（高清版）GBT 41348-2022 機(jī)械安全 雙手操縱裝置技術(shù)條件

機(jī)械安全雙手操縱裝置技術(shù)條件2022-03-09發(fā)布I 2規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14技術(shù)要求 24.1一般要求 24.2安全要求 24.3環(huán)境適應(yīng)性 34.4機(jī)械性能 34.5電氣性能 35試驗(yàn) 35.1安全要求試驗(yàn) 35.2環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn) 45.3機(jī)械性能試驗(yàn) 45.4電氣性能試驗(yàn) 46使用信息 56.1一般要求 56.2外殼標(biāo)識(shí) 56.3使用說(shuō)明書 5附錄A(資料性)元件B?值和Blop值的計(jì)算或估計(jì) 6參考文獻(xiàn) 8Ⅲ本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由全國(guó)機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC208)提出并歸口。本文件起草單位：華測(cè)檢測(cè)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司、蘇州中創(chuàng)鋁業(yè)有限公司、合肥大族科瑞達(dá)激光設(shè)備有限公司、福建省閩旋科技股份有限公司、廈門中集信檢測(cè)技術(shù)有限公司、焙之道食品(福建)有限公司、浙江武精機(jī)器制造有限公司、福建愛(ài)潔麗日化有限公司、浙江佛爾泰智能設(shè)備有限公司、永康市東旭梯業(yè)有限公司、中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心、臺(tái)州龍江化工機(jī)械科技有限公司、佛山市順德區(qū)萬(wàn)怡家居用品有限公司、皮爾磁電子(常州)有限公司、四川蜀興優(yōu)創(chuàng)安全科技有限公司、南京林業(yè)大學(xué)、中汽認(rèn)證中心有限公司、南京理工大學(xué)、蘇州安高智能安全科技有限公司、廣東長(zhǎng)盈精密技術(shù)有限公司、江蘇強(qiáng)凱檢測(cè)有限公司、廣東鴻鋼智能裝備有限公司、義烏市老金模具有限公司、立宏安全設(shè)備工程(上海)有限公司、廣東全偉工業(yè)科技有限公司、棗莊市恒祥紙制品有限公司、廣東利英智能科技有限公司、平湖李挺機(jī)械制造有限公司、西安晶中生科技有限公司、廣東當(dāng)家人智能電器有限公司、陜西泛標(biāo)軟件有限公司、廣東康鑫新材料有限公司、西安新林達(dá)數(shù)字科技有限公司、廣東雪瑩電器有限公司、浙江協(xié)美科技有限公司、廣東慶合科技有限公司、泉州市標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)、九思檢測(cè)技術(shù)(廣東)有限公司。黃之炯、劉國(guó)祥、徐志堅(jiān)、吳向亮、胡林有、居榮華、張忠芊、朱斌、鄭德燦、程紅兵、沈德紅、劉攀超、機(jī)械領(lǐng)域安全標(biāo)準(zhǔn)體系由以下幾類標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成?！狝類標(biāo)準(zhǔn)(基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn)),給出適用于所有機(jī)械的基本概念、設(shè)計(jì)原則和一般特征?！狟類標(biāo)準(zhǔn)(通用安全標(biāo)準(zhǔn)),涉及機(jī)械的一種安全特征或使用范圍較寬的一類安全裝置：——C類標(biāo)準(zhǔn)(機(jī)械產(chǎn)品安全標(biāo)準(zhǔn)),對(duì)一種特定的機(jī)器或一組機(jī)器規(guī)定出詳細(xì)的安全要求的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)GB/T15706,本文件屬于B2類標(biāo)準(zhǔn)。本文件尤其與下列與機(jī)械安全有關(guān)的利益相關(guān)方有關(guān)：——機(jī)器制造商；——健康與安全機(jī)構(gòu)。其他受到機(jī)械安全水平影響的利益相關(guān)方有：——機(jī)器使用人員；——機(jī)器所有者；——服務(wù)提供人員；——消費(fèi)者(針對(duì)預(yù)定由消費(fèi)者使用的機(jī)械)。