GB T 19876-2012 机械安全.与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位.pdf

1、ICS 13.110 J 09 中华人民11: ./、GB 和国国家标准GB/T 19876-2012/ISO 13855: 20 1 0 代替GB/T19876-2005 机械安全与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位Safety of machinery-Positioning of safeguards with respect to the approach speeds of parts of the human body CISO 13855: 2010 , IDT) 2012-11-05发布2013-03-01实施吃:g;:.呻r-.i也需、m近1、3、b码防伪/, 中华人民

2、共和国国家质量监督检验检亵总局中国国家标准化管理委员会发布GB/T 19876-2012/ISO 13855:2010 目次前言.皿引言.N 1 范围.2 规范性引用文件-3 术语、定义、符号和缩略语23. 1 术语和定义23.2 符号和缩略语4 方法45 全系统停机性能和最小距离计算的通用公式65. 1 全系统停机性能5.2 最小距离.6 采用有源光电保护系统的电敏保护设备的最小距离计算.6.1 概述76.2 探测区垂直于接近方向.7 6.3 探测区平行于接近方向.10 6.4 探测区与接近方向成一定角度6. 5 防止绕开电敏保护设备探测区进入危险区.13 6.6 间接接近一一-从探测区至危

3、险区的路径被障碍物阻挡.7 压敏垫或压敏地板位置的计算方法.17 7.1 概述.17 7.2 台阶安装.17 8 双手操纵装置179 不带防护锁定的联锁防护装置.17 附录A(资料性附录)计算示例.四附录B(资料性附录)危险机器功能的终止.26 附录c(资料性附录)考虑间接接近的示例27附录D(资料性附录)全系统停机性能的测量与计算.29 附录E(资料性附录)光束数量及其高出基准面的高度参考文献I GB/T 19876-2012/ISO 13855: 20 1 0 目。吕本标准按照GB/T1. 1一2009给出的规则起草。本标准代替GB/T198762005(机械安全与人体部位接近速度相关的防

4、护装置的定位)，与GB/T 198762005相比主要技术变化如下:将标准的名称修改为机械安全与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位); 修改了标准的范围(见第1章，2005版的第1章); 增加了术语间接接近、绕过探测区、危险机器功能终止、探测区、最小距离飞侵入距离(见3.1. 53. 1. 10); 增加了符号和缩略语(见3.2); 修改了方法流程图(见图1，2005版的图2);二一增加了采用带控制功能的有源光电保护装置的机器运行的循环再启动的要求(见6.2.3.2); 一一删除了双位置设施(2005版的6.4); 一一增加了防止绕开电敏保护设备进入危险区的要求(见6.5); 一一一增加

5、了间接接近从探测区至危险区的路径被障碍物阻挡的要求(见6.6); 一一修改了地面设置的停机装置最小距离计算方法(见第7章，2005版的第7章); 一增加了不带防护锁定的联锁防护装置最小距离计算方法(见第9章); 删除了2005版中的资料性附录B;增加了资料性附录B、资料性附录C、资料性附录D和资料性附录E。本标准使用翻译法等同采用ISO13855 :2010(机械安全与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位)(英文版)。本标准等同翻译ISO13855: 2010。为便于使用，本标准做了下列编辑性修改:一一用GB/T157062012代替国际标准中的GB/T15706. 1、GB/T15706

6、. 2或GB/T16856.1。一一按照GB/T1. 1 2009的要求修改了范围中条款的表述，增加了标准的适用范围。与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:一-GB/T19436.12004 机械电气安全电敏保护设备第1部分:一般要求和试验(IEC 61496-1: 1997 ,IDT) 本标准由全国机械安全标准化技术委员会(SAC/TC208)提出并归口。本标准起草单位:苏州澳昆智能机器人技术有限公司、深圳市华测检测有限公司、南京林业大学光机电仪工程研究所、机械科学研究总院。本标准主要起草人:李政德、朱平、居荣华、富锐、刘霞、李波、宋小宁、李勤、宁燕、刘治永、倪超。本

