- Структура и конфигурация пневматического промышленного манипулятора подбираются под условия его эксплуатации. Оценка безопасности охватывает подъем, пневматику, механическую безопасность и безопасность управления, а также индивидуальный захват. Применимые требования необходимо проверять отдельно; один стандарт или сертификат не может охватить все функции.
- Разделите оценку в соответствии с характеристиками оборудования, рисками нагрузки, пневматическими системами, типом инструментов, логикой управления и условиями на месте, затем определите соответствующие категории стандартов для каждого элемента.
- Заводская проверка сосредоточена на номинальной нагрузке, ограничениях хода, торможении, утечке воздуха, защите от потери воздуха, предотвращении непреднамеренного выброса и доставке документов. При приемке на объекте дополнительно проверяются крепление фундамента, точность установки, подача воздуха и пробная эксплуатация под нагрузкой.
- Применимость стандартов определяет требования к проектированию и проверке. Определите правила использования специального оборудования, обязательную сертификацию и сторонние испытания оборудования и места реализации проекта, а затем распределите обязанности в техническом соглашении.
Подготовил: AUREK Центр инженерно-технической документации · Категория документа: применимость стандартов/заводская проверка/приемочная документация потребителя · Версия: A (техническая справка). Перечисленные категории стандартов, элементы проверки и принципы принятия решений являются техническими ссылками. Конкретная классификация, глубина проверки и потребности в сертификации должны определяться на основе характеристик оборудования, рисков нагрузки и местных нормативных требований с использованием официальных стандартов и контрактного технического соглашения. Полный PDF-файл доступен для скачивания.
00Абстрактный
Пневматические промышленные манипуляторы используют сжатый воздух в качестве основного источника энергии, помогая операторам манипулировать и позиционировать заготовки. Типичные конфигурации включают механизмы балансировки нагрузки, поворотные и шарнирные соединения, специальные инструменты или системы вакуумных захватов, а также несущие колонны, консольные рычаги, гусеницы или рамы. Подъем, пневматическая передача, механическое перемещение, управление и захват представляют собой отдельные риски. Их требования безопасности должны быть проверены отдельно; единый стандарт или сертификат не может описать безопасность всей машины.
Начиная с характеристик оборудования, в этом руководстве представлены требования к безопасности подъема, пневматики, механики и управления, а также требования к заводской проверке, приемке установки на объекте и доставке документации. Сертификация и стороннее тестирование оцениваются отдельно в соответствии с применимыми условиями. Типичные виды отказов организованы с помощью FMEA, чтобы помочь отделам проектирования, качества, закупок и эксплуатации определить планы и обязанности по проверке проекта.
01Введение
Пневматические промышленные манипуляторы обслуживают станции автомобильной промышленности, бытовой техники, механической обработки, логистической сортировки, обработки стекла и листов, используя сжатый воздух для облегчения подъема, вращения, размещения и освобождения. При оценке проекта следует учитывать сокращение усилий, время такта и условия станции вместе, переводя предполагаемые эргономические улучшения в проверяемую конфигурацию и эксплуатационные требования.
Нагрузки, радиус действия, количество соединений, оснастка, логика управления и условия установки различаются в зависимости от проекта. Начните оценку безопасности с перечисления конкретных рисков, связанных с поднятыми грузами, энергией давления, движущимися механизмами и взаимодействием людей. Затем выберите меры по проектированию, проверке и защите, соответствующие характеристикам оборудования, пневматическим цепям, инструментам и месту установки.
Этот технический документ, подготовленный Центром инженерных ресурсов AUREK, поддерживает заводскую проверку и приемку заказчиком. Определите глубину проверки проекта, результаты и обязанности в техническом соглашении и внесите их в план проверки, форму приемки объекта и список документов.
02Классификация оборудования и применимость стандартов
Выбор стандартов и проверок зависит в первую очередь от конструкции оборудования, функции подъема, привода и метода использования. В следующих разделах описываются распространенные формы оборудования и с их помощью определяется применимость таких понятий, как «подъемные машины» и «специальное оборудование».
2.1 Пневматический промышленный манипулятор
Пневматический промышленный манипулятор обычно содержит фиксированное основание или колонну, основной рычаг, вспомогательный рычаг (или многоступенчатый рычаг), вращающиеся соединения, пневматические цилиндры и механизм обеспечения равновесия, тормозные или запирающие устройства, а также инструменты для рабочих органов. Сжатый воздух создает в цилиндре силу, которая компенсирует вес заготовки и механизма, позволяя оператору направлять заготовку практически в невесомом состоянии. В отличие от подъемного оборудования с электрическим приводом, в этом оборудовании в качестве основного источника энергии обычно используется сжатый воздух, а не главный приводной двигатель, хотя для управления и защиты могут быть встроены электромагнитные клапаны, датчики, кнопки и другие электрические компоненты.
2.2 Пневматические балансиры и вспомогательные устройства
Пневматические балансиры и более простые вспомогательные устройства обычно выдерживают более легкие грузы или ручные инструменты с почти плавающей подвеской на определенном ходу. Отдельно от шарнирно-сочлененного манипулятора в сборе оцените стабильность давления подачи, защиту от потери воздуха и предохранительные меры для их фактической конструкции и функционирования.
