移動機器部件所造成的潛在危險似乎與不同類型的機器一樣多。 安全措施對於保護工人免受不必要和可預防的機械相關傷害至關重要。 因此，應保護可能造成傷害的任何機器部件、功能或過程。 如果機器的操作或意外接觸機器可能會傷害操作員或附近的其他人，則必須控製或消除危險。

機械運動和動作

機械危險通常涉及以下三個基本領域的危險運動部件：

• 操作點， 對材料進行加工的位置，例如切割、成型、沖孔、沖壓、鑽孔或坯料成型
• 動力傳動裝置， 將能量傳輸到執行工作的機器部件的機械系統的任何組件。 這些部件包括飛輪、皮帶輪、皮帶、連桿、聯軸器、凸輪、主軸、鏈條、曲柄和齒輪
• 其他運動部件， 機器工作時運動的所有零件，如往復運動、旋轉和橫向運動的零件，以及進給機構和機器的輔助零件。

可能對工人造成危害的各種機械運動和動作包括旋轉部件、往復運動臂、移動皮帶、嚙合齒輪、切割齒和任何衝擊或剪切部件的運動。 這些不同類型的機械運動和動作是幾乎所有機器的基礎，認識它們是保護工人免受它們可能帶來的危害的第一步。

議案

存在三種基本運動類型：旋轉、往復運動和橫向運動。

旋轉運動 可能很危險； 即使是平滑、緩慢旋轉的軸也會夾住衣服並迫使手臂或手處於危險位置。 因接觸旋轉部件而造成的傷害可能很嚴重（見圖 1）。

圖 1. 機械沖床

軸環、聯軸器、凸輪、離合器、飛輪、軸端、主軸和水平或垂直軸係是可能存在危險的常見旋轉機構的一些示例。 當螺栓、刻痕、磨損和突出的鍵或固定螺釘暴露在機械的旋轉部件上時，會增加危險，如圖 2 所示。

圖 2. 旋轉部件上的危險投影示例

運行夾點s 是由機器上的旋轉部件產生的。 運行夾點主要有以下三種類型：

1. 具有平行軸的零件可以沿相反方向旋轉。 這些部分可能相互接觸（從而產生咬合點）或彼此靠近，在這種情況下，在輥之間進給的原料會產生咬合點。 如圖 3 所示，這種危險在齒輪嚙合的機械、軋機和壓延機上很常見。
2. 另一種咬合點是在旋轉和切向運動的部件之間產生的，例如傳動帶與其滑輪、鏈條和鏈輪或齒條和小齒輪之間的接觸點，如圖 4 所示。
3. 夾點也可能出現在旋轉和固定部件之間，從而產生剪切、壓碎或研磨作用。 示例包括帶輻條的手輪或飛輪、螺旋輸送機或砂輪的外圍以及調整不當的工件架，如圖 5 所示。

圖 3. 旋轉部件上的常見咬合點

圖 4. 旋轉元件和縱向運動部件之間的咬合點

圖 5. 旋轉機器部件之間的咬合點

往復運動 可能是危險的，因為在來回或上下運動期間，工人可能會被移動部件和靜止部件撞擊或夾在中間。 圖 6 顯示了一個示例。

圖 6. 危險的往復運動

橫向運動 （沿直線、連續的直線運動）會造成危險，因為工人可能會被運動部件撞擊或夾在夾點或剪切點。 圖 7 顯示了橫向運動的示例。

圖 7. 橫向運動示例

動態

有四種基本的動作類型：切割、沖孔、剪切和彎曲。

切割動作 包括旋轉、往復或橫向運動。 切割動作會在操作點產生危險，手指、頭部和手臂可能會受傷，飛屑或廢料可能會撞擊眼睛或面部。 具有切割危險的機器的典型示例包括帶鋸、圓鋸、鏜床或鑽床、車床（車床）和銑床。 （見圖 8。）

圖 8. 切割危險示例

沖壓動作 為沖裁、拉拔或沖壓金屬或其他材料而對滑塊（沖頭）施加電源時產生的結果。 此類操作的危險發生在用手插入、保持和取出庫存的操作點。 使用沖壓動作的典型機器是動力壓力機和鐵工。 （見圖 9。）

