چه ویژگی‌های ایمنی در دستگاه‌های جوش لب به لب فلش پوسته فلزی امروزی استاندارد هستند؟

چشم انداز تولید صنعتی ذاتاً با اهمیت ویژه ایمنی اپراتور و قابلیت اطمینان تجهیزات مرتبط است. برای متخصصان در بخش های مربوط به ساخت خط لوله، تولید قاب خودرو و ساخت سازه، دستگاه جوش لب به لب فلاش لوله پوسته فلزی نشان دهنده یک قطعه قابل توجه از تجهیزات است که انرژی بالا، نیروی بسیار زیاد و دمای شدید را ترکیب می کند. در نتیجه، مسئله ایمنی ذاتی آن فقط یک موضوع انطباق با مقررات نیست، بلکه یک ملاحظات اصلی برای هر تصمیم خرید است. سازندگان مدرن با ادغام یک معماری ایمنی چندلایه مستقیماً در طراحی و سیستم های کنترل این ماشین ها به این ضرورت پاسخ داده اند.

تکامل از جوش لب به لب فلاش این فرآیند قابل توجه بوده است و از تنظیمات شدیداً وابسته به اپراتور به سیستم‌های بسیار خودکار و حلقه بسته منتقل شده است. نام "پوسته فلزی" به خودی خود به یک ویژگی ایمنی اساسی اشاره می کند: یک محفظه محکم و زمینی که حاوی فرآیند جوشکاری است، از اجزای داخلی در برابر آسیب های محیطی محافظت می کند و از اپراتورها در برابر قطعات متحرک و خطرات الکتریکی محافظت می کند. این پوسته بیرونی اولین خط دفاعی است، اما فقط شروع است. ماشین‌های امروزی به مجموعه‌ای از عملکردهای ایمنی مجهز هستند که می‌توان آن‌ها را در چندین حوزه کلیدی دسته‌بندی کرد: ایمنی الکتریکی، ایمنی مکانیکی و هیدرولیکی، یکپارچه‌سازی تجهیزات حفاظت شخصی (PPE) و حفاظت‌های سیستم کنترل پیشرفته.

سیستم های ایمنی الکتریکی: کاهش خطرات با جریان بالا

هسته اصلی جوش لب به لب فلاش فرآیند شامل عبور جریان الکتریکی بسیار زیاد از انتهای مجاور قطعات کار برای تولید گرمای مورد نیاز برای آهنگری است. این امر مستلزم برخورد با ولتاژها و جریان های بسیار بالا است که خطر شدید برق گرفتگی و فلاش قوس را ایجاد می کند. ماشین‌های مدرن برای از بین بردن این خطرات از طریق چندین ویژگی استاندارد مهندسی شده‌اند.

اولین و مهمترین، وجود یک کابینت الکتریکی کاملاً عایق و محصور است. تمام ترانسفورماتورهای ولتاژ بالا، تریستورها و سیستم های کنترل در پوسته فلزی قرار دارند که به طور دائم و قابل اطمینان به زمین متصل می شوند. دسترسی به این محفظه ها از طریق ایمن می شود درهای دسترسی به هم قفل شده . این قفل ایمنی یک استاندارد اساسی است. اگر در حین روشن شدن دستگاه درب باز شود، سیستم به طور خودکار یک خاموشی سخت را آغاز می کند و برق ولتاژ بالا را به تمام اجزای داخلی قطع می کند. تا زمانی که درب مجدداً به طور ایمن بسته نشود، برق قابل بازیابی نیست. این به طور فیزیکی از تماس تصادفی با اجزای زنده در طول عملیات یا نگهداری جلوگیری می کند.

علاوه بر این، دکمه های توقف اضطراری ، که اغلب به عنوان توقف الکترونیکی شناخته می شود، یک ویژگی استاندارد اجباری است. اینها دکمه‌های بزرگ قرمز رنگی هستند که در نقاط مختلف و به راحتی قابل دسترسی روی دستگاه قرار می‌گیرند، معمولاً هم در سمت اپراتور و هم در صفحه کنترل. هنگامی که فعال می شوند، یک توقف رده 0 را آغاز می کنند (طبق استاندارد IEC 60204-1)، که برق را بلافاصله از تمام محرک های دستگاه، از جمله ترانسفورماتور جوشکاری اصلی و پمپ های هیدرولیک، حذف می کند. سیستم تا زمانی که E-stop به صورت دستی تنظیم مجدد نشود، در حالت ایمن و قفل باقی می ماند و امکان بررسی ایمن در مورد هر مشکلی را فراهم می کند.

