GBT18151-2008激光防护屏.pdf 51页

'ICS31．260N33a雷中华人民共和国国家标准GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006代替GB18151--2000激光防护屏Laserguards(IEC60825—4：2006，SafetyoflaserproductsPart4：Laserguards，IDT)2008-12-15发布2009—10-01实施宰瞀鹳紫瓣警糌瞥星发布中国国家标准化管理委员会仅19 目次前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一引言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·1范围⋯⋯⋯⋯··⋯·····⋯⋯·⋯·⋯·⋯·⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯··2规范性引用文件⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··3术语和定义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯一4激光加工机用防护屏⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯一4．1设计要求⋯⋯⋯··⋯⋯·⋯⋯⋯⋯··⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·4．2性能要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4．3认证要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·4．4用户须知⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯·⋯⋯···⋯·⋯····⋯5专用激光防护屏⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一5．1设计要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯5．2性能要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯·⋯⋯·一5．3规格要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯5．4检测要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·5．5标牌要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·5．6用户须知⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·附录A(资料性附录)关于激光防护屏设计和选择的一般导则附录B(资料性附录)可预计辐照限(FEL)的评估⋯⋯·⋯···附录C(资料性附录)术语定义的详释⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一附录D(资料性附录)专用激光防护屏试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一附录E(资料性附录)激光防护屏放置和安装导则⋯⋯⋯·····附录F(资料性附录)评价激光防护屏适用性导则⋯⋯⋯⋯⋯参考文献⋯⋯··⋯·⋯⋯····⋯⋯⋯·········⋯·⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯·图B．1图＆2图B．3图B．4图B．5图B．6图R7图C．1图C．2图D．1图F．1漫反射计算⋯⋯···⋯··⋯··-一镜反射计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯可预见缺陷状态的几个例子GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006一个临时性的防护屏在工作状态下出现激光束漂移的4个例子机器重复运转期间激光防护屏受辐照的图示说明⋯⋯⋯⋯⋯·评估辐照持续时问的2个例子⋯⋯⋯⋯⋯·⋯··⋯·······对一种没有安全监控装置的机器受辐照持续时间的评估一台激光加工机防护屏的图示说明主动式激光防护屏参数的图示说明检验配置简图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·用连续型CO。激光对1mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10S后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图F．2用连续型CO：激光对1mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100S后呈现的抗损伤能力⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯····⋯⋯一图F．3用连续型CO：激光对2mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10S后呈现的ⅢⅣ，●●00o0408”¨"弘拍0muu挖nM¨踮● GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006抗损伤能力·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··36图F．