7、标准所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T198762005 0 mu GB/T 19876-2012/180 13855 :2010 sl 机械领域安全标准的结构如下:A类标准(基础安全标准)，给出适用于所有机械的基本概念、设计原则和一般特征;一-B类标准(通用安全标准)，涉及在机械的一种安全特征或使用范围较宽的一类安全装置: Bl类，特定的安全特征(如安全距离、表面温度、噪声)标准;/ /川川川/500mm，可使用公式(4): 则=SRT= (1 600XT)+8(d-14) SRT= (1 600XO. 28)+8(30-14) SRT=576 mm b) 第二步21) 确定:2

8、0 至危险区的附加距离，CRO;-一用于探测从上方越过电敏保护设备的最低高度b。使用公式(2):S=(KXT)十C设SRO=SRT ,JJ!tl: CRo=CRT=128 mm 在表A.1中，=800列(见)，CRO次小值为CRO=Omm(见)2) 利用表人1确定电敏保护设备探测区上边缘的高度b。相应的值为b=l600 mm(见)。G/T 19876-2012/ISO 13855: 2010 表A.1从上方越过电敏保护设备的垂直探测区单位为毫米电敏保护设备探测区上边缘的高度b危险区高度900 1000 1100 1200 1 300 00 蝴18002000 2200 2400 2 600 a

9、 至危险区的附加距离CRO 2 600. 。2500 400 400 350 300 300 300 300 300 250 150 100 。2400 550 550 550 500 45U 450 400 400 300 250 100 。2200 800 750 /罚。/700 650 650 600 550 400 250 。2 000 950 号军?8/50/ / 850 800 750 700 5504 于400 。 、1 800 1100/ 队00/950 950 850 800 750 飞S叭b、。1 600 1旷功d1100 1000 900 850 750 450 、Q|、

10、。1400 (;100 旷2001100 1000 900 850 650 。 以。1200 计20份1 2G 1 100 1000 850 800 。1 0 丛、。1000 i11同1 150 1050 950 750 7QO 。飞。飞。000( 1.1 50 1050 950 骂。/500 450 豆豆D。/ 600 1050 950/ 750 550 。. 0 。400 soo 700 。200 600 。O 。/ 。/ / 。Q 。注z附加时见京1中啦。a 不可能AU越过接近危险区./ / / / / J 选用JRT计算垂直安装的电敏保护设备探测区的最小距离5，其探测区上边缘高度b为1

11、300 mm。机器的停机时间为250ms(tz)，含控制系统响应时间。该机器装有一个垂直式有源光电保护装置(AOPD)的电敏保护设备，其传感器探测能力为30mm(d)、响应时间为30ms(tl)。危险区高于基准面800mm(a);有源光电保护装置从200mm高度开始有效，其探测区的上边缘高度(b)为1300 mm。a) 第一步:确主运穿过电敏保护设备的最小距离5RT:使用公式(3): 5RT=(KX T)十CRT= (2 000 X T) +8(d-14) 式中:5RT二一根据6.2.3.1，危险区至探测区的最小距离，单位为毫米(mm);21 GB/T 19876-2012/ISO 13855

12、 :2010 T一一全系统停机性能，(250+30)ms=280ms=O. 28 s; d=30 mm 则:5RT=(2 OOOXO. 28)+8(30-14) 5RT=688 mm 由于5RT500mm，因此使用公式(4):则:b) 第二步:5= (1 600XT)+8(d-14) 5RT二(1600XO.28)+8(30一14)5RT=576 mm 当确定表A.2中的值时，不应采用插值法。如果=650mm，则表A.2中最近(更安全)的值为a=800mm。如果b=l340 mm，则表A.2中最近(更安全)的值为b=l300 mmo 确定从上方越过电敏保护设备的安全距离，5RO。1) 利用表A

