一、概述

定義：
安全防護驗收是對機械設備的安全防護裝置（如聯鎖裝置、急停按鈕、光柵、防護罩等）進行系統性檢測與驗證的過程，確保其符合安全標準要求，防止人身傷害或設備損壞。其核心是評估防護裝置的功能性（觸發響應）、可靠性（誤動作率）及合規性（國際/地區安全法規）。

核心目標：

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

2. 設備保護：防止因誤操作或防護失效導致的設備損壞。

3. 法規合規：滿足強制性安全認證要求（如CE、GB、OSHA）。

分類：

· 機械防護：固定式/可調式防護罩、安全門聯鎖裝置。

· 電氣防護：安全光幕、急?；芈贰㈦p手控制裝置。

· 功能安全防護：安全PLC（如SIL 2/3）、安全繼電器、安全傳感器。

二、檢測標準

1. 國際 標準：

· ISO 13849-1（機械安全-控制系統安全相關部件）：PL（性能等級）與MTTFd（平均危險故障間隔時間）要求。

· IEC 62061（功能安全標準）：SIL（安全完整性等級）認證（如SIL 2需滿足≥90%診斷覆蓋率）。

· ISO 12100（機械安全-風險評價與風險減小的設計原則）。

2. 地區標準：

· 中國：GB 5226.1（機械電氣安全）、GB 23821（機械安全防止上下肢觸及危險區的安全距離）。

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

· 美國：ANSI B11.19（機械安全防護裝置性能標準）、OSHA 1910.212（通用機械防護要求）。

3. 行業專用標準：

· 汽車制造：ISO 10218（工業機器人安全防護要求）。

· 注塑機：EN 201（注塑機安全防護規范）。

· 醫療設備：IEC 60601-1（醫用電氣設備安全通用要求）。

三、檢測設備

1. 核心設備：

· 安全激光掃描儀/光幕測試儀：

o 功能：驗證光幕響應時間（≤20 ms）、分辨率（如14 mm光束間距）。

o 型號：SICK microScan3、OMRON F3SG-SR。

· 安全繼電器測試儀：

o 功能：模擬安全回路故障（如觸點粘連），驗證強制斷開機制。

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

· 機械力測試裝置：

o 功能：施加規定力（如EN 1088要求聯鎖裝置耐≥200 N靜力），檢測防護罩抗變形能力。

o 型號：Zwick/Roell AllroundLine。

· 急停按鈕測試儀：

o 功能：測試急停按鈕觸發力（30-70 N）、行程（≥3 mm）及回路切斷時間（≤0.1 s）。

o 型號：Festo MS6-SV。

2. 輔助工具：

· 測距儀：Leica DISTO（測量防護罩與危險區域的安全距離，符合GB 23821）。

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

· EMC測試儀：驗證安全光幕抗干擾能力（如EN ）。

四、檢測流程

1. 驗收前準備：

· 文件審查：核對安全防護設計文件（如風險評價報告、安全回路圖紙）、CE符合性聲明。

· 設備狀態確認：設備斷電并鎖定（LOTO），清除測試區域無關人員。

2. 靜態測試：

· 機械防護檢查：

1. 測量防護罩與危險區域的距離（如旋轉部件：≥120 mm，GB 23821）。

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

· 聯鎖裝置驗證：

3. 打開安全門觸發聯鎖，驗證主電源切斷時間（≤0.1 s，ISO 13849-1）。

4. 模擬聯鎖失效（如短接觸點），測試冗余回路是否強制斷開。

3. 動態測試：

· 急停功能測試：

1. 在設備全速運行中觸發急停按鈕，記錄停機時間（如液壓機沖壓周期內停機≤0.5 s）。

2. 多急停按鈕并聯測試，驗證任一點觸發均能切斷所有動力源。

· 光幕/安全掃描儀測試：

3. 使用測試棒遮擋光幕，驗證設備立即停機（響應時間≤20 ms）。

4. 模擬最小檢測物體（如直徑14 mm），確認光幕分辨率達標。

4. 功能安全測試：

· 安全PLC/SIL驗證：

1. 注入故障（如傳感器信號丟失），驗證系統進入安全狀態（如EN 62061 SIL 2要求故障檢測率≥90%）。

2. 測試安全回路診斷功能（如通道差異監測、周期性自檢）。

5. 環境與抗干擾測試：

· EMC測試：施加30 V/m射頻干擾，驗證安全光幕誤觸發率≤0.01%。

· 溫濕度測試：在-20℃~+55℃環境中運行，確認防護裝置功能正常。

6. 驗收報告與整改：

· 數據記錄：匯總測試結果（如急停響應時間、聯鎖裝置耐受力）。

· 不合格項整改：例如調整防護罩安全距離、更換失效的安全繼電器。

五、費用與周期

1. 費用構成：

· 設備投資：

o 基礎測試工具（測力計、測距儀）：5萬-10萬元。

o 高端設備（安全PLC測試儀、EMC測試系統）：50萬-200萬元。

· 第三方驗收費用：

o 中小型設備（如注塑機）：2萬-8萬元/臺。

o 復雜產線（如汽車焊接線）：20萬-100萬元/項目。

· 認證服務：

o CE機械指令合規性評估（含安全防護）：8萬-25萬元。

o SIL 2功能安全認證：10萬-30萬元。

2. 周期：

· 單機驗收：3-7天。

· 產線驗收（含多設備協同）：2-6周。

· 加急服務：額外支付30%-50%費用，周期縮短30%。

六、實際應用

1. 工業機器人圍欄聯鎖案例：

· 問題：安全門聯鎖裝置被短接，人員進入時機器人未停機。

· 優化：更換為安全繼電器（強制斷開設計），通過EN 1088認證。

2. 沖壓機光幕驗收：

· 場景：光幕響應時間35 ms（要求≤20 ms），導致手部進入危險區后設備未及時停機。

· 改進：升級高速安全控制器，響應時間降至15 ms。

3. 醫療設備安全防護測試：

· 案例：CT機旋轉部件防護罩安全距離不足（實測80 mm→GB 23821要求≥120 mm）。

· 措施：重新設計防護罩布局，通過IEC 60601-1驗收。