Những tính năng an toàn nào là tiêu chuẩn trên các máy hàn mông chớp vỏ kim loại ngày nay?

Bối cảnh sản xuất công nghiệp vốn gắn liền với tầm quan trọng hàng đầu của sự an toàn của người vận hành và độ tin cậy của thiết bị. Đối với các chuyên gia trong các lĩnh vực liên quan đến xây dựng đường ống, sản xuất khung ô tô và chế tạo kết cấu, máy hàn mông ống vỏ kim loại đại diện cho một thiết bị quan trọng kết hợp năng lượng cao, lực cực lớn và nhiệt độ khắc nghiệt. Do đó, câu hỏi về sự an toàn vốn có của nó không chỉ là vấn đề tuân thủ quy định mà còn là vấn đề cốt lõi cần cân nhắc khi đưa ra bất kỳ quyết định mua sắm nào. Các nhà sản xuất hiện đại đã đáp ứng yêu cầu này bằng cách tích hợp trực tiếp kiến ​​trúc an toàn nhiều lớp vào hệ thống thiết kế và điều khiển của các máy này.

Sự phát triển của hàn mông flash Quá trình này rất đáng chú ý, chuyển đổi từ các thiết lập phụ thuộc nhiều vào người vận hành sang các hệ thống vòng kín, tự động hóa cao. Bản thân ký hiệu "vỏ kim loại" gợi ý về một tính năng an toàn cơ bản: vỏ bọc nối đất chắc chắn chứa quá trình hàn, bảo vệ các bộ phận bên trong khỏi tác hại của môi trường và bảo vệ người vận hành khỏi các bộ phận chuyển động và các mối nguy hiểm về điện. Lớp vỏ bên ngoài này là tuyến phòng thủ đầu tiên, nhưng nó chỉ mới là bước khởi đầu. Các máy móc hiện đại được trang bị một bộ chức năng an toàn toàn diện có thể được phân loại thành một số lĩnh vực chính: an toàn điện, an toàn cơ và thủy lực, tích hợp thiết bị bảo vệ cá nhân (PPE) và các biện pháp bảo vệ hệ thống điều khiển tiên tiến.

Hệ thống an toàn điện: Giảm thiểu rủi ro dòng điện cao

Cốt lõi của hàn mông flash Quá trình này bao gồm việc truyền một dòng điện cực lớn qua các đầu tiếp giáp của phôi để tạo ra nhiệt cần thiết cho quá trình rèn. Điều này đòi hỏi phải xử lý điện áp và dòng điện rất cao, gây nguy cơ điện giật và phóng điện hồ quang nghiêm trọng. Máy móc hiện đại được thiết kế để loại bỏ những rủi ro này thông qua một số tính năng tiêu chuẩn.

Đầu tiên và quan trọng nhất là sự hiện diện của một tủ điện khép kín và cách nhiệt hoàn toàn. Tất cả các máy biến áp điện áp cao, thyristor và hệ thống điều khiển đều được đặt trong lớp vỏ kim loại, được nối đất vĩnh viễn và đáng tin cậy. Việc truy cập vào các ngăn này được bảo đảm thông qua cửa truy cập khóa liên động . Khóa liên động an toàn này là một tiêu chuẩn cơ bản. Nếu cửa mở trong khi máy đang cấp nguồn, hệ thống sẽ tự động kích hoạt tắt máy cứng, ngắt kết nối nguồn điện áp cao tới tất cả các bộ phận bên trong. Nguồn điện không thể được phục hồi cho đến khi cửa được đóng lại an toàn. Điều này ngăn ngừa sự tiếp xúc vô tình với các bộ phận mang điện trong quá trình vận hành hoặc bảo trì.

Hơn nữa, nút dừng khẩn cấp , thường được gọi là E-stop, là một tính năng tiêu chuẩn bắt buộc. Đây là các nút lớn, màu đỏ, hình đầu nấm được đặt ở nhiều điểm dễ tiếp cận trên máy, thường ở cả phía người vận hành và bảng điều khiển. Khi được kích hoạt, chúng sẽ bắt đầu dừng Loại 0 (theo IEC 60204-1), loại bỏ nguồn điện ngay lập tức khỏi tất cả các bộ truyền động của máy, bao gồm máy biến áp hàn chính và bơm thủy lực. Hệ thống vẫn ở trạng thái khóa, an toàn cho đến khi E-stop được đặt lại theo cách thủ công, cho phép điều tra an toàn mọi vấn đề.

