נתב CNC ומרכז עיבוד שבבי CNC שיטות עבודה בטוחות

מבוא

מאמר זה מספק הנחיות מעשיות בנוגע לשיטות עבודה בטוחות בעת שימוש בנתבי CNC ובמרכזי עיבוד שבבי CNC, ובמכונות גילוף עם הזנה ידנית/הזנה משולבת. הוא מיועד למעסיקים ולאחרים שיש להם שליטה על אופן השימוש במכונות אלו. גם מפעילי מכונות ימצאו מידע זה שימושי.

היסטוריית תאונות

בתעשיית העץ יש את אחד מהשיעורים הגבוהים ביותר של תאונות הנגרמות ממגע עם מכונות נעות. רובם נובעים מכך שידיו או אצבעותיו של המפעיל היוצרות מגע עם החותכים המסתובבים. ניתוח תאונות שנחקרו על ידי STYLECNC מצא שהסיבות השכיחות ביותר היו:

1. שומרים לא מתאימים או חסרים;

2. הכשרת מפעיל לא מספקת או היעדר.

הדרכה ומידע

חשוב שהמכונה תצויד במיגוני הבטיחות הדרושים ומפעילי המכונה יוכשרו להשתמש בהם ולבצע את העבודה שהם צפויים לעשות בבטחה. הכשרה חשובה במיוחד עבור העוסקים בתחזוקה, הגדרה וניקיון כדי להבטיח שפעילויות אלו מבוצעות בצורה בטוחה. אין לאפשר לאף אחד לעבוד במכונת עיבוד עץ אלא אם כן הוכיח יכולת. רצוי שהמפעילים המוסמכים יהיו מוסמכים בכתב על ידי גורם אחראי (מנהל, מנהל בכיר וכו'). זה יהווה חלק מרישומי האימונים. כל מי שמפקח על השימוש בציוד עבודה חייב לקבל גם הכשרה מתאימה וגם למפעילים וגם למפקחים יש גישה למידע ובמידת הצורך הנחיות כתובות.

דרישות משפטיות

דרישות משפטיות המכסות את השימוש במכונות אלו כלולות בשימוש בטוח בעיבוד עץ

מְכוֹנוֹת. תקנות אספקה ​​ושימוש בציוד עבודה 1998 (PUWER) כפי שהוחלו על מכונות לעיבוד עץ. מסמך זה נותן עצות מעשיות לגבי שימוש בטוח במכונות לעיבוד עץ ומכסה מתן מידע והדרכה וכן היבטים של שמירה ותחזוקה.

בקניית מכונה חדשה, יש לצרף לה הצהרת התאמה ובעל סימון CE. מעצבים ויצרנים חייבים לעמוד בדרישות הבטיחות החיוניות של הוראת המכונות והתקנות הקשורות לאיגוד הסחר החופשי האירופי (EFTA).

הערכת סיכונים

ישנם עיצובים רבים ושונים של מכונות עם דרגות שונות של מורכבות. יש להתקין את כל המכונות לפי מפרט היצרן עם השירותים הנכונים הניתנים. זה צריך לכלול מיצוי מספק להסרת שבבים ואבק. לעולם אל תשנה מכונה בשום צורה אלא אם כן התייעצת לראשונה עם היצרן/ספק וקיבלת אישור שהשינוי לא יפגע בבטיחות/שלמות המכונה. לכל מכונה יש מאפיינים ותצורה משלה שאותם עליך לקחת בחשבון בעת ​​זיהוי הסכנות והערכת הסיכונים. תצטרך לשקול את הסיכונים הבאים:

1. פליטה של ​​חומר העבודה או החותך - ודא שהם מאובטחים לפני ההתחלה;

2. מגע עם חותכים מסתובבים ומחלפי כלים אוטומטיים (כאשר מצוידים);

3. לכידה וריסוק הנגרמות על ידי הזזת שולחנות או ראשי עיבוד;

4. תנועה בלתי צפויה או התנעה הנגרמת מתקלות במערכת הבקרה;

5. פליטת רעש מוגזמת;

6. ייצור אבק ושבבים;

7. התקני טיפול והעמסה אוטומטיים (כאשר מותקנים);

8. התקני הידוק פנאומטיים ואקום (כאשר מותקנים);

9. תכנות בטוח של סיבוב כלי חיתוך ומהירויות גישה התואמות את החומר המעובד;

10. לכל תוכנה חדשה צריכה להיות 'ריצה יבשה' במהירות איטית במקרה של טעויות כלשהן, כדי למנוע התנגשויות וכו'.

