一、概述

定義：
安全防護(hù)驗(yàn)收是對(duì)機(jī)械設(shè)備的安全防護(hù)裝置（如聯(lián)鎖裝置、急停按鈕、光柵、防護(hù)罩等）進(jìn)行系統(tǒng)性檢測(cè)與驗(yàn)證的過程，確保其符合安全標(biāo)準(zhǔn)要求，防止人身傷害或設(shè)備損壞。其核心是評(píng)估防護(hù)裝置的功能性（觸發(fā)響應(yīng)）、可靠性（誤動(dòng)作率）及合規(guī)性（國際/地區(qū)安全法規(guī)）。

核心目標(biāo)：

1. 人身安全：確保操作人員、維護(hù)人員及周邊人員免受機(jī)械傷害（如擠壓、剪切、卷入）。

2. 設(shè)備保護(hù)：防止因誤操作或防護(hù)失效導(dǎo)致的設(shè)備損壞。

3. 法規(guī)合規(guī)：滿足強(qiáng)制性安全認(rèn)證要求（如CE、GB、OSHA）。

分類：

· 機(jī)械防護(hù)：固定式/可調(diào)式防護(hù)罩、安全門聯(lián)鎖裝置。

· 電氣防護(hù)：安全光幕、急?；芈?、雙手控制裝置。

· 功能安全防護(hù)：安全PLC（如SIL 2/3）、安全繼電器、安全傳感器。

二、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

1. 國際 標(biāo)準(zhǔn)：

· ISO 13849-1（機(jī)械安全-控制系統(tǒng)安全相關(guān)部件）：PL（性能等級(jí)）與MTTFd（平均危險(xiǎn)故障間隔時(shí)間）要求。

· IEC 62061（功能安全標(biāo)準(zhǔn)）：SIL（安全完整性等級(jí)）認(rèn)證（如SIL 2需滿足≥90%診斷覆蓋率）。

· ISO 12100（機(jī)械安全-風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)減小的設(shè)計(jì)原則）。

2. 地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)：

· 中國：GB 5226.1（機(jī)械電氣安全）、GB 23821（機(jī)械安全防止上下肢觸及危險(xiǎn)區(qū)的安全距離）。

· 歐盟：EN 954-1（安全控制系統(tǒng)分類）、EN 1088（聯(lián)鎖裝置安全要求）。

· 美國：ANSI B11.19（機(jī)械安全防護(hù)裝置性能標(biāo)準(zhǔn)）、OSHA 1910.212（通用機(jī)械防護(hù)要求）。

3. 行業(yè)專用標(biāo)準(zhǔn)：

· 汽車制造：ISO 10218（工業(yè)機(jī)器人安全防護(hù)要求）。

· 注塑機(jī)：EN 201（注塑機(jī)安全防護(hù)規(guī)范）。

· 醫(yī)療設(shè)備：IEC 60601-1（醫(yī)用電氣設(shè)備安全通用要求）。

三、檢測(cè)設(shè)備

1. 核心設(shè)備：

· 安全激光掃描儀/光幕測(cè)試儀：

o 功能：驗(yàn)證光幕響應(yīng)時(shí)間（≤20 ms）、分辨率（如14 mm光束間距）。

o 型號(hào)：SICK microScan3、OMRON F3SG-SR。

· 安全繼電器測(cè)試儀：

o 功能：模擬安全回路故障（如觸點(diǎn)粘連），驗(yàn)證強(qiáng)制斷開機(jī)制。

o 型號(hào)：Phoenix Contact TEST-SAFE、Pilz PMD 5。

· 機(jī)械力測(cè)試裝置：

o 功能：施加規(guī)定力（如EN 1088要求聯(lián)鎖裝置耐≥200 N靜力），檢測(cè)防護(hù)罩抗變形能力。

o 型號(hào)：Zwick/Roell AllroundLine。

· 急停按鈕測(cè)試儀：

o 功能：測(cè)試急停按鈕觸發(fā)力（30-70 N）、行程（≥3 mm）及回路切斷時(shí)間（≤0.1 s）。

o 型號(hào)：Festo MS6-SV。

2. 輔助工具：

· 測(cè)距儀：Leica DISTO（測(cè)量防護(hù)罩與危險(xiǎn)區(qū)域的安全距離，符合GB 23821）。

· 紅外熱像儀：FLIR T540（檢測(cè)安全回路端子溫升，ΔT≤40 K）。

· EMC測(cè)試儀：驗(yàn)證安全光幕抗干擾能力（如EN ）。

四、檢測(cè)流程

1. 驗(yàn)收前準(zhǔn)備：

· 文件審查：核對(duì)安全防護(hù)設(shè)計(jì)文件（如風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)報(bào)告、安全回路圖紙）、CE符合性聲明。

· 設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)：設(shè)備斷電并鎖定（LOTO），清除測(cè)試區(qū)域無關(guān)人員。

