口罩机的安全应用

2020年伊始，一场突如其来的疫情打乱了所有人的节奏也改变了大家的生活习惯，就比如时至今日，佩戴口罩依然是重中之重的防疫手段之一。

疫情之初，口罩的需求陡然增大导致供不应求，全国各企业都纷纷投身到口罩大业之中。如今，虽然口罩供需关系已经稳定，但口罩机依然是轻工产品制造机械的热点。

现实情况中仍有许多口罩机的成品机器均处于“裸露”状态，即所有的运动部件全部暴露在外没有任何防护，人员在操作机器、清洁、维护等工作时暴露在危险之中随时都有可能被机器所伤。这样的机器在“战时”可以被接受情有可原，而现阶段供需平衡，很多企业把口罩生成列为常规项目，甚至更多的机械厂商将自己的口罩机出口至欧美国家，那么这样的裸机从安全的角度来看是不能接受的。

那么这样一台机器，应当选择怎样的安全防护呢？我们可以从下面两张对比图中得知一二。

首先是机械防护。通过增加固定式防护将主要的运动部件包裹在期内部，在机器正常运转时一旁的操作人员无法直接接触到这些会造成伤害的结构，比如伺服驱动的印花辊等。

其次，涉及到需要进行原料穿引的部位，包括熔喷布进口，耳带绳穿孔以及成品出口等位置，可以在既有固定式防护上开孔/槽使得原材料能够顺利通过，并结合EN ISO 13857中对于开口尺寸以及安全距离的要求来防止人员伸手/手指触及到里面的危险可动部件。

之后，考虑到穿引原材料时需要人工介入以及一些必要的调整都需要人员直接面对运动部件。因此，将固定式防护结构的一部分改进成可动式防护（安全门）。安全门打开时，相关的机械动作通过安全回路停止，并且持续保持静止状态直到安全门关闭并复位。

紧接着，根据风险评估的结果并依据EN ISO 13849-1中定义PLr(Required Performance Level)的方法选择合适的性能等级来设计安全功能：

l 输入部分：选择满足PLr等级要求的安全联锁开关，例如PSENmag系列或PSENcode系列；

l 逻辑部分：同样选择可以满足PLr等级要求的安全继电器，例如PNOZsigma系列或更加个性化的产品MyPNOZ。

l 输出部分：口罩机中最主要的运动部件通常是由伺服驱动器控制。打开安全门，通过安全回路切断伺服驱动器的电源来停止运动是可行的做法。或采用具有STO功能的驱动器产品，通过STO回路停止电机转动也是可取的做法。但上述两种方法都需要较长的重启时间，极大的影响生产效率，特别是使用安全门的频次较高的场合。那么，具有安全停止（SS）功能的伺服，PMC系列，就变成了最好的选择从而避免了重启时间导致的效率损失。其他的运动部件，如直驱电机，气缸等，都可以通过安全回路直接切断相关元器件的供电实现断电断气的安全保护。

另外，打开安全门会导致运动部件无法运行，但的确有相关工作需要人机协调来实现，也就是所说的“开着门操作机器”。在既保证安全又不失可用性的前提下，PITjog这样的操作控制设备就成了非常理想的选择。

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