2.3 Вакуумный подъемник
Вакуумный подъемник сочетает в себе вакуумный генератор или насос, резервуар и присоски для перемещения подходящих листов, панелей и корпусов. Оцените создание и сохранение вакуума, поведение после потери воздуха или мощности, а также совместимость с поверхностью заготовки. В EN 13155 рассматриваются нефиксированные грузоподъемные приспособления; определить применимость по типу крепления и требованиям проекта.
2.4 Стреловой кран
Стреловой кран представляет собой подъемное устройство с вращающейся стрелой, установленное на полу, колонне или стене. Он может разделять функции подъема и вращения с пневмоманипулятором, но отличается приводом, диапазоном нагрузки и управлением. Оцените любые требования к подъемному оборудованию, исходя из его подъемной функции, номинальной нагрузки и конструкции. Примените тот же процесс классификации на основе оборудования к манипулятору.
2.5 Специальные инструменты на конце рычага и вакуумные системы
Оснастка на конце рычага и системы вакуумных присосок обычно изготавливаются по индивидуальному заказу для конкретной заготовки и включают в себя механические захваты, зажимы, специальные опоры и одну или несколько групп вакуумных присосок. Проблемы безопасности включают сохранение силы захвата или вакуума, предотвращение непреднамеренного освобождения, поведение после потери воздуха или мощности, а также совместимость с геометрией заготовки. Поскольку оборудование строго индивидуально, требования обычно основаны на технической документации, внутренних спецификациях и общих принципах подъемного оборудования/оснастки; конкретные критерии приемки должны быть указаны в техническом соглашении.
2.6 Рельсовая/рамная система
Если направляющие, балки или портальная рама расширяют зону покрытия, проектирование и приемка должны охватывать как стрелу, так и ее поддерживающую систему. Помимо предотвращения схода с рельсов и позиционирования тормозов для движения пути, проверьте жесткость конструкции, надежность соединения, грузоподъемность, деформацию и точность установки, а также оцените устойчивость всей машины во время движения.
2.7 Сравнение с промышленными роботами
Промышленные роботы обычно имеют электрический привод, программное управление и способны к автономному движению; их оценка безопасности сосредоточена на автоматическом движении и сотрудничестве человека и робота. Пневматический промышленный манипулятор обычно управляется оператором и в основном обеспечивает помощь и балансировку, не определяя самостоятельно траекторию движения. Источники риска и методы контроля различаются. Стандарты на роботов не могут напрямую удовлетворить все требования к пневматическому промышленному манипулятору; отдельно выберите применимые стандарты и приоритеты проверок.
2.8 Классификация как подъемная техника или специальное оборудование
Оцените функцию подъема, номинальную нагрузку, конструкцию, предполагаемое использование и установку в соответствии с официальным каталогом оборудования и требованиями управления на месте реализации проекта. Это определяет необходимость проведения типовых испытаний, регистрации в эксплуатации или периодической проверки. Запишите основу классификации для конкретной машины.
2.9 Применимость тестирования CCC/CE/стороннего тестирования
Требования зависят от региона и конфигурации продукта. CCC применяется в своем официальном каталоге. Экспортные поставки могут включать применимое законодательство и гармонизированные стандарты, связанные с CE. Оцените пневматическую машину и электрические подсистемы на соответствие соответствующим требованиям. Раздел 09 объясняет порядок сертификации и тестирования.
2.10 Справочная матрица стандартов и применимости
В матрице стандарты организованы по инженерным темам. Сверьте официальный объем и соответствующие положения с конфигурацией оборудования, затем запишите проектные меры, методы проверки и подтверждающие доказательства для проекта.
