快速成形機床 安全防護技術要求

GB 26503—2011

2011-05-12 發布 2012-04-01 實施

1 范圍

本標準規定了快速成形機床的安全防護技術要求。

本標準適用于各類快速成形機床（以下簡稱機床）。

2 規范性引用文件（略）

3 術語和定義

GB/T 14896.7—2004 界定的以及下列術語和定義適用于本文件。

3.1 危險 潛在的傷害源。

3.2 傷害 對健康產生的生理上的損傷或傷害。

3.3 風險 傷害發生概率和傷害發生的嚴重程度的綜合。

3.4 危險區 使人員暴露于危險的機械內部和/或其周圍的任何空間。

3.5 安全防護 使用安全防護裝置保護人員的措施。這些保護措施使人員遠離那些不能合理消除的危險或者通過本質安全設計方法無法充分減小的風險。

3.6 操作者 對機床進行安裝、使用、調整、維護、修理或運輸的人員。

3.7 防護裝置 機器的組成部分，用于提供保護的物理屏障。

3.8 聯鎖裝置 用于防止危險機器功能在特定條件下（通常是指只要防護裝置未關閉）運行的機械、電氣或者其他類型的裝置。

3.9 激光器 主要通過受控受激發射過程產生或放大波長在180nm～1mm 范圍的電磁輻射裝置。

3.10 激光輻射 由激光產品的受控受激發射而產生的波長為180nm～1mm的所有電磁輻射。

3.11 成形材料 專指用于制作快速成形零件的材料。

4 危險一覽表

附錄A 列出了本標準適用范圍的危險，見表A.1。

5 安全防護要求及措施

5.1 一般要求（檢查見7.1）

5.1.1 設計機床確定預定功能、預定用途、預期壽命時，應考慮安全防護措施。機床按規定條件制造、安裝、調試、維護、修理、貯存、運輸和使用時，不應對操作者和環境造成傷害或構成危險。

5.1.2 應通過本質安全方法消除危險或減小風險，包括單獨或組合使用以下措施：

——選用適當的設計；

——選擇人員與機床的交互作用。

5.1.3 對于通過本質安全方法不能避免或充分限制的危險，應采用安全防護裝置加以防護。

5.1.4 對于因安全防護裝置不足而殘留的風險以及某些不能防護的危險，應在危險部位設置警告標志或標牌，還應在使用說明書中說明。

5.2 機械危險及防護（檢查見7.2）

5.2.1 機床的結構布局應確保在預定的工作條件下具備足夠的穩定性，使用時不應存在意外傾覆、跌落或移動的危險。

5.2.2 機床的外露部分不應有可能導致傷害操作者的尖棱、尖角、凸出部分及開口等。

5.2.3 機床的往復運動部件應采取可靠的限位措施。各運動軸應設置可靠的電氣、機械雙重限位裝置，防止造成滑脫、跌落等危險。

5.2.4 加工區采用封閉結構的機床，其成形室應設置聯鎖的門。應確保在防護裝置關閉前機床不能啟動，聯鎖的安全防護裝置的復位不應引發機床的啟動。

5.2.5 聯鎖的防護裝置打開時，機床應停止工作或不能啟動，但溫控、通風及排除加工所產生的有害、有毒、腐蝕性、刺激性的液體、氣體、煙霧和粉塵的功能不應停止。

5.2.6 機床的激光系統、噴頭加熱系統等應有安全防護裝置，防止造成沖擊、振動、跌落、墜落或在高速運動時被甩出的危險。

5.3 安全防護裝置（檢查見7.3）

5.3.1 安全防護裝置應做到：

——滿足所需的機床強度和剛度，性能可靠；

——不應引起任何附加危險（如造成夾傷、剪切等）；

——能牢固可靠地固定。

5.3.2 經常拆卸的安全防護裝置應裝拆方便，其質量應≤6kg，開啟推動力應≤40N，安全防護裝置的安裝高度應為0.5～1.2m。

5.4 控制系統和裝置安全防護（檢查見7.4）

5.4.1 機床的控制系統應確保其功能可靠，應能經受預期的工作負荷和外來影響。控制系統的故障不應導致危險。電氣控制系統的安全要求應符合GB 5226.1—2008的規定。

