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制造自動(dòng)化的安全技術(shù)

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制造自動(dòng)化的安全技術(shù)
l 引言
二十一世紀(jì)，中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展突飛猛進(jìn)，尤其汽車，
電子等行業(yè)， 但生產(chǎn)制造中的安全問題不容忽視， 傷害
事故的頻頻發(fā)生引起政府部門的高度重視。建立完善的安
全生產(chǎn)法律法規(guī)將是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的保障。目前，汽車，電
子，家電等行業(yè)大量使用鍛造和沖壓機(jī)械。沖壓，切割，
高速運(yùn)動(dòng)等是造成人身傷害的主要危險(xiǎn)來源。廣泛的講，
安全概念包括人員安全，設(shè)備安全，產(chǎn)品安全。本文在
分析沖壓操作安全產(chǎn)生的原因基礎(chǔ)上， 導(dǎo)入安全標(biāo)準(zhǔn)理
念，進(jìn)而提出邦納安全技術(shù)解決方案(主要介紹人員安全
保護(hù)技術(shù))。
2 安全問題的產(chǎn)生
沖壓安全技術(shù)是指在沖壓生產(chǎn)過程中，為了防止和消
除人身、設(shè)備事故，保障操作者的安全和健康，根據(jù)沖壓
生產(chǎn)的特點(diǎn)和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的需要而采取的各種技術(shù)措施。
2．1 沖壓操作安全統(tǒng)計(jì)資料
(1) 送料、取件過程中，因操作者的手、臂、頭等伸
進(jìn)模具危險(xiǎn)區(qū)而發(fā)生的事故約占40％；
(2) 因毛坯定位不當(dāng)，而在校正毛坯定位位置時(shí)發(fā)生
的事故占20％；
(3) 因協(xié)同操作和模具安裝、調(diào)整等操作方法不當(dāng)而
發(fā)生的事故約占20％；
(4) 因清除模面上的廢料、殘?jiān)⒘衔埠推渌愇?
時(shí)不慎而發(fā)生的事故約占15％；
(5) 因機(jī)械故障而發(fā)生的事故約占5％。
2．2 沖壓操作安全事故主要原因
(1)沖壓安全管理工作不善，例如安全技術(shù)培訓(xùn)教育、
安全裝置的合理使用、管理及文明生產(chǎn)等。
(2) 生產(chǎn)現(xiàn)場勞動(dòng)條件不符合要求，例如照明條件不
合適、噪聲大等。
美國邦納工程國際有限公司技術(shù)部
(3)無安全技術(shù)措施或安全技術(shù)措施不夠完善，例如壓
力機(jī)上未配備可靠的安全裝置或安全裝置發(fā)生故障和損壞等。
(4) 模具結(jié)構(gòu)不合理；模具因結(jié)構(gòu)原因而引起傾斜、
破碎，或因模具造成廢料飛濺、工件或廢料回升而沒有預(yù)
防的結(jié)構(gòu)措施；模具給手指進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)造成方便；單個(gè)毛
坯在模具上定位不準(zhǔn)而需要用手去校正位置等。
3 安全標(biāo)準(zhǔn)
隨著機(jī)器的安全越來越被重視，世界上的各個(gè)組織或
各個(gè)國家都制定了相關(guān)的安全標(biāo)準(zhǔn)和安全規(guī)范。在美國，員
工安全保護(hù)裝置應(yīng)用和設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是由職業(yè)安全與衛(wèi)生管
理局(OSHA)制定的，在OSHA產(chǎn)生以前的工業(yè)界依賴于由
美國國家標(biāo)準(zhǔn)化組織(ANSI)和保險(xiǎn)商業(yè)實(shí)驗(yàn)室(UL)等組織自
愿達(dá)成的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。在歐洲，歐盟制定了一大批全面的標(biāo)準(zhǔn)
系統(tǒng)來詳細(xì)說明安全原理和要求。標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)和歐洲電
工標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)負(fù)責(zé)機(jī)身安全標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展。因?yàn)闅W洲機(jī)械
安全標(biāo)準(zhǔn)指定比較詳細(xì)，在國際上都被同行們采用。
4 邦納安全技術(shù)解決方案
4．1邦納沖壓操作安全技術(shù)
Banner公司的安全產(chǎn)品系列是同行業(yè)中最完整的，
