汽車制造物流領域切割與登高作業(yè)設備安全性的相關研究

楊根寶

摘 要 針對于切割機及人形登高梯在日常及生產(chǎn)應用中的安全性問題，設計了一種新型的切割電動安全裝置及移動安全平臺梯。運用低成本自動化技術進行設計改造，切割電動安全裝置包括：透明鋼化防擊穿裝置、搖臂操作裝置安全鎖裝置等;移動安全平臺梯的改善裝置包括：底部支撐移動平臺、門型移動扶手、滾動式四柱棱圓柱收納器等。根據(jù)應用的結(jié)果表明，切割電動安全裝置及移動安全平臺梯能有效提高汽車制造領域切割及登高作業(yè)的安全。

關鍵詞 低成本自動化;切割電動安全裝置;移動安全平臺梯

1 引言

切割機與人形登高梯在日常生活及工作中因為其移動便利性，使其得到廣泛應用。在制造性企業(yè)，如生產(chǎn)設備、工位器具的維修、保養(yǎng)，生產(chǎn)或物流輔助裝置的自主制作等都會高頻次的使用切割機及登高梯，但實際行業(yè)內(nèi)對普通切割機的使用有較強的環(huán)境要求，而且其主動防御的安全性并不高，如切割機高速作業(yè)時產(chǎn)生的火花、外露的高速懸轉(zhuǎn)齒輪極易導致安全事故的發(fā)生;而人形登高梯在工業(yè)高頻次使用，作業(yè)時若無足夠的安全性防護措施，存在較大的安全隱患。

目前，各行各業(yè)都在不斷提升安全管理水平，以確保安全生產(chǎn)。企業(yè)追求的安全生產(chǎn)指為預防在生產(chǎn)過程中發(fā)生人身、設備等各類事故，保護工作人員在生產(chǎn)中的安全而采取的各種措施。安全生產(chǎn)是所有企業(yè)發(fā)展的基石和生命線。通過對切割機設備進行全面改善成為高安全性的切割電動安全裝置，增加了多項低成本技術裝置，既滿足了安全需求，同時也提升了作業(yè)效率;其次，針對現(xiàn)有人形登高梯在工業(yè)高頻次使用時存在的安全風險，研發(fā)團隊重新設計發(fā)明了移動安全平臺梯，使登高作業(yè)更加方便、高效與安全。

該新型的切割電動安全裝置及移動安全平臺梯整體制作成本較低，充分應用低成本自動化技術，該技術主要是指應用機械、氣動、電氣、電子和光電子等技術手段，結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)需要，制造出結(jié)構簡單、價格低廉、使用方便、性能穩(wěn)定、見效快的自動裝置或系統(tǒng)。

2 現(xiàn)行的切割機與登高梯使用安全性分析

2.1 切割機作業(yè)安全風險因素

1）缺失人機分離裝置。一般的切割機缺失支架平臺，作業(yè)者下蹲作業(yè)，一方面從作業(yè)負荷及安全拿取材料非人機工程最優(yōu)，另一方面作業(yè)人員與切割機無分離作業(yè)，作業(yè)間距短，接觸面多。

2）缺失主動安全防預裝置。作業(yè)者直接操作切割機，電源開關啟后進行切割作業(yè)，高速作業(yè)時產(chǎn)生的火花、外露的高速懸轉(zhuǎn)齒輪易對作業(yè)者造成人身傷害，且無應急切斷裝置。

2.2 登高梯作業(yè)安全風險因素

由于人形登高梯的結(jié)構簡單，易攜帶，當作業(yè)者于高處作業(yè)時，極易因為搖晃，登高梯不穩(wěn)，發(fā)生墜落事故，盡管平時可見兩人同時作業(yè)，一人登高作業(yè)，一人輔助固定登高梯，以提高登高作業(yè)者的作業(yè)安全，但工業(yè)高頻次使用登高梯無主動安全防護裝置，仍存在高空墜落風險。