2. 靜態(tài)測(cè)試：

· 機(jī)械防護(hù)檢查：

1. 測(cè)量防護(hù)罩與危險(xiǎn)區(qū)域的距離（如旋轉(zhuǎn)部件：≥120 mm，GB 23821）。

2. 施加200 N靜力于防護(hù)罩，檢測(cè)變形量（≤2 mm，EN 1088）。

· 聯(lián)鎖裝置驗(yàn)證：

3. 打開安全門觸發(fā)聯(lián)鎖，驗(yàn)證主電源切斷時(shí)間（≤0.1 s，ISO 13849-1）。

4. 模擬聯(lián)鎖失效（如短接觸點(diǎn)），測(cè)試冗余回路是否強(qiáng)制斷開。

3. 動(dòng)態(tài)測(cè)試：

· 急停功能測(cè)試：

1. 在設(shè)備全速運(yùn)行中觸發(fā)急停按鈕，記錄停機(jī)時(shí)間（如液壓機(jī)沖壓周期內(nèi)停機(jī)≤0.5 s）。

2. 多急停按鈕并聯(lián)測(cè)試，驗(yàn)證任一點(diǎn)觸發(fā)均能切斷所有動(dòng)力源。

· 光幕/安全掃描儀測(cè)試：

3. 使用測(cè)試棒遮擋光幕，驗(yàn)證設(shè)備立即停機(jī)（響應(yīng)時(shí)間≤20 ms）。

4. 模擬最小檢測(cè)物體（如直徑14 mm），確認(rèn)光幕分辨率達(dá)標(biāo)。

4. 功能安全測(cè)試：

· 安全PLC/SIL驗(yàn)證：

1. 注入故障（如傳感器信號(hào)丟失），驗(yàn)證系統(tǒng)進(jìn)入安全狀態(tài)（如EN 62061 SIL 2要求故障檢測(cè)率≥90%）。

2. 測(cè)試安全回路診斷功能（如通道差異監(jiān)測(cè)、周期性自檢）。

5. 環(huán)境與抗干擾測(cè)試：

· EMC測(cè)試：施加30 V/m射頻干擾，驗(yàn)證安全光幕誤觸發(fā)率≤0.01%。

· 溫濕度測(cè)試：在-20℃~+55℃環(huán)境中運(yùn)行，確認(rèn)防護(hù)裝置功能正常。

6. 驗(yàn)收?qǐng)?bào)告與整改：

· 數(shù)據(jù)記錄：匯總測(cè)試結(jié)果（如急停響應(yīng)時(shí)間、聯(lián)鎖裝置耐受力）。

· 不合格項(xiàng)整改：例如調(diào)整防護(hù)罩安全距離、更換失效的安全繼電器。

五、費(fèi)用與周期

1. 費(fèi)用構(gòu)成：

· 設(shè)備投資：

o 基礎(chǔ)測(cè)試工具（測(cè)力計(jì)、測(cè)距儀）：5萬-10萬元。

o 高端設(shè)備（安全PLC測(cè)試儀、EMC測(cè)試系統(tǒng)）：50萬-200萬元。

· 第三方驗(yàn)收費(fèi)用：

o 中小型設(shè)備（如注塑機(jī)）：2萬-8萬元/臺(tái)。

o 復(fù)雜產(chǎn)線（如汽車焊接線）：20萬-100萬元/項(xiàng)目。

· 認(rèn)證服務(wù)：

o CE機(jī)械指令合規(guī)性評(píng)估（含安全防護(hù)）：8萬-25萬元。

o SIL 2功能安全認(rèn)證：10萬-30萬元。

2. 周期：

· 單機(jī)驗(yàn)收：3-7天。

· 產(chǎn)線驗(yàn)收（含多設(shè)備協(xié)同）：2-6周。

· 加急服務(wù)：額外支付30%-50%費(fèi)用，周期縮短30%。

六、實(shí)際應(yīng)用

1. 工業(yè)機(jī)器人圍欄聯(lián)鎖案例：

· 問題：安全門聯(lián)鎖裝置被短接，人員進(jìn)入時(shí)機(jī)器人未停機(jī)。

· 優(yōu)化：更換為安全繼電器（強(qiáng)制斷開設(shè)計(jì)），通過EN 1088認(rèn)證。

2. 沖壓機(jī)光幕驗(yàn)收：

· 場(chǎng)景：光幕響應(yīng)時(shí)間35 ms（要求≤20 ms），導(dǎo)致手部進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)后設(shè)備未及時(shí)停機(jī)。

· 改進(jìn)：升級(jí)高速安全控制器，響應(yīng)時(shí)間降至15 ms。

3. 醫(yī)療設(shè)備安全防護(hù)測(cè)試：

· 案例：CT機(jī)旋轉(zhuǎn)部件防護(hù)罩安全距離不足（實(shí)測(cè)80 mm→GB 23821要求≥120 mm）。

· 措施：重新設(shè)計(jì)防護(hù)罩布局，通過IEC 60601-1驗(yàn)收。