Norma bezpieczeństwa dla maszyn – Amerykański Narodowy Instytut Norm oferuje 24 normy bezpieczeństwa dla maszyn do obróbki metali. Są to normy ANSI serii B11, z których niektóre są dostępne od wczesnych lat 1900.
Normy bezpieczeństwa B11 są zazwyczaj albo przepisywane, albo potwierdzane co pięć lat. Oznacza to, że większość z tych 24 norm została napisana po 2000 roku. Te zaktualizowane normy ANSI są ważne, ponieważ odzwierciedlają najnowsze technologie bezpieczeństwa, z których część jest dostępna dopiero od kilku lat.
Regulacje OSHA dotyczące ochrony maszyn nie zmieniły się od 1975 r. i dlatego brakuje w nich tego, co pracodawcy powinni wiedzieć o aktualnych opcjach bezpieczeństwa maszyn. Przepisy OSHA zawsze były traktowane tylko jako punkt wyjścia.
Większość norm ANSI B11 jest specyficzna dla maszyn, oferując „najlepsze praktyki bezpieczeństwa” tylko dla jednej kategorii sprzętu. Jednakże jedna norma, ANSI B11.19-2003 zatytułowana Kryteria działania zabezpieczeń, służy jako „norma parasolowa” dla wszystkich maszyn z serii B11. Jej głównym celem jest ustanowienie wymagań dotyczących projektowania, konstrukcji, instalacji, obsługi i konserwacji zabezpieczeń.
Każda maszyna przemysłowa ma co najmniej jeden punkt pracy – zdefiniowany jako ta część maszyny, w której wykonywana jest praca na obrabianym materiale. Niektóre z poważniejszych wypadków przy maszynach zdarzają się w obszarze punktu pracy.
Zabezpieczenia w punkcie pracy są zwykle projektowane w dwóch podstawowych celach:
- zapobieganie dostępowi ludzi podczas niebezpiecznego ruchu maszyny
- zapobieganie niebezpiecznemu ruchowi maszyny podczas dostępu ludzi
ANSI B11.19 obejmuje pięć podstawowych wyborów zabezpieczeń w punkcie pracy. Omówiono również szereg metod drugorzędnych, które często mogą być stosowane jako uzupełnienie ochrony podstawowej. W tym artykule przyjrzymy się każdemu z pięciu podstawowych środków ochrony: osłonom, urządzeniom, odległości, lokalizacji i otwarciu.
Ochrona jest zdefiniowana jako obudowa, która fizycznie uniemożliwia ludziom dotarcie nad, pod, wokół lub przez nią do obszaru zagrożenia w punkcie pracy. Obejmuje to zarówno dostęp przypadkowy, jak i celowe wejście.
Gdy osłona zawiera otwory, które mogą być wystarczająco duże, aby można było sięgnąć przez nie palcami lub dłońmi, OSHA stosuje urządzenie pomiarowe w postaci schodków, aby określić dopuszczalne rozmiary otworów osłony na podstawie odległości między osłoną a punktem zagrożenia roboczego. Im większy otwór w osłonie, tym dalej musi się ona znajdować od zagrożenia. Ma to na celu zapewnienie, że nawet mała ręka nie może sięgnąć wystarczająco daleko przez otwór w osłonie, aby doznać obrażeń. Skala otworów ochronnych OSHA jest oparta na damskiej rękawicy o rozmiarze 6 i średniej długości palca. Skala OSHA została wprowadzona w 1947 r.
ANSI B11.19 wykorzystuje zaktualizowaną wersję tej skali pomiarowej do określania dopuszczalnych rozmiarów otworów ochronnych. Skala otwarcia osłony ANSI, wprowadzona w 1996 r., jest oparta na jeszcze mniejszym rozmiarze rękawic niż skala OSHA.
Zawieszana, grawerowana wersja kopolimeru akrylowego zarówno skali otwarcia osłony OSHA, jak i ANSI jest dostępna w firmie Rockford Systems, LLC. Można je obejrzeć tutaj.
Pamiętaj, że uchylne lub ruchome sekcje osłon muszą być blokowane za pomocą urządzeń blokujących opisanych w aktualnych normach bezpieczeństwa ANSI B11. Starsze blokady osłon mogą być łatwe do oszukania i bardziej podatne na awarie.
Urządzenia zabezpieczające są dostępne w wielu typach od wielu producentów. Niektóre powszechnie stosowane urządzenia zabezpieczające w normie ANSI B11.19 obejmują:
- elektrooptyczne (świetlne kurtyny bezpieczeństwa/wiązki, skanery laserowe itp.)
- siłowniki dwuręczne (dla maszyn zasilanych ręcznie, które pracują w cyklu pojedynczym)
- maty bezpieczeństwa (wrażliwe na nacisk, montowane na podłodze)
- krawędzie bezpieczeństwa (wyłączniki zderzeniowe)
- wykrywanie sond (drop-probes)
- bramy (ruchome bariery)
- prowadnice i urządzenia przytrzymujące
- bariery ochronne i urządzenia uświadamiające
Świetlne kurtyny bezpieczeństwa istnieją od połowy lat 50-tych i są obecnie produkowane przez ponad 20 producentów na całym świecie. Mają one szeroki zakres zastosowań, ale mogą być stosowane tylko w maszynach, które można szybko i konsekwentnie zatrzymać w połowie cyklu bez uszkodzenia maszyny lub stworzenia innego zagrożenia.
