我们来对 EN ISO 10821:2005/A1:2009 这项关于工业缝纫机安全的重要标准进行具体而深入的阐述。
一、 标准概览与定位
标准全称: EN ISO 10821:2005/A1:2009 - Industrial sewing machines - Safety requirements for sewing machines, units and systems
中文翻译: 《工业缝纫机 - 缝纫机、单元和系统的安全要求》
标准类型: 这是一项C类标准(特定机器安全标准)。
法律地位: 作为欧洲协调标准,它提供了符合欧盟《机械指令》(2006/42/EC)基本健康与安全要求的推定符合性。是工业缝纫机产品获得CE标志、进入欧洲市场的强制性要求。
适用范围: 该标准适用于工业用缝纫机及其辅助设备和集成系统。这包括但不限于:
各类工业平缝机、包缝机、绷缝机、特种缝纫机。
自动缝纫单元(如带有自动抬压脚、剪线、停针装置的机器)。
由多台缝纫机组成的缝纫系统或生产线。
版本说明:
EN ISO 10821:2005 是标准的主体。
A1:2009 是2009年发布的第1号修正案,它对原标准进行了重要的更新和修订,主要强化了控制系统的安全要求。因此,当前有效的完整版本是 EN ISO 10821:2005+A1:2009。
二、 核心目标与原则
该标准的根本目标是通过设计和防护,最大限度地减少工业缝纫机在调试、操作、维护和清理过程中,对操作者造成的各类风险。其核心危险是针刺伤害和机械卷入。
其遵循 “本质安全设计 - 防护装置 - 使用信息” 的层级化安全原则,并特别强调控制系统的安全可靠性(这是A1:2009修正案的重点)。
三、 主要危险与对应安全要求详解
标准系统地识别了工业缝纫机的所有可预见危险,并规定了详细的技术措施。
1. 机械危险 - 针刺伤害与卷入 (主要危险)
危险描述: 操作者的手指在送料时被缝针刺伤,或被针杆、挑线杆等运动部件卷入。
安全要求:
固定式防护罩: 用于覆盖非操作区域的风险(如皮带轮、皮带)。
联锁式防护罩: 用于覆盖需要频繁接近的区域(如旋梭区域)。当罩盖打开时,机器必须停止(见下文控制系统要求)。
防护装置: 必须提供防护装置,尽可能覆盖针杆和机针区域,同时允许线迹形成和观察。
压脚: 压脚应能牢固地固定工件,防止其意外移动导致手滑向机针。
2. 机械危险 - 启动与意外操作
危险描述: 意外启动或踏板被意外踩下导致机器突然动作。
安全要求:
踏板防护: 脚踏控制器(踏板)必须配备防护装置,防止被掉落的物体意外激活。
双手控制(如适用): 对于某些高风险自动化单元,可能需要双手控制来启动一个循环。
3. 控制系统安全可靠性 (A1:2009修正案核心)
这是现代安全标准的核心,也是A1:2009修正案着重强化的部分。
安全要求:
性能等级(PL): 所有安全相关控制功能(如联锁防护罩、紧急停止)的控制电路必须依据EN ISO 13849-1标准达到指定的性能等级(PLr)。
典型要求: 对于像联锁防护罩这样的功能,通常要求达到 PL c 或 PL d 等级。
安全完整性: 必须使用经过认证的安全组件(如安全继电器、安全PLC)来构建安全回路,确保即使发生单一故障,安全功能也不会失效。这意味着不能再使用普通的继电器或PLC输出点来直接控制安全功能。
重启功能: 当联锁防护罩关闭后,机器不能自动重启,必须通过一个单独的启动命令(如轻踩踏板)才能重新运转。
4. 紧急停止装置
要求: 必须在操作者易于触及的位置设置符合EN ISO 13850要求的紧急停止装置。急停按钮必须易于识别(红色蘑菇头按钮、黄色背景),触发后必须自锁,只有手动复位后才能重启机器。
5. 噪声与振动
要求: 制造商必须通过测量确定机器的声功率级和发射声压级,并在技术文件中声明这些值。鼓励通过设计降低噪声。同样,需要测量并声明手传振动值。
6. 人机工程学
要求: 机器设计应考虑操作者的舒适性,尽量减少不良姿势和疲劳,例如提供高度可调的机台或座椅。
7. 使用信息
要求: 制造商必须提供详尽的使用说明书,至少包括:
安全操作、调试和穿线程序。
清洁和维护说明,特别是严格的“上锁/挂牌”(LOTO)程序。在清理梭芯、旋梭或进行任何维护前,必须切断电源并上锁。
所有残留风险的明确告知(如更换机针时的刺伤风险)。
所需的个人防护装备(PPE)建议(如防刺穿手套、护目镜)。
四、 A1:2009修正案的主要影响
A1:2009的发布,标志着对工业缝纫机安全要求的显著提升,其核心影响在于:
从“经验性”到“量化性”: 旧标准可能只要求“联锁装置应可靠”。新标准要求通过EN ISO 13849-1进行量化评估,必须证明安全回路能够达到指定的性能等级(PL),这涉及对架构、诊断覆盖率、MTTFd(平均危险失效时间)、共因失效等的计算和验证。
技术升级强制化: 它强制制造商升级其控制系统,淘汰普通继电器/PLC控制安全功能的设计,转而采用安全继电器、安全PLC或经过认证的安全模块。
提高了符合性门槛: 制造商必须进行更严格的测试和文档工作,以证明其控制系统符合新的安全性能等级要求。
总结
EN ISO 10821:2005+A1:2009 是一部全面且现代化的工业缝纫机安全标准。它不仅涵盖了传统的机械防护,更重要的是通过A1:2009修正案引入了对控制系统安全可靠性的量化要求。
其核心思想是:工业缝纫机的安全不再仅仅依赖于一个物理的联锁开关,而是依赖于一个从传感器(开关)到控制器(安全继电器)再到执行器(接触器)的、整个回路都具有高可靠性的“安全链”。
对于制造商,这意味着必须采用更高标准的设计和组件;对于使用者,这意味着设备本身提供了更 intrinsic(内在的)、更可靠的安全保护。但无论如何,操作者的安全意识、正确的操作习惯以及维护时的严格 LOTO 程序,始终是安全链条中bukehuoque的一环。
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