來源:Scientific Technologies Inc. When the risk assessment shows that a machine or process carries a risk of injury the hazard must be eliminated or contained. The manner in which this is achieved will depend on the nature of the machine and the hazard. In basic terms this means preventing any access to the relevant parts while they are in a dangerous condition. The best choice of protective measure is a device or system that provides the maximum protection with the minimum hindrance to normal machine operation. It is important that all aspects of machine use are considered, as experience shows that a system which is difficult to use is more liable to be removed or by-passed. 一旦風險評估顯示一臺機器或者一個生產過程有對人造成傷害的危險，那么這種危險就必須加以消除或者抑制。處理這類問題的方式往往取決于機器以及危害本身的性質和特點。簡而言之，這就意味著當相關的部件處于危險狀態時，防止操作人員接近它們。最好的保護措施應當是這樣一種裝置或系統，它能夠在對正常的機器運轉干擾最小的前提下，提供最大的保護。全面考慮對機器所有方面的使用是十分重要的，經驗顯示，難以使用的系統將更容易遭到淘汰或者替代。 為了實現上述的保護，可以選擇： 1. 當相關設備進行危險的運作時防止人員接近，或者 2. 當人員接近時防止設備進行危險的運作。 本文下面的部分將對最常使用的保護設備進行一個簡要的介紹。 ■ 防止人員接近型 固定包圍型防護裝置 圖1 固定包圍型防護裝置 當危險只來自于機器的其中一部分并且該部分無需接近時，應當使用固定包圍型的防護裝置進行永久性的保護。 帶有聯鎖開關的可移動防護裝置 如果相關設備需要接近以進行操控，就需要一個可移動（可打開）的防護裝置，它與危險設備的功率源相聯接，以保證無論何時只要防護門沒有關閉，該功率源就處于關閉狀態。這種方法中使用了一個適于安裝在防護門上的聯鎖開關。危險設備功率源的控制通路經過上述的聯鎖開關部分。功率源通常是電的，但也有可能是氣壓或液壓的。當防護門的運動（打開）被檢測到時，聯鎖開關將關閉該功率源，直接的或者通過電源接觸器（或者閥）來實現。 圖2 帶有聯鎖開關的可移動防護裝置 一些聯鎖開關還帶有鎖定裝置，能夠鎖住防護門并且使之無法打開直到機器處于安全狀態。對于許多應用場合來說，無論有沒有鎖定裝置，可移動防護裝置與聯鎖開關的組合已經成為一種值得信賴并具有很高性價比的選擇。 雙手控制系統 圖3 雙手控制系統 還有其他的方法能夠達到防止人員接近處于危險狀態的機器的目的。雙手控制（有時也被稱為雙手動控制）在某些種類的機器上使用較為普遍。必須同時按動兩個開始按鈕才能夠啟動機器。這一點保證了操作人員的雙手處在安全的位置(也就是說正在進行控制)，因此自然不會處于危險的區域。 注意：這種類型的保護措施只能保護操作者本人，并無法對其他人員提供保護。 一個雙手控制系統嚴重的依賴于其控制和監視系統的完整性來檢測是否有錯誤發生，因此在這方面的設計完全符合實際規格和需求是十分重要的。 系統的物理設計應當能夠防止誤操作的發生（比如使用手肘）。系統的安裝位置也必須符合安全要求，即與危險地點的距離達到安全標準。 