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激光加工机械安全要求（GB/T18490-2001）【发布日期】2002-06-01【实施日期】2002-06-01前言本标准的第5章、第6章、第7章、第8章为强制性的，其余为推荐性的。本标准等效采用了ISO11553：1996《机械安全激光加工机械安全要求》，结合国内具体情况，有以下几点改变：1．在标准的技术要素方面，删去了原标准的附录A“防护装置”，因为其内容包含在根据IEC国际标准IEC60825-4：1997《激光产品的安全第4部分：激光防护装置》制定的另一个国家标准中。2．在标准的概述要素方面，删去了原标准的引言，因为该引言说明的是欧洲机械安全标准的情况，与本标准技术内容关系不大，故将其删去；同时将引言中有关适用范围的部分移至第1章“范围”中。3．在标准的一般要素方面，根据国内具体情况，将标准名称修改为《激光加工机械安全要求》；将原“引用标准”一章中所列的标准修改为相应的国家标准。因此，在本标准的正文中有关的地方在文字叙述上都做了相应的修改。4．在标准的修充要素方面，删去了原提示的附录D：“参考文献”。本标准的附录A和附录B是提示的附录。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由北京光电技术研究所归口。本标准负责起草单位：国家激光器件质量监督检验中心；参加起草单位：北京光电技术研究所、北京吉普汽车有限公司。本标准主要起草人：王世孝、吴爱平、卢永红、李严。ISO前言国际标准化组织（ISO）是各国家标准组织（ISO成员）的世界性联合体。国际标准的制定工作一般是由ISO技术委员会完成的。每一个成员组织只要对技术委员会确定的项目感兴趣，都有权派代表参加该技术委员会。与ISO有联系的国际组织、政府机构与非官方组织，也可参与其工作。在电工标准化的所有方面，ISO与国际电工委员会（IEC）进行密切的合作。为技术委员会所采纳的国际标准草案要分发给各成员组织以便投票表决。在投票的成员团体中至少得有75%的成员投赞成票，该草案才可作为国际标准出版。国际标准ISO11553是由ISO/TC172：“光学与光学仪器”中的SC9：“光电系统”，欧洲标准化委员会CEN/TC123：“激光器和激光有关的设备”以及IEC/TC76：“激光设备”合作共同制定的。附录A是本标准的一部分。附录B、附录C和附录D是提示的附录。1范围本标准提出了有关激光加工机械的危险，规定了与辐射危险及被加工物料危险有关的安全要求，并规定了这类设备的制造者应该提供的资料。本标准适用于用激光对材料进行加工的机械。本标准不适用于特意为下列应用制造的激光产品或者包含激光产品的设备：——照相平板印刷术（photolithography）；——立体光刻照相术（stereolithography）；——全息术（holography）；——医学应用（medicalapplications（perIEC60601-2-22））；——数据存储（datestorage）。2引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GB2893—1982安全色GB2894—1996安全标志（neqISO3864：1984）GB/T5226.1—1996工业机械电气设备第一部分：通用技术条件（eqvIEC60204-1：1992）GB7247—1995激光产品的辐射安全、设备分类、要求和用户指南（idtIEC60825：l984）GB/T15706.1—1995机械安全基本概念与设计通则第1部分：基本术语、方法学（eqvISO/TR12100-1：1992）GB/T15706.2—1995机械安全基本概念与设计通则第2部分：技术原则与规范（eqvISO/TR12100-2：1992）IEC60825-4：1997激光产品的安全激光防护装置3定义本标准采用GB/T15706.1—1995、GB7247—1995的定义及下列定义。