איור 1a

נתב CNC עליון/מסגרת C קטן עם מגן מרחק קבוע. יש גם לשלוט בסיכונים מכל סכנת ריסוק או לכידה בין חלקי מכונה קבועים ונעים.

איור 1b

מכונת C-frame/זרוע שלוחה עם פגושים רגישים ללחץ.

נתבי CNC ומרכזי עיבוד CNC

לנתבי CNC ולמרכזי עיבוד CNC יש 2 קטגוריות עיקריות:

1. מסגרת C/זרוע שלוחה/מעל ראש;

2. מסגרת פורטל (גבון/עמוד שער).

מסגרת C/זרוע שלוחה/מעל

למכונות אלו, המכונה לעתים נתבים עיליים, יש יחידת ראש יחידה או רב-תכליתית המותקנת על מסגרת C/זרוע שלוחה, הנעה על פני השולחן או נשארת נייחת בזמן ששולחן העבודה נע מתחתיו, ראה איורים 1a, ב ו-c.

איור 1c

מכונת C-frame/זרוע שלוחה עם מחצלות בטיחות.

מסגרת פורטל (גב/עמוד שער)

למכונות אלו יחידת ראש יחידה או רב-תכליתית המותקנת על מסגרת פורטל (עמוד גב/שער) שיכולה לנוע מעל שולחן העבודה או להישאר נייחת בזמן ששולחן העבודה נע מתחתיו, ראה איור 2.

איור 2

מכונת פורטל (מסגרת משקוף/עמוד מטרה) עם מתחם חלקי ומחסום אור.

יישומי מרכז עיבוד CNC יכולים לכלול יישומי ניתוב, קימום אנכי ואופקי, חריצים ועיצוב. את כולם משרתים מחליף כלים רב-מצבי המותקן בצמוד ליחידת הראש או מונח על מסגרת המכונה, ראה איור 2. חשוב להשתמש בכלי הנכון, המתאים למכונה וליישום. יש לשמור גם על הכלים במצב תקין.

רוב המכונות פועלות ב-3 צירים, X ו-Y (תנועה אופקית) ו-Z (תנועה אנכית). למכונות מסוימות יש את המתקן לפעול עם ציר סיבוב אנכי ואופקי (מכונות 5 צירים) וכל הצירים הללו יצטרכו להילקח בחשבון בהערכת הסיכונים. זה חשוב במיוחד לאיסוף אבק ושבבים ולמסלול של שברי פסולת שנפלטים מחומר העבודה.

שמירה

ניתן להגן על נתבי CNC על ידי מגוון מגנים קבועים אך כל מרחקי בטיחות צריכים לעמוד בתקנים. אם המגנים הקבועים יורדים על ידי המשתמש למטרות תחזוקה או ניקיון וכו', אזי מערכות הקיבוע שלהם צריכות להישאר מחוברות למגן או למכונה בעת הסרת המגן, למשל להיות מצוידת בברגים שנשארים מחוברים למגן.

עם זאת, ככל שמערכות הבקרה בנתבים התפתחו מבקרה ידנית ל-CNC, ירדה מידת התערבות המפעיל במהלך תהליך העיבוד. תוספת של מתקני טעינה ופריקה אוטומטיים והחלפת כלים אוטומטית הפחיתה עוד יותר את הצורך בגישה קרובה לאזור החיתוך. זה איפשר ליצרנים לאמץ שיטות הגנה השונות מהשמירה הצמודה בשימוש מסורתי במכונות ישנות יותר המופעלות ידנית.

במכונות גדולות מקובל למנוע גישה לאזור החיתוך במהלך תהליך העיבוד על ידי מתחם, ראה איור 3. מטרת המארז היא למנוע:

1. גישה לאזור הסכנה;

2. פליטת חלק מהכלי;

3. כל סכנת ריסוק או לכידה בין חלקי מכונה קבועים ונעים.

איור 3

מרכז עיבוד CNC בתוך מארז מלא.

גישה למתחם נדרשת בדרך כלל עבור:

1. טעינה או פריקה של חומר העבודה;

2. ניקוי, הגדרה או התאמה;

3. החלפת כלי.

