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先进的安全保护技术与汽车制造业

2007.04.23阅读 3124

  当今世界,汽车作为最重要的交通、运输工具之一,在人们生活、工作中,占据了非常重要的地位。自19 世纪第一台汽车在FORD 公司诞生,汽车就开始改变了人们的生活方式和生活节奏。汽车制造业在经历手工--机械化--自动化的发展过程中,人们通过不断加强和改善汽车制造技术,使汽车逐渐成为放心的安全交通工具。可以说,先进、安全的制造技术功不可没CONTROL ENGINEERING China版权所有,是人们不断接受汽车新产品、新技术坚实的后盾和基础。

  汽车制造业特别需要安全生产

  目前汽车整车生产线,依据主要工序可分为冲压、焊接、总装/涂装、发动机四大环节。首先机器人的使用,大大提高生产率,但也使得生产环境更加危险。机器人动作预设程序复杂、机器手臂的力量大,对处于其周围的人的安全威胁也相对大。

  其次汽车车身、底盘等金属壳体大多都是机器冲压而成。目前最多使用的是油压机自动化生产线,在这些机器周围,因为危险而受到伤害的程度是非常严重的。在焊接场所,无论焊接机器人,还是手工焊接,人的视觉疲劳、长时间的重复劳动,都容易增加生产事故。加上机器人在四周运动发出的"吱吱"声,呼啸的动作,都对人的心理造成压力。

  在总装和涂装线上,受

碰伤、切伤、挤压的可能性都很大。在发动机制造工序,数控机床、铣床的使用,追求效率和在生产成本的驱使,高速刀具、换刀架,高加速度的机床设备,对操作人员的威胁越来越多。先进的生产设备、工艺,促使汽车制造业的繁荣和复杂,同时处在其中的工作人员也就更危险,更加需要先进的安全保护技术,以确保他们的人身安全,维护企业的生产安全和利益。

  竞争加剧、成本降低要求汽车制造业的自动化程度越来越高,但是决不是说完全可以不需要人工干预。对于生产技术、过程监控,及时调整等要求,人员的经验和灵活性都是机器无法比拟的,所以对汽车制造这种自动化程度非常高的环境,处于其中的人员安全就尤其重要。

  安全保护技术标准

  安全保护的技术基础是来自欧洲先进的安全保护技术。机器最早起源于欧洲,经过200多年的不断发展和完善,目前已经形成众多标准。并被分成三个不同的层次结构:A类、B类和C类标准。A类标准规定的是所有机器都必须要符合的基本标准。B类标准是对整个类别的机器的共性做出了规定。B类标准可细分为B1标准和B2标准,B1标准对与安全保护相关的参数做出了规定,如安全间距、表面温度、噪音等;B2标准规定的是对安全保护装置的具体要求,如双手按钮、安全门开关、安全地毯等。在大量的C类标准里,每一个C类标准都对一种具体的机器装置做出了详细的规定。最常见的有关安全的标准有EN292、EN1050 危险评估和EN954-1 安全等级分类和使用标准。汽车制造业无论自动化程度的高低,都是建立在大大小小、各种各样的机器和生产线的基础上,所有设备都必须符合相应的安全标准,才可能确保生产作业人员和机器设备的安全。

  根据98/37/EC 机器指令,机器安全保护的原则是如下:

  1).凡是有危险的地方,就需要保护。

  2).保护要依据危险的等级,进行分析,从而选择合适的安全保护等级和措施。 3).安全保护设计需要遵循的设计顺序,而且不可以逆序。

  安全应该贯穿机器开始设计、装配、调试到制造完成整个过程如果第一步无法完全避免危险,必须采取安全防护。上述措施无法避免的剩余危险,加贴醒目的警告标识说明书中关于机器操作的正确方法和警告安全保护产品在汽车行业的应用实例介绍对机器设备实现安全保护有多种方式,如机电式、电子式、液压式、气动式等等,使用最多、技术最成熟的方式是机电式。根据汽车制造业的特点和安全要求的特殊性,一般在汽车制造行业,依据要工序、工艺、保护的环境,结合经济、成本预算等,确定采取合适的安全标准和产品技术。主要可采取的方法如图1。

先进的安全保护技术与汽车制造业如图

  图1. 常见安全保护装置、产品

  安全保护装置,可分两种:可分离式保护装置和不可分离式保护装置。对于前者,是比较经济的方式,需要机械围栏,将危险和人隔离开来,从而确保人远离危险。但是要求的生产场地相对较大,在人需要进出的地方,设置通道门,门上安装分离式安全门开关控制工程网版权所有,和/或安全门锁开关,再和安全继电器组成安全监控保护电路。

  比如最常见的汽车生产现场中:

  焊接机器人、装配机器人等周围CONTROL ENGINEERING China版权所有,全部用铁机械围栏保卫起来,在不是很频繁进出的通道门上,安装有门锁开关(图2)。安全门开关和门锁开关锁最大的特点是,具有一个分离式的操动件。使用安全门开关和电磁开关锁必须确保在安全防护门打开时控制工程网版权所有,机器设备不会产生危险的动作控制工程网版权所有,这是通过门开关和门锁开关内部的肯定断开式安全触点来实现的;防护门关闭,不会意外启动机器。安装门开关,是在机器设备运行过程中,一旦安全防护门打开,控制机器的危险动作停止下来。使用安全门锁开关,一般是安全防护门必须一直保持

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