4用连续型CO。激光对2iilm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··36图F．5用连续型COz激光对3mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯37图F．6用连续型COz激光对3mill厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯37图F．7用连续型CO。激光对2mm厚的铝板做损伤实验以散焦激光束辐照10S后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯·⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯～38图F．8用连续型CO：激光对2mm厚的铝板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯38图F．9用连续型COz激光对1rflIn厚的不锈钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10S后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··39图F．10用连续型CO：激光对1mlTl厚的不锈钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100S后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯·39图F．11用连续型CO。激光对6mm厚的聚碳酸酯板做损伤实验以散焦激光束辐照10S后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯40图F．12用连续型c02激光对6mm厚的聚碳酸酯板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯-40图F．13用连续型Nd：YAG激光对1inm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10S后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·41图F．14用连续型Nd：YAG激光对1lnIn厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯·⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯-⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯·41图F．15用连续型Nd：YAG激光对2itlin厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯42图F．16用连续型Nd：YAG激光对2lnm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100S后呈现的抗损伤能力·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·42图F．17用连续型Nd：YAG激光对3mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43图F．18用连续型Nd：YAG激光对3inIil厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力⋯·⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯43图F．19用连续型Nd：YAG激光对2mm厚的铝板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯····⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···44图F．20用连续型bid：YAG激光对2mm厚的铝板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯44图F．21用连续型Nd：YAG激光对1itlm厚的不锈钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10S后呈现的抗损伤能力⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯一⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯···45图F．22用连续型Nd：YAG激光对lInln厚的不锈钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力···-⋯⋯··⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯·⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯--45表D．1激光防护屏的等级表F．