3．1机械（机器）machine由若干个零、部件组合而成，其中至少有一个零件是可运动的，并且有适当的机械致动机构、控制和动力系统等。它们的组合具有一定的应用目的，如物料的加工、处理、搬运或包装等。3．2激光加工机laserprocessingmachine包含有一台或多台激光器，能提供足够的能量/功率使至少有一部分工件融化、气化，或者引起相变的机械（机器），并且在准备使用时具有功能上和安全上的完备性。3．3（预防性）维护（preventive）maintenance为了保证产品预定的性能，在给用户的文件资料中所规定的调整或者程序的执行，这些调整或程序是要由用户来完成的。注：例如包括消耗品的再补充与清洁。3．4制造者manufacturer装配激光加工机的个人或者组织。如果激光加工机是进口的，则进口商承担制造者的职责。负责调整、改进加工机的个人或者组织也被看作是制造者。3．5改进modification使激光加工机能以不同于原设计的方式加工物料的改造，或使激光加工机能对不同于原设计加工对象的物料进行加工的改造，或者影响激光加工机安全性能的改造。3．6加工区processzone激光光束与工件物料相互作用的区域。3．7生产production激光加工机按设计被使用的阶段，这包括下述操作：——装入与卸下要加工的部件/或物料；这一操作或全自动，或半自动，或者是手动的；——加工；在加工过程中只有激光光束工作，或者激光光束与其他器具共同工作。3．8检修service（故障检修）（correctivemaintenance）在制造者检修说明书中所陈述的调整或其程序的执行，它可能会影响产品的性能。注：例如包括故障诊断、设备拆开与修理。3．9组件subassembly激光加工机固有性能所要求的组成部分。按照GB7247，一个组件可能属于一个激光类别。3．10工件workpiece预定要加工的物料；激光光束的目标靶。4危险本章概述了用激光加工物料时有关的各种危险。4．1固有的危险激光加工机可能导致下列危险（见GB/T15706.1）：a）机械危险；b）电气危险；c）噪声危险；d）热危险；e）振动危险；f）辐射危险；例如包括：——直射或反射的激光光束导致的危险；——离子辐射导致的危险；——由例如闪光灯、放电管或射频源发出的伴随辐射（紫外、微波等）导致的危险；——因光束作用使目标靶发出二次辐射（其波长可能不同于该光束波长）导致的危险。g）材料和物质导致的危险；例如包括：——激光加工机使用的制品（例如激光气体、激光染料、激活气体，溶媒等）导致的危险；——光束与物料相互作用（例如烟、颗粒、蒸气、碎块等）导致的危险；——火灾或爆炸；——用于促进激光与靶相互作用的气体（见5.3.3）及其产生的烟雾导致的危险；这包括爆炸、火灾、中毒和氧缺乏。h）机器设计时忽略人类工效学原则而导致的危险。4．2外部影响（干扰）造成的危险激光加工机的工作环境及其电源状态可能使加工机工作不正常而导致危险状态，有必要让人进入其危险的加工区。环境干扰另外还包括：——温度；——湿度；——外来冲击/振动；——周围的蒸气、灰尘或其他气体；——电磁干扰/射电频率干扰；——断电/电压起伏；——不能胜任的硬件/软件的兼容性与完整性。4．3本标准涉及的危险只有辐射导致的危险，以及激光与物料相互作用导致的危险才是本标准要论及的危险。有关其他危险的资料见附录A。5安全要求与措施5．1一般要求制造者应该保证激光加工机的安全性能，或者给出有关加工机的：——危险鉴别与分析；——安全措施的实施；——安全措施的确认与验证；——为用户提供适当的资料。根据对危险的鉴别（见5.2），在激光加工机设计与制造阶段就应把适当的安全防护措施包含进去。下述要求应该给予满足：a）每一个制造者都应该遵守本章规定的安全要求与防护措施；b）安装人员应该对激光加工机——包括组件——的整体一致性负责；注：即使制造者与顾客/用户是同一法人实体，这些要求也适用。