非標設備的設計:從風險評估到防護結構在圖紙上的落實
非標自動化設備的設計是一個貫穿概念、設計、制造全過程的系統性工程。其核心在于通過前期風險評估識別危險源,并在機械設計階段,通過具體的防護結構在圖紙上予以落實,從而構建本質。
設計流程起始于系統的風險評估。工程師需依據相關標準(如ISO 12100),識別設備生命周期內可能存在的機械危險、電氣危險、熱危險等,并評估其風險等級。對于不可消除的危險,則必須通過防護裝置進行隔離。這一分析結論,應作為設計輸入,明確指導后續的機械設計。
在圖紙設計階段,理念需轉化為具體的防護結構。這主要包括:
固定式防護:如堅固的機罩、柵欄。在總裝圖與部件圖中,需明確其安裝位置、連接方式(如鉸鏈、螺釘),并標注必要的物理尺寸與網孔/縫隙的距離要求,以防止人體部位進入危險區。
聯鎖防護:當防護門或罩殼打開時,必須通過位置傳感器(如開關)切斷危險動力源。圖紙中需清晰體現傳感器安裝位置、執行機構(如斷路氣缸)的接口,并在電氣圖或氣路圖中明確其聯鎖邏輯。
其他裝置:如急停按鈕、光幕、雙手操縱裝置等,其安裝位置、數量及性能等級(如PLr/SIL)需在布局圖中明確,并留有符合人機工程的合理操作空間。
圖紙是要求的具體化。所有防護裝置不應妨礙設備必要的操作、調整與維護。關鍵的尺寸、防護等級(如IP評級)、警示標識粘貼位置等,都需在圖紙中無歧義地標注。通過嚴謹的圖紙表達,將設計從理念固化為可制造、可檢驗的物理實體,是實現非標設備運行的堅實基礎。