制造自动化的安全技术

HEATS

　　引言

, C( _/ _) F4 ^! M

　　二十一世纪，中国经济发展突飞猛进，尤其汽车，电子等行业，但生产制造中的安全问题不容忽视，据统计2004年，宁波六院手外科手术就做了上万例，尚不包括分流到其他医院的手外伤患者，伤害事故的频频发生引起政府部门的高度重视。建立完善的安全生产法律法规将是经济发展的保障。目前，汽车，电子，家电等行业大量使用锻造和冲压机械。冲压，切割，高速运动等是造成人身伤害的主要危险来源。广泛的讲，安全概念包括人员安全，设备安全，产品安全。下面介绍安全产生的原因，安全标准，邦纳安全技术解决方案(主要介绍人员安全保护技术)；

& j% u" M9 y1 W, U% S4 ] % v8 N) B. e. p+ A" r3 h

　　安全问题的产生：

- i3 ]$ K' w" Y 7 [0 Z" ^* _8 E

　　冲压安全技术是指在冲压生产过程中，为了防止和消除人身、设备事故，保障操作者的安全和健康，根据冲压生产的特点和生产环节的需要而采取的各种技术措施。

* X) E" t4 a$ a* m

　　根据统计资料表明：

0 p' A/ f8 W( z2 d$ T6 G' k. f6 k

　　1)送料、取件过程中，因操作者的手、臂、头等伸进模具危险区而发生的事故约占40%；

$ _# s/ s+ S* f( B4 a( K

　　2)因毛坯定位不当，而在校正毛坯定位位置时发生的事故占20%；

" D- U. W5 L% h% a: N! `; f H

　　3)因协同操作和模具安装、调整等操作方法不当而发生的事故约占20%；

$ U& B' G4 X/ Z ( k3 W& i6 K/ B( T

　　4)因清除模面上的废料、残渣、料尾和其它异物时不慎而发生的事故约占15%；

" }* }, p* g+ v: t# u

　　5)因机械故障而发生的事故约占5%。在冲压生产中引发事故的主要原因：

( I4 R5 k- o! X* x& H% X ; t. m: I# w0 c7 @

　　1)冲压安全管理工作不善，例如安全技术培训教育、安全装置的合理使用、管理及文明生产等。

　　2)生产现场劳动条件不符合要求，例如照明条件不合适、噪声大等。

! i, r- u4 s+ w( f& m# f \

　　3)无安全技术措施或安全技术措施不够完善，例如压力机上未配备可靠的安全装置或安全装置发生故障和损坏等。

5 l4 m% s0 |$ r& q s) B& f; V$ x& _4 b

　　4)模具结构不合理；模具因结构原因而引起倾斜、破碎，或因模具造成废料飞溅、工件或废料回升而没有预防的结构措施；模具给手指进入危险区造成方便；单个毛坯在模具上定位不准而需要用手去校正位置等。

: R, @5 X: Z$ d P

　　实现安全生产是十分重要，安全技术工作的任务是针对生产中不安全因素采取技术措施，例如改造生产工艺和设备；尽可能实施机械化和自动化生产，这是防止引发事故的有效措施，也是提高劳动生产率，减轻劳动强度的好途径；以及设置防护装置等

! f8 E' g' p, Y. o9 V 9 O! E: L+ v* I a# |

　　安全标准：

4 Y. m' r& e1 J* ~. K2 s

　　随着机器的安全越来越被重视，世界上的各个组织或各个国家都制定了相关的安全标准和安全规范。在美国，员工安全保护装置应用和设计的标准是由职业安全与卫生管理局(OSHA)制定的，在OSHA产生以前的工业界依赖于由美国国家标准化组织(ANSI)和保险商业实验室(UL)等组织自愿达成的工业标准。在欧洲，欧盟制定了一大批全面的标准系统来详细说明安全原理和要求。标准化委员会和欧洲电工标准化委员会负责机身安全标准的发展。因为欧洲机械安全标准指定比较详细，在国际上都被同行们采用。

