保护工业机械的 5 项基本原则
机器防护仍然是工业自动化和机器人技术以及自动化商业用途的一个非常重要的方面。机器必须遵循艾萨克·阿西莫夫 (Isaac Asimov) 在大约 100 年前提出的机器人第一条规则（“Runaround”，1942）：“不造成伤害”。这句话归功于希波克拉底，他在公元 245 年制定了医学誓言。在传感器和控制装置的支持下，深思熟虑的机器设计可以防止机器和机器人伤害人类，包括操作员和可能不知道机器带来的危险的临时访客。我们将保护人类的方法分为五个关键类别，如下所示。
1。机械防护系统
机器人外壳安全防护
概述
机械防护系统是防止接近机械危险部件的物理屏障。这些屏障可以是固定的、可移动的或联锁的，对于保护工人免受危险机器元件的伤害至关重要。
防护系统的类型
- 固定守卫 ：永久固定在机器上，没有工具就无法拆卸。它们旨在提供持续保护。它们可以由坚固的金属或网制成，也可以是透明的塑料板，也称为“围栏”
- 可移动守卫 ：这些可以打开或移除，以便进行维护或操作，但在操作过程中必须安全关闭。
- 联锁守卫 ：这些防护装置在打开时会自动关闭机器，确保操作员在机器运行时无法进入危险区域。
常见应用
- 制造 ：固定防护装置通常用于锯和压力机等机器上，以防止意外接触移动部件。
- 施工 ：电动工具中通常采用可移动防护装置，既可以安全操作，又可以进行调整。
- 食品加工 ：输送机系统中经常使用联锁防护装置，以确保操作员在运行时无法触及移动设备。
过程工业中机械防护的示例
2。紧急停止（E-Stop）
概述
紧急停止系统提供了在紧急情况下停止机械运行的快速方法。这些系统对于在意外事件期间预防伤害和减轻风险至关重要。它们提供了一种易于访问的方法来立即停止机器的运动
主要功能
- 地点 ：急停装置战略性地放置在机器周围，方便操作员操作。它们可以是按钮的形式，也可以是机器或传送带旁边的钢丝绳的形式。
- 冗余系统 ：许多机器都配有多个急停按钮，以确保在紧急情况下至少可以使用一个急停按钮。开关内部的触点也具有强制安全冗余
- 故障安全设计 ：急停装置设计为在安全条件下失效，这意味着如果它们发生故障，它们将停止机器而不是让它继续运行。
常见应用
- 制造工厂 ：急停装置广泛应用于装配线和重型机械，可在紧急情况下快速停止作业。
- 物料搬运 ：在输送机系统中，紧急停止装置可以防止因堵塞或操作员错误而导致的事故。
- 机器人 ：在机器人和人类近距离工作的环境中，急停装置至关重要，以确保在需要时立即停止机器人运动。
3。存在感应设备（PSD）
概述
存在传感设备用于检测危险机械附近是否存在人员，并采取适当的措施来增强安全性。这些设备使用红外线、激光和微波传感器等各种技术来监控机器周围的区域。
PSD 类型
- 光幕 ：这些是形成隐形屏障的安全装置；当光束被遮挡时，机器将停止。
- 激光扫描仪 ：这些设备可以创建工作空间的 2D 或 3D 地图，检测人员存在并确保机器仅在安全时运行。
- 接近传感器 ：这些可以检测机器附近是否存在操作员或物体，并可以根据需要触发停机或减速。
常见应用
- 自动化制造 ：光幕广泛用于机械臂周围，以防止操作员进入危险区域。
- 数控机床和折弯机 ：安全光幕的主要应用是折弯机前后的区域，以防止人体部分靠近压力点时压力机关闭
- 纺织工业 ：激光扫描仪有助于确保工人不会处于移动机器的路径中。
- 包装和运输 ：安全光幕 (PSD) 通常用于机器人码垛系统，以保护工人免受机器人运动的影响。安全激光扫描仪 (LIDAR) 是码垛保护的另一种选择。包装机中的接近传感器通过在允许机器或机器人操作之前检测操作员的存在来帮助防止受伤。
4。安全联锁
概述
安全联锁装置是防止机械在不安全条件下运行的装置。它们确保机器只有在满足某些安全条件时才能运行，从而降低发生事故的风险。
联锁类型
- 机械联锁 ：如果安全防护装置被拆除或位置不正确，则物理上阻止操作。
- 电气联锁装置 ：使用电信号阻止机械运行，直到满足安全标准。
- 软件联锁 ：依靠机械控制中编程的安全协议来确保安全操作。
常见应用
- 注塑 ：如果安全防护装置未到位，联锁装置会阻止机器运行，从而在模具更换期间保护操作员。
- 机器人 ：用于确保机器人在满足所有安全条件（例如在工作区域内正确放置）之前无法运行。
- 新闻运营 ：安全联锁装置可确保操作员正确定位并安全地远离危险区域后，压力机才能运行。
5。机器保护控制器
工业设备