圖 9. 典型的打孔操作

剪切動作 涉及向滑塊或刀具施加動力以修剪或剪切金屬或其他材料。 危險發生在實際插入、保存和取出庫存的操作點。 用於剪切操作的機械的典型示例是機械、液壓或氣動剪切機。 （見圖 10。）

圖 10. 剪切操作

彎曲動作 將電源施加到滑塊以對金屬或其他材料進行成型、繪製或沖壓時產生的結果。 危險發生在插入、保存和取出庫存的操作點。 使用彎曲動作的設備包括動力壓力機、折彎機和彎管機。 （見圖 11。）

圖 11. 彎曲操作

保障要求

安全措施必須滿足以下最低一般要求，以保護工人免受機械危害：

防止接觸。 防護裝置必須通過消除操作員或其他工人將其身體部位靠近危險運動部件的可能性來防止手、手臂或工人身體或衣服的任何部位接觸危險運動部件。

提供安全保障。 工人不應輕易移除或篡改防護裝置。 防護裝置和安全裝置應由耐用材料製成，能夠承受正常使用條件並牢固固定在機器上。

防止掉落的物體。 安全裝置應確保沒有物體會落入運動部件並損壞設備或成為可能撞擊和傷害人員的拋射物。

不產生新的危害. 如果安全措施本身會造成危險，例如剪切點、鋸齒狀邊緣或未完成的表面，那麼它就失去了它的目的。 例如，防護裝置的邊緣應該捲起或用螺栓固定，以消除鋒利的邊緣。

不產生干擾. 阻礙工人完成工作的保障措施可能很快就會被推翻或忽視。 如果可能，工人應該能夠在不脫離或移除防護裝置的情況下潤滑機器。 例如，將儲油器置於防護罩外，並用一條線連接到潤滑點，將減少進入危險區域的需要。

保障培訓

除非工人知道如何使用它以及為什麼使用它，否則即使是最完善的保護系統也無法提供有效的保護。 專門和詳細的培訓是任何實施機器相關危險防護措施的重要組成部分。 適當的保護可以提高生產率和效率，因為它可以減輕工人對傷害的擔憂。 當任何新的或改變的防護裝置投入使用時，或者當工人被分配到新機器或操作時，新操作員和維護或設置人員都需要進行防護培訓； 它應包括以下方面的指導或實踐培訓：

• 與特定機器相關的危險的描述和識別以及針對每種危險的具體防護措施
• 保障措施如何提供保護； 如何使用保障措施以及為什麼
• 如何以及在什麼情況下可以移除防護裝置，以及由誰移除（在大多數情況下，僅限維修或維護人員）
• 如果防護裝置損壞、丟失或無法提供足夠的保護，該怎麼辦（例如，聯繫主管）。

機器保護方法

有許多方法可以保護機器。 操作類型、庫存的大小或形狀、處理方法、工作區域的物理佈局、材料類型和生產要求或限制將有助於確定適合單個機器的保護方法。 機器設計師或安全專家必須選擇最有效和最實用的安全措施。

防護措施可分為五個一般類別：(1) 防護裝置，(2) 裝置，(3) 分離，(4) 操作和 (5) 其他。

與警衛一起保護

有四種一般類型的警衛（防止進入危險區域的屏障），如下所示：

固定守衛。 固定防護裝置是機器的永久部件，不依賴於移動部件來執行其預期功能。 它可以由金屬板、篩網、金屬絲布、棒材、塑料或任何其他足夠堅固以承受其可能受到的任何衝擊並經得起長時間使用的材料構成。 固定防護裝置通常優於所有其他類型，因為它們相對簡單且持久（見表 1）。