13、.2，已知a=800mm(见)和b=l300(见): 找出的CRo=500mm(见)即为从上方越过的最小附加距离。表A.2从上方越过电敏保护设备的垂直探测区单位为毫米电敏保护设备探测区上边缘的高度b危险区高度900 1000 1100 1200 蝴14001 600 1800 2000 2200 2400 2600 且至危险区的附加距离CRO 2600 。2500 400 400 350 300 300 300 300 300 250 150 100 。2400 550 550 550 500 450 450 400 400 300 250 100 。2200 800 750 750 700

14、650 650 600 550 400 250 。2000 950 950 850 850 800 750 700 550 400 。1800 1 100 1100 950 950 850 800 750 550 。1600 1 150 1 150 1 100 1000 900 850 750 450 。1400 1200 1200 1100 1000 900 850 650 。1200 1200 1200 1100 1000 850 800 。1000 1200 1 150 1050 950 750 700 。币5坠1 150 1050 950 800 阪i苍450 。600 1050 95

15、0 750 550 。400 900 700 。200 600 。注s附加信息见表1中的注.a不可能从上方越过接近危险区。22 G/T 19876-2012月SO13855:2010 2) 使用公式(10): S=5RO= (KX T)十CRO式中:5RO = (2 000 X o. 28)十5005RO500 mm，因此使用公式(12): 则:c) 第三步:比较5RT和15Ro，确定最小距离5.5= (1 600X T)十CROS= (1 600 X 0.28)十5005RO=448+500=948 mm SRT500 mm，因此使用公式(4):5=(1600XT)+8(d-14) 则:b)

16、 第二步5= (1 600XO. 28)+8(30-14) 5RT=576 mm 确定从上方越过电敏保护设备的最小距离，SRO。已知a=800mm和b=l600 mm，使用GB23821-2009中的表20找出:5RO=c=600 mm，即为从上方越过至危险区最小距离。c) 第三步:23 GB/T 19876-2012/ISO 13855:2010 比较SRT和SRO确定最小距离S.SROSRT 相应的，至危险区的最小距离为S=SRo=600mm。A.7 比较不同保护装置的示倒A.7.1 示例6用光电保护装置探测意外进入机器危险区。假设危险区的高度为600mm。风险评估表明采用多路单道光束更合

17、适，因此，按照附录E选用三路光束的ESPE。机器系统的停机时间为300ms(t2)，安全防护装置的响应时间为35ms(t,) 0 由表E.1可知，三路光束应分别设置在离地面300mm、700mm和1100 mm处。a) 第一步:最小距离由公式(5)确定:式中:T=335 ms=O. 335 s。则:b) 第二步SRT=(1600XT)十850SRT=(1600XO.335)十850SRT=536十850SRT=l 386 mm 由于最上面一道光束高度是1100 mm，需要考虑从上方越过。从表A.1可知，公式中的CRO值为750mmo 则:c) 第三步:因此zSRT= (1 600XO. 335

18、)+750 SRo=l 286 mm SROSRT 选择S=SRT二1386 mm作为最小距离。A.7.2 示例7机器与示例6相同，但使用安装在地面的压敏垫或安装在地面的光电保护装置代替三路光束装置。a) 第一步:最小距离由公式(10)确定:则:b) 第二步和第三步:S= (1 600 X T) + 1 200 S= (1 600 X 0.335) + 1 200 S=536十1200 S=l 736 mm 与示例6中按表A.1确定的从上方越过数值比较后，选择1736 mm作为最小距离。24 A.7.3 示例8机器与示例6相同，但安装双手操纵装置。使用公式。曰:则:5=(1600XT)十250

19、5= (1 600 X 0.335)十250S二536+2505=786 mm 如果得到充分覆盖，则S可降低至536mm(见第8章)。GB/T 19876-2012月SO13855 :2010 25 GB/T 19876-2012/ISO 13855: 20 1 0 附录B(资料性附录)危险机器功能的终止按照本标准规定计算安全防护装置的最小距离时，系统停机性能是一项决定性参数。此时间取决于危险机器功能(通常是运动)改变至不再伤害人体的时刻。如果能确保不会造成人身伤害或健康损害，则认为达到此时刻。如果此时刻在机器完全停止前达到，但是又不可能确定具体达到的时间，则有必要考虑采用完全停止的时间。许多