5.4.2 機床的控制裝置的設置應確保不會引起誤操作和附加的危險。容易出現誤操作的控制裝置在設計上應考慮容錯。

5.4.3 機床應為每種控制功能設置控制器件，每個控制器件只允許對應一種控制方式和工作模式（如自動控制或調整、檢查），也可用其他方式（如代碼控制）進行工作狀態選擇。

5.4.4 機床的每個“啟動”控制器件附近均應設置一個“停止”控制器件。在每個工作或操作位置均應設置緊急停止控制器件。機床的緊急停止控制器件應符合GB 5226.1—2008中10.7的規定。

5.4.5 經常觀察讀數的裝置，其視窗高度一般為0.7～1.7m。不經常使用的讀數裝置，其視窗高度允許為0.3～2.5m。

5.5 電氣危險與防護（檢查見7.5、7.13）

5.5.1 機床的電氣箱（柜）的防護等級應符合GB 5226.1—2008中11.3的一般工業用電柜IP54的規定。

5.5.2 機床的保護聯接電路連續性的檢驗、絕緣電阻試驗及耐壓試驗應符合GB 5226.1—2008中18.2～18.4的規定。

5.5.3 機床的成形室內的電氣設備（包括元器件）應符合GB 5226.1—2008中4.4.3和4.4.6的耐熱、耐腐蝕要求。

5.5.4 機床電源切斷后，電源殘余電壓的防護應符合GB 5226.1—2008中6.2.4的規定。

5.5.5 陽極工作電壓高于5kV的電子器件，應進行X 射線屏蔽。

5.5.6 機床電氣設備的其他安全防護要求應符合GB 5226.1—2008的規定。

5.6 溫度控制安全防護要求（檢查見7.6）

5.6.1 熔融沉積快速成形機床的溫度控制安全防護要求應符合GB 20775—2006中5.6的規定。

5.6.2 以激光為加工能量的快速成形機床的溫度控制安全防護要求應符合GB 25493—2010中5.6的規定。

5.7 滅火安全防護要求（檢查見7.7）

以激光為加工能量的快速成形機床的滅火安全防護要求應符合GB 25493—2010中5.7的規定。

5.8 有害物質防護要求（檢查見7.8、7.14）

5.8.1 應按GB/T 18569.1—2001的規定，采取適當措施排出或回收機床產生的煙霧及成形材料散落在空氣中的顆粒物質。經常產生生產性粉塵的機床，其粉塵濃度不應超過10mg/m3，否則應設置吸塵裝置。應在使用說明書中提出對有害物質濃度的限值以及成形材料在加工過程中產生的煙霧和顆粒物質等濃度的限值。

5.8.2 有害物質識別、驗證的方法應符合GB/T 18569.2—2001的規定。

5.9 激光輻射的安全防護（檢查見7.9）

以激光為加工能量的快速成形機床的激光輻射安全防護應符合GB18490—2001中5.3.1的規定，并應符合GB 25493—2010中5.9的規定。

5.10 噪聲（檢查見7.10）

5.10.1 機床整機噪聲聲壓級不應超過70dB（A）。機床的噪聲測量按GB/T 16769—2008的規定。

5.10.2 機床在運行時不應出現尖叫聲和沖擊聲。

5.11 照明（檢查見7.11）

5.11.1 機床應提供安全工作所需要的照明裝置或在機床上預留照明裝置的接口。

5.11.2 機床照明裝置的電氣安全防護要求應符合GB 5226.1—2008中15.2的規定。

6 使用信息（檢查見7.12）

6.1 1#警示和報警裝置

6.1.1 機床應設有警示、報警作用的裝置。機床的警示、報警等裝置的設計、配置應考慮便于信息的接收。

6.1.2 機床的使用說明書中應對警示、報警等裝置的設置情況說明和檢查規定。

6.2 標志和符號

6.2.1 機床易發生危險的部位（包括防護裝置）應有提示操作者注意的各種安全標志或安全色。安全標志符合GB 2894—2008的規定，安全色應符合GB 2893—2008的規定。