3 方案介紹

基于對現(xiàn)場中的人、物、場所三者之間的關系，進行科學分析，使之達到最佳結(jié)合的狀態(tài)，同時采用低成本自動化物流技術，設計以下技術方案：

3.1 切割電動安全防護裝置

（1）該安全防護裝置包括：安全圍蔽，前、左、右三側(cè)安全圍蔽由透明鋼化防擊穿材質(zhì)制作，后側(cè)由鋼板防擊穿材質(zhì)制作;搖臂操作裝置采用鋼絲繩與滑輪設計，安裝在設備的安全圍蔽右方，為向下傾斜一端設計，鋼絲繩一端連接設備壓下裝置的一側(cè)，鋼絲繩另一側(cè)連接搖臂的傾斜桿上端，使之形成杠桿作業(yè)原理;安全鎖裝置包括安全控制電氣回路、動作檢測裝置，動作檢測設置于安全門右上處;緊急停止裝置包括緊急停止控制電氣回路，緊急停止按鈕設置于設備控制柜操作面板上。

（2）應用本技術方案，設備在切割作業(yè)時，安全門一旦誤操作被打開，安全門檢測裝置壓下點被彈起，電氣回路中的常閉電路被切斷，主控制電路失電停止作業(yè);其次，在切割作業(yè)發(fā)生安全風險時可立即按下緊急停止按鈕，由于緊急停止裝置的電氣回路為常閉電路，一旦主電路被切斷，主控制電路失電停止作業(yè)，使設備達到安全停止狀態(tài)。

3.2 移動安全平臺梯

（1）移動安全平臺梯的改善裝置包括：底部支撐移動平臺，其設有定向腳輪以及萬向帶剎車腳輪，裝配在平臺底部，且平臺一側(cè)設有門型移動扶手，平臺承載面采用鋼板鋪裝;側(cè)翼防側(cè)翻直角支撐設有左右兩面支撐腳，裝置于平臺承載面左右兩側(cè)，支撐腳的收放則由滾動式四柱棱圓柱收納器實現(xiàn);滾動式四柱棱圓柱收納器設有直徑為5mm*500mm*4的圓柱棒，其兩端分別對接于5mm*200mm*4左右兩面的圓柱棒，呈十字垂直裝置于中部滾動軸承的轉(zhuǎn)動面上，形成直徑為300mm*500mm的圓柱收納器，收納器的中部定點于鋼絲繩的一側(cè)，鋼絲繩的另一側(cè)與側(cè)翼防側(cè)翻直角支撐的直角外側(cè)點連接，通過手動滾動柱形收納器，實現(xiàn)支撐腳的收放，并結(jié)合定位插銷進行鎖緊，達到防側(cè)翻功能;登高作業(yè)平臺則由安全門、平臺三側(cè)安全圍欄以及鋼質(zhì)平臺底板組成，安全門及登梯面兩側(cè)設有安全扶手。

（2）應用該設備使用方式：手工或牽引車移動平臺梯到達指定區(qū)域后，鎖定底部剎車腳輪，確保設備不可移動;第二步將側(cè)翼防側(cè)翻直角支撐插銷操作手柄向操作正前方推動，直至插銷完全松脫于插銷定位套環(huán)，并向正前方滾動四柱棱圓柱收納器，將側(cè)翼防側(cè)翻直角支撐放下至地面支撐點，進一步地，將側(cè)翼防側(cè)翻支撐插銷手柄向正前方反方向拉回，以鎖緊防側(cè)翻直角支撐;第三步，作業(yè)者登梯作業(yè)，到達作業(yè)平臺后，將安全門關閉并扣上安全插銷。

4 結(jié)論

切割機與登高梯在各行各業(yè)都被高頻次使用，但它們的使用安全性主要是依賴操作工的操作經(jīng)驗與安全意識，而設備本身基本上沒有主動安全性防御措施，因此在這些設備的使用過程中，存在一定的安全隱患。

本項目中關于切割機與登高梯的安全性改善則從有效解決了原有設備上無主動安全性防御措施的不足，在增加主動安全性措施的同時，也提升了使用便利性與高效性，因此這兩項改善技術可全面推廣借簽到各行各業(yè)的普通切割設備及登高設備上，可有效提升設備使用的安全性。