20、因素都能影响停机性能，且只有有限的指南。以下提供了一些可以考虑的示例，但是所引用标准在特定应用中却不一定具有直接相关性:a) 施加在人体上的力;b) 受到影响的人体部位;c) 机器部件的形状(如锐边、突出部分等); d) 材料的性质(如软橡胶、易变形); e) 运动速度;f) 挤压风险。目前，还没有用于评价人体受力所造成的影响的B类标准。注1:可在GB/T81962003，5.2.5.2中找到关于力和动能方面的一些信息。注2:可在GB12265. 3找到避免人体部位挤压的最小间隙。注3.也可见GB/T16856.1-2008的附录A列出的危险状态示例。如果按照本标准的规定计算防护装置的最小距离

21、，宜明确危险机器功能终止与机器完全停止时刻之间的关系。可按以下示例确定此关系:二一存在挤压危险的情况下，除非存在头部挤压风险之外，可认为危险机器功能终止就是机器完全停止位置之前2mmo这就意味着可在停机时间基础上再减去这2mm所代表的时间。注4:除头部之外，可认为压缩2mm并不会对人体部位造成伤害。26 GB/T 19876-2012月SO13855:2010 附录C(资料性附录)考虑间接接近的示例本附录给出了绕过障碍物的路径计算。机器的停机时间为250ms(t2)。该机器装有一个采用垂直式有源光电保护装置的电敏保护设备，其传感器探测能力为30mm(d)、响应时间为30ms(tj)的。进入危险

22、区需要绕过一个障碍物(见图C.l)。说明:1 2 3 4 5 6 S / 与牛设二/揭批危5=51十5，+53;51 -ll在水平面上的投影z5, -一-l，在水平面上的投影;乌一一力在水平面上的投影。II ; l , ; l3 障碍物周围至危险区方向的最短距离。飞、/ 圄C.1间接接近时水平距离与最小距离之间的关系本示例采用以下设计数据:lj =100 mm l3=200 mm 使用公式(3)和6.2.3.1:S =(1 600XT)+8(d-14) / 27 GB/T 19876-2012月SO13855:2010 式中z5 =(KXT)+C=ll十l2+l3 使用公式(13汀，即危险区至

23、探测区的实际距离，单位为毫米(mm);T 全系统停机性能，(250十30)ms=280ms=O. 28 s; d=30 mm。则:S铸=(1600XO. 28)+8(30-14) 5 =576 mm 本示例中假设的水平距离已由设计确定井根据II和l3得出，由此:51 =60 mm; 53二75mm 设水平段的进入距离l2等于52，结果为:28 52 =l2二S赘(l1+l3)=576 mm-300 mm=276 mm 因此，电敏保护设备至危险区的水平距离为:5=51 +52十53=60 mm+276 mm+75 mm 5=441 mm GB/T 19876-2012月8013855 :2010

24、 附录D(资料性附录)全系统停机性能的测量与计算D.1 何时发出停机信号D.2 除了陈述计算得出的安全距离以及测量所使用机器识别信息两种情况之外，在记录结果的同时，还宜列出确定最坏情况所做的假设以及安全状况是如何定义的。一份精心设计的测量结果记录宜包含以下信息:a) 机器识别信息:b) 使用的安全防护装置;c) 使用的测量设备;d) 测量设备的检定(包括校准); d 进行测量的个人/公司名称zf) 测量日期;g) 使用的测量方法;29 G/T 19876-2012月SO13855:2010 h) 测量和计算所做的假设;i) 关于机器或测量情况的其他信息;j) 计算得出的全系统停机时间;k) 计