9 R* d* l0 |" y$ P0 w n

　　邦纳安全技术解决方案：提高生产力以减少当机时间和重工费用

　　Banner公司的产品系列是同行业中最完整的，其产品独特的外形，检测距离，检测性能可以解决冲压自动化应用的大部分需求.这种技术不仅可以减少冲压加工的费用和误加工，而且还可以提高冲压速度20-30%。在200多家工厂里，有效的传感器冲模保护技术已经使用超过数十年。Banner提供完整的检测解决方案:

　　?冲压工艺监测

* V9 I3 J* _ g2 e% j" a

　　?进料检测

9 ~+ |7 N; `! m& K! G) C+ F 9 d7 q/ w/ w- h, ?4 k7 W) N# Y

　　?进料错误检测

3 \$ S8 U/ {: _

　　?材料定位

8 J1 i T8 n3 N- g

　　&n bsp;?冲模内检测

7 A5 B: s' F4 ^ + ]3 o$ `- M4 w

　　?零件退出确认

- y6 h; v: `( [! V: K+ S : w( ]7 G- P" A+ I3 z

　　?材料堆栈

: w3 e4 P4 N9 i O* ]- X, x) {$ W6 h

　　?冲模保护

. \; ]. w, ], N, t) S6 b1 [ 7 `3 m# ]# N( K F6 ]

　　?零件质量确认(纠错)

, z' A- Q8 P/ ^8 t+ @

　　?传输抓紧手指检测

　　?零件的定位和嵌套

: w: S$ \ k4 m9 V

　　Banner: 20年的检测经验

　　在200个工厂里，我们拥有超过20年的冲压自动化检测经验，和数以千计的检测应用方案.作为传感器技术领域的革新者我们推动美国汽车行业品质改革和自动化,你可以确信Banner可以提供可靠的检测解决方案来满足金属冲压和成形行业应用的特殊需求。今天, Banner技术推动增加冲压速度，扩大生产力和缩减当机时间，同时还做到保护工具，设备和操作者。随着需求的发展，Banner传感器具有长检测距离，体积微小，多种安装外形，易设置，易操作，高灵敏度，苛刻环境适应性。以上这些特点是banner传感器的部分功能，对于你特殊的应用需求可以与Banner的应用工程师联系。常常提高生产效率带来品质成本的升高。但是随着Banner传感器的发展，成形加工的零部件可以在制造过程中验证和防错而不是在制造过程之后。这样节省了制造工艺的步奏，降低了大量成本费用。高精度光电传感器，空间测量传感器，光幕技术可以用来确保成形产品的品质检测，并且Banner传感器可以用来测量和评估工艺的稳定性。

　　安全工作环境

# H3 u: }- K0 k$ }, W ) `% R! k# @8 B, u' O

　　制造业中自动化的应用越来越广,操作者和机器的接触逐渐减少，但内在的风险仍然存在。Banner提供一整套的金属冲压安全解决方案包括操作点安全光幕，区域防护，通路防护，门监控产品，双手控制产品紧急停止安全模块，安全锁，磁性安全开关，拉线开关等。提供完整的金属冲压保护解决方案，Banner有很大技术帮助你保护你员工的安全。

! S% H( u I+ E" w5 K

　　安全光幕：保护操作者免受伤害

　　用来协助防止人意外接触机器，Banner安全光幕系统使用了”冗余”设计和FMEA(Failure Mode and Effect Analysis)测试确保高水平的可靠性，Banner有四大系列多种尺寸的安全光幕，不可见光栅栏，当光幕被穿透时会立即切断机器操作。MICRO-SCREEN?系列外形紧凑用在小型的生产设备上; Banner MINI-SCREEN?使用在大部分行业或两个区域同时保护的情况; Banner MACHINE-GUARD?,用于环境恶劣情况中的应用需求；The rugged PERIMETER-GUARD?提供机器360°的保护。EZ-SCREEN系统是低成本的区域保护系统包括一，二，三和四束光区域保护系统，14mm和30mm分辨率区域保护系统。

) X% I/ O0 b" w+ V( I4 H$ S" H; w

　　双手控制系统：冗余系统保护操作者的双手

2 A, e4 B- U; X) ]

　　Banner生产高可靠性的手保护安全系统，用Banner的STB自检光学按钮和Banner的DUO-TOUCH? SG安全模块结合使用，就产生了世界上第一个人类环境改造学的自检双手控制系统。它符合人类环境改造学是因为不需要用机械力去操作。双手控制安全模块设计用于效验双手控制装置的控制可靠性。DUO-TOUCH SG使用冗余微控制电路来监控双手控制模块的常开(NO)和常闭(NC)结点，如果任一个结点释放，DUO-TOUCH SG会取消输出信号。