| Стандарт/Категория (Справочная система) | Описание потенциального объема |
|---|---|
| Основы безопасности машинного оборудования ISO 12100 | Обеспечивает общую структуру безопасности машин и оценки рисков и может поддерживать изначально безопасную конструкцию машин и идентификацию опасностей. Применимость и конкретный метод регулируются официальным текстом. |
| Безопасность пневматической системы ISO 4414 | Содержит общие правила безопасности для пневматических гидравлических систем, включая принципы проектирования цепей, контроля давления, потери воздуха и выхлопа. |
| Безопасность подъемного оборудования GB 6067 series | Содержит правила безопасности для различных типов подъемных механизмов. Соответствующие положения могут применяться, если оборудование классифицируется по своим характеристикам как стреловое или легкое подъемное оборудование; применимость должна определяться на основе этих атрибутов. |
| Конструкция крана GB/T 3811 | Рассматриваются конструкции крана в сборе и расчеты нагрузок, и они могут служить справочной информацией для оценки прочности, устойчивости и грузоподъемности конструкции. |
| Электрическая безопасность машин IEC 60204-1 / GB 5226 серия | Обеспечивает требования безопасности к электрооборудованию машин. Если машина оснащена электромагнитными клапанами, датчиками, контроллерами или другими электрическими компонентами, могут применяться соответствующие общие положения и положения, относящиеся к конкретному изделию. |
| Функции управления безопасностью ISO 13849-1 / IEC 62061 и т. д. | Рассмотрены требования к рабочим характеристикам элементов управления, связанных с безопасностью, и способы определения требуемого уровня производительности, где предусмотрены такие функции, как аварийная остановка, безопасное ограничение или двуручное управление. |
| Эргономика ISO 11228 | Рассмотрены вопросы ручного управления и оценки рабочей силы, поддерживающие оценку рабочей нагрузки оператора и силы управления манипулятором. |
| Сварка и крепеж Сварка, GB/T 3098 | Рассматривается качество сварных швов и классы свойств крепежных изделий и может поддерживаться проверка конструкционных сварных швов, выбор болтов и проектирование предотвращения ослабления. |
| Подъемные приспособления/инструменты EN 13155 | Учитывает функциональные и защитные требования к нефиксированным подъемным приспособлениям, включая вакуумные подъемные устройства, и может поддерживать приемку специальных инструментов и вакуумных систем. |
| Соответствие экспортному рынку Рамки, связанные с CE | Поставка на экспортные рынки может включать применимые механизмы соблюдения требований и гармонизированные стандарты. Объем и метод оценки должны определяться исходя из целевого рынка и характеристик оборудования. |
| Каталог обязательной сертификации CCC | Применимость регулируется последним официальным каталогом. К чисто пневматической машине и подсистеме, содержащей электрические компоненты, можно относиться по-разному; определять требования исходя из характеристик оборудования и применимых норм. |
| Спецификации приемки компании и потребителя | Включает элементы приемки во внутренней системе качества, план заводских проверок и техническое соглашение с заказчиком. Они так же важны для поставки оборудования, как и вышеуказанные стандарты, и должны быть определены в контракте. |
Таблица 2-1. Справочная матрица стандартов и применимости. Запишите применимые стандарты, положения, характеристики оборудования и доказательства проверки. Заключения о сертификации и соответствии соответствуют соответствующей процедуре оценки.
03Интерпретация требований безопасности, связанных с подъемом грузов
Любое оборудование, которое поддерживает и поднимает заготовку, требует оценки рисков, связанных с подъемом, включая нагрузку, конструкцию, устойчивость, пределы перемещения и торможение. Следующее руководство организует проверки по этим пунктам; подробные требования по-прежнему должны соответствовать характеристикам оборудования и официальным текстам соответствующих стандартов.
3.1 Номинальная нагрузка и запас прочности
Номинальная нагрузка является фундаментальным параметром безопасного использования. В проекте должны быть определены номинальная грузоподъемность, допустимая нагрузка при максимальном вылете и их соотношение с соответствующим запасом прочности конструкции. Диапазон нагрузки, которую может сбалансировать вспомогательный механизм, должен соответствовать номинальной нагрузке, чтобы вспомогательная сила или устойчивость не терялись вблизи рабочего предела. Номинальная нагрузка и предельные условия должны быть четко указаны на паспортной табличке и в руководстве и подтверждены применимыми заводскими испытаниями на нагрузку и испытаниями на месте эксплуатации.
3.2 Конструктивная прочность и устойчивость
Следите за траекторией силы через рычаг, колонну, основание и соединения при проверке конструкции, учитывая статические, динамические, эксцентрические и ударные нагрузки, а также совокупную усталость. Стационарное оборудование требует проверки устойчивости к опрокидыванию и крепления фундамента. Гусеничное или рамное оборудование требует проверки общей устойчивости при движении и предотвращения схода с рельсов. Сварные швы и высокопрочные болты являются критически важными соединениями; их проверка может основываться на соответствующих стандартах сварки и крепежа.
3.3 Ограничения перемещения и защита от превышения хода
Предусмотрите пределы перемещения, чтобы предотвратить столкновение, нестабильность или повреждение конструкции, когда механизм превышает заданный диапазон. В ограничителях могут использоваться механические упоры, концевые выключатели или и то, и другое, и они должны надежно останавливать привод, генерировать сигнал тревоги или инициировать защитное действие в конечной точке. Проверьте надежность триггера и поведение сброса для каждого предела, чтобы система обеспечивала надежный безопасный отклик за пределами расчетного диапазона.
3.4 Торможение, блокировка и предотвращение падения
Торможение и блокировка являются основными функциями безопасности для предотвращения непреднамеренного опускания груза или движения механизма. Для пневматического промышленного манипулятора оцените поведение после потери воздуха, отключения электроэнергии или прерывания работы: механизм должен удерживать груз в текущем положении или медленно опускаться под контролем, ни в коем случае не падать внезапно. Обеспечьте надежное торможение или механическую блокировку при критических степенях свободы и подтвердите это испытанием на потерю воздуха. Выберите резервирование для функций предотвращения падения в соответствии с уровнем риска нагрузки.
3.5 Предупреждающие надписи и визуальная информация
На паспортной табличке должны быть указаны ключевые параметры, такие как модель, номинальная нагрузка и номинальное давление подачи воздуха. Обеспечьте необходимые предупреждения в зонах движения, зонах захвата и опасных точках. Заводская инспекция должна проверить полноту и точность каждой маркировки и подобрать безопасные цвета и знаки согласно соответствующим стандартам.