25、算得出的最小距离，并标明公式中采用的值。30 GB/T 19876-2012月SO13855 :2010 附录E(资料性附录)光束数量及其高出基准面的高度表E.l中给出的2路、3路和4路光束被认为是充分风险减小与最住实用性之间的最好折衷方案。并不是所有应用场合都允许采用多条独立光束。可能还需要采用进一步的保护措施来防止进入危险区。对于最低的光束见6.2.2a汀，只有风险评估允许时高度才能取400ffiffic 表E.1光束数量及其高出基准面的高度光束数量高出地面等基准面的高度/口1口14 300 ,600 ,900 ,1200 3 300 ,700 ,1 100 2 400. ,900 注:2

26、路、3路和4路光束的高度被认为是最实用的。a对于最低的光束见6.2.2a) J，只有风险评估允许时高度才能取400ffiffio 31 GB/T 19876-2012/ISO 13855: 20 1 0 参考文献lJ GB/T 8196一2003机械安全防护装置固定式和活动式防护装置的设计与制造一般要求2J GB 12265. 3 机械安全避免人体各部位挤压的最小间距3J GB 16655机械安全集成制造系统基本要求4J GB/T 16855. 1-2008机械安全控制系统有关安全部件第1部分:设计通则5J GB/T 16855.2机械安全控制系统有关安全部件第2部分:确认6J GB/T 17

27、454.1机械安全压敏保护装置第1部分:压敏垫和压敏地板的设计和试验通则7J GB/T 17454. 2 机械安全压敏保护装置第2部分:压敏边和压敏棒的设计和试验通则8J GB/T 17454.3机械安全压敏保护装置第3部分:压敏缓冲器、压敏板、压敏线及类似装置的设计和试验通则9J GB/T 18717. 1 用于机械安全的人类工效学设计第1部分:全身进入机械的开口尺寸确定原则10J GB/T 18717.2 用于机械安全的人类工效学设计第2部分:人体局部进入机械的开口尺寸确定原则11J GB/T 18717.3 用于机械安全的人类工效学设计第3部分:人体测量数据12J GB/T 18831

28、机械安全带防护装置的联锁装置设计和选择原则口3JGB/T 19671 机械安全双手操纵装置功能状况及设计原则14J IEC 61496-2 , Safety of machinery-Electro-sensitive protective equipment-Part 2: Parti cular requirements for equipment using active opto-electronic protective d巳vices(AOPDs)15J IEC 61496-3 , Safety of machinery-El巳ctro-sensitiveprotective eq

29、uipment-Part 3: Parti cular requirements for active opto-electronic protective devices responsive to diffuse reflection(AOPD DR) 口6JIEC/TR 61496-4 , Safety of machinery-Electro-sensitive protective equipment-Part 4: Particular requirements for equipment using vision based protective devices(VBPD) 17

30、J IEC/TS 62046: 2008 , Safety of machinery-Application of protective equipment to detect the presence of persons 口8JIEC 62061 , Safety of machinery-Functional safety of el巳ctrical，electronic and programma ble control systems for machinery 19J EN 12203, Footwear, leather and imitation leather goods m

31、anufacturing machines一Shoeand leather presses-Safety requirements 20J EN 12453 ,lndustrial,commercial and garage doors and gates-Safety in use of power oper ated doors-Requirements 21J Reaching over ESPE and indirect approach to hazardous zones; research by German Berufsgenossenschaft Metall Nord Su

32、d,Fachausschuss Maschinenbau Fertigungssysteme und Stahlbau (FAMF日，w.Th. Rmheldstr.15;D-55130 Mainz;DOK 612.1 :2008 http:/www.bg-metall.de/ 32 OFON 山山的。自NEN|h同筒。中华人民共和国国家标准机械安全与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位GB/T 19876-2012/ISO 13855: 2010 铃中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销* 开本880X 1230 1/16 印张2.5字数69千字2013年3月第一版2013年3月第一次印刷* 书号:155066. 1-46184定价36.00元GB/T 19876-2012 如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107打印日期:2013年3月15日F002A