这些措施应该考虑到第4章所列的每一种危险，危险分析的结果及其资料见附录A和附录B。5．2风险评价风险评价应该在下列情况下进行：a）激光加工机从设计制造、应用到维护检修的各个阶段，见GB/T15706.1；b）负责改进的人员或组织对加工机进行每一次改进之后。风险评价包括但不局限于下述内容：a）在4.1和4.2中列出的危险；b）危险区，特别是与激光系统、激光光束路径、光束传输系统、及加工区有关的那些区域；c）在4.2中列出的“干扰”。风险评价的结果应该及时地用文件表示出来。5．3修正措施的实施安全防护措施，正如5.3.1~5.3.3所规定的，应该在激光加工机设计与制造阶段就包含进去。5．3．1激光辐射危险的防护5．3．1．1概述在生产期间（不管正常与否），应该排除人员受到1级可达发射极限（AEL）以上激光辐射照射的可能性。维护时则应该避免人员受到3A级可达发射极限（AEL）以上激光辐射的照射。为了做到这一点，应该符合下列要求：a）应该采取工程上的措施，如GB7247和GB/T15706所规定的，以防止人员未经许可就进入危险区。b）如果在加工机运转的同时人员不得不在危险区内停留（例如检修期间），则该加工机应该装备有能直接控制加工机运行、光束方向和光束挡块的装置。c）保护装置，像光闸、挡板、光束耗散器件、自动停机机构、阻滞器件等，其设计应该符合GB7247和GB/T15706的规定要求。如果这两个文件的要求含义模糊或者有差别，则上述a）和b）的要求是具有决定性的。d）一个保护装置，或者同一保护装置可以用来对一种以上的危险同时提供保护。另外，要求c）中的保护装置还应符合IEC60825-4规定的要求。5．3．1．2生产期间的防护主要危险区通常是加工区。在正常生产期间，当激光辐射超过1级AEL时，应该有一个或多个防护装置防止人员进入加工区。危险分析应该说明要采用的防护是哪一种类型的，是局部保护还是外围保护。局部保护是使激光辐射以及有关的光辐射减小到安全量值的一种防护方法——例如借助于固定在工件上光束焦点附近的套管或小块挡板——而不用把工件、工件支架和/或加工机运动系统全封闭起来。外围保护是通过一个或多个远距离挡板（例如保护性围栏）把工件、工件支架以及加工机，通常是大部分的运动系统封闭起来，使激光辐射以及有关的光辐射减小到安全量值的一种防护方法。保护的种类取决于几个因素，例如：——光束相对工件的传输方向（固定的或可变的）；——激光加工机的工作类型（切割、焊接、表面改性等）；——待加工工件的材质、形状及表面状态；——工件支架；——加工区的能见度。5．3．1．3检修期间的防护在检修期间，人员有时会不可避免地接近1级AEL以上的激光辐射。所以，应该根据下述四种情况（按所列先后顺序考虑）进行激光加工机的设计并提供适当的安全保护措施：a）在危险区外面进行检修；b）在危险区里面进行检修，用和生产期间相同的方式控制接近（如联锁的防护罩）。c）在危险区里面进行检修而可能接近不超过1级AEL的激光辐射（例如把生产期间正常封闭的防护装置打开）。d）在危险区里面进行检修，例如应该打开生产期间正常封闭的防护装置，这时，可能接近超过1级AEL的激光辐射（见5.3.1.1b）。制造者应该说明可能接近的激光辐射的级别，并就每一种情况（若适宜）的安全保护方案提出建议。5．3．1．4培训、规划和方案验证期间的防护。在培训、规划和方案验证期间应避免人员接近3A级AEL以上的激光辐射。如果不能满足这一条件，则应该符合检修期间的防护要求。5．3．2控制装置与控制电路控制装置与控制电路应该符合GB/T5226.1的要求。5．3．2．1启动/停机开关激光加工机停机开关应该能使加工机停机（致动装置断电），同时，或者隔离激光光束，或者不再产生激光光束。激光器停机开关应该能使激光光束不再产生。对于激光系统和加工机的其余部分，可以使用各自独立的控制装置。5．3．2．2紧急终止开关紧急终止开关应该符合GB/T5226.1的要求。紧急终止开关应该能同时：——使激光光束不再产生