表 1. 機器防護罩

在圖 12 中，壓力機上的固定防護裝置完全封閉了操作點。 原料通過防護裝置的一側進入模具區域，廢料從另一側排出。

圖 12. 壓力機上的固定防護裝置

圖 13 描繪了一個固定的外殼防護裝置，它保護動力傳輸單元的皮帶和皮帶輪。 頂部提供了一個檢查面板，以最大限度地減少移除防護裝置的需要。

圖 13. 封閉皮帶和皮帶輪的固定防護裝置

在圖 14 中，固定外殼防護裝置顯示在帶鋸上。 這些防護裝置保護操作員免受轉動的輪子和移動的鋸片的傷害。 通常，防護裝置打開或移除的唯一時間是更換刀片或進行維護。 在使用鋸時將它們牢固地固定非常重要。

圖 14. 帶鋸固定防護裝置

互鎖守衛。 當聯鎖防護裝置打開或移除時，跳閘機構和/或電源會自動關閉或斷開，機器無法循環或啟動，直到聯鎖防護裝置回到原位。 但更換聯鎖防護罩不應自動重啟機器。 聯鎖防護裝置可以使用電力、機械、液壓或氣動動力，或這些動力的任意組合。 如果需要，互鎖不應阻止遠程控制的“點動”（即漸進運動）。

圖 15 顯示了聯鎖防護裝置的示例。在該圖中，採摘機（用於紡織行業）的打手機構被聯鎖屏障防護裝置覆蓋。 該防護裝置在機器運行時不能升起，機器也不能在防護裝置處於升起位置時重新啟動。

圖 15. 拾取機上的聯鎖防護裝置

可調節的防護罩。 可調式防護裝置可以靈活地適應各種尺寸的庫存。 圖 16 顯示了帶鋸上的可調節外殼防護裝置。

圖 16. 帶鋸上的可調護罩

自我調整的警衛。 自調整防護裝置的開口由庫存的運動決定。 當操作員將庫存移入危險區域時，防護裝置被推開，提供一個足夠大的開口以僅允許庫存進入。 移除庫存後，防護裝置返回到靜止位置。 該防護裝置通過在危險區域和操作員之間設置屏障來保護操作員。 防護裝置可由塑料、金屬或其他堅固材料製成。 自調節防護裝置提供不同程度的保護。

圖 17 顯示了帶有自調節護罩的搖臂鋸。 當刀片被拉過槍托時，防護裝置向上移動，與槍托保持接觸。

圖 17. 搖臂鋸上的自調節防護裝置

用設備保護

如果手或身體的任何部分無意中放在危險區域，安全裝置可能會停止機器，可能會在操作過程中限製或撤回操作員的手從危險區域，可能要求操作員同時用雙手控制機器（從而使雙手和身體遠離危險）或者可以提供與機器的操作週期同步的屏障，以防止在周期的危險部分進入危險區域。 安全裝置有以下五種基本類型：

存在感測設備

下面描述了三種類型的傳感裝置，它們可以在工人處於危險區域內時停止機器或中斷工作循環或操作：

光電（光學）存在感測裝置 使用可以中斷機器運行週期的光源和控制系統。 如果光場被破壞，機器將停止並且不會循環。 該設備只能用於在工人到達危險區域之前可以停止的機器上。 圖 18 顯示了與折彎機一起使用的光電存在感測設備。 該設備可以上下擺動以適應不同的生產要求。

圖 18. 折彎機上的光電存在傳感裝置

射頻（電容）存在感測設備 使用作為控制電路一部分的無線電波束。 當電容場被破壞時，機器將停止或不會啟動。 該設備只能用於在工人到達危險區域之前可以停止的機器上。 這就要求機器有摩擦離合器或其他可靠的停止裝置。 圖 19 顯示了安裝在部分旋轉動力壓力機上的射頻存在感測設備。

圖 19. 電鋸上的射頻存在感測設備

機電傳感裝置 有一個探頭或接觸桿，當操作員啟動機器循環時，它會下降到預定的距離。 如果有障礙物阻止它下降完整的預定距離，則控制電路不會啟動機器循環。 圖 20 顯示了孔眼上的機電傳感裝置。 還顯示了與操作員手指接觸的傳感探頭。

圖 20. 眼字機上的機電感應裝置

回拉裝置

回拉裝置利用連接到操作員的手、手腕和/或手臂的一系列電纜，主要用於具有衝程動作的機器。 當滑塊/推桿升起時，允許操作員進入操作點。 當滑塊/推桿開始下降時，機械聯動裝置會自動確保手從操作點撤回。 圖 21 顯示了小型壓力機上的回拉裝置。

