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关注生产，更要关注安全 |
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作者：施迈赛工业开关制造(上海)有限公司 王廷琪 |
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安全隐患无处不在
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，但决不是说完全不需要人工进行干预。在生产技术、过程监控、及时调整等方面，人的经验和灵活性都是机器无法比拟的。因此，即使是自动化程度已经相当高的汽车制造业，也需要工作人员经常出现在生产现场。
众所周知，生产工艺的先进程度对汽车质量起着关键性的作用。现今，国内汽车的生产现状早已今非昔比。在冲压、焊装、涂装、总装四大工艺中，现代化的制造装备比比皆是，在有效提高生产效率的同时也使得生产环境异常复杂。先进的生产设备和工艺，促进了汽车制造业的繁荣，同时也威胁着处于生产现场的工作人员的人身安全。例如：机器人的应用大大提高了汽车生产的效率，但机器人动作预设程序复杂、机器手臂力量大，对身处其中的工作人员产生了切实的安全威胁；而高速机床等设备的使用，也给工作人员的人身安全带来潜在影响。
安全保护的技术标准
安全保护的技术基础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3个不同的层次结构：A类、B类和C类。
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。
常见安全保护装置、产品
无论自动化程度的高低，汽车的生产都是建立在大大小小、各种各样的机器和生产线的基础之上。所有设备都必须符合相应的安全标准，这样才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如下：
1、 凡是有危险存在的地方，就需要采取保护措施；
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、 安全保护需要遵循的设计顺序如下（不可逆序）：
□ 安全应该贯穿于机器的设计、装配、调试，乃至制造的整个过程；
□ 如果第一步无法完全避免危险，则必须采取安全防护措施；
□ 上述措施仍无法避免的危险，应加贴醒目的警告标识；
□ 说明书中应注明关于机器操作的正确方法和警告。
安全保护产品的应用实例
安全保护装置可分为两种，即可分离式保护装置和不可分离式保护装置。而所有的安全保护产品均是依照一定的安全标准制造的。根据汽车制造业的特点和安全要求的特殊性，可选择的常见安全保护装置及产品如图所示。
1、安全门开关和门锁开关
可分离式保护装置比较经济，使用机械围栏将人和设备的工作区域分隔开即可。但需要在进出的地方设置通道门，安装分离式安全门开关和安全门锁开关，再和安全继电器组成安全监控保护电路，如焊接机器人、装配机器人的生产现场。
安全门开关和门锁开关的最大特点是具有一个分离式的操动件。这是通过安全门开关和门锁开关内部的肯定断开式安全触点来实现的。使用时，必须确保防护门打开时机械设备不会产生危险的动作，关闭时不会意外启动机器。在机械设备的运行过程中，一旦防护门打开，安全门开关可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锁定，只有机器停止运行且没有危险后才允许打开门进入。
除此之外，安全门以及安全门锁开关也被大量应用于数控机床和铣床上。在一些数控机床的安全门装置上，也可以安装安全限位开关，但是必须使用肯定断开式安全触点。
2、光栅和光幕
对于频繁进出的危险区域，人们常常选择在生产现场的入口处设置光栅和光幕。
带屏蔽功能的安全光栅和光幕在汽车制造业的应用更为广泛。通过设定，这种光栅可以分辨出是产品还是人体阻挡了光线，分别做出停机或不与理会的判断。而且该设计的保护原理，可以尽可能地复制到整条生产线上。这也就是为什么光电式光栅和光幕在汽车生产线上应用最多的原因。
设计、选择、安装光栅和光幕后，必须确保人不能够绕过光栅和光幕进入危险区域。由于光栅和光幕的光线太强会干扰机器人，影响其动作的可靠性，因此，在焊接工序上大量使用的是安全门、门锁保护装置。
3、安全地毯
接触式安全地毯的应用也十分广泛。通常，安全地毯用于保护经常有人通过的危险区域。当有人经过或站在安全地毯上时，安全地毯能够检测到所受的压力，并通过配套检测继电器输出一个断开信号。安全地毯结构非常坚固，甚至能够承受车辆的通过。安全地毯外层特殊的橡胶材料，具有很高的耐磨性和防水性，并能够承受多种化学物质的腐蚀。
4、安全监控器
为了提高设备运行的可靠性，特别是非常危险的机器设备，需要采用安全监控器模块以提高安全保护的等级。除了检测安全开关的开启和紧急停止开关的动作之外，根据不同的设计，安全监控器模块还可以检测到安全电路的其他故障，如开关/传感器失效、电路断路、电路短路、接地短路、输出接触器触点烧焊、模块的继电器失效、检测电路故障、工作电压不足等。
5、紧急停止开关
所有的机器设备都必须具有紧急停止功能（只有少部分例外情况）。紧急停止开关只能被用作为机器设备附加的预防危险的措施，而不能用来取代必需的安全保护装置，也不能用作自动的安全装置。在汽车总装线上，紧急安全拉线开关也是应用最多的紧急停止设备。一个拉线开关可以等效若干个紧急停止按钮，在紧急情况下，在任何一处拉动拉线均可实现停止。
结束语
安全保护的应用领域是非常广泛的，几乎所有的工业机器设备都需要采取安全保护措施。安全保护的应用产品也是非常繁多的，针对各种工业机器设备的不同安全保护需要。
虽然，目前我国关于安全保护方面的国家标准尚不完善，但是，我们有理由相信：随着汽车工业的飞速发展，安全保护技术也将随着先进的汽车制造技术得到长足的发展。安全保护技术随着汽车制造技术的推广，必将得到更加广泛的应用。作为全球最大的安全开关和安全系统提供者之一，施迈赛致力于为汽车制造业提供最佳的安全保护产品及解决方案。(end)
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(11/14/2006) |
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