Потребе за безбедност и најбоље праксе за заваривање ласером са роботима

Разумевање опасности ласерског зрачења у роботизованом ласерском заваривању

Ризици оштећења мрежњаче од невидљивих ласерских зрака од 1 мкм

Највише индустријске ласерско заваривање системи раде са блиском инфрацрвеном светлошћу на таласној дужини од око 1 микрометар, коју људи не могу да виде. Проблем је што наше очи немају никакву природну заштиту од ове врсте зрачења. Људи који су изложени могу чак и да не схвате да нешто није у реду док се њиховим мрежњацима већ није догодило оштећење. Када фокусирана ласерска енергија удари око, она ствара хитну топлотну штету која уништава светлосетљиве ћелије у задњој части ока за делићице секунде. Видели смо стварне случајеве када су радници изгубили деловини свог вида или потпуно ослепили након само једног случајног излагања одражаваним ласерским зрацима који се одбијају од металних површина. Ово се разликује од традиционалног лукачког заваривања где радници обично одмах примећују проблеме. Са ласерима, све се дешава тако брзо и тихо да се мере безбедности не само препоручују већ су апсолутно неопходне за свакога ко ради око ових машина.

Спекуларне и дифузне рефлекције у аутоматским заваривачким ћелијама

Опасност од одражаја у роботизованим ласерским заваривачима заиста зависи од површина које су укључене. Када радите са полираним металима или одређеним врстама алата, ти огледални одразни зраци одржавају фокус и снагу зрака, што значи да опасна енергија може да путује прилично далеко и представља исти ризик као и директно излагање самом ласеру. С друге стране, дифузни одраз се шири на шире површине, али радници и даље могу претрпити опекотине ако се превише приближе. Видели смо да се проблеми појављују у аутоматизованим производњима где ласерски зраци одбијају сложене облике као што су изобљени делови од нерђајућег челика, стварајући неочекиване гореће тачке изван места где су првобитно постављене мере безбедности. Зато паметни произвођачи улагају време у детаљну процену ризика користећи специјализовани софтвер за оптичко моделирање. Ако то урадимо правилно у фази планирања, спасаваћемо се главобоља када покушамо да поправимо проблеме након што је опрема већ инсталирана.

Инжењерске контроле за роботизоване ласерске системе за заваривање

Уколико је потребно, примењује се упутство за уношење.

Када је реч о задржавању радијације током роботизованих операција заваривања ласером, постоје три главна инжењерска средства која су заиста важна: ласерски безбедни корпуси, међусобно закључани приступачни пункти и сертификоване оптичке баријере. Сами кутије морају бити направљене од материјала који заправо апсорбују или одражавају то 1-микроново зрачење. Анодизовани алуминијум добро функционише у ту сврху, заједно са неким ласерским блокаторским полимерима. И што је најважније, они не би требало да имају никакве празнине, јер чак и најмањи отвор може да пусти зрак. За међусобно закључане приступе сензори који су опремљени за безбедност одмах се активирају кад год неко отвори врата или панеле, што одмах зауставља ласерску операцију и чува раднике безбедним током одржавања. Оптичке баријере као што су прозор и завесе такође играју своју улогу. Они морају да испуњавају специфичне стандарде оптичке густине. Већина блиских инфрацрвених система захтева најмање ОД 7+ да би смањила интензитет светлости испод онога што се сматра сигурним према смерницама ANSI Z136.1 (мање од 5 миливата по квадратном центиметру). Прозори обично имају више слојева диелектричног премаза, док се завесе редовно тестирају на колико светлости блокирају, следећи исте стандарде АНСИ-а. Све ове различите заштитне мере стварају преклапане слојеве одбране од директних и одражаних ласерских зрака у стварном радном окружењу.