Cuối cùng, phát hiện lỗi điện toàn diện được tích hợp vào logic của máy. Hệ thống điều khiển liên tục theo dõi các hiện tượng bất thường như mất pha, quá dòng, quá nhiệt của máy biến áp và lỗi chạm đất. Khi phát hiện bất kỳ lỗi nào như vậy, hệ thống sẽ tạm dừng hoạt động, loại bỏ mọi năng lượng điện được lưu trữ một cách an toàn và hiển thị mã lỗi rõ ràng trên giao diện người-máy (HMI) để hướng dẫn khắc phục sự cố, từ đó ngăn ngừa hư hỏng điện và nguy cơ hỏa hoạn tiềm ẩn.

Các biện pháp bảo vệ cơ học và thủy lực: Chứa lực và chuyển động

Giai đoạn rèn của hàn mông flash Quá trình này áp dụng lực thủy lực cực lớn để làm đảo lộn các đầu ống được làm nóng. Điều này tạo ra những rủi ro liên quan đến việc nghiền nát, chèn ép và phóng ra các hạt nóng. hiện đại thiết bị hàn ống kết hợp nhiều tính năng để quản lý các mối nguy cơ học này.

Thành phần an toàn chính là bảo vệ vật lý xung quanh cơ chế kẹp và đảo lộn . Những tấm bảo vệ này thường được làm bằng polycarbonate trong suốt, có độ va đập cao, cho phép người vận hành quan sát quá trình hàn trong khi được bảo vệ hoàn toàn khỏi tia lửa bay, đèn flash hoặc bất kỳ hỏng hóc tiềm ẩn nào của phôi dưới áp lực. Tương tự như tủ điện, các thiết bị bảo vệ này thường được trang bị cảm biến vị trí hoặc khóa liên động điều đó sẽ ngăn chu trình hàn bắt đầu nếu tấm chắn không ở đúng vị trí đóng.

Bản thân hệ thống thủy lực, dẫn động trục lăn chuyển động và hàm kẹp, được bảo vệ bởi một số tính năng chính. Van giảm áp là tiêu chuẩn trên tất cả các mạch thủy lực. Các van này rất quan trọng để ngăn chặn tình trạng quá áp, có thể dẫn đến hỏng ống mềm, hư hỏng xi lanh hoặc thậm chí là vỡ thảm khốc một bộ phận. Trong trường hợp áp suất tăng vọt vượt quá các thông số đã đặt của hệ thống, van giảm áp sẽ mở ra để chuyển chất lỏng thủy lực trở lại bể chứa, vô hiệu hóa lực. Ngoài ra, khối hoặc đạo cụ an toàn cơ khí thường được cung cấp như một tính năng tùy chọn tiêu chuẩn hoặc phổ biến. Đây là các rào chắn vật lý được đặt thủ công nhằm ngăn không cho trục lăn di chuyển đóng hoàn toàn, cung cấp lớp bảo vệ quan trọng cho nhân viên bảo trì làm việc giữa các kẹp.

Một tính năng quan trọng khác là điều khiển bằng hai tay để bắt đầu chu trình hàn. Điều này yêu cầu người vận hành phải nhấn đồng thời hai nút, hai tay cách nhau một khoảng cách an toàn để bắt đầu quá trình. Thiết kế này đảm bảo rằng tay của người vận hành cách xa điểm vận hành—khu vực nguy hiểm giữa các kẹp—khi máy quay vòng, ngăn chặn việc vô tình kích hoạt có thể dẫn đến thương tích nghiêm trọng.

Thiết bị bảo vệ cá nhân tích hợp (PPE) và kiểm soát môi trường

Mặc dù PPE cuối cùng là trách nhiệm của người vận hành, nhưng hiện đại máy hàn mông ống vỏ kim loại được thiết kế để hoạt động song song với các thiết bị an toàn cần thiết và kiểm soát môi trường ngay lập tức. Sự tích hợp tiêu chuẩn quan trọng nhất là với bảo vệ hô hấp . Quá trình hàn tạo ra khói và các hạt vật chất. Vì vậy, các máy móc hiện đại thường được tích hợp sẵn cổng hút khói hoặc các giao diện nằm gần điểm hàn. Chúng được thiết kế để kết nối với hệ thống hút khói công nghiệp bên ngoài, chủ động kéo các chất gây ô nhiễm có hại trong không khí ra khỏi vùng thở của người vận hành trước khi chúng có thể phân tán vào xưởng.