در نهایت، تشخیص جامع عیب الکتریکی در منطق ماشین تعبیه شده است. سیستم کنترل به طور مداوم ناهنجاری هایی مانند افت فاز، جریان اضافه، گرم شدن بیش از حد ترانسفورماتورها و خطاهای زمین را بررسی می کند. به محض تشخیص هر گونه خطا، سیستم عملیات را متوقف می کند، انرژی الکتریکی ذخیره شده را به طور ایمن تخلیه می کند، و یک کد خطای واضح را در رابط انسان و ماشین (HMI) نمایش می دهد تا عیب یابی را راهنمایی کند، در نتیجه از آسیب های الکتریکی و خطرات احتمالی آتش سوزی جلوگیری می کند.

پادمان های مکانیکی و هیدرولیک: حاوی نیرو و حرکت

مرحله آهنگری از جوش لب به لب فلاش این فرآیند نیروی هیدرولیکی فوق العاده ای را برای برهم زدن انتهای لوله گرم اعمال می کند. این خطرات مرتبط با خرد شدن، نیشگون گرفتن و بیرون ریختن ذرات داغ را ایجاد می کند. مدرن تجهیزات جوش لوله دارای ویژگی های متعددی برای مدیریت این خطرات مکانیکی است.

یک جزء ایمنی اولیه است محافظت فیزیکی در اطراف مکانیسم گیره و ناراحت کننده . این حفاظ ها معمولاً از پلی کربنات شفاف و با ضربه بالا ساخته می شوند و به اپراتور اجازه می دهند تا فرآیند جوش را مشاهده کند و در عین حال کاملاً از جرقه های پرنده، فلاش یا هرگونه خرابی احتمالی قطعه کار تحت فشار محافظت شود. مشابه کابینت های برق، این حفاظ ها اغلب مجهز به سنسورهای موقعیت یا اینترلاک ها اگر محافظ در موقعیت صحیح و بسته خود قرار نگیرد، از شروع چرخه جوش جلوگیری می کند.

خود سیستم هیدرولیک، که صفحه متحرک و فک های گیره را به حرکت در می آورد، توسط چندین ویژگی کلیدی محافظت می شود. شیرهای کاهش فشار در تمام مدارهای هیدرولیک استاندارد هستند. این شیرها برای جلوگیری از فشار بیش از حد، که می تواند منجر به خرابی شیلنگ، آسیب سیلندر یا حتی پارگی فاجعه بار یک قطعه شود، حیاتی هستند. در صورت افزایش فشار فراتر از پارامترهای تنظیم شده سیستم، شیر تخلیه باز می شود تا سیال هیدرولیک را به مخزن منحرف کند و نیرو را خنثی کند. علاوه بر این، بلوک ها یا پایه های ایمنی مکانیکی اغلب به عنوان یک ویژگی اختیاری استاندارد یا رایج ارائه می شوند. اینها موانع فیزیکی به صورت دستی هستند که از بسته شدن کامل صفحه متحرک جلوگیری می کنند و یک لایه حفاظتی حیاتی را برای پرسنل تعمیر و نگهداری که بین گیره ها کار می کنند فراهم می کنند.

یکی دیگر از ویژگی های حیاتی این است کنترل دو دستی برای شروع چرخه جوشکاری برای شروع فرآیند، اپراتور باید دو دکمه را به طور همزمان فشار دهد و دست ها با فاصله ای مطمئن از هم جدا شوند. این طراحی تضمین می‌کند که هنگام چرخش دستگاه، دست‌های اپراتور از نقطه کار (منطقه خطرناک بین گیره‌ها) دور باشند و از فعال‌سازی تصادفی که می‌تواند منجر به آسیب شدید شود، جلوگیری می‌کند.

تجهیزات حفاظت فردی یکپارچه (PPE) و کنترل های محیطی

در حالی که PPE در نهایت مسئولیت اپراتور است، مدرن دستگاه های جوش لب به لب فلاش لوله پوسته فلزی طراحی شده اند تا در کنار هم با تجهیزات ایمنی لازم کار کنند و محیط اطراف را کنترل کنند. مهم ترین ادغام استاندارد با حفاظت تنفسی . فرآیند جوشکاری دود و ذرات معلق تولید می کند. بنابراین، ماشین‌های مدرن معمولاً با توکار عرضه می‌شوند پورت های استخراج دود یا رابط های واقع در نزدیکی نقطه جوش. اینها به گونه ای طراحی شده اند که به یک سیستم استخراج بخار صنعتی خارجی متصل شوند و به طور فعال آلاینده های مضر موجود در هوا را قبل از پراکنده شدن در کارگاه از منطقه تنفسی اپراتور دور کنند.