上述利益相關(guān)方均有可能參與本文件的起草。此外，本文件預(yù)定用于起草C類標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)。本文件規(guī)定的要求可由C類標(biāo)準(zhǔn)補(bǔ)充或修改。對(duì)于在C類標(biāo)準(zhǔn)的范圍內(nèi)，且已按照C類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和制造的機(jī)器，優(yōu)先采用C類標(biāo)準(zhǔn)中的要求。1機(jī)械安全雙手操縱裝置技術(shù)條件本文件規(guī)定了雙手操縱裝置的技術(shù)要求、試驗(yàn)和使用信息。本文件適用于通過(guò)同時(shí)按壓兩個(gè)按鈕實(shí)現(xiàn)安全功能的雙手操縱裝置。本文件不適用于氣動(dòng)、液壓閥式雙手操縱裝置。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T2423.7環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)Ec:粗率操作造成的沖擊(主要用于設(shè)備型樣品)GB/T2423.22環(huán)境試驗(yàn)第2部分：試驗(yàn)方法試驗(yàn)N:溫度變化GB/T4208—2017外殼防護(hù)等級(jí)(IP代碼)GB/T14048.1—2012低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第1部分：總則GB/T14048.5—2017低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備第5-1部分：控制電路電器和開關(guān)元件機(jī)電式控制電路電器GB/T15706—2012機(jī)械安全設(shè)計(jì)通則風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與風(fēng)險(xiǎn)減小GB/T19671—2005機(jī)械安全雙手操縱裝置功能狀況及設(shè)計(jì)原則3術(shù)語(yǔ)和定義GB/T15706—2012和GB/T19671—2005界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。雙手操縱裝置two-handcontroldevice;THCD需要用雙手同時(shí)操作才能啟動(dòng)和維持機(jī)器危險(xiǎn)動(dòng)作，以此為該裝置的操作人員提供保護(hù)措施的控制裝置。注：雙手操縱裝置結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1。2標(biāo)引序號(hào)說(shuō)明：1——按鈕；2——操控箱。圖1雙手操縱裝置結(jié)構(gòu)示意平均危險(xiǎn)失效周期數(shù)meancyclestodangerousfailureBlop直到10%的元件發(fā)生危險(xiǎn)失效的平均循環(huán)次數(shù)。注：元件可以是機(jī)械元件、機(jī)電元件、氣動(dòng)元件或液壓元件。4技術(shù)要求4.1一般要求雙手操縱裝置的按鈕應(yīng)動(dòng)作靈活，不應(yīng)有卡滯現(xiàn)象。手能夠觸及的部位應(yīng)無(wú)銳邊、尖角或可能導(dǎo)致受傷的粗糙表面。雙手操縱裝置應(yīng)配套相應(yīng)的安全控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)預(yù)定的同時(shí)操縱或同步操縱功能，見(jiàn)4.2安全要求帶支架的雙手操縱裝置距離地面或站立面的高度應(yīng)不低于1100mm。雙手操縱裝置的兩個(gè)按鈕之間的內(nèi)緣距離應(yīng)為550mm～600mm。如采用異向操作、蓋板、形狀等措施(見(jiàn)GB/T19671—2005中附錄A)防止雙手操縱裝置被棄用，兩個(gè)按鈕之間的內(nèi)緣距離應(yīng)不小雙手操縱裝置的按鈕應(yīng)是自復(fù)位按鈕。按鈕的觸點(diǎn)單元應(yīng)至少包括一個(gè)常開觸點(diǎn)。符合GB/T19671—2005中的ⅢA型的每個(gè)按鈕宜采用一個(gè)常開觸點(diǎn)開關(guān)。符合GB/T19671—2005中的ⅢC型的兩個(gè)操縱按鈕，每個(gè)按鈕都宜包含一個(gè)常閉觸點(diǎn)開關(guān)和一個(gè)常開觸點(diǎn)開關(guān)。