Ánh sáng nhìn thấy được và tia cực tím (UV) cường độ cao được tạo ra trong giai đoạn nhấp nháy là một mối nguy hiểm đáng kể khác, có khả năng gây tổn thương mắt nghiêm trọng (“mắt hồ quang”) và bỏng da. Mặc dù người vận hành phải đội mũ bảo hiểm hàn thích hợp nhưng bản thân máy cũng góp phần đảm bảo an toàn thông qua rèm sáng tự động hoặc rèm hàn . Chúng thường được tích hợp vào các tấm bảo vệ trong suốt xung quanh khu vực hàn. Chúng được thiết kế để lọc bức xạ UV và IR có hại đồng thời cho phép quan sát quá trình, bảo vệ không chỉ người vận hành chính mà cả những nhân viên khác làm việc trong vùng lân cận khỏi bị phơi nhiễm do vô tình.

Hệ thần kinh trung ương: Chẩn đoán và bảo vệ hệ thống điều khiển

Bộ điều khiển logic khả trình (PLC) là bộ não của thế giới hiện đại máy hàn mông ống vỏ kim loại , và đây là nơi chứa một số tính năng an toàn quan trọng và tiên tiến nhất. Chúng thường được gọi là các biện pháp bảo vệ “phần mềm” hoặc “hợp lý”, bổ sung cho các biện pháp bảo vệ vật lý “cứng” đã thảo luận trước đó.

Một tính năng tiêu chuẩn trên tất cả các máy hiện đại là trình tự kiểm tra toàn diện trước khi vận hành . Trước mỗi chu kỳ hàn, PLC sẽ tự động xác minh trạng thái của tất cả các bộ phận an toàn quan trọng. Việc kiểm tra này bao gồm việc xác nhận trạng thái của tất cả các khóa liên động bảo vệ, mạch E-stop, mức áp suất thủy lực và dòng chất làm mát (nếu có). Máy sẽ từ chối bắt đầu một chu trình nếu bất kỳ mục kiểm tra trước nào không thành công, hiển thị một thông báo cụ thể như “Mở bảo vệ an toàn” hoặc “Áp suất thủy lực thấp” trên màn hình HMI. Điều này ngăn chặn hoạt động ở trạng thái không an toàn.

Cấp độ truy cập được bảo vệ bằng mật khẩu là một tính năng an toàn phần mềm quan trọng khác. Một máy hiện đại thường cung cấp ít nhất ba cấp độ truy cập riêng biệt:

• Cấp độ người vận hành: Chỉ cho phép bắt đầu các chương trình hàn và các chức năng cơ bản đã được phê duyệt trước.
• Trình độ kỹ thuật viên: Cấp quyền truy cập để hiệu chỉnh và điều chỉnh các thông số như lực kẹp và khoảng cách khó chịu.
• Trình độ kỹ sư: Cung cấp quyền truy cập đầy đủ vào tất cả các thông số của máy, bao gồm cấu hình hệ thống an toàn và nhật ký chẩn đoán.

Hệ thống phân cấp này ngăn chặn những người không có thẩm quyền hoặc không đủ trình độ thay đổi các cài đặt quan trọng có thể ảnh hưởng đến hoạt động an toàn của máy. Nó cũng cung cấp một lộ trình kiểm toán, nâng cao trách nhiệm giải trình.

Hơn nữa, the control system includes giám sát thời gian thực và ghi nhật ký lỗi . Tất cả dữ liệu vận hành, bao gồm mọi sự can thiệp hoặc lỗi của hệ thống an toàn, đều được đánh dấu thời gian và ghi lại. Nhật ký này rất có giá trị cho công tác bảo trì phòng ngừa, cho phép các kỹ thuật viên xác định và giải quyết các vấn đề nhỏ tái diễn trước khi chúng dẫn đến lỗi nghiêm trọng hoặc sự cố an toàn. Ví dụ: nếu một công tắc khóa liên động được kích hoạt thường xuyên, nó có thể cho biết công tắc bị lệch hoặc công tắc bị hỏng cần thay thế, tất cả đều có thể được lên lịch chủ động.

Để tóm tắt các tính năng an toàn tiêu chuẩn chính, bảng sau cung cấp cái nhìn tổng quan rõ ràng: