5 основных принципов защиты промышленного оборудования

Защита машин остается очень важным аспектом автоматизации и робототехники в промышленности, а также коммерческого использования автоматизации. Машины должны следовать Первому правилу робототехники, данному Айзеком Азимовым почти 100 лет назад («Обход», 1942):«Не навреди». Эта фраза приписывается Гиппократу, который в 245 году н.э. создал клятву в медицине. Продуманная конструкция машины с поддержкой датчиков и элементов управления не позволяет машинам и роботам причинять вред людям, как операторам, так и случайным посетителям, которые могут не знать об опасности, которую представляет машина. Мы сгруппировали методы защиты людей по пяти ключевым категориям, представленным здесь.

1. Механические защитные системы

Защитное ограждение корпуса робота

Обзор

Системы механической защиты представляют собой физические барьеры, предотвращающие доступ к опасным частям оборудования. Эти барьеры могут быть фиксированными, передвижными или блокируемыми и имеют решающее значение для защиты рабочих от опасных элементов машин.

Типы охранных систем

• Фиксированная защита :Постоянно прикреплен к машине и не может быть снят без инструментов. Они предназначены для обеспечения постоянной защиты. Они могут быть изготовлены из цельного металла или сетки или представлять собой прозрачные пластиковые панели, иначе называемые «ограждениями».
• Подвижные ограждения :их можно открывать или снимать, чтобы обеспечить доступ для обслуживания или эксплуатации, но во время работы они должны быть надежно закрыты.
• Сцепленные охранники :эти ограждения автоматически отключают оборудование при открытии, гарантируя, что операторы не смогут получить доступ к опасным зонам во время работы машины.

Общие приложения

• Производство :фиксированные ограждения обычно используются на таких машинах, как пилы и прессы, для предотвращения случайного контакта с движущимися частями.
• Строительство :в электроинструментах часто используются подвижные ограждения, обеспечивающие безопасную работу и в то же время обеспечивающие доступ для регулировки.
• Пищевая промышленность :В конвейерных системах часто используются ограждения с блокировкой, чтобы гарантировать, что операторы не смогут проникнуть в движущееся оборудование, пока оно работает.

Примеры механической защиты в перерабатывающих отраслях промышленности

2. Аварийные остановки (E-Stops)

Обзор

Системы аварийной остановки позволяют быстро остановить работу оборудования в случае возникновения чрезвычайной ситуации. Эти системы имеют решающее значение для предотвращения травм и снижения рисков во время непредвиденных событий. Они предоставляют легкодоступный метод немедленной остановки движения машины.

Основные характеристики

• Местоположение :аварийные остановки стратегически расположены вокруг машин и легко доступны операторам. Они могут быть в виде кнопки или троса рядом с машиной или конвейером.
• Резервные системы :многие машины оснащены несколькими аварийными остановками, чтобы гарантировать, что хотя бы один из них всегда будет доступен в чрезвычайной ситуации. Контакты внутри выключателя также дублируются с принудительной безопасностью.
• Надежная конструкция :аварийные остановки предназначены для отказа в безопасном состоянии. Это означает, что в случае неисправности они останавливают машину, а не позволяют ей продолжать работу.

Общие приложения

• Производственные предприятия :аварийные остановки широко используются на сборочных линиях и в тяжелой технике для быстрого прекращения работы в чрезвычайных ситуациях.
• Обработка материалов :В конвейерных системах аварийные остановки могут предотвратить несчастные случаи, вызванные заторами или ошибками оператора.
• Робототехника :аварийные остановки необходимы в средах, где роботы и люди работают в непосредственной близости, чтобы при необходимости обеспечить немедленное прекращение движения робота.

3. Датчики присутствия (PSD)

Обзор

Устройства обнаружения присутствия используются для обнаружения присутствия людей рядом с опасным оборудованием и принятия соответствующих мер для повышения безопасности. Эти устройства используют различные технологии, такие как инфракрасные, лазерные и микроволновые датчики, для наблюдения за пространством вокруг машины.

Типы PSD

• Световые шторы :Это устройства безопасности, создающие невидимый барьер; когда луч прерывается, машина останавливается.
• Лазерные сканеры :эти устройства могут создавать 2D- или 3D-карту рабочего пространства, обнаруживая присутствие человека и гарантируя, что оборудование работает только тогда, когда оно безопасно.
• Датчики приближения :они обнаруживают присутствие операторов или объектов рядом с машиной и при необходимости могут вызвать ее остановку или замедление.

Общие приложения

• Автоматизированное производство :Световые завесы широко используются вокруг роботизированных манипуляторов, чтобы предотвратить попадание операторов в опасные зоны.
• Станки с ЧПУ и листогибочные прессы :Основное применение световых завес безопасности - это область перед и за листогибочным прессом, чтобы предотвратить закрытие пресса, когда часть человеческого тела находится близко к точке прессования.
• Текстильная промышленность :Лазерные сканеры помогают убедиться, что рабочие не находятся на пути движущегося оборудования.
• Упаковка и доставка :Световые завесы безопасности (PSD) часто используются в роботизированных системах укладки на поддоны для защиты рабочих от движения робота. Лазерные сканеры безопасности (ЛИДАРЫ) — еще один вариант защиты при паллетировании. Датчики приближения в упаковочных машинах помогают предотвратить травмы, определяя присутствие оператора до того, как оборудование или роботы начнут работать.

4. Защитные блокировки

Обзор

Защитные блокировки — это устройства, которые предотвращают работу оборудования в небезопасных условиях. Они гарантируют, что машины можно эксплуатировать только при соблюдении определенных условий безопасности, что снижает риск несчастных случаев.

Типы блокировок

• Механические блокировки :Физически запретить работу, если защитное ограждение снято или установлено неправильно.
• Электрические блокировки :Используйте электрические сигналы, чтобы предотвратить работу оборудования до тех пор, пока не будут соблюдены критерии безопасности.
• Программные блокировки :Для обеспечения безопасной работы используйте запрограммированные протоколы безопасности в средствах управления оборудованием.

Общие приложения

• Литье под давлением :Блокировки не позволяют машине работать, если защитные ограждения не установлены, защищая операторов во время замены пресс-форм.
• Робототехника :используется, чтобы гарантировать, что роботы не смогут работать, если не будут соблюдены все условия безопасности, например правильное размещение в рабочей зоне.
• Работа с прессой :Защитные блокировки гарантируют, что прессы не смогут работать, если оператор не расположится правильно и в безопасном месте вдали от опасной зоны.

5. Контроллеры защиты оборудования