Celem kurtyny świetlnej jest zapobieganie i/lub zatrzymanie ruchu maszyny, gdy wiązki podczerwieni zostaną przerwane – zwykle ręką lub ciałem operatora.
Siłowniki dwuręczne (stosowane jako urządzenie zabezpieczające) są przeznaczone do maszyn o pojedynczym cyklu, które są ręcznie zasilane jedną częścią na raz. Są one zaprojektowane tak, aby obie ręce były zajęte podczas niebezpiecznej części cyklu. Istnieją dobrze ustalone zasady ich stosowania.
Niektóre z wymagań dotyczących siłowników dwuręcznych stosowanych jako urządzenia zabezpieczające to:
- obwód anty-związkowy z ograniczeniem czasowym pomiędzy naciśnięciem jednego i drugiego przycisku (typowo pół sekundy)
- obwód anty-powtarzalny wymaga naciśnięcia i zwolnienia obu przycisków dla każdego pojedynczego cyklu pracy maszyny
- bezpieczna odległość pomiędzy siłownikami a punktem-pracy, aby zapobiec „pobiciu maszyny” przez operatora w przypadku zwolnienia siłownika i sięgnięcia w kierunku obszaru zagrożenia punktu pracy
- ochrona przed niezamierzonym działaniem
- używanie obu rąk na siłownikach (nie innych części ciała lub „pałeczek do oszukiwania”)
Maty czułe na nacisk są często używane do utrzymywania personelu z dala od niebezpiecznych obszarów maszyny. Muszą one być wystarczająco duże, aby uniemożliwić ludziom przeskakiwanie lub przemykanie się między nimi. Maty muszą być również przymocowane do podłogi w pewnej bezpiecznej odległości od obszaru zagrożenia maszyny. Jeżeli maty są przeznaczone jako główne urządzenie zabezpieczające, wymagane jest zastosowanie obwodów odpornych na sterowanie. Maty umożliwiają łatwiejszą ucieczkę z obszaru zagrożenia niż osłony obwodowe.
Zbliżeniowe skanery laserowe (urządzenie PLS) można zastąpić matami, gdy uszkodzenie mat montowanych na podłodze stanowi problem. Urządzenia PLS mogą być programowane za pomocą laptopa na hali produkcyjnej w celu ochrony obszaru o bardzo specyficznym rozmiarze i kształcie.
Inna kategoria laserowych urządzeń zabezpieczających została zaprojektowana specjalnie dla dwubiegowych hydraulicznych pras krawędziowych, gdzie nie można skutecznie stosować kurtyn świetlnych montowanych pionowo. Tam, gdzie małe części muszą być trzymane ręcznie w pobliżu matryc lub gdzie gięcie skrzynek może wymagać nadmiernej odległości bezpieczeństwa, te urządzenia laserowe czasami stanowią rozwiązanie. Najbardziej unikalną cechą tych urządzeń jest to, że są one montowane na obu końcach siłownika (patrz zdjęcie poniżej) bez zachowania bezpiecznej odległości stosowanej w przypadku kurtyn świetlnych montowanych pionowo.
Urządzenia krawędziowe bezpieczeństwa (znane również jako wyłączniki zderzakowe) są stosowane na krawędziach ruchomych elementów, które są w stanie zmiażdżyć ręce lub ciała. Nowe przepisy dotyczące stosowania krawędziowych urządzeń bezpieczeństwa są zawarte w normie ANSI B11.19-2003.
Szczegółowe urządzenia wykrywające (znane również jako urządzenia typu drop-probe) są najczęściej stosowane na nitownicach i zgrzewarkach punktowych, gdzie obrabiane elementy muszą być trzymane w ręku. Uruchamianie maszyny odbywa się zazwyczaj za pomocą przełącznika nożnego. Tuż przed rozpoczęciem cyklu sonda opada w dół, aby upewnić się, że w punkcie pracy znajduje się tylko przedmiot obrabiany – nie palec. Sonda musi opaść na określoną odległość za każdym razem; jeżeli nie opuści pełnej odległości, maszyna nie wykona cyklu.
Bramy, znane również jako urządzenia z ruchomą barierą, zamykają się tuż przed wykonaniem cyklu przez maszynę i pozostają zamknięte albo przez cały cykl, albo przez określoną jego część. Niektóre bramy pozostają zamknięte przez cały cykl, inne pozostają zamknięte tylko podczas niebezpiecznej części cyklu. Operator uruchamia zamykanie bramy, zwykle za pomocą przełącznika nożnego lub siłownika dwuręcznego. Gdy brama jest całkowicie zamknięta, uruchamia czujnik, który z kolei uruchamia maszynę. Oprócz widoczności, poliwęglanowy typ bramy oferuje odporność na uderzenia w przypadku, gdy cokolwiek roztrzaska się w miejscu pracy.