1ALARP的应用·Ⅱ1526 前言GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006本标准等同采用国际电工委员会IEC60825—4：2006《激光产品安全——第4部分：激光防护屏》仅有编辑性修改。本标准是对GB18151—2000的修订。本标准与GB18151--2000相比，主要变化如下：——由强制性标准改为推荐性标准；——正文由3章增加到5章；——附录由3个增加到6个；——图示由9个增加到32个；——增加了2个表格；——取消了IEC前言；——删除了1．3．18，因为该条款已包含在GB7247．1中；——纠正了一个错误：C．1FEL和PEL的区别：“最大值”应为“最小值”；——修正了D．2中两处不适当措辞：·激光束垂直照射样品表面，“垂直”改为“近似垂直”；·样品受激光照射产生温度，“温度”改为“温升”。本标准的附录A、附录B、附录C、附录D、附录E和附录F为资料性附录。本标准由国家安全生产监督管理总局提出。本标准由全国安全生产标准化技术委员会归口。本标准起草单位：中国计量科学研究院。本标准主要起草人：吕正、马冲。本标准于2000年7月首次发布。Ⅲ GB／T18151--2008／IEC60825—4．2006引言在低量值的辐照度或辐亮度照射下，为了屏蔽激光辐射而对防护屏的材料和厚度的选择主要取决于所需的光学衰减量。然而，在高量值的辐照度或辐亮度照射下，还要考虑激光辐射对消蚀防护屏材料的效果——典型的现象有熔融、氧化或烧蚀，此过程可导致激光辐射穿透原先不能透过的材料。GB7247．1给出了激光防护屏的一般指导，包括人员通道、连锁装置和标签、大功率激光的保护罩等。本标准仅涉及激光辐射的防护，而没有涉及材料加工期间二次辐射可能引起的危害。根据本标准，激光防护屏同样能够防护眼睛免遭损伤，对这一功能的详细要求应参照其他相关标准。在使用术语“辐照度”的地方，同样含有“辐射照射”的意思。Ⅳ GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006激光防护屏1范围本标准详细说明了永久和临时(例如维修时)用来围封激光加工机工作区域的激光防护屏以及专用激光防护屏的要求。本标准适用于包括目视透明屏及视窗、平板、激光帘和壁在内的一个防护屏的全部组件。对光路组件、快门和不完全围封加工区的激光产品防护罩的要求包含在GB7247．1中。本标准还指出了：a)如何评估和规范激光防护屏的防护性质；b)如何选择激光防护屏。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB7247．12001激光产品的安全第1部分：设备分类、要求和用户指南(idtIEC60825—1：1993)15706．1—2007机械安全基本概念与设计通则第1部分：基本术语和方法(idtISO12100-1：2003)15706．22007机械安全基本概念与设计通则第2部分：技术原则(idtISO1210()_2：2003)ISO11553-1：2005机械安全——激光加工机械——安全性要求3术语和定义GB7247．12001确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3．1主动式防护屏的防护时间activeguardprotectiontime在主动式激光防护屏前表面一给定激光照射下，在其后表面达到超过1类AEL激光辐射时，主动式防护屏发出终止信号的最短时间。3．2主动式防护屏终止信号activeguardterminationsignal主动式防护屏在前表面受到过量激光照射时所发出的旨在自动终止激光辐射的信号。3．3主动式激光防护屏activelaserguard作为安全控制系统的一个部分的激光防护屏。当其前表面受到超过1类AEL的激光辐射时，可产生一个信号来终止激光辐射。3．4可预计照射限foreseeableexposurelimit；FEL在可预料的故障条件下估算的，在维修检查期内激光防护屏前表面所能受到的最大激光照射量。3．5前表面frontsurface激光防护屏曝露于激光辐射的表面。 GB／T18151--2008／IEC60825-4120063．6激光防护屏laserguard通过防止其后表面可能接触超过1类可达发射极限(AEL)的激光辐射来限制危险区范围的实物挡屏。3．7激光加工机laserprocessingmachine采用激光对材料进行加工的机器。3．8激光终止时间laserterminationtime主动式防护屏发出终止信号到激光停止发射所占有的最长时间。注：激光终止时间与主动式激光防护屏的响应时间无关，而与激光加工机，特别是激光安全快门的响应时间有关。3．9维修检查间隔时间maintenanceinspectioninterval激光防护屏相继两次安全维修检查间隔的时间。3．10被动激光防护屏passivelaserguard仅依靠其本身物理性质工作的激光挡屏。3．11加工区processzone激光束与被加工材料相互作用的区域。3．12专用激光防护屏proprietarylaserguard制造商提供的具有特定防护照射限的被动式或主动式激光防护屏。3．13防护照射限protectiveexposurelimit；PEL在激光防护屏后表面可接触到的激光辐射不超过1类AEL的条件下，其前表面所允许的最大激光辐照量。注1：实际上，可能存在多于一次的激光最大辐照量。注2：不同PEL可指定用于激光防护屏的不同部位，如果这些部位明显可辨的话(例如，激光防护屏上的观察窗口)。3．14后表面rearsurface激光防护屏的背离相关激光束且通常允许使用人员接触的表面。3．15可预料的事件(或条件)reasonablyforeseeable可能发生和不能漠视其发生的事件(或条件)。3．16安全维修检查safetymaintenanceinspection按制造商提供的说明书进行的记录在案的检查。