圖 21. 壓力機上的回拉裝置

約束裝置

一些國家已經使用了利用連接在固定點和操作者手之間的電纜或帶子的約束裝置。 這些設備通常不被認為是可接受的安全措施，因為它們很容易被操作員繞過，從而使手進入危險區域。 （見表 2。）

表 2. 設備

安全控制裝置

所有這些安全控制裝置都是手動啟動的，必須手動重置才能重新啟動機器：

• 安全行程控制 壓力桿、跳閘桿和絆線等都是手動控制裝置，可在緊急情況下提供快速停用機器的方法。

• 壓敏身體棒, 按下時，如果操作員或任何人絆倒、失去平衡或被機器吸引，機器將停用。 桿的位置至關重要，因為它必須在身體的一部分到達危險區域之前停止機器。 圖 22 顯示了位於橡膠磨前部的壓敏體桿。

圖 22. 橡膠磨上的壓敏體桿

• 安全跳閘裝置 用手按下時停用機器。 由於它們必須在緊急情況下由操作員啟動，因此它們的正確位置至關重要。 圖 23 顯示了位於橡膠磨機上方的跳閘桿。

圖 23. 橡膠磨機上的安全跳閘桿

• 安全絆線電纜 位於危險區域周邊或附近。 操作員必須能夠用任何一隻手夠到電纜才能停止機器。 圖 24 顯示了配備此類控件的壓光機。

圖 24. 壓延機上的安全絆線電纜

• 雙手控制 操作員需要恆定的並發壓力來啟動機器。 當安裝在動力壓力機上時，這些控件使用部分旋轉離合器和製動器監控器，如圖 25 所示。對於此類設備，要求操作員的手位於安全位置（在控制按鈕上）並且在機器完成其關閉週期時與危險區域保持安全距離。

圖 25. 部分旋轉離合器動力壓力機上的雙手控制按鈕

• 雙手旅行. 圖 26 所示的雙手行程通常用於配備全速離合器的機器。 它需要同時使用操作員的兩個控制按鈕來激活機器循環，之後雙手就可以騰出手來了。 脫扣器必須放置在離操作點足夠遠的位置，以使操作員無法在循環的前半部分完成之前將手從脫扣按鈕或手柄移到操作點。 操作員的手保持足夠遠的距離，以防止他們在滑塊/推桿或刀片到達完全向下位置之前被意外放在危險區域。

圖 26. 全旋轉離合器動力壓力機上的雙手控制按鈕

• 蓋茨 是安全控制裝置，它提供了一個可移動的屏障，在機器循環開始之前在操作點保護操作員。 門通常設計為在每個機器週期內運行。 圖 27 顯示了動力壓力機上的澆口。 如果不允許門下降到完全關閉位置，壓力機將無法運行。 門的另一個應用是用作周邊防護系統的組成部分，其中門為操作員和行人交通提供保護。

圖 27. 帶門的強力按壓

按位置或距離保護

要按位置保護機器，必須將機器或其危險運動部件放置在危險區域無法進入或在機器正常運行期間不會對工人造成危險的位置。 這可以通過限制進入機器的圍牆或圍欄來實現，或者通過放置機器來實現，以便工廠設計特徵（例如牆壁）保護工人和其他人員。 另一種可能性是將危險部件放置在足夠高的位置，使任何工人都無法正常觸及。 在嘗試這種保護技術之前，必須對每台機器和特定情況進行徹底的危險分析。 下面提到的例子是按位置/距離保護原則的眾多應用中的幾個。

餵食過程。 如果可以保持安全距離以保護工人的手，則可以通過位置來保護餵食過程。 正在加工的原料的尺寸可以提供足夠的安全性。 例如，在操作單端沖孔機時，如果坯料有幾英尺長，並且只有坯料的一端正在加工，則操作員可以在進行工作時握住另一端。 但是，根據機器的不同，其他人員可能仍需要保護。