כאשר יש צורך בכניסה למתחם, זה צריך להיות דרך דלת משולבת שתמנע גישה בזמן שהחותכים וחלקים מסוכנים אחרים נעים. כל מנעולים שבהם נעשה שימוש צריכים לעמוד בתקנים. דרישות המתחם כוללות:

1. מתן הגנה עד 1.8 מ' לפחות ממפלס הרצפה;

2. עשוי מחומרים עמידים בפני פגיעות המסוגלים להכיל חלקי עבודה שנפלטו או רכיבי מכונה;

3. קבלת אזהרה קולית או חזותית (למשל נורה צהובה) על הפעלה קרובה;

4. בעל התקן עצירת חירום (בתוך המתחם) שיפסיק את ההתנעה במידת הצורך; ■ בעל התקן בקרה לאיפוס נעילת הדלת התואם לתקנים. זה צריך להיות ממוקם מחוץ למתחם אך במצב המאפשר תצוגה ברורה של הפנים. אין להגיע אליו מתוך המתחם;

5. בעלי תכונות הפחתת רעש כאשר מכונות מייצרות רמות רעש גבוהות מ-85 dB(A).

ניתן להשתמש באמצעי הגנה אחרים במקום מארז מלא, כגון:

1. מתחמים חלקיים, עם או בלי מחסומי אור/קורות (איור 2);

2. פגושים רגישים ללחץ (איור 1b);

3. מחצלות רגישות ללחץ (איור 1ג).

בחירת אמצעי ההגנה שייבחרו תהיה תלויה בהערכת היצרן/המעצב כדי להבטיח שדרישות הבטיחות החיוניות של הוראת המכונות ותקנות איגוד הסחר החופשי האירופי (EFTA) התקיימו.

אם יש פתחים, יש להשתמש בווילונות כדי להגן מפני הסיכון של פליטה של ​​חלקי כלים או חלקים מחומר העבודה. לכן הם צריכים להיות מסוגלים לעבור מבחן פגיעה שמחזיק קליע של 100 גרם כאשר הוא נפגע במהירות של 70 מ' לשנייה.

כאשר נדרשת גישה נדירה, למשל, רק לצורך פעולות תחזוקה, ניתן להשתמש במגן קבוע (איור 1א). זאת בתנאי שננקטו הצעדים הדרושים כדי למנוע הפעלה בשוגג בזמן העבודה על המכונה (ראה 'תחזוקה').

צריך להיות גם אוורור פליטה מקומי יעיל (LEV) המשולב במכונה כדי להסיר אבק ושברים.

בלימה

צריך להיות בלם חשמלי אוטומטי מסופק עבור ציר/ים הכלי כך שייעצרו תוך עשר שניות.

מנגנון החלפת כלים

במקרים מסוימים, המארז עבור אזור החיתוך ימנע מגע עם מחליף הכלים. במקרים אחרים עשוי להיות מגזין כלי הנפרד מאזור העיבוד ובעל דלת גישה משלו. דלתות גישה כאלה צריכות להיות משולבות עם מחליף הכלים ואם יש גישה לחותכים, גם לשלב איתם. במהלך החלפת כלי עבודה ידנית, לא אמורה להיות סיכון של סיבוב של מחזיק הכלי בזמן הכנסת הכלים או הסרה. השתמש בפקדי 'החזק לרוץ' או בפקד תליון חד-שלבי כדי להוסיף לאינדקס את מחזיק הכלי (ראה גם 'מתג בחירת מצב').

תחזוקה

כל אמצעי הבטיחות צריכים להיבדק על ידי אדם בעל הכשרה מתאימה ומוכשרת (מישהו עם הכישורים, הידע והניסיון הדרושים) במרווחי זמן קבועים. זה צריך לקחת בחשבון את כמות השימוש במכונה וכן המלצות של כל ספק או יצרן. רשום את הפרטים של כל בדיקות תחזוקה ובדיקה ובפרט כל פעולות שזוהו ואישור שהן הושלמו.

תחזוקה מסויימת עשויה לחייב את המכונה להיות מבודדת בצורה בטוחה כדי למנוע אתחול בשוגג. בידוד חשמלי בטוח פירושו כי האנרגיה החשמלית כבויה, ויש גם אמצעי זהירות מתאימים כדי להבטיח שהיא תישאר כבויה. יש למנוע חיבור מחדש בשוגג - למשל על ידי שבירת התלת-פאזית באמצעים מכניים ובעל מתקן נעילה.