04Интерпретация требований безопасности для пневматических систем
Сжатый воздух оказывает помощь и сохраняет энергию. Аномальный выхлоп, утечки и колебания давления могут повлиять на удержание нагрузки и стабильность оборудования. Поэтому пневматическая проверка должна охватывать подачу, уплотнение, реакцию на потерю давления, защиту от избыточного давления и управление остаточной энергией в соответствии с требованиями, определяемыми официальными стандартами безопасности пневматических систем.
4.1 Качество подачи воздуха и стабильность давления
Во время проверок подачи регистрируйте как стабильность давления, так и чистоту воздуха. Система должна работать в пределах расчетного диапазона входного давления, чтобы предотвратить снижение мощности из-за недостаточного давления и ударов из-за колебаний давления. Контролируйте влажность, масляный туман и частицы посредством фильтрации, разделения масла и воды и, при необходимости, сушки. Во время проверки проверьте функции регулирования, дренажа и выпуска воздуха в сборе фильтр-регулятор.
4.2 Герметизация пневматической цепи и контроль утечек
Пневматическая утечка приводит к потере энергии и может также вызвать постепенную потерю помощи, непреднамеренный спуск груза или ненормальное движение. Линии, фитинги, клапаны и соединения баллонов должны быть надежно уплотнены и проверены на герметичность при рабочем давлении с использованием жидкости для обнаружения утечек или электронного детектора. Используйте надежные меры по предотвращению герметизации и ослабления критических соединений и, при необходимости, проверочное устройство на подающем соединении для замедления ненормальной разгерметизации.
4.3 Защита от потери воздуха и поведение при разгерметизации
После прерывания подачи воздуха или потери давления замки цилиндров, обратные клапаны, уравновешивающие клапаны или механические тормоза могут удерживать положение или обеспечивать контролируемый медленный спуск. Смоделируйте потерю воздуха, чтобы проверить удержание груза, скорость спуска и последовательность безопасной посадки. Груз должен оставаться удерживаемым или достигать безопасной опоры посредством контролируемого спуска.
4.4 Контроль давления и защита от избыточного давления
Система должна обеспечивать соответствующий контроль давления и защиту от избыточного давления для предотвращения повреждения компонентов или опасного движения, вызванного ненормальным повышением давления. Устройства безопасности, сброса и ограничения давления должны соответствовать расчетному давлению системы и функционально проверяться во время проверки. Системы с воздушными ресиверами или многоступенчатым вакуумом также требуют оценки емкости резервуара и линии по давлению и соответствующих устройств безопасности.
4.5 Выхлопы и остаточная энергия
Перед техническим обслуживанием или ремонтом надежно установите груз или обеспечьте независимую опору, затем отключите подачу воздуха и сбросьте остаточное давление. Обеспечьте контролируемый выпуск и сброс давления для предотвращения непреднамеренного движения. Включите проверку последовательности и нулевой энергии в руководство и процедуры технического обслуживания.
05Требования к безопасности оборудования и средствам управления
Механическая безопасность направлена на устранение опасностей движения, таких как раздавливание, сдвиг и столкновение; Безопасность управления касается функций безопасности, реализуемых посредством логики управления. Используйте соответствующие стандарты механической защиты и функциональной безопасности для проверки защиты, работы, аварийной остановки и электрических интерфейсов на соответствие официальным требованиям.
5.1 Механическая защита движущихся частей
Поворотные соединения, шарниры, движущиеся компоненты цилиндра и зоны открытия/закрытия оснастки могут создавать опасность раздавливания или среза. Проектирование должно уменьшать опасные пробелы с помощью изначально безопасных мер, где это практически осуществимо, и предусматривать ограждения или барьеры там, где опасности невозможно устранить. В зонах тесного взаимодействия с оператором оцените необходимость дополнительной защиты по обнаружению присутствия или требований к безопасному расстоянию в зависимости от задачи.
5.2 Способ работы и защита от неправильной эксплуатации
Методы работы должны обеспечивать баланс между эффективностью и безопасностью. Критические операции по освобождению груза должны требовать четкого указания намерения, такого как управление двумя руками, скоординированное действие педали или шаг подтверждения, чтобы снизить риск непреднамеренного освобождения. Одна неправильная операция не должна вызывать опасные движения; проверить логику посредством тестирования на предотвращение непреднамеренного выпуска.
5.3 Функции аварийного останова и безопасности
Если предусмотрено электрическое управление, аварийная остановка, пределы безопасности, блокировки и другие функции безопасности должны соответствовать уровню риска. Стандарты функциональной безопасности могут определять требуемую надежность и архитектуру элементов управления, связанных с безопасностью. Аварийные остановки должны быть легко доступны, легко приводить в действие и переводить оборудование в безопасное состояние; инспекция должна подтвердить быстрое и надежное реагирование.
5.4 Электробезопасность (если включены электрические компоненты)
Для оборудования, включающего электромагнитные клапаны, датчики, контроллеры или дисплеи, применяются соответствующие стандарты электробезопасности для машин. Выбор компонентов, надежность проводки, защитное соединение и изоляция, защита от перегрузки и короткого замыкания, а также удержание и защита кабеля. Интерфейсы между электрическими и пневматическими подсистемами, такие как электромагнитный клапан, управляющий воздушным контуром, не должны создавать опасные связанные движения в ненормальных условиях.