نور شدید مرئی و فرابنفش (UV) تولید شده در طول فاز چشمک زن خطر مهم دیگری است که می تواند باعث آسیب شدید چشم ("چشم قوس") و سوختگی پوست شود. در حالی که اپراتورها باید از کلاه ایمنی مناسب استفاده کنند، دستگاه خود به ایمنی کمک می کند پرده های نور اتوماتیک یا پرده های جوشی . اینها اغلب در حفاظ های شفاف اطراف ناحیه جوش ادغام می شوند. آنها به گونه ای طراحی شده اند که پرتوهای مضر UV و IR را فیلتر کنند و در عین حال امکان مشاهده فرآیند را فراهم می کنند و نه تنها از اپراتور اصلی بلکه از سایر پرسنلی که در مجاورت کار می کنند از قرار گرفتن در معرض تصادفی محافظت می کنند.

سیستم عصبی مرکزی: سیستم کنترل ایمنی و تشخیص

کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی (PLC) مغز یک مدرن است دستگاه جوش لب به لب فلاش لوله پوسته فلزی ، و اینجاست که برخی از پیشرفته ترین و حیاتی ترین ویژگی های ایمنی وجود دارد. اینها اغلب به عنوان پادمان‌های «نرم‌افزاری» یا «منطقی» شناخته می‌شوند که مکمل حفاظت‌های فیزیکی «سخت» که قبلاً مورد بحث قرار گرفتیم.

یک ویژگی استاندارد در همه ماشین‌های امروزی این است توالی بررسی جامع قبل از عملیات . قبل از هر چرخه جوش، PLC به طور خودکار وضعیت تمام اجزای ایمنی حیاتی را تأیید می کند. این بررسی شامل تأیید وضعیت همه اینترلاک‌های محافظ، مدارهای E-stop، سطوح فشار هیدرولیک و جریان خنک‌کننده (در صورت وجود) است. در صورت عدم موفقیت در هر مورد از قبل، دستگاه به سادگی از شروع چرخه امتناع می کند و پیام خاصی مانند "Safety Guard Open" یا "Hydraulic Pressure Low" را روی صفحه نمایش HMI نشان می دهد. این از عملکرد در حالت ناامن جلوگیری می کند.

سطوح دسترسی محافظت شده با رمز عبور یکی دیگر از ویژگی های مهم ایمنی نرم افزار است. یک ماشین مدرن معمولاً حداقل سه سطح مجزا از دسترسی را ارائه می دهد:

• سطح اپراتور: فقط برای شروع برنامه های جوشکاری از قبل تایید شده و عملکردهای اساسی اجازه می دهد.
• سطح تکنسین: امکان دسترسی به کالیبراسیون و تنظیم پارامترهایی مانند نیروی گیره و فاصله ناراحتی را فراهم می کند.
• سطح مهندسی: دسترسی کامل به تمام پارامترهای دستگاه، از جمله تنظیمات سیستم ایمنی و سیاهههای مربوط به تشخیص را فراهم می کند.

این سلسله مراتب مانع از تغییر تنظیمات حیاتی توسط پرسنل غیرمجاز یا غیرمجاز می شود که می تواند عملکرد ایمن دستگاه را به خطر بیندازد. همچنین یک مسیر حسابرسی را فراهم می کند و مسئولیت پذیری را افزایش می دهد.

علاوه بر این، the control system includes نظارت بر زمان واقعی و ثبت خطا . تمام داده‌های عملیاتی، از جمله هرگونه مداخله یا نقص سیستم ایمنی، مهر زمانی و ثبت می‌شوند. این گزارش برای نگهداری پیشگیرانه بسیار ارزشمند است و به تکنسین‌ها اجازه می‌دهد تا مسائل جزئی تکرارشونده را قبل از اینکه منجر به خرابی یا حادثه ایمنی بزرگ شوند شناسایی و رسیدگی کنند. به عنوان مثال، اگر یک سوئیچ اینترلاک به طور مکرر راه اندازی شود، ممکن است نشان دهنده یک ناهماهنگی یا خرابی سوئیچ باشد که نیاز به تعویض دارد، که همه این موارد را می توان به طور فعال برنامه ریزی کرد.

برای خلاصه کردن ویژگی‌های کلیدی استاندارد ایمنی، جدول زیر یک نمای کلی واضح ارائه می‌کند: