN ISO 13849-1,而這個(gè)標準中的Pr等級的計算與受到傷害的嚴重程度、出現危險的頻率或者持續時(shí)間以及可能性、避免風(fēng)險或者限制損害的可能性等因素有關(guān),要量化這些因素工作量不可小覷。
皮爾磁的安全制動(dòng)模塊Protego S滿(mǎn)足了SIL 3(DIN EN 61800-5-2)或者PL e(DIN EN ISO 13849-1)中規定的安全保護要求,可以用于驅動(dòng)控制器的控制。安全模塊和驅動(dòng)控制器的組合,可以輕松滿(mǎn)足德國保險法規提出的要求。
制動(dòng)功能“始終在線(xiàn)”
安全制動(dòng)模塊的特點(diǎn)是最多可以集成兩個(gè)制動(dòng)鉗的制動(dòng)管理,包含了SBC安全制動(dòng)控制功能,可以確保制動(dòng)功能“始終在線(xiàn)”。除此之外SBT安全制動(dòng)測試功能,可以根據需要進(jìn)行制動(dòng)力矩的檢測,在制動(dòng)力矩達到臨界狀態(tài)之前就盡早發(fā)現制動(dòng)力矩是否出現偏差。另外,安全制動(dòng)模塊可以設置對檢測周期進(jìn)行監控,如果在檢測周期內,制動(dòng)器沒(méi)有給出保持轉矩,則可利用驅動(dòng)控制器的制動(dòng)器輸入功能,輸入制動(dòng)轉矩,這個(gè)功能主要是考慮了電動(dòng)機制動(dòng)器的要求。之后可以再次檢查整個(gè)系統是否滿(mǎn)足測試扭矩的要求。
安全模塊的制動(dòng)管理支持最多兩個(gè)制動(dòng)器的控制管理,因此它涵蓋了重力加載垂直軸信息說(shuō)明表中所有的應用場(chǎng)合。
如果設備操作人員全身都在重力載荷的威脅之下,則有著(zhù)非常高的危險性,不論機械設備是在自動(dòng)工作運行的模式中還是在調整模式中,都要采用DIN EN ISO 13849-1標準規定的冗余式的防墜落安全保護裝置,以避免悲劇的發(fā)生。
對于具有垂直軸應用的場(chǎng)合,通過(guò)驅動(dòng)控制器和安全模塊的組合,用戶(hù)可以輕松可靠地建立符合DIN EN ISO 13849-1標準中安全保護等級4級的制動(dòng)和制動(dòng)保持系統。無(wú)論從經(jīng)濟性還是技術(shù)角度來(lái)講,都是明智之選。