5.5 Эргономика и эксплуатационная нагрузка
При оценке эргономики следует регистрировать направляющую силу, расположение рукоятки, видимость и рабочее положение, а также оценивать рабочую нагрузку на соответствие применимым стандартам эргономики. Используйте результаты для выявления усталости, неподходящих положений и связанных с этим рисков операционных ошибок. Субъективный комфорт сам по себе не может заменить проверку безопасности.
06План заводской проверки
План заводского контроля должен охватывать конструкции и сварные швы, предотвращение закрепления и ослабления, пневматические утечки и давление, нагрузки и пределы перемещения, тормоза и защиту от потери воздуха, удержание инструментов и предотвращение непреднамеренного выпуска, а также доставку документации. Таблица ниже помогает организовать объекты проверки. Укажите в контракте или техническом соглашении методы, глубину контроля и критерии приемки в соответствии с характеристиками оборудования; одного лишь появления звука или нормального движения недостаточно.
| Нет. | Объект проверки | Описание и способ (ссылка) |
|---|---|---|
| 1 | Проверка внешнего вида | Осмотрите покрытие, маркировку и внешний вид сварного шва на предмет видимой деформации, трещин, коррозии и заусенцев. Проверьте полную и разборчивую информацию на паспортной табличке и предупреждения по технике безопасности. |
| 2 | Проверка размеров и сборки | Проверьте критические размеры и монтажные положения по чертежам. Проверьте зазор в шарнире, узел подшипника и посадку на предмет свободного перемещения и отсутствия ненормального заедания. |
| 3 | Проверка сварных швов и конструктивных деталей | Визуально проверьте сварные швы на наличие дефектов. Примените указанный неразрушающий контроль к критически важным сварным швам и деталям конструкции и убедитесь, что соединения соответствуют проектным требованиям. |
| 4 | Проверка затяжки болтов | Проверьте затяжку крепежных деталей на соответствие проектным требованиям, особенно на основных структурных и соединительных соединениях. Убедитесь, что указанные фиксаторы установлены правильно. |
| 5 | Пневматическое испытание на утечку | Создайте в системе рабочее давление. Используйте жидкость для обнаружения утечек или электронный детектор для проверки линий, фитингов, клапанов и соединений цилиндров. Убедитесь в надежности уплотнения и наличии необходимых обратных клапанов. |
| 6 | Проверка давления подачи воздуха | Убедитесь, что номинальное давление питания стабильно достигает расчетного значения, и откалибруйте индикацию давления. Проверьте качество воздуха (вода, масло и частицы), а также функции регулировки и дренажа компонентов фильтра-регулятора. |
| 7 | Компоненты фильтрации, регулирования и безопасности | Подтвердите правильную установку и оперативную работу компонентов фильтрации, регулирования и обработки масляного тумана; функционально проверять устройства безопасности, ограничения давления и соответствующие защитные устройства. |
| 8 | Тест работы без нагрузки | Переместите каждую степень свободы на полный ход без нагрузки. Проверьте плавность хода и работу тормозов, отсутствие ненормальной вибрации, дрожания или шума. |
| 9 | Испытание на номинальную нагрузку | Поднимите, поверните и выполните заданные движения при номинальной нагрузке. Проверьте баланс нагрузки и плавность работы, без резких подъемов и выходов за пределы безопасных пределов. |
| 10 | Подход проверки статической/динамической нагрузки | Статика: удерживайте испытательную нагрузку и проверьте устойчивость конструкции и тормозов. Динамический: повторите движения под нагрузкой и проверьте, нет ли непреднамеренного смещения или ослабления. Укажите нагрузку, продолжительность и количество циклов в плане проверки. |
| 11 | Испытание поворотного соединения и тормозов | Проверьте плавность вращательного движения и доступный диапазон. Убедитесь, что замок или тормоз предотвращают непреднамеренное свободное вращение после потери воздуха. |
| 12 | Проверка конечного упора и предотвращения столкновений | Проверяют своевременное и надежное срабатывание конечного упора, когда манипулятор достигает предела хода. Убедитесь, что система переходит в надежно безопасное состояние в случае превышения расчетного диапазона. |
| 13 | Испытание на защиту от потери воздуха | Прекратите подачу воздуха и убедитесь, что механизм удерживает положение или медленно опускается под контролем, непрерывно сохраняя при этом груз. Подтвердите защиту от внезапного падения под действием силы тяжести. |
| 14 | Испытание на захват инструмента/удержание в вакууме | Функциональную проверку оснастки или присосок. Убедитесь в стабильном захвате типичных заготовок или удержании в вакууме при номинальной нагрузке, а также проверьте правильность работы компонентов направления и управления. |
| 15 | Тест на предотвращение непреднамеренного высвобождения | Убедитесь, что меры безопасности допускают выпуск только в безопасных условиях. Тестирование блокировки отключения после потери воздуха или электропитания. |
| 16 | Испытание на удержание вакуума | Для оборудования с вакуумной системой проверьте сохранение вакуума после потери воздуха/мощности. Убедитесь, что уровень вакуума остается в допустимом диапазоне в течение указанного времени, и проверьте компоненты создания вакуума и управления на наличие утечек. |
| 17 | Шум, плавность хода и рабочая сила | Убедитесь, что рабочий шум является приемлемым, а движение плавным и без заеданий. Для оборудования с ручным управлением убедитесь, что рабочее усилие находится в разумных эргономических пределах. |
| 18 | Паспортная табличка, этикетки и ручная проверка | Проверьте полные и правильные данные паспортной таблички и предупреждения. Убедитесь, что руководство включает процедуры безопасности, эксплуатации и технического обслуживания, а также соответствующие пневматические/электрические схемы и записи проверок. |
Таблица 6-1. План заводской проверки. Выберите элементы для конфигурации и укажите методы и критерии. Запишите каждый результат, получите подпись ответственного лица и заархивируйте его под номером машины.