其產(chǎn)品獨(dú)特的外形，檢測距離，檢測性能可以解決沖壓自
動(dòng)化應(yīng)用的大部分需求． 這種技術(shù)不僅可以減少?zèng)_壓加工
的費(fèi)用和誤加工，而且還可以提高沖壓速度20—30％。在
200多家工廠里，有效的傳感器沖模保護(hù)技術(shù)已經(jīng)使用超
過數(shù)十年。
4．2 邦納沖壓操作安全解決方案
(1)沖壓工藝監(jiān)測；(2)進(jìn)料錯(cuò)誤檢測；(3)材料定位；
(4)沖模內(nèi)檢測；(5)零件退出確認(rèn)；(6)材料堆棧；(7)沖模保
護(hù)；(8)零件質(zhì)量確認(rèn)(糾錯(cuò))；(9)傳輸抓緊手指檢測；(10】零件
的定位和嵌套。
Programmable controller&amp;amp; factory automation I 95
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4．3分享邦納20年的安全檢測經(jīng)驗(yàn)
在200個(gè)工』 里，我們擁有超過2 0年的沖壓自動(dòng)化
檢測經(jīng)騎．和數(shù) 千訓(xùn)的檢測應(yīng)用療案。作為傳感器技術(shù)
領(lǐng)域的革新者弦們推動(dòng)美國汽車行業(yè)品質(zhì)改革和自動(dòng)化，休
口J以確信Banner可以提供可靠的檢測解決方案來滿足金屬
沖 和成形行業(yè)直用的特殊需求， 今天，Banner技術(shù)推
動(dòng)增加沖壓速度． 擴(kuò)大生產(chǎn)力和縮減當(dāng)機(jī)時(shí)間，同時(shí)遷
做到保護(hù)工具．設(shè)備和操怍者 隨著需求的發(fā)展．Banner
傳感器縣有長檢測距離 體積微小 多種安裝外形，易
設(shè)置．易操作，高靈敏度．苛刻環(huán)境適應(yīng)勝。以上這些特
點(diǎn)是B anner傳感器的部分功能．對(duì)于休特殊的應(yīng)用需求
可以與Banner的應(yīng)用工程師聯(lián)系。常常提高生產(chǎn)效率帶來
品質(zhì)成本的升高 但是隨著Banner傳感器的發(fā)展．成形加
工的零部件可以在制造過程中驗(yàn)證和防錯(cuò)而不是在制造過
程之后。這樣節(jié)省了制造工藝的步奏，降低了大量成本費(fèi)
用。高精度光電傳感器，空間測量傳感器，光幕技術(shù)可
用來確保成形產(chǎn)品的品質(zhì)檢測， 并且Banner傳感器可以用
來測量和評(píng)估工藝的穩(wěn)定性，如圖l所示，
圖1 邦納產(chǎn)品圖片
4．4邦納架構(gòu)安全工作環(huán)境
制造業(yè)中自動(dòng)化的應(yīng)用越來越廣，操作者和機(jī)器的接證
逐漸減少．但內(nèi)在的風(fēng)險(xiǎn)仍然存在。Bann e r提供一整套
的壘屬?zèng)_壓安全解決方案包括操作點(diǎn)安全光幕，區(qū)域防
護(hù)．通路防護(hù)，門監(jiān)控產(chǎn)晶． 雙手控制產(chǎn)品緊急停止安
全模塊， 安全鎖， 磁性安全開關(guān)，拉線開關(guān)等 提供完
整的金屬?zèng)_壓保護(hù)解決方案，Banner有很大技術(shù)幫助你保
護(hù)體員工的安全。
(1)安全光幕：保護(hù)操作者免受傷害。
Banner 安全光幕系統(tǒng)使用了 冗系” 設(shè)計(jì)和FMEA
【Failure Mode and Effect Analysis)il~,U試確保高水平的可
96 I programmable controller＆facto r~automation
靠 BaI1．n e r仃四大系列多種尺寸的安全光幕．不可見
光柵欄，當(dāng)光幕被穿運(yùn)u1f臺(tái)盤即切淵 機(jī)器操怍 MICR0一
SCREE 。系列外形緊湊用在小型的生產(chǎn)設(shè)備上 Baaner
MIN卜SCREENa使用在大部分行業(yè)或兩個(gè)區(qū)域同時(shí)保護(hù)
舶情況I Banner MACHINE GUARDT 用于環(huán)境惡劣情
況中的直用需求，The rugged PERIMETER GUARD
提供機(jī)器360 的保護(hù)。EZ SCREEN 系統(tǒng)是低成本的區(qū)
域保護(hù)系統(tǒng)包括一．二，= 和四束光區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)，14mm
和3Omm分辨率
區(qū)域保護(hù)系統(tǒng)。
(2)雙手控制
系統(tǒng)：冗余系統(tǒng)保
護(hù)操作者的雙
Banner生產(chǎn)
高可靠性的手保
護(hù)安壘系統(tǒng)，用
Banner的STB 自
檢光學(xué)按鈕和
圈3 邦納產(chǎn)品應(yīng)用2