其中常閉觸點(diǎn)開關(guān)應(yīng)采用直接斷開結(jié)構(gòu)。34.2.2平均危險(xiǎn)失效周期數(shù)(Biop)雙手操縱裝置的Blop值應(yīng)不少于100000次。4.2.3防止棄用和意外操作應(yīng)通過(guò)采用異向操作、蓋板、形狀等措施最小化棄用和意外操作的可能性。注：GB/T19671—2005中附錄A給出了相關(guān)措施的示例。4.3環(huán)境適應(yīng)性雙手操縱裝置的部件、裝置和元件的選擇、裝配、連接和防護(hù)應(yīng)使其在預(yù)期的工作條件和環(huán)境影響下能夠正確地運(yùn)行。雙手操縱裝置在以下條件下應(yīng)能正常工作：——最高溫度為40℃時(shí)，空氣的相對(duì)濕度不超過(guò)50%,在較低的溫度下可以允許有較高的相對(duì)濕度，例如20℃時(shí)達(dá)90%。對(duì)由于溫度變化偶爾產(chǎn)生的凝露應(yīng)采取特殊的措施。4.4機(jī)械性能在預(yù)定的使用過(guò)程中，雙手操縱裝置應(yīng)具備足夠的抗振、抗沖擊和抗跌落的性能，防止因振動(dòng)、沖擊和跌落引起安全功能喪失。4.5電氣性能雙手操縱裝置按GB/T14048.1—2012中的8.3.3.4進(jìn)行耐壓試驗(yàn)后，應(yīng)無(wú)擊穿，無(wú)飛弧。4.5.2電氣間隙和爬電距離污染等級(jí)3級(jí)。電氣間隙和爬電距離的最小值應(yīng)符合GB/T14048.1—2012中表13和表15給出的要求。4.5.3外殼防護(hù)等級(jí)雙手操縱裝置的外殼防護(hù)等級(jí)應(yīng)至少為IP65。5試驗(yàn)5.1安全要求試驗(yàn)5.1.1結(jié)構(gòu)要求試驗(yàn)檢查結(jié)構(gòu)原理圖。結(jié)構(gòu)應(yīng)符合4.2.1的要求。按照GB/T19671—2005中附錄A進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果應(yīng)滿足4.2.1的要求。5.1.2平均危險(xiǎn)失效周期數(shù)(Biop)隨機(jī)抽取不少于10個(gè)測(cè)試對(duì)象，按照GB/T14048.5—2017中附錄C的要求做耐久性試驗(yàn)，直至4有10%數(shù)量的測(cè)試對(duì)象發(fā)生失效，此時(shí)的周期數(shù)即為Bo,Bl?值的計(jì)算見(jiàn)附錄A?？刹捎靡韵路绞酱_定Blop值：a)假定產(chǎn)生危險(xiǎn)的失效率為50%,則可將B值加倍得到Blop值：Blop=2B?;b)通過(guò)對(duì)未通過(guò)測(cè)試的對(duì)象進(jìn)行分析并確定潛在危險(xiǎn)失效的百分比確定Blop值。Blop值應(yīng)符合4.2.2的要求。5.1.3防止棄用和意外操作目視觀察按鈕的設(shè)計(jì)和布置是否為異向操作、是否有蓋板和擋板等，并按照GB/T19671—2005中附錄A進(jìn)行測(cè)量。5.2環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)雙手操縱裝置通電運(yùn)行應(yīng)在以下條件下，依據(jù)GB/T2423.22中試驗(yàn)Nb進(jìn)行試驗(yàn)：——試驗(yàn)溫度：低溫為-10℃±2℃,高溫為55℃±2℃;——試驗(yàn)循環(huán)次數(shù)：2次；——溫度變化速率：3℃/min±0.6℃試驗(yàn)完成后雙手操縱裝置安全功能不應(yīng)喪失。5.3機(jī)械性能試驗(yàn)雙手操縱裝置應(yīng)按照以下要求進(jìn)行試驗(yàn)：——頻率范圍：10Hz～500Hz,對(duì)數(shù)上升和返回；——持續(xù)2h,10個(gè)掃描周期，1oct/min;——最大峰值振幅：0.35mm(從峰值至峰值0.7mm);試驗(yàn)期間，閉合的觸點(diǎn)不應(yīng)打開，打開的觸點(diǎn)(如適用)不應(yīng)閉合，鎖閂機(jī)構(gòu)不應(yīng)鎖住。檢測(cè)裝置應(yīng)能檢測(cè)任意大于0.2ms的觸點(diǎn)的打開或閉合。雙手操縱裝置應(yīng)在靜止位置上進(jìn)行試驗(yàn)，并在相應(yīng)的軸的兩個(gè)方向上承受15g沖擊，持續(xù)時(shí)間試驗(yàn)期間，閉合的觸點(diǎn)不應(yīng)打開，打開的觸點(diǎn)(如適用)不應(yīng)閉合，鎖閂機(jī)構(gòu)不應(yīng)鎖住。