在沒有依次同時放開、按下兩個操作按鈕的情況下，機器不應該從一個運行周期進入另一個運行周期之中。這樣一來就排除了機器不停地運轉，兩個控制按鈕都失去功用的可能性。 釋放兩個按鈕中的任何一個都必須使得機器停止運轉。 使用雙手控制系統時應謹慎，因為它往往會潛伏下某種形式的顯性安全隱患。 但是在諸如學習模式的懸架控制和微動控制等場合，雙手控制系統還是非常有用的，因為它能夠在與其它保護性設備共同使用時提供更加強大的保護功能。 ■ 防止危險運作型 當操作人員與危險設備需要頻繁接觸時，對相關設備的物理防護有時顯得過于受限制，比如對部分部件的裝載和調整就是如此。在這種場合下，需要一種設備能夠通過感知操作人員的存在并發出停止信號的方式來防止機器的危險運作，而在這個過程中操作人員的接近并不受限制。 光電幕技術 圖4 光電幕 這類設備可以在危險區域前發射一種無害的紅外線光束，就像一道幕布一樣。一旦有任何的紅外線光束被阻擋，光電幕控制電路就會向相應的機器發送停止信號。光電幕的類型和設置位置受很多因素的影響，具體內容可以參考prEN999標準中“依據人體部位的接近速度設置保護裝備的位置”。 光電幕的功能十分強大，可以保護幾米寬的區域。在使用了反射鏡之后，光束可以在設備的角落處被折射從而將其包圍起來。光電幕系統可以采用不同的光束間距，使其可以應用在許多場合中，從工業機器人所使用的完全包圍的周界保護，到一些壓力設備上使用的接入點防護，都可以看到它的身影。 壓力敏感型安全墊 圖5 壓力敏感型安全墊 這類設備被應用于防護機器周邊的地板區域。一組內部相連的安全墊陣列被放置在危險區域的周圍，任何壓力（比如操作人員的腳步踩踏）都將導致安全墊的控制單元向被保護的機器發送停止運行的信號。 壓力敏感型安全墊經常被用于包含多個機器的封閉區域內部，比如柔性制造業或者機器人單元。當需要進入到單元內部時（比如進行裝配或者機器人的“學習”），這些安全墊防止了當操作人員偏離安全區域時機器的運轉所可能帶來的危險后果。 安全墊的大小和安放位置應當使用prEN999標準“依據人體部位的接近速度設置保護裝備的位置”里提供的公式進行計算。 壓力敏感型邊緣 這類裝置通常為柔軟的邊緣帶，可以被安置于有擠壓或剪切危險的移動部件的邊緣，例如工作臺或者電動門等。 如果移動部件撞擊到了操作人員（或者相反），柔軟的敏感型邊緣將受到壓力并向電源發送停止信號。敏感型邊緣還可以用于有將操作人員卷入機器中的風 圖6 壓力敏感型邊緣 險的場合。如果操作人員被纏住并被拖向機器，那么他將首先接觸到機器的敏感型邊緣，進而觸發它的關閉動作。 光電幕、安全墊和敏感型邊緣都能被歸類為“觸發型設備”。它們并不實際阻止危險的接近或接觸，只是“感知”它們。這些設備完全依賴于它們感知和控制機器開關的能力來提供安全性，因此確保它們控制回路的可靠性至關重要。同時，它們必須也只能使用在正確的場合中。總的來說，這類設備只適用于在切斷電源后能夠立即停止運作的機器上。由于保護設備被觸發之后，操作人員可能即將進入或接觸到危險區域，因此確保機器停止運作所需的時間少于操作人員進入危險區域所需的時間是十分必要的。 ■ 緊急制動裝置 哪里有使操作人員陷入危險的可能，哪里就必須有能夠馬上觸發緊急制動的裝置。 緊急制動按鈕 提供緊急制動的通常方法是設置一個蘑菇狀的按鈕供操作人員在緊急狀況時按動。這些按鈕的數量必須充足，并且在機器周邊的安放位置要經過精心設計，以確保在發生危險的地點總能按到按鈕。 拉線開關 對于諸如傳送帶這樣的機器來說，使用沿危險區域放置的拉線裝置通常更加方便和有效。這類裝置使用一條連接在拉鎖開關上的鋼絲繩，一旦拉動鋼絲繩，開關就將被觸動從而關閉機器的電源。 圖7 緊急制動按鈕和 拉線開關 圖8 伸縮觸發開關 伸縮觸發開關 其它種類的裝置包括伸縮觸角開關，觸角的偏斜將會導致開關切斷機器的電源。這類裝置通常用在如柱形鉆的機器上作為觸發設備。開關被安放在鉆上，觸角向下延伸至緊鄰鉆頭處。當操作人員被鉆纏住時，將被拉到觸角上從而觸發開關。