6.2.2 機床的安全標志應安置在醒目位置，固定牢固，顯示清晰，且在機床運行過程中不應被遮擋。

6.2.3 機床的電氣設置標志應符合GB 5226.1—2008中第17章的規定。

6.3 使用說明書

6.3.1 概述

使用說明書中關于安全防護措施的要求應全面、具體，明確提醒操作者可能面臨的危險，并應有安全防范措施和安全防護方法的說明（見6.3.2～6.3.7）。使用說明書的載體應保證經久耐用。

6.3.2 機床的運輸、搬運和貯存信息

機床的運輸、搬運和貯存信息包括：

——機床的安全貯存條件；

——機床的尺寸、質量和質心位置；

——機床的搬運說明（如起吊設備的施力點）；

——機床的包裝安全防護要求及包裝圖示標志。

6.3.3 機床交付試運轉的信息

機床交付試運轉的信息包括：

——機床固定的要求；

——機床裝配安裝要求，如安裝的空間要求等；

——機床動力源的連接說明（包括接地裝置的要求）；

——機床允許的環境條件，如環境溫度、濕度、粉塵和振動等要求。

6.3.4 機床自身的信息

機床自身的信息包括：

——機床產生的噪聲數據；

——機床安全功能的說明和圖表。

以激光為加工能量的快速成形機床的使用說明書/或操作手冊中應包括下列內容：

——在操作機床時，應配戴適用于其激光波長與功率的防護眼鏡。

——用來驅動激光器及其輔助設備的電壓和電流是有危險的。其電源可能包含有電容器組，在設備切斷電源之后，它還可能要持續一段時間才會放電結束。在維修電源時應充分注意。

熔融沉積快速成形機床的使用說明書和/或操作手冊中應包括下列內容：

——在噴頭加熱和進行加工運行時，成形室門不能打開。在非加工狀態或加工完成后，應確保成形室內溫度為安全值時方能打開成形室門。

——提示不同成形材料所需的噴頭溫度和成形室溫度的范圍。

——其他有關機床安全的信息。提供工作壓力、溫度等參數。

6.3.5 機床使用信息

機床使用信息包括：

——機床使用前的準備和檢查的方法；

——機床使用前和使用中的信號指示、安全標志、警告裝置和安全防護裝置的說明；

——機床啟動及運行過程中的操作程序、方法、注意事項以及易出現的誤操作和防范措施；

——機床運行中可能出現的危險情況；

——機床運行中安全狀況的監測和記錄。

6.3.6 機床維修信息

機床維修人員的安全防護技術要求。

6.3.7 有害物質的處理和排放信息

在機床使用說明書中應提醒用戶：在加工過程中產生的有害物質處理和排放應在國家和地方相關法規允許的范圍內進行。對有害物質處理和排放的必備附件的安裝、使用應予說明。

7 安全防護要求的檢查

機床的安全防護要求可通過檢查、試驗等進行檢驗。檢查可通過目測、手動檢查及測量等方式實施。試驗則是按照一定的方法，通過儀器測量相應指標數據，得出定性和定量結論（試驗中應有檢查內容）。