07Установка и приемка на месте
После установки проверьте влияние фундамента, точности установки, подачи воздуха и рабочей среды на безопасность всей машины. Прохождение заводской проверки не заменяет приемку на объекте. Используйте таблицу ниже, чтобы подготовить форму приемки объекта и документировать каждый результат в письменном протоколе приемки.
| Нет. | Элемент приемки | Описание и способ (ссылка) |
|---|---|---|
| 1 | Основание и крепление | Сравните чертеж фундамента с установленным фундаментом и подтвердите, что условия на площадке соответствуют проектным требованиям. Проверьте характеристики анкерных болтов, их расположение, меры по предотвращению затяжки и ослабления, а также проверьте надежность соединений основания с фундаментом. |
| 2 | Вертикальность и горизонтальность установки. | Измерьте вертикальность и горизонтальность колонн, укосин и других компонентов, используя уровень или отвес. Убедитесь в отсутствии наклона материала и при необходимости откорректируйте его с помощью прокладок. |
| 3 | Проверка рабочего радиуса | Подтвердите, что установленный рабочий радиус соответствует требованиям проектирования и использования и что зона движения беспрепятственна. При максимальном вылете убедитесь, что соединения не мешают и сохраняется необходимый безопасный зазор. |
| 4 | Проверка подъема-хода | Работайте до предела хода как без нагрузки, так и при номинальной нагрузке. Проверьте точность и надежность остановки концевых выключателей или механических упоров и повторно откалибруйте пределы, если произойдет перебег. |
| 5 | Давление подачи воздуха на объекте | Измерьте давление подачи на объекте и убедитесь, что оно остается в пределах указанного входного диапазона. Проверьте диаметр линии подачи и фильтрацию, а также убедитесь в стабильном давлении с контролируемой пульсацией. |
| 6 | Качество воздуха на объекте | Проверьте уровень влаги, масла и частиц в сжатом воздухе и проверьте правильность работы оборудования для фильтрации, водоотделения и осушки. При необходимости сравните показания давления с показаниями датчика. |
| 7 | Рабочее пространство и помехи | Попросите оператора смоделировать нормальную работу и проверить всю зону движения на наличие помех потолку, соседнему оборудованию, заготовкам или маршрутам персонала. Убедитесь, что операционное пространство соответствует эргономическим требованиям. |
| 8 | Пробная обработка при номинальной нагрузке | Под соответствующим контролем техники безопасности перемещайте номинальную нагрузку или эквивалентную испытательную нагрузку посредством подъема, поперечного перемещения и других необходимых движений. Проверьте балансировку и отзывчивость в реальных условиях эксплуатации, уделяя особое внимание реакции тормозов под нагрузкой. |
| 9 | Проверка захвата заготовки | Пробно обработайте реальную заготовку, чтобы проверить совместимость и надежность оснастки или присосок. Для вакуумного подъемного оборудования проверьте герметичность и уровень вакуума. Подтвердите правильное поведение при отпускании и сбросе. |
| 10 | Обучение операторов | Обучите операторов функциям машины, безопасной эксплуатации и реагированию на чрезвычайные ситуации. Подтвердите знакомство с тормозами, ограничениями, аварийной остановкой и другими устройствами безопасности, а затем задокументируйте завершение обучения. |
| 11 | Доставка и подтверждение контрольного списка проверок | Предоставьте пользователю контрольные списки ежедневных проверок и технического обслуживания с указанием частоты, элементов и критериев. Получите подтверждение получения и понимание ответственности за реализацию. |
Таблица 7-1. План установки и приемки на месте (ссылка). Приемка на месте должна подготовить письменный отчет с выводами и рекомендациями по корректирующим действиям. Проблемы необходимо устранить и пройти повторную проверку, прежде чем оборудование будет выпущено в эксплуатацию.
Приемка на объекте должна быть сосредоточена на ошибках вибрации и позиционирования, вызванных недостаточной жесткостью фундамента, нестабильной опорой или износом компонентов, вызванным неподходящей подачей воздуха, а также риском столкновения из-за недостаточного пространства. В контракте или техническом соглашении должна быть предусмотрена ответственность за предоставление и проверку условий на площадке.
