该标准是EN ISO 13856系列标准的第三部分,也是最后一部分。它完成了对压敏保护装置(PSPDs)的全面覆盖。第3部分专门针对那些不属于“垫/地板”或“边缘/条”范畴的压敏装置,为各种特殊形式的设计提供了灵活但严格的要求。
其核心目的是规定这些“其他”压敏装置在设计、制造和测试方面的安全要求,确保当它们的敏感表面受到特定压力时,能可靠地发出信号,触发机器的保护功能(如停止危险运动)。
核心功能与应用场景
功能:这些装置通常被设计用来检测在特定方向或特定点上的力或位移。当外力达到预设的触发阈值时,它们会产生一个开关信号,并发送到机器的安全控制系统。
涵盖的设备类型:
压敏凸起:通常是一个局部突出的传感器,用于检测碰撞,例如安装在移动的AGV(自动导引车)前端。
压敏板:可能是较小面积的刚性或柔性板,用于检测特定区域的按压。
压敏线:一种柔性的线状传感器,可以围绕或穿过一个区域进行保护,当被牵拉或压迫时触发。
类似装置:其他任何工作原理类似但不属于前两部分的压敏装置。
典型应用:
AGV(自动导引车):在车辆前端或四周安装压敏凸起或缓冲器,在发生碰撞时立即停车。
协作机器人:在机械臂表面覆盖压敏皮肤或安装压敏板,实现全身碰撞检测。
特殊机器:用于保护非标准形状的危险区域,其中无法使用标准的垫或边缘。
区域防护:使用压敏线来围出一个虚拟防护区域,当线被触碰或拉动时触发。
关键要求与内容详解
EN ISO 13856-3 的核心要求与系列标准的前两部分一脉相承,都强调安全性、可靠性和抗故障能力,但其应用对象更加多样。
1. 设计与构造要求
激活力与行程:根据装置的预期用途,规定其最大允许的激活力(触发力)和激活行程(位移量)。设计必须确保其足够灵敏,能及时触发以防止伤害。
方向敏感性:明确装置在哪个方向或哪些方向上受力时应该触发。例如,一个压敏凸起可能主要对来自前方的碰撞敏感。
环境适应性:装置必须能抵抗其预期工作环境的影响,包括:
机械应力:冲击、振动、反复触发。
化学物质:油、水、清洁剂。
温度与湿度:在指定范围内正常工作。
电气接口:提供可靠的开关信号(通常是干触点),便于集成到安全控制电路中。
2. 性能与安全要求(核心)
抗故障能力:这是所有安全功能装置的核心。设计必须确保单一故障(如断线、短路、内部元件损坏)不会导致安全功能丧失,并且该故障必须能够被检测到。
这通常通过使用具有监控功能的安全电路来实现,该电路能检测线路的“开路”和“短路”状态。
自我监控:高安全等级的装置可能具备持续自我诊断的功能。
与控制系统的集成:必须连接到符合EN ISO 13849-1要求的安全控制系统中。该控制系统的性能等级(PL)必须与风险评估确定的风险等级相匹配。
重置功能:触发后,通常需要手动重启。机器不能自动恢复运行,必须由操作员在确认安全后手动复位,防止自动重启带来的危险。
3. 测试与验证要求
标准规定了一系列测试来验证装置的可靠性,包括:
功能测试:验证其激活力、行程和释放力是否符合规定。
耐久性测试:模拟整个生命周期的使用,进行数万次甚至数百万次的触发循环,确保不会因疲劳而失效。
环境测试:测试其在极端温度、湿度、以及接触液体后的性能。
机械强度测试:测试其抗冲击、抗过载(例如,被叉车碾压)、抗弯曲的能力。
电气安全测试:验证绝缘性能和耐压强度。
故障模拟测试:人为引入各种故障(如切断信号线、短路输出),验证装置和控制系统的反应是否能转入安全状态。
4. 信息要求
制造商必须提供详尽的信息,包括:
安装说明:如何正确机械安装和电气连接。
技术规格:明确的激活力、行程、操作方向、环境等级(IP等级)、温度范围。
安全完整性:声明其能够达到的性能等级(PL)或类似指标。
维护和测试程序:指导用户如何进行日常功能检查。
连接示意图:说明如何将其集成到安全控制回路中。
与第1、2部分的关系与总结
EN ISO 13856 系列的三部分共同构成了压敏保护装置的完整标准体系:
| 特性 | 第1部分:压敏垫/地板 | 第2部分:压敏边缘/条 | 第3部分:压敏凸起/板/线 | 
|---|---|---|---|
| 形态 | 大面积、平面 | 线性、长条状 | 多样化、定制化 | 
| 主要应用 | 区域保护(地面) | 边缘保护(移动部件) | 点、线、面及特殊形式保护 | 
| 典型例子 | 安全地垫 | 安全门边 | AGV防撞条、机器人触觉皮肤 | 
重要性总结:
EN ISO 13856-3:2013 的重要性在于它为创新和特殊形式的安全装置提供了标准化的安全框架。它确保了即使是为特定应用而设计的、非标准的压敏保护装置,也必须经过严格的验证和测试,使其可靠性与常见的压敏垫和压敏边缘处于同一高水平。
对于设计AGV、协作机器人或特殊自动化设备的制造商来说,该标准是确保其产品安全并符合 欧盟机械指令 等法规要求bukehuoque的技术依据。它使得技术进步与人员安全得以同步发展。