7.1 一般檢查（安全防護要求見5.1）

通過安全分析、安全評估等檢查機床是否達到了安全設計的要求以及安全措施是否合理。

7.2 機械危險及防護的檢查（安全防護要求見5.2）

7.2.1 機床及其部件安裝是否穩固、安全可靠。

7.2.2 機床易接觸到的部分是否平整，是否有尖棱、尖角、毛刺等。

7.2.3 機床往復運動部件是否采取了可靠的限位措施；各運動軸（電動）除電氣限位措施外，是否同時采取了可靠的機械限位措施。

7.2.4 采用封閉結構的機床，其成形室是否設置了聯鎖的門。

7.2.5 機床聯鎖防護功能的檢查重復三次無故障。

7.2.6 機床激光系統、噴頭加熱系統等是否設置了安全防護裝置。

7.3 安全防護裝置的檢查（安全防護要求見5.3）

7.3.1 機床安全防護裝置的設置是否合理，其本身剛性、強度、可安裝性等是否符合要求，是否增加了附加危險。

7.3.2 經常拆卸的安全防護裝置的質量、開啟力及安裝高度是否符合要求。

7.4 控制系統和裝置的安全防護檢查（安全防護要求見5.4）

7.4.1 機床控制系統功能是否可靠，能否經受預期的工作負荷和外來影響?？刂葡到y的故障是否會導致危險。

7.4.2 機床易出現誤操作的控制器件是否進行了容錯設計。是否采取了防止意外啟動的措施。

7.4.3 機床的工作狀態的控制器件是否一個位置對應一種控制方式或工作模式。

7.4.4 機床“啟動”、“停止”器件及急停器件的設置是否正確；機床的急停器件能否實現預定功能。

7.4.5 機床讀數裝置的視窗高度是否符合要求。

7.5 電氣安全檢查（安全防護要求見5.5）

7.5.1 機床電氣箱（柜）的防護等級是否符合要求。

7.5.2 機床電氣箱（柜）的接地電阻、電路間的絕緣電阻及耐壓是否符合要求。

7.5.3 成形室內的電氣設備是否為具有耐熱、耐腐蝕要求的產品。

7.5.4 機床電源是否采取了殘余電壓防護措施，需要屏蔽的裝置是否得到有效屏蔽。

7.5.5 機床其他電氣設備是否符合GB 5226.1—2008的規定。

7.6 溫度控制安全防護檢查（安全防護要求見5.6）

按要求檢查機床的溫度控制功能。

7.7 滅火系統安全防護檢查（安全防護要求見5.7）

按要求檢查機床的滅火功能。

7.8 有害物質安全防護檢查（安全防護要求見5.8）

需進行排放或回收的有害物質是否有相應的附件或措施；粉塵、煙霧濃度是否符合要求；使用說明書中是否對相關要求作出提示。

7.9 激光輻射的安全防護檢查（安全防護要求見5.9）

7.9.1 機床使用說明書是否對激光輻射安全防護管理措施、生產、檢修等技術規范作了說明和規定。

7.9.2 機床隔離激光光束的措施是否建立，技術措施及裝置是否適用、合理及齊全。

7.9.3 人員進入危險區的防護措施是否有效。

7.10 噪聲檢查（安全防護要求見5.10）

機床噪聲聲壓級是否≤70dB（A），機床運行中是否有尖叫聲和沖擊聲。

7.11 照明檢查（安全防護要求見5.11）

7.11.1 機床上是否提供了所需要的照明裝置或相應的接口。

7.11.2 機床上照明裝置是否符合安全要求。

7.12 使用信息的檢查（安全防護要求見第6 章）

7.12.1 機床信號、警告裝置、安全標志和符號等是否完善。

7.12.2 機床各類安全標志和符號等是否安裝牢固、內容清晰可見。

7.12.3 機床使用說明書是否對機床的危險、防護措施及環保要求作了明確說明。

7.12.4 機床使用說明書載體是否能經久耐用。

7.12.5 機床使用說明書中是否提供了不同成形材料的加熱溫度和成形室溫度范圍。

7.12.6 機床使用說明書提供的信息是否齊全、準確。

7.13 電氣安全試驗（安全防護要求見5.5）

機床應按GB 5226.1—2008的規定作如下試驗：

a）保護聯接電路連續性的檢驗應按GB 5226.1—2008中18.2的規定進行。

b）絕緣電阻試驗應按GB 5226.1—2008中18.3的規定進行。

c）耐壓試驗應按GB 5226.1—2008中18.4的規定進行。

7.14 有害物質檢測（型式檢驗，安全防護要求見5.8）

按GB/T 18569.1～18569.2—2001 進行試驗。

附錄A

（資料性附錄）

與本標準有關的危險一覽表

根據快速成形機床的具體情況列出與本標準有關的危險情況一覽表，見表A.1。

表A.1 危險一覽表