剪切和挤夹点检测
在机械安全领域,剪切点和挤夹点是可能导致严重人身伤害甚至死亡的高风险区域。它们广泛存在于各类机械设备中,尤其是在运动部件之间、闭合部位、旋转部件与固定结构之间以及往复运动的接口处。例如,冲压机的模具开合区域、传送带的接驳点、自动门的导轨缝隙、液压装置的活塞杆行程末端等。对这些危险点的识别与评估是机械安全工程的核心环节,是确保设备符合安全法规(如欧盟机械指令、ISO 13849、ANSI B11系列等)的基础。有效的检测不仅能预防事故发生,保障操作人员安全,还能减少设备故障、停工损失及潜在的法律责任。因此,建立系统化、标准化的剪切和挤夹点检测程序至关重要。
检测项目
针对剪切和挤夹点的检测,主要评估以下几个方面:
- 危险区域识别:系统性地识别设备运行周期内所有可能产生剪切、挤压、夹持动作的潜在位置。
- 风险等级评估:评估识别出的危险点可能导致伤害的严重程度(如压碎、切断、骨折等)以及发生的可能性(频率、暴露程度、避免可能性)。
- 安全距离测量:精确测量危险点与防护装置(如固定式防护罩、活动联锁防护装置、光幕)或操作者身体部位之间的最小安全距离,确保在危险发生前身体无法进入。
- 防护装置有效性验证:检查现有防护装置(物理屏障、联锁装置、光栅、压敏边等)是否能有效防止接近危险点或在危险发生时能及时停止设备。
- 急停装置与安全功能响应:测试在模拟挤夹或剪切场景下,安全相关控制系统(如安全继电器、安全PLC)是否能可靠触发急停或安全停机功能。
检测仪器
进行剪切和挤夹点检测需要借助专业的仪器设备,以确保测量的准确性和客观性:
- 激光测距仪/卷尺/卡尺:用于精确测量危险区域的实际尺寸、开口大小、安全距离等。
- 人体模型或测试指/试棒:根据相关标准(如ISO 13857)要求的标准测试指、测试手、测试臂或测试棒,用于模拟人体部位(如手指、手掌、手臂)来检测是否能进入危险区。
- 力测量设备:如测力计或压力传感器,用于测量在危险点可能产生的挤压力或剪切力的大小,评估其是否超过人体耐受极限。
- 运动捕捉系统/高速摄像机:用于分析和记录运动部件在运行过程中的轨迹、速度以及可能形成危险点的动态变化。
- 安全相关控制系统测试仪:用于验证安全功能(如安全门联锁、光幕、急停按钮)以及安全控制回路(响应时间、可靠性)的性能是否符合要求。
检测方法
剪切和挤夹点的检测通常采用以下方法:
- 目视检查与现场勘查:基于设备图纸和操作手册,结合设备实际运行状态,由有经验的工程师进行初步的危险点识别。
- 标准模型模拟测试:严格按照标准(如ISO 13857, EN 349)规定的方法,使用标准化的测试指、测试手、测试臂等模型,尝试将其插入或靠近潜在的危险点。观察在任何操作模式下(包括正常操作、调试、维护、清洁)模型是否能接触到运动部件或进入剪切/挤夹区域。
- 动态运行模拟:在设备运行状态下(必要时在受控条件下低速运行),使用高速摄像或运动捕捉系统分析运动部件轨迹,确认危险点形成的具体过程。
- 力测量验证:在模拟挤夹点施加标准模型(或传感器),测量实际产生的压力或剪切力,并与安全标准规定的限值(如EN ISO 13854中对挤夹点最小间距的要求)进行比较。
- 防护装置功能测试:人为触发危险点接近场景(如遮挡光幕、打开安全门),验证防护装置能否及时、可靠地切断动力源或停止危险运动。测试包括响应时间、失效模式等。
检测标准
剪切和挤夹点检测必须严格遵循国际、国家及行业相关的安全标准,以确保结果的权威性和合规性。主要标准包括:
- ISO 12100:2010 《机械安全 设计通则 风险评估与风险减小》: 提供机械安全设计的通用原则和风险评估方法的基础框架,强调危险识别(包括剪切和挤夹)和风险减小措施。
- ISO 13854:2017 《机械安全 避免人体各部位挤压的最小间距》: 专门规定了为避免身体各部位(脚、腿、手臂、手指、头部、胸部等)被挤压的最小安全间距要求,是核心检测依据。
- ISO 13857:2019 《机械安全 防止上肢和下肢触及危险区的安全距离》: 详细规定了针对上肢(手臂、手、手指)和下肢(腿、脚)触及危险区所需的最小安全距离及其确定方法。
- EN 349:1993+A1:2008 《机械安全 避免人体部位被挤压的最小间距》: 欧盟标准,内容与ISO 13854类似,常被欧盟机械指令引用。
- ISO 13849-1/2 《机械安全 控制系统的安全相关部件》: 用于评估与剪切/挤夹防护相关的安全控制回路(如联锁装置、光幕控制系统)的性能等级(PL)和安全性。
- 相关产品特定标准: 针对特定类型机械(如机床、包装机械、木工机械、注塑机等),其专用标准中通常会有更具体的剪切和挤夹点要求。
通过综合运用上述检测项目、仪器、方法和标准,可以系统、科学地识别和评估机械设备中的剪切和挤夹危险,并据此采取有效的防护措施(如设计优化、加装防护装置、实施安全距离、改进安全控制),最终将风险降低到可接受的水平,保障人员和设备的安全。
CMA认证
检验检测机构资质认定证书
证书编号:241520345370
有效期至:2030年4月15日
CNAS认可
实验室认可证书
证书编号:CNAS L22006
有效期至:2030年12月1日
ISO认证
质量管理体系认证证书
证书编号:ISO9001-2024001
有效期至:2027年12月31日