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塑料模具讲座

第54讲 模具及注射成型机中的失效保护(fail safe)

种别:
2013年09月27日

 失效保护(fail safe)是指,即使系统或构成该系统的要素出现故障,也可避免因此出现工伤,通过事先设置到规定的安全状态,限制故障影响,确保作业人员安全的结构。摘自"机床等控制机构失效保护的相关指南" 1998年7月28日发行第464号2(3))

 为了实现模具及注射成型机等机械的本质性安全,在首先意识到"1.机械会出现故障"、"2.作业人员有时会犯错误"两点的基础上,需要在机械设计、制造、改造等阶段构建安全结构,确保即使偶然发生这些问题,也能确保作业人员的安全。
 虽然出于该目的采用了"安全确认系统",但如果"安全确认系统"出现故障,则不能确保作业人员安全,导致出现工伤。因此需要具备即使"安全确认系统"出现故障也能确保安全的特性(不出现工伤而停止机械)。

 为了实现失效保护,需要依据如下所示的"失效保护原则",设计、生产、改造模具、注射成型机、自动设备等。

1)作为失效保护对象的控制机构原则上为如下所示的机构。
a. 防止重启电路
b. 防护用联锁电路
c. 急停电路
d. 紧急停止电路
e. 防止过进用电路
f. 操作监视电路
g. 保持停止监视电路
h. 速度监视电路
i. 保持运行电路

2)设计控制结构时,确保原则上具有"非对称错误特性"。  所谓非对称错误特性是指,即使系统或构成系统的要素出现故障,安全侧出现故障的频率明显高于危险侧出现故障频率的特性或只在安全侧出现故障的特性。

3)在控制机构中采用可编程控制器等电子控制装置时,采用具有"非对称错误特性"装置。

4)安全信息与高能量状态对应,危险信号及故障信号与低能量状态对应,确保不将危险及故障误通报为安全。

5)信息传输形式(非蚀信息传输)设置为只要系统内不输入安全信息,就不会错误发出运转许可信号,由此可确保传输安全信息。

6)为了确保预期的最大环境噪音耐性,安全信息中保证足够的能量。

 设计以高循环高速开闭的模具及大尺寸模具等时,需要考虑失效保护。

引用文献:
1)日本劳动安全卫生咨询会编写《未来的安全技术》中央劳动灾害防止协会,2000年1月

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