Urządzenie odciągające jest przeznaczone do fizycznego usunięcia rąk operatora z obszaru zagrożenia w punkcie pracy, jeśli znajdują się tam, gdy maszyna zaczyna się cyklicznie. Pullbacki są powszechnie stosowane w prasach mechanicznych, ale mają również inne zastosowania. Narzędzia do podawania ręcznego są sugerowane jako dodatkowa ochrona.
Utrzymania są zaprojektowane tak, aby powstrzymać ręce operatora od obszaru zagrożenia w każdym momencie. Ograniczniki najlepiej sprawdzają się podczas pracy z większymi przedmiotami.
Bezpieczna odległość jest metodą stosowaną czasami, gdy inne, bardziej korzystne alternatywy nie są możliwe lub praktyczne, i dlatego jest uważana za metodę ostatniej szansy. Opiera się ona na wielkości dużego nieporęcznego przedmiotu, który jest podtrzymywany na jego zewnętrznej krawędzi obiema rękami, aby utrzymać operatora z powrotem w bezpiecznej odległości. Zawsze istniały kontrowersje co do tego, jak duży musi być przedmiot obrabiany, aby kwalifikować się do tej metody.
Bezpieczna lokalizacja operatora to metoda, która wymaga, aby operator pozostał przy swoich siłownikach na stanowisku sterowania, aby utrzymać maszynę w ruchu. Czas wymagany do opuszczenia stanowiska sterowania i dotarcia do obszaru zagrożenia w punkcie pracy spowodowałby zatrzymanie maszyny.
Bezpieczne otwarcie jest możliwą metodą dla maszyn, które mają bardzo ograniczoną przestrzeń w punkcie pracy – mianowicie 1/4″ lub mniej. Oznacza to, że pusty otwór jest wystarczająco duży, aby pomieścić obrabiany przedmiot, ale nie wystarczająco duży, aby włożyć palec. Jeżeli otwór o wielkości 1/4″ można uzyskać tylko wtedy, gdy obrabiany przedmiot znajduje się na swoim miejscu, wówczas może być wymagany czujnik umieszczony w pobliżu tylnej części punktu operacyjnego, aby upewnić się, że obrabiany przedmiot znajduje się na swoim miejscu przed uruchomieniem maszyny. Czujnik ten skutecznie działa jako urządzenie umożliwiające sterowanie maszyną (przyciski dłoni, przełącznik nożny itp.).
Bariery i urządzenia uświadamiające nie są na ogół uważane za odpowiednie jako podstawowe urządzenia zabezpieczające punkt pracy na maszynach o wysokim poziomie narażenia na zagrożenia. Mogą one jednak być odpowiednie dla maszyn o niskim poziomie narażenia na zagrożenia lub w połączeniu z innymi metodami ochrony.
Bariery uświadamiające często składają się z poręczy, łańcucha lub kabla zawieszonego na słupkach podłogowych na wysokości pasa. Wymagany jest również znak zagrożenia lub ostrzegawczy. Chociaż możliwe jest wspięcie się nad lub pod barierę świadomości, wymagany jest do tego celowy wysiłek, dlatego tej metodzie zabezpieczania musi towarzyszyć szkolenie operatora.
Osłony należą do tej samej rodziny co osłony, chociaż zwykle oferują mniejszy stopień ochrony. Są one często stosowane w ręcznie obsługiwanych wiertarkach, młynach, tokarkach, szlifierkach, piłach itp.
Istnieją dwie podstawowe kategorie osłon: osłony uchwytów i osłony wiórów/środków chłodzących. Mogą być wykonane z metalu, poliwęglanu lub innych materiałów.
Osłony uchwytu są przeznaczone do zapobiegania przypadkowemu kontaktowi z obracającymi się uchwytami roboczymi, takimi jak uchwyt w tokarce silnikowej. Z praktycznego punktu widzenia, osłony uchwytów są zazwyczaj mocowane na zawiasach. Zastosowanie blokady elektrycznej nie jest wymaganiem szczególnym.
Osłony przeciw wiórom są przeznaczone do strącania i zatrzymywania latających wiórów (opiłków), iskier i chłodziwa powstających w miejscu pracy. Osłona stanowi barierę pomiędzy lecącym materiałem a operatorem.
ANSI B11.19-2003 nie jest całkowicie samodzielną normą bezpieczeństwa, ponieważ zawiera liczne odniesienia do innych norm ANSI B11. Zapewnia ona jednak najlepszy przekrój metod zabezpieczających dla całej serii.
Standardy ANSI B11 są dostępne w formie drukowanej i elektronicznej w Association of Manufacturing Technology w McLean, Virginia. Można je nabyć pojedynczo lub w kompletnych zestawach pod numerem telefonu 1-800-524-0475 lub 703-827-5266, albo online na stronie www.amtonline.org.
.