08Список доставки документов
Сопроводительная документация фиксирует техническое состояние оборудования и обеспечивает прослеживаемость эксплуатации, технического обслуживания и приемки. Рекомендуемые документы включают сертификат соответствия, инструкции, пневматические и электрические схемы, протоколы проверок, контрольные листы проверок и форму приемки на объекте. Объем поставки уточняйте в соответствии с комплектацией оборудования и договором или техническим соглашением.
| Имя документа | Назначение и содержание (ссылка) |
|---|---|
| Сертификат соответствия | Указывается название продукта, модель, серийный номер, производитель и дата изготовления и служит доказательством того, что продукт прошел заводскую проверку. |
| Руководство по эксплуатации | Описывает конструкцию машины и принципы ее работы, этапы работы, меры предосторожности, техническое обслуживание и устранение типичных неисправностей. Должны быть включены пневматические и электрические схемы, а также список деталей. |
| Упаковочный лист | Перечисляет компоненты, запасные части и инструменты, поставляемые вместе с оборудованием, для проверки при доставке и получении. |
| Протокол/отчет заводской проверки | Обобщает результаты и расположение каждого элемента заводской проверки, включая записи для ключевых элементов, таких как давление, нагрузка, пределы, защита от потери воздуха и инструменты. |
| Пневматические и электрические схемы | Содержит схемы пневматического и электрического управления для подключения на месте, обслуживания и устранения неполадок. |
| Запись об оценке рисков | Документы идентифицируют опасности оборудования и анализ соответствующих мер безопасности в качестве подтверждающего доказательства проектирования и приемки безопасности. |
| Список изнашиваемых деталей | Перечисляет расходные и изнашиваемые детали, включая уплотнения, фильтрующие элементы и компоненты тормозов, а также рекомендуемые интервалы замены для планирования технического обслуживания и запасных частей. |
| План проверки и технического обслуживания | Содержит контрольный список ежедневных проверок и руководство по техническому обслуживанию, в котором указаны элементы, частота и критерии проверок для обеспечения долгосрочной безопасной эксплуатации. |
| Протокол испытаний оснастки/выдерживания вакуума | Для нестандартных инструментов или систем присосок обеспечивает записи испытаний производительности силы захвата или вакуумного удержания, удержания вакуума и связанных функций. |
| Форма принятия на месте | Подпись пользователя или третьей стороны после прохождения проверки на месте, подтверждающая, что установка и функции соответствуют согласованным требованиям. |
| Записи тренировок | Записи о посещении или подтверждении прохождения необходимой подготовки оператора по технике безопасности и эксплуатации. |
Таблица 8-1. Список доставки документов (Справочник). В контракте или техническом соглашении должен быть определен требуемый объем и формат документа, а согласованные условия являются решающими.
09Сертификация безопасности и стороннее тестирование
Организовать сертификацию и испытания в соответствии с характеристиками оборудования, риском нагрузки и местными требованиями. Заключения о сертификации и соответствии соответствуют соответствующей процедуре оценки. Запишите требования, доказательства, ответственных лиц и основные этапы для конкретной машины.
9.1 Определение как специальное оборудование/подъемное оборудование
Является ли оборудование регулируемым как подъемное оборудование или специальное оборудование – и, следовательно, может требовать типовых испытаний, регистрации для использования или периодической проверки – должно быть определено на основании его подъемной функции, номинальной нагрузки, конструкции и метода установки в соответствии с каталогами и правилами управления на месте реализации проекта. Вывод может меняться в зависимости от диапазона нагрузки, интерпретации местных нормативных требований и условий эксплуатации. Официальные правила и каталоги имеют приоритет.
9.2 Обязательная сертификация продукции (например, CCC)
Обязательная сертификация продукции обычно применяется к продукции или электрическим компонентам, входящим в указанный каталог. Применимость может различаться для чисто пневматической машины и подсистемы, содержащей электрические компоненты. Если двигатели, контроллеры или другие электрические компоненты интегрированы, определите требования к их сертификации на основе последнего официального каталога и атрибутов оборудования. В контракте должно быть указано, требуется ли заявка и какая сторона несет ответственность.
9.3 Соответствие требованиям экспортного рынка (например, структуры, связанные с CE)
Поставка на экспортные рынки может включать применимые механизмы соблюдения требований и гармонизированные стандарты. Определите объем, метод оценки и требования к технической документации на основе правил целевого рынка и характеристик оборудования. Такое соответствие обычно включает оценку рисков и подготовку технической документации и отличается от сертификации третьей стороной; квалифицированный специалист должен подтвердить требования конкретного проекта.
9.4 Стороннее тестирование и наблюдение
Если заказчик или отрасль требует участия третьей стороны, квалифицированная организация должна провести соответствующие типовые испытания или стать свидетелем заводской проверки или приемки на объекте. Перед реализацией укажите объем договорной проверки, критерии приемки, необходимые документы, организацию, затраты и распределение обязанностей.