f 3)安壘自鎖開關(guān)：管制進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域。
l~anner安全互鎖_ff莢適禽于備種J。]防護(hù)和蓋子防護(hù)的
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掉機(jī)器。他們提供高可靠性的肯定
}來防止干擾和或失敗。有四大類安
安全鎖用于各種內(nèi)聯(lián)，旋轉(zhuǎn)軸，鉸
安全鎖比較常用于推拉門和內(nèi)聯(lián)式
互鎖開關(guān)和安全控制回路連接可以
人工作區(qū)域； 磁性開關(guān)具有密封的
重用于潮濕的環(huán)境。
備可靠停止并且安全啟動(dòng)。
安全模塊作為NISD緊急停止裝置通
不斷監(jiān)視緊急停止開關(guān)觸點(diǎn)或安全
冗佘自檢電路設(shè)計(jì)符合U L99 1，
IEC-60204-1。 AC和DC模塊
IN 導(dǎo)軌式產(chǎn)品具有固定式或可拆卸
復(fù)位，如圖4所示。
j4 產(chǎn)品實(shí)物圖
蓖本
習(xí)的傳感器檢測方式來適應(yīng)不同尺寸
玎測量，從可精確編程的光電傳感
『激光傳感器，具有模擬量和數(shù)字量
和視覺傳感器，Banner技術(shù)可以滿
上，Banner公司的產(chǎn)品系列是同行
生產(chǎn)什么樣的零件，Banner公司
例如，智能光纖傳感器D i 0具有
(<1％)對(duì)比度編程和設(shè)置。堅(jiān)固的
e激光傳感器在惡劣環(huán)境中可以達(dá)到
．E M超聲波傳感器在客戶定義的窗
屬件需要在制造過程中和裝配后檢
．形角度的正確位置，檢測無意識(shí)的
， 檢查材料的臨界公差，確認(rèn)裝配
件是否符合形狀， 尺寸和公差等方面的詳細(xì)規(guī)格。
最近幾年隨著高級(jí)檢測技術(shù)的發(fā)展，我們一直努力降
低金屬?zèng)_壓應(yīng)用中的檢測成本。特別是安裝在沖模內(nèi)和沖
模外用于檢測正確時(shí)間正確工位的材料和沖壓件的沖模保
護(hù)系統(tǒng)。我們能做到的是完成尺寸測量或測量加工工件以
確保產(chǎn)品高品質(zhì)和次品產(chǎn)生前的產(chǎn)品變化。這種高技術(shù)能
力保證了客戶忠誠度和改進(jìn)生產(chǎn)力水平，Banner持續(xù)發(fā)
展低成本有效的檢查和檢測產(chǎn)品以適應(yīng)成形和沖壓條件的
苛刻。在沖模內(nèi)的測量我們做到了0．001英寸。我們的產(chǎn)
品實(shí)現(xiàn)成形角度測量，特征點(diǎn)高度測量，沖模內(nèi)外的穿
孔測量。制造后檢測的需求改到在線操作實(shí)現(xiàn)， 降低成
本提高了企業(yè)的收益性。
6 結(jié)束語
無論您選擇模擬量激光產(chǎn)品， 模擬量超聲波產(chǎn)品，
還是模擬量紅外線產(chǎn)品或是視覺產(chǎn)品，Banner公司都有
大量的方法來提高您的成形品質(zhì)。在今天，簡單生產(chǎn)不
是最好的，客戶的需求是每件沖壓和成形工件的可以測量
和驗(yàn)證的高品質(zhì)。我們看到有趣的是趨勢領(lǐng)先的公司開始
在生產(chǎn)中使用新檢測工具。它門能最優(yōu)化沖壓速度和產(chǎn)品
品質(zhì)和安全，這樣降低了成本增加了利潤。隨著Banner
的發(fā)展，我們使用了大量的新技術(shù)，使產(chǎn)品極大的增強(qiáng)
了提高生產(chǎn)力的能力。
關(guān)于邦納
美國邦納工程國際有限公司，始建于1966年，歷經(jīng)4o年
的風(fēng)雨歷練，已成為當(dāng)今世界量大的光電傳感器、測量檢測和安
全產(chǎn)品的專業(yè)制造商之一，在世界主要地區(qū)均設(shè)有世界—流的生
產(chǎn)、銷售及服務(wù)機(jī)構(gòu)。豐富的產(chǎn)品選擇、迅速的交貨期、強(qiáng)大的
技術(shù)支持、同行業(yè)量強(qiáng)大的研發(fā)能力，所有這一切都確保了美國
邦納在光電領(lǐng)域中領(lǐng)先者的地位。
世紀(jì)之初，一向以 創(chuàng)新和服務(wù) 為企業(yè)使命的美國邦納工
程公司，正憑借著世界一流的糟英團(tuán)隊(duì)、貼心服務(wù)、優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、
先進(jìn)技術(shù)及戰(zhàn)略性的眼光，從事業(yè)的一個(gè)■峰邁向另一個(gè)■蜂，
為邦納的新世紀(jì)版圖拓晨寫就華彩篇章，為更多企業(yè)的發(fā)晨壯大
提供量優(yōu)質(zhì)、最先進(jìn)的傳感技術(shù)、測量檢測及安全產(chǎn)品。
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