! I, y& v) e: B! T% ?4 _9 t

　　安全自锁开关：管制进入危险区域

; U$ K/ Y4 u/ @! o# z0 G ! l* v8 _8 T+ c' n3 L

　　Banner安全互锁开关适合于各种门防护和盖子防护的监控以便在门打开时关掉机器。他们提供高可靠性的肯定断开触点和编码执行器来防止干扰和或失败。有四大类安全锁产品：标准机械式安全锁用于各种内联，旋转轴，铰链执行器;扁平机械式安全锁比较常用于推拉门和内联式或扇形式安装的铰链;互锁开关和安全控制回路连接可以防止机械动作停止前进入工作区域;磁性开关具有密封的无接触安全触点很合适用于潮湿的环境。

$ z* Q& W# Y0 e. l% F, L; L$ Z

　　安全模块使设备可靠停止，并且安全启动

( O" A" y; c* F0 s : N, |7 V. |* `* h6 [7 u- g8 R

　　Banner紧急停止安全模块作为NISD紧急停止装置通过UL认证，安全模块不断监视紧急停止开关触点或安全锁触点的动作情况，其冗余自检电路设计符合UL991, EN418, EN954-1,和IEC-60204-1。AC和DC模块有22.5或45 mm DIN导轨式产品具有固定式或可拆卸式端子，手动或自动复位。

3 R0 k) c+ z2 d' Q9 S, k2 r

　　提高品质降低成本

k& H7 s% e- g2 R, w+ F7 Y. p r8 V - c8 t$ ~5 h6 ]9 w

　　Banner有许多不同的传感器检测方式来适应不同尺寸的金属冲压件的检查和测量，从可精确编程的光电传感器，高精度三角测量的激光传感器，具有模拟量和数字量的超声波传感器到光幕和视觉传感器，Banner技术可以满足您的应用需求。事实上，Banner公司的产品系列是同行业中最完整的，无论您生产什么样的零件，Banner公司都有产品帮助您检测。例如，智能光纤传感器D10具有高分辨率性能可以在低(<1%)对比度编程和设置。坚固的PicoDot?和L-GAGE激光传感器在恶劣环境中可以达到很高的精度。U-GAGE?超声波传感器在客户定义的窗口内精确编程。冲压金属件需要在制造过程中和装配后检查来验证孔，冲头，成形角度的正确位置，检测无意识的表面穿孔，错误和毛刺，检查材料的临界公差，确认装配件是否符合形状，尺寸和公差等方面的详细规格。

) x& ^+ t3 E4 T& z+ d" f( s

　　最近几年随着高级检测技术的发展，我们一直努力降低金属冲压应用中的检测成本。特别是安装在冲模内和冲模外用于检测正确时间正确工位的材料和冲压件的冲模保护系统。我们能做到的是完成尺寸测量或测量加工工件以确保产品高品质和次品产生前的产品变化。这种高技术能力保证了客户忠诚度和改进生产力水平，Banner持续发展低成本有效的检查和检测产品以适应成形和冲压条件的苛刻。在冲模内的测量我们做到了0.001英寸。我们的产品实现成形角度测量，特征点高度测量，冲模内外的穿孔测量。制造后检测的需求改到在线操作实现，降低成本提高了企业的收益性。

' n* h2 a, q7 v/ m

　　无论您选择模拟量激光产品，模拟量超声波产品，还是模拟量红外线产品或是视觉产品，Banner公司都有大量的方法来提高您的成形品质。在今天，简单生产不是最好的，客户的需求是每件冲压和成形工件的可以测量和验证的高品质。我们看到有趣的是趋势领先的公司开始在生产中使用新检测工具。它门能最优化冲压速度和产品品质和安全，这样降低了成本增加了利润。随着Banner的发展，我们使用了大量的新技术，使产品极大的增强了提高生产力的能力. 【MechNet】