10Анализ рисков FMEA
FMEA связывает каждый вид отказа с его причинами, последствиями и мерами контроля. В таблице ниже представлены типичные риски для пневматических промышленных манипуляторов при проектировании, проверке и приемке. Это общие примеры; Инженеры по проектированию и технике безопасности должны выполнить анализ и оценить риски для конкретного проектного оборудования.
| Риск/опасность | Возможные причины | Возможные последствия | Меры по смягчению последствий (ссылка) |
|---|---|---|---|
| Неожиданный сброс нагрузки | Пневматическая потеря давления; отказ системы поддержания равновесия; перегрузка | Падение заготовки может привести к травмам персонала или повреждению оборудования. | Обеспечить надежные тормозные/запирающие и обратные клапаны; предельная скорость спуска; четко установить номинальную нагрузку и строго запретить перегрузку. |
| Раздавливание/разрезание травм | Персонал на траектории движения; недостаточный зазор между суставами | Корпус защемлен движущимися компонентами или инструментами. | Уменьшите опасные зазоры или обеспечьте физическую охрану; установить процедуры безопасного труда; используйте двуручное управление или контроль на основе подтверждения для критических действий по выпуску. |
| Конструктивное разрушение/перелом | Накопленная усталость; дефекты сварного шва; неподходящий выбор материала или недостаточный расчетный запас | Выход из строя рычага или соединения, потенциально вызывающий серьезную аварию | Проверьте конструкцию на предмет нагрузок и запаса прочности; проверить сварные швы на соответствие применимым спецификациям; планировать периодические структурные и усталостные проверки; используйте соответствующие материалы. |
| Утечка воздуха/потеря давления | Старые линии; свободная фурнитура; отказ клапана | Вспомогательная сила постепенно ослабевает или движение становится ненормальным, что приводит к опусканию заготовки. | Периодически проверяйте и заменяйте уплотнения и затягивайте фитинги; обеспечить мониторинг давления и сигнализацию; используйте защиту от потери воздуха, чтобы удержать груз или разрешить контролируемый медленный спуск. |
| Потеря вакуума | Плохое уплотнение присоски; отказ вакуумного компонента | Груз, удерживаемый вакуумом, падает | Выберите подходящие присоски и уплотнения; обеспечивать удержание вакуума и индикацию; регулярно очищать и заменять устаревшие компоненты; обеспечить сигнализацию низкого вакуума и логику удержания. |
| Отказ электрического управления (если присутствует) | Отказ электромагнитного клапана; ослабленная проводка; отсутствует защита | Потеря функции или функции безопасности | Применять соответствующие стандарты электрического проектирования; обеспечить необходимую защиту и аварийную остановку; надежно закрепить проводку; планировать периодические проверки электрооборудования. |
| Перегрузка/неправильная работа | Использование нагрузки выше номинальной; ошибка оператора | Структурное повреждение или непреднамеренное движение | Четко обозначьте пределы нагрузки и операторов поездов; обеспечить логику предотвращения ошибок и подтверждения; при необходимости добавьте меры измерения нагрузки или ограничения. |
| Опасность шума | Высокоскоростной воздушный поток; механическое трение | Эффекты на слух при длительном воздействии | Оптимизировать пневматические схемы для снижения шума турбулентного потока; применять меры контроля шума в критических местах; обеспечить необходимую защиту органов слуха в рабочей зоне. |
Таблица 10-1. Типичный анализ видов и последствий отказов (пример). В данной таблице определены основные риски и направления контроля. Для реального проекта инженеры-проектировщики и инженеры по безопасности должны заполнить FMEA и рейтинг рисков, используя данные, относящиеся к конкретному оборудованию.
11Заключение
Оцените безопасность пневматического промышленного манипулятора отдельно по характеристикам оборудования, нагрузкам, пневматическим системам, инструментам, логике управления и условиям на площадке. Единый стандарт или сертификат не может заменить проверку всех требований безопасности для всей машины. Каждый риск должен соответствовать определенным проектным мерам, методам проверки и защитным требованиям.
На заводе сосредоточьтесь на номинальной нагрузке, ограничениях хода, торможении, утечке воздуха, защите от потери воздуха, предотвращении непреднамеренного выброса, удержании инструментов и доставке документации. На объекте дополнительно проверяют крепление фундамента, точность установки, подачу воздуха, рабочее пространство и пробную эксплуатацию под нагрузкой. Ведите отдельные записи для обоих этапов и отпускайте оборудование в эксплуатацию только после того, как проблемы на объекте будут исправлены и перепроверены.
Поставляемая документация должна соответствовать конфигурации и техническому состоянию оборудования, включая действующие сертификаты соответствия, инструкции, пневматические и электрические схемы, протоколы проверок, контрольные листы и формы приемки на объекте. Применимость стандартов является ссылкой на проектирование и проверку и не обеспечивает автоматического соответствия. Требования к специальному оборудованию, обязательной сертификации и испытаниям третьей стороной по-прежнему должны определяться на основе характеристик оборудования и местных правил, а обязанности возлагаются в контракте или техническом соглашении.
В начале проекта определите классификацию оборудования, глубину проверки, потребности в сертификации и объем документации в контракте и техническом соглашении. Используйте эти требования для создания записей на этапах проектирования, производства, заводского контроля, приемки на объекте, эксплуатации и технического обслуживания, обеспечивая техническую отслеживаемость, управление изменениями и подотчетность.
