为人机交互创建安全、高效的屏障

机械加工和机器人技术的进步提高了几乎所有制造操作的操作效率。如果全手工生产，产量和利润将大幅下降。

虽然机器的优势是不可否认的，但这些自动化系统可能会给操作和/或与之交互的工人带来潜在的危险。设施可以而且应该通过在相互作用的关键节点实施保障措施来保护工人。最近，国家和国际管理机构(如OSHA、英国标准欧洲规范(BS EN)和机器人工业协会(RIA))在法规和协议方面的变化反映了保护使用这些先进加工技术的员工的有意识努力。

设施管理人员有许多选择来遵守这些标准并提高工人的安全。正确的防护取决于准确的应用。在检查这些选项之前，确定工厂是否引入了新的自动化操作的风险是至关重要的。

确定潜在风险

甚至在几年前RIA更新其机器保护规则R15.06，强制进行风险评估之前，评估一直是一个好主意。操作点保护可能是这一规定中涉及最多的方面，因为它代表了人与机器的交集，以及安全和效率。

由于大多数情况下需要机器操作员通过装载或卸载材料(要焊接或加工的组件)和“运行”机器进行交互，安装外围防护很少是正确的解决方案。这个操作点需要考虑许多细节。其中一些包括过程的布局或设计、系统的限制、正确识别所有相关的危害以及设计消除危害和降低风险的方法。

OSHA指南中的距离公式可以帮助确定最佳的机器防护装置。公式为:

Ds = k (t) + DPF．

DS代表安全距离;K代表个人可以接近危险的最大速度;T-停止危险动作的总时间;而且DPF表示保护装置的深度穿透系数。

根据这个公式，保护产品有一个基于许多因素的规定位置，包括可能伤害机器操作人员的次要危险。这个公式在决定一个设施应该实施哪个保障装置方面有很大的不同。

存在感测设备的好处

用于保护制造操作的最基本设备是存在感测设备，如光幕和激光扫描仪。从一级汽车到小型机械车间和制造设施的操作通常使用它们。一旦这些设备的红外光束被触发，自动化过程就会停止。

在许多情况下，这些设备提供了可接受的安全性。然而，它们并不总是最好的选择。它们最大的缺点之一是，工人必须遵守职业安全与健康管理局的距离公式，以降低受伤风险。这可能导致更大的工作单元，这相当于员工在机器运行时在非运行的机器和安全区域之间走动的额外时间。以捷径规避系统的员工会危及自身的安全。此外，当机器断电时，进入工作单元的员工仍然有因滚动惯性而受伤的风险。

从效率的角度来看，存在感测设备还有另一个缺点。因为红外光束是看不到的，一个无意进入危险区域的工人可能会不小心绊倒他们。这可能会导致操作中的意外延迟。

自动屏障门提供物理保护

在某些情况下，浅色窗帘是一个可行的选择。它们可以限制暴露于危险之中，并在监管准则范围内降低风险。然而，在许多其他情况下，快速作用的自动屏障门或卷帘门通常是更好的选择，因为它们可以消除机器的危险运动和过程中产生的次要危害，潜在地消除风险和暴露的严重程度。

当它们与安全联锁相结合时(当正确集成时，达到EN“ISO 13849-1 -机械安全”中的PLe, Cat. 4)，自动屏障门和卷帘为操作点防护提供了更高的保护水平。它们不仅限制了对该过程的访问，还通过在机器操作员和机器移动之间放置屏障，包含了与自动化焊接操作相关的次要危险，如烟雾、闪光、飞溅、雾或飞行碎片。在许多情况下，这些类型的警卫是光窗帘和其他存在感测设备的理想替代品。

使自动化流程更安全、更高效

联锁自动屏障门不符合OSHA的安全距离公式，因为没有深度穿透因子，这使得保护措施可以放置在更接近危险区域的地方。这与用于“安全区”的空间减少有关，并直接导致减少制造单元的占地面积。

在大多数设施中，节省空间是一个巨大的好处，这意味着工人实际上可以站得比光扫描仪更接近自动化操作。较小的安全区域还可以通过限制所需的动作，为机器操作员创造更好的人体工程学环境，并有助于提高生产力，这在当今竞争激烈的市场中是必不可少的。

消除意外进入细胞是联锁自动屏障门的另一个好处。与存在感测设备的不可见红外光束不同，屏障提供可见的保护。它们提供的物理分离是机器操作员需要执行任务的一个明显的视觉指示器。

正确保护机器操作

每当工厂考虑采用新的自动化加工或机器人工艺时，都应进行风险评估，以正确地保护操作。一旦可行的安全选项被缩小，考虑对生产力干扰最小的安全选项。说到制造设施，物理屏障通常比存在感测设备提供更多的保护，而且可能会提高生产率。

约翰·里特， Rite-Hite Doors产品经理。由制作编辑克里斯·瓦夫拉编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．

更多的答案

关键词:机器安全

自动化的机器对工人有潜在危险。

Presence-sensing设备物理屏障可以为工人提供一定程度的保护。

任何障碍旨在保护工人的设计不应妨碍计划楼层的生产力或效率。

考虑一下这个

还有什么公司能让人机交互更安全吗?

您是否具有本内容中提到的主题的经验和专业知识?你应该考虑为我们的CFE媒体编辑团队做出贡献，并获得你和你的公司应得的认可。点击在这里开始这个过程。