机器人弧焊站的安全防护方式主要针对两种情况,一是焊接过程中产生弧光、弧焊烟尘及有毒气体对人体的伤害,另一种是机械安全失效可能造成的安全事故。对于这两种情况的防护,所采取的方法也是截然不同的。
对弧光烟尘和有害气体的防护
对弧光、烟尘和有害气体的主要防护措施就是遮挡,利用封闭的安全栏将焊接位置和外界隔离开,避免有害物质扩散。同时,还要在焊接工位上方安装排烟系统,及时将烟尘和有害气体排出,并集中处理。
对单工位弧焊站而言,除了工件装卸位置外,其余位置均可采用固定的安全防护装置来遮挡弧光。而在工件装卸位置,由于经常需要工人进行操作,所以采用柔性遮挡设备,通常是卷帘门,来进行遮挡——当工人装卸工件时,打开设备以利于操作;当焊接进行时,关闭设备从而将操作人员与弧光和烟尘隔离开来。
有时候,为了提高焊接效率并且节省空间,会设计两个或两个以上的焊接工位。当其中一个在焊接时,另一个就可以进行工件的装卸。对于这种多工位而言,应利用柔性或刚性的防护设施将正在装卸工件的操作人员与正在焊接的工位隔离开来,以避免操作人员在工作的过程中受到弧光伤害。而在设计遮蔽设备时,必须考虑到机器人的运动范围,设备既不能干涉机器人的运动,还要对弧光和焊接飞溅起到有效的遮挡作用,这就需要根据实际设备的布置情况进行设计。
对机械安全失效的防护
弧焊系统处于工作状态时,一定要保证操作人员处于安全范围。而大多数安全事故的发生都是由于人的不安全行为、设备的不安全状态或二者的共同作用造成的。
人的不安全行为主要就是对系统的不当操作,很容易引发安全事故。这就需要对操作人员进行必要的操作规程和安全意识培训,提高操作人员的素质和能力,并且通过法律法规、部门规章和作业标准来规范操作人员的行为,尽可能避免事故的发生。
随着加工设备功能不断完善,通过消除设备的不安全状态保障加工的顺利进行,也是一种行之有效的安全防护手段。弧焊站中的设备安全隐患主要来自焊接机器人和可回转的变位设备。这两者都有一定的运动范围,如果操作人员误入了设备的运动范围,就有可能引发安全事故,因此要极力避免这种情况发生。可以采用护栏、围挡等固定的防护装置将人员与设备的运动范围分割开来,或者保证操作人员进入运动范围时,设备处于停机状态。
通过在人员操作的适当位置安装安全光幕检测就能够实现这个目的,一旦检测出有人进入危险区域,就会自动切断设备电源,使其停止工作。还有一些工作时不允许工人进入的安全门,应该加装电子安全锁,门一旦打开,也可以强行停止设备运转。除了以上措施之外,还应该在工作站外部安装急停按钮,当有意外状况发生时,站外的操作人员可以及时按下急停按钮,使系统立即停止。
人员是操作的核心,设备则是加工的主要工具,只有杜绝人的不安全行为,并改善设备的安全状态,才是加工安全的最好保障。