定位控制。 操作員控制站的定位提供了一種按位置進行保護的潛在方法。 如果操作員沒有理由看管機器，則操作員控件可以位於與機器保持安全距離的位置。

進出料保障方法

許多進料和出料方法不需要操作人員將手放在危險區域。 在某些情況下，機器設置後不需要操作員參與，而在其他情況下，操作員可以在進料機構的幫助下手動進料。 此外，可以設計出在機器開始運行後不需要任何操作員參與的彈出方法。 一些進給和彈出方法本身甚至可能會產生危險，例如機器人可能不需要操作員靠近機器，但可能會因其手臂的運動而產生新的危險。 （見表 3。）

表 3. 進給和彈出方法

使用以下五種進給和彈出方法之一來保護機器並不能消除對防護裝置和其他裝置的需求，必須在必要時使用這些裝置來提供保護，以免暴露於危險中。

自動送紙. 自動進給減少了操作員在工作過程中的暴露，並且在機器設置和運行後通常不需要操作員的任何努力。 圖 28 中的壓力機有一個自動進給機構，在危險區域有一個透明的固定外殼防護罩。

圖 28. 帶自動進給的動力壓力機

半自動送料. 對於半自動進給，就像在動力壓力機的情況下一樣，操作員使用一種機制在每個衝程中將正在加工的工件放置在沖壓機下方。 操作者無需將手伸入危險區域，危險區域完全封閉。 圖 29 顯示了一個滑槽進料器，每個工件都被手動放入其中。 在傾斜壓力機上使用斜槽進料不僅有助於在零件滑入模具時將其居中，而且還可以簡化頂出問題。

圖 29. 帶斜槽進料的動力壓力機

自動彈出. 自動頂出可以採用氣壓或機械設備從壓力機上移除完成的零件，並且可以與操作控制互鎖以防止操作直到零件頂出完成。 當滑塊朝上位置移動時，圖 30 中所示的平移梭機構在成品部件下方移動。 然後，穿梭車接住被頂出銷從滑塊上剝離的零件，並將其偏轉到滑槽中。 當壓頭向下移動到下一個毛坯時，盤梭從模具區域移開。

圖 30. 穿梭彈射系統

半自動頂出. 圖 31 顯示了用於動力壓力機的半自動頂出機構。 當柱塞從模具區域撤回時，與柱塞機械連接的頂出腿將完成的工作踢出。

圖 31. 半自動彈出機制

機器人. 機器人是複雜的設備，可以裝載和卸載庫存、組裝零件、轉移物體或執行操作員以其他方式完成的工作，從而消除操作員暴露在危險中的風險。 它們最適合用於需要重複例行程序的高生產過程，在這些過程中它們可以防止對員工造成其他危害。 機器人可能會造成危險，因此必須使用適當的防護裝置。 圖 32 顯示了機器人為壓力機送料的示例。

圖 32. 使用護欄保護機器人外殼

雜項保護輔助工具

儘管各種防護輔助工具不能完全保護機器免受危險，但它們可以為操作員提供額外的安全邊際。 在應用和使用它們時需要做出明智的判斷。

意識障礙. 意識障礙不提供物理保護，而只是提醒操作員他們正在接近危險區域。 通常，當持續暴露於危險中時，意識障礙被認為是不夠的。 圖 33 顯示了一根繩索，用作電動平角剪後部的意識屏障。 障礙物並不能從物理上阻止人們進入危險區域，而只是提供危險意識。

圖 33. 動力剪切方塊的後視圖

盾. 防護罩可用於防止飛揚的顆粒、飛濺的金屬加工液或冷卻劑。 圖 34 顯示了兩個潛在的應用。

圖 34. 屏蔽的應用

持有工具. 固定工具放置和移除庫存。 典型的用途是伸入壓力機或折彎機的危險區域。 圖 35 顯示了用於此目的的各種工具。 不應使用固定工具 代替 其他機器安全措施； 它們只是對其他警衛提供的保護的補充。

圖 35. 固定工具

推棒或積木，如圖 36 所示，可以在將原料送入機器（例如鋸片）時使用。 當需要將手靠近刀片時，推桿或推塊可以提供安全邊際並防止受傷。

圖 36. 使用推桿或推塊

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