Оцене ризика и валидација безбедности за роботизоване ласерске заваривачке ћелије

Интегрисана анализа опасности према ANSI/RIA R15.06 и ISO 10218

Када је реч о чувању ствари безбедним током роботизованих операција заваривања ласером, интегрисана анализа опасности излази из речи као апсолутно неопходна. Ове анализе захтевају стандарди као што су ANSI/RIA R15.06 и ISO 10218 са добрим разлогом. Цео смисао је да се погледа неколико кључних области: осигурање да трајање ласерског зрака остане непокрено, разумевање како различити материјали реагују када су изложени високој енергији (мислимо на одражавајуће површине које изазивају проблеме или опасне гасове) и испитивање како људи комуницирају са овим Говоримо о озбиљним ризицима - излагање лутајућем зрачењу, летећи делови топљеног метала и те досадне одразности које могу изазвати велике штете. Оно што инжењери раде следеће је прилично једноставно, али кључно: они запишу све могуће опасности и проценију колико би се повреде могле погоршати користећи нешто што се зове Анализа модова неуспеха и ефекта. Да би се ово урадило правилно, потребно је тестирати оне безбедносне прекидаче у стварним условима, спроводити симулације где све иде наопако са оптиком, и проверити да ли контроле које смо поставили свезују ризике до онога што се сматра прихватљивим у индустријским условима. Заводи који следе овај структурирани приступ у складу са индустријским стандардима такође доживљавају реалне користи. Недавни подаци показују да су објекти смањили време чекања на одобрење регулатора за око 60%, а такође су доживели око 45% мање неочекиваних прекида у производњи.

Одговорности особља и оквири за усклађеност за роботизовано ласерско заваривање

Улога, сертификација и надзор ћелија за службенике за безбедност ласера (ЛСО)

Према стандардима АНСИ З136.1, свако ко води роботизоване операције заваривања ласером треба на месту сертификованог службеника за безбедност ласера (ЛСО). Ова особа се бави неколико критичних задатака, укључујући спровођење темељне анализе опасности и осигурање да све инжењерске контроле раде исправно. Они проверују ствари као што је како кухиње држе против лучева и потврђују да оптичке баријере испуњавају наведене оптичке густине. Документалност је још један велики део посла, јер морају водити детаљне записи за инспекције регулаторних тела. Свакодневно, ЛСО надгледају ниво радијације око радног простора, спроводе строга правила приступа како би спречили неовлашћену улазак и истражују све инциденте или блиске позиве који се дешавају током операција. Добивање сертификата није само формалност. Квалификација мора одговарати специфичним критеријумима ANSI Z136.1 и остаје актуелна само кроз текуће програме обуке плус редовне процене стварне безбедносне перформансе на терену.

Протоколи обуке оператера, блокирања/тагоута и одговора на хитне ситуације

Сви оператери треба да имају одговарајућу обуку која обухвата специфичне процедуре за блокирање/назначивање ласера, како да открију и огледала и дифузне рефлекције које могу изазвати проблеме, плус треба да знају о опасностима дисања металних гасова приликом заваривања. Програм обуке није само теорија, већ и практиковање ванредних искључења и знање где воде излезни путеви. Када компаније спроводе симулације инцидента са ласерским зрацима, радници имају тенденцију да у просеку 30% брже реагују према различитим истраживачким радовима о безбедности. Сви су обавезни да се једном годишње полагају тестови компетенције, а они се редовно обнављају док се стандарди као што је ИСО 10218-2 развијају заједно са другим релевантним техничким смерницама у овој области.

Често постављана питања

Које су главне опасности повезане са роботизованим ласерским заваривањем?

Главне опасности укључују повреде мрежњаче од невидљивих ласерских зрака, опекотине од огледала и дифузних рефлексија, излагање лучењем и вдисање металних гасова.

Како се могу смањити ризици од ласерског зрачења?

Ризици се могу смањити инжењерским контролама као што су ласерски безбедни корпуси, међусобно закључане приступачке тачке и оптичке баријере, као и придржавањем стандарда као што је ANSI Z136.1.

Која је улога службеника за безбедност ласера?

Ласерски службеник за безбедност спроводи анализе опасности, осигурава правилно функционисање инжењерских контрола, прати ниво радијације и одржава у складу са регулативама.