檢測(cè)裝置應(yīng)能檢測(cè)任意大于0.2ms的觸點(diǎn)的打開或閉合。雙手操縱裝置按GB/T2423.7進(jìn)行高度為1m的跌落試驗(yàn)后，功能應(yīng)滿足4.4的要求。5.4電氣性能試驗(yàn)5.4.1耐壓試驗(yàn)?zāi)蛪涸囼?yàn)按GB/T14048.1—2012中8.3.3.4進(jìn)行，工頻耐壓試驗(yàn)的電壓值(交流電有效值)為51890V,時(shí)間為1s。雙手操縱裝置的同極端子間的耐電壓測(cè)試條件：AC2500V,50/60Hz,lmin。各端子與地面間的耐電壓測(cè)試條件：AC2500V,50/60Hz,lmin。試驗(yàn)應(yīng)無(wú)擊穿，無(wú)飛弧。5.4.2電氣間隙和爬電距離應(yīng)按照GB/T14048.1—2012附錄G的規(guī)定進(jìn)行電氣間隙和爬電距離的測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)滿足5.4.3外殼防護(hù)等級(jí)應(yīng)按照GB/T4208—2017的13.4和14.2.5的規(guī)定進(jìn)行外殼防護(hù)等級(jí)測(cè)試，試驗(yàn)后殼內(nèi)應(yīng)無(wú)明顯的灰塵沉積，防水應(yīng)滿足GB/T4208—2017的14.3的要求。6使用信息6.1一般要求提供給使用者的信息及其表述方式應(yīng)符合GB/T15706—2012中6.4的要求。6.2外殼標(biāo)識(shí)雙手操縱裝置應(yīng)進(jìn)行永久性清晰標(biāo)記。在雙手操縱裝置的外殼(或外包裝)上，應(yīng)通過(guò)標(biāo)識(shí)至少給出以下信息：——制造商名稱或商標(biāo)；——產(chǎn)品名稱；——生產(chǎn)日期；——IP防護(hù)等級(jí)；——電氣參數(shù)；——執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)。6.3使用說(shuō)明書使用說(shuō)明書應(yīng)至少包括以下內(nèi)容：a)制造商名稱與完整地址；b)產(chǎn)品名稱及型號(hào)；c)外形尺寸；d)結(jié)構(gòu)原理示意圖；f)雙手操縱裝置的一般性描述與其應(yīng)用場(chǎng)合；g)雙手操縱裝置的裝配、安裝和連接指示；h)安裝應(yīng)遵循的標(biāo)準(zhǔn)；i)電氣參數(shù)(額定電壓、電流等);j)故障特征描述(如有需要)。6GB/T41348—2022(資料性)元件B?值和Biop值的計(jì)算或估計(jì)A.1概述B??值表示的是有10%元件失效時(shí)的周期數(shù)，該值廣泛應(yīng)用于描述元件的可靠性和壽命。本附錄給出了用于計(jì)算或估計(jì)單個(gè)元件B??和Blop值的方法。對(duì)于急停裝置的元件(如機(jī)電元件、氣動(dòng)元件和液壓元件等),由于樣品數(shù)量龐大難以計(jì)算所有樣品的失效周期數(shù)，在多數(shù)時(shí)候，這類元件的制造商會(huì)根據(jù)可靠性計(jì)算方法假定元件的失效時(shí)間符合威布爾分布。A.2威布爾分布威布爾分布是隨機(jī)變量分布之一，利用概率值推導(dǎo)出其分布參數(shù)，被廣泛應(yīng)用于壽命試驗(yàn)。威布爾分布在壽命數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用最為廣泛，其故障密度分布函數(shù)見(jiàn)公式(A.1)?！?A.1)F(t)故障密度分布函數(shù)；t——故障時(shí)間；t?——試驗(yàn)起始點(diǎn)或原點(diǎn)；η——特征壽命或尺度函數(shù)；β——斜率或形狀參數(shù)；e——自然常數(shù)。注：自變量t在不同的場(chǎng)合有不同的意義，如時(shí)間、距離、試驗(yàn)循環(huán)或機(jī)械應(yīng)力等。形狀參數(shù)不同的威布爾分布密度函數(shù)的形式是不同的，這使得威布爾分布與其他分布模型相比，能夠擬合很多的壽命數(shù)據(jù)。F(t)定義了在時(shí)間t發(fā)生故障的一組部件的累計(jì)概率，則1-F(t)為沒(méi)有發(fā)生的故障概率，可用可A.3B??值的計(jì)算方法B??值壽命可以通過(guò)威布爾累積的概率密度分布函數(shù)公式(A.1)求得。設(shè)t。為分布原點(diǎn)，即t?=0,得