מתג בחירת מצב

כאשר מכונות מתוכננות להיות מופעלות במהלך ההגדרה כשהמגנים המשולבים זה בזה ו/או התקני ההגנה מושבתים, יש לספק מתג בחירת מצב לבחירה בין מצבי העיבוד וההגדרה. במצב הפעלה של הגדרת המכונה, אם המגנים הניתנים להזזה פתוחים ו/או התקני הגנה מושבתים, כל תנועה מסוכנת צריכה להיות אפשרית רק כאשר מספר דרישות מולאו, כולל:

1. סיבוב הציר ותנועת ציר בודד נשלטים על ידי מכשיר בקרה/אפשרות החזקה להפעלה;

2. יש להגביל את תנועת הציר החד למהירות של 2 מטר/דקה או במרווח של 10 מ"מ;

3. אם מסופק סיבוב הכלי יש להגביל אותו למקסימום של 300 סיבובים/דקה וסיבוב הכלי צריך להיעצר בפחות מ-2 סיבובים לאחר שחרור בקרת ההחזקה לריצה.

התקני בקרה להפעלה והתקני הפעלה לתנועות כלים או צירים צריכים להיות ממוקמים בלוח הבקרה הראשי ו/או בסט נייד של בקרים המחוברים למכונה באמצעות כבל קבוע או אלחוטי (אם מסופק).

מכונות גילוף עם הזנה ידנית/הזנה משולבת

אלו הן מכונות תקורה/מסגרת C עם ציר כלי/ראש עבודה יחיד הממוקם מעל שולחן. הטבלה יכולה להיות מסוגלת לנוע עד 3 כיוונים (X, Y ו-Z). מהירות הריצה יכולה לנוע בין 6000 סל"ד ל-24 סל"ד. חומר העבודה מוזן בדרך כלל למכונה בכיוון הפוך לכיוון ציר הכלי. זה יכול להיות ידני, כמו בחלק מהמכונות הישנות יותר, ראה איור 000, או עם מערכת הזנת חלקי עבודה משולבת שבה חלק העבודה מוחזק ונשלט בצורה מכנית במהלך פעולת העיבוד.

שומרים על הכלים

שומר טבעת

איור 4

נתב עילי/C-frame בהפעלה ידנית עם מגן טבעת עם אפשרות להחלפת כלים.

צריך להיות מותקן מגן טבעת מתכוונן וסגירה עצמית שימנע גישה לכלי מלמעלה ומהצדדים. מגן הטבעת צריך לנוח על חומר העבודה במהלך העיבוד והמשטח התחתון שלו צריך להישאר מקביל לשולחן. זה יכול להיות עשוי ממקשה אחת או מורכב מטבעת לחץ בשילוב עם מגן עוטף המאפשר החלפת כלים, למשל באמצעות מכסה ציר לא משולבים אשר מסוגל להינעל באופן ידני במצב סגור, ראה איור 4. כדי למזער את הסיכון לפליטה, מגן הטבעת צריך להפעיל כוח של בין 50N ל-150N על חלק העבודה.

הקוטר הפנימי של מגן הטבעת אמור לאפשר הרכבה של הכלי בעל הקוטר הגדול ביותר עבורו מיועדת המכונה. עם זאת, אם הקוטר המרבי של הכלי עולה על 80 מ"מ, אז צריך להיות לפחות 2 מגני טבעת עם קטרים ​​פנימיים שונים. למגן הטבעת צריך להיות חיבור לאוורור הפליטה המקומי ולהיות מיוצר מאחד מהם:

■ פלדה בעובי דופן של 1.5 מ"מ לפחות;

■ סגסוגת קלה בעובי דופן של לפחות 3 מ"מ;

■ פוליקרבונט בעל עובי דופן של 3 מ"מ לפחות;

■ חומר פלסטי אחר בעל חוזק פגיעה לפחות שווה או טוב מזה של פוליקרבונט 3 מ"מ;

■ ברזל יצוק בעובי דופן של 5 מ"מ לפחות.

תומך מגן טבעת תומך מגן הטבעת צריך לאפשר לו לנוע אוטומטית עם ראש הציר ולאפשר להגדיר את המשטח התחתון שלו במקביל לשולחן, לא משנה מה מיקום השולחן. זה גם צריך לאפשר לכוון את מגן הטבעת כך שהוא יכול לקחת בחשבון את האורך המרבי של הכלי שהמכונה מיועדת לו. התאמה צריכה להיות אפשרית ללא עזרת כלי.

בלימה

צריך להיות בלם חשמלי או מכני אוטומטי עבור ציר הכלי כך שייעצר תוך עשר שניות.

נוסע

כל חותך נתב המשמש במכונות גילוף בעלות ציר יחיד עם הזנה ידנית/משולבת, שקוטרן עולה על 16 מ"מ, חייב להיות מסוג הגבלת שבבים.