3．17临时激光防护屏temporarylaserguard在激光加工机的某些操作运行中，限制危险区范围的替代或补充的主动式或被动式激光防护屏。4激光加工机用防护屏本章规定了激光加工机制造商提出的对激光防护屏的要求。2 GB／T18151--2008／IEC60825-4：20064．1设计要求激光防护屏应满足GB／T15706．2—2007关于防护屏的一般要求。此外，应符合下列特定要求。4．1．1一般要求激光防护屏在其预定位置，曝露于FEL以下的激光辐射时，处于防护屏后表面及其以外区域，应当不致发生各种有关危害。注1：有关危害的例子包括：高温、泄放有毒材料、着火、爆炸、静电。注2：见附录B中对FEL的估算。4．1．2激光防护屏的消耗部分为了替换激光防护屏易受激光辐射损害的部分，应当提供备份。注：例如更换受损害部件或更换整张屏。4．2性能要求4．2．1通则激光防护屏在维修检查期间，当其前表面曝露于FEL激光辐射时，均应防止透过其后表面的激光辐射超过1类AEL。对于自动激光加工机来讲，维修检查间隔时间应不超过8h。上述要求在激光防护屏所指定的工作条件下和预期工作期限内均应满足。注1：上述要求包括减少激光辐射的透射和降低激光引发的损伤两个方面。注2：由于老化、紫外辐射照射、某些气体、温度、湿度和其他环境条件，某些材料可能丧失其防护性质。此外，在高强度激光照射下，即使该处没有可见性损伤(比如可逆的漂白效应)，某些材料也会透射激光辐射。4．2．2主动式激光防护屏a)在可预计照射限(FEL)下，主动式防护屏的防护时间应超过激光辐射的终止时间。b)主动式防护屏发出一个终止信号即看得见或听得到的警告后激光将停止发射。在激光发射重新开始以前需要进行手动复位。注：见附录c中c．2，对术语的详释。4．3认证要求当激光加工机的制造商选择制造激光防护屏时，制造商应当认证该防护屏遵守4．1的设计要求，并满足4．2给出的性能要求。注：关于激光防护屏设计和选择的导则见附录A。4．3．1性能认证4．3．1．1对整个激光防护屏或其结构材料的合适样品，应当在所核验的每个FEL下进行检测。注1：综合各种激光和防护屏材料的FEL分类表以及适用的检测步骤，将作为本标准今后修正件中的资料以附录形式发布。注2：关于FEL的估算见附录B。4．3．1．2对于检测目的来说，FEL照射应当达到：a)通过计算或测量辐照量，进而复现指定的辐照条件；b)如果没有量化的FEL，可创造机器工作时需要的条件，并在此条件下产生FEL。激光防护屏或样品应该达到常规检查的要求并满足防护屏维修期内所允许的前表面的物理条件，以免发生激光防护屏的激光防护性能大幅度降低(例如破裂、划伤和表面污染)(见4．4．2)。4．4用户须知4．4．1制造商应当给用户提供文件，详述防护屏的检查和测试方法、清洁、更换或修理损伤件，以及使用限制，并说明维修检查的间隔时间。4．4．2制造商应当提供文件指出，当主动式防护屏的安全控制系统产生任何一个动作后，在重新复位安全控制系统前，应调查引发安全控制系统动作的原因，检查造成损伤的原因，及采取必要的补救措施。5专用激光防护屏本章列出了对专用激光防护屏的制造商所应满足的要求。3 GB／T18151--2008／IEC60825—4：20065．1设计要求专用激光防护屏按用户须知(见5．6)的规定使用，当其曝露于FEL以下的激光辐射时，在防护屏后表面不产生各种伴生的危害。5．2性能要求当其前表面承受规定的PEL照射时，渗透到激光防护屏后表面的激光辐射应不超过1类AEL。此要求适用于主动式防护屏工作的整个时期。在正常的工作条件下，防护屏应满足此要求直至到达其工作期限。5．3规格要求PEL的全部规格应当包括以下内容：a)在规定照射面积的上限下，激光防护屏前表面上的辐照度或曝辐量(分别以w／m2或J／m2为单位)的大小及其随时问的变化；b)在上述条件下，总辐照的持续时间；c)该PEL所应用的波长}d)激光辐射的入射角和偏振性(如果相关的话)；e)辐照面积的最小尺寸(例如，若主动式激光防护屏用分立传感元件，则直径小的激光束可能通过无探测器的防护屏)；f)主动式激光防护屏的保护时间。注l：术语详释见附录B，1。注2：一般都说一个范围或一组值，而不是一个值。注3：合适的图形表示(例如，其他参数不变条件下的辐照度与持续时间的关系)。5．4检测要求5．4．1概述应当对整个激光防护屏或其合适样品进行检测。但不管用哪一种方式检测，激光防护屏或样品都应当复现或超过前表面所允许的最坏的物理条件，包括表面反射率下降和出现日常维修说明书范围内所允许的损伤(见5．6)。前表面检测时的辐照应当按规定使用PEL，对用样品检测的情况下，应当按后面5．4．2的规定。当前表面处于PEL照射条件时，在激光防护屏后表面测得的激光辐射不应超过1类AEL(检测应按GB7247．12001中第8章的规定)。这一要求适用于PEL规定的辐照持续时间或规定的主动式防护屏的防护时间，防护时间应从一个主动式防护屏终止信号发出之时计算。注：在所用材料对激光波长呈现不透明(例如金属)的情况下，透过后表面的辐射将仅是1类AEL。在这种情况下，从零到迅速超过l类AEL的透射时闯将加快，所以不需要灵敏的辐射探攫i器。5．4．2样品检测防护屏样品的检测应按照附录D指明的步骤和方法辐照防护屏材料的前表面。5．5标牌要求5．5．1所有标牌都要放在防护屏的后表面。5．5．2若防护屏对摆放的位置敏感时，则防护屏后表面应做明晰可辨的标记。5．5．3如果仅是防护屏的部分前表面为激光防护屏，则这部分面积应当使用醒目的彩色轮廓和文字，以便于识别激光防护屏的外部边界。5．5．4标牌上应当说明全部PEL规格。5．5．5根据ISO11553—1：2005，制造商应当根据本标准的要求提供厂名、制造时间和地点。5．6用户须知除了5．3所列规格外，专用激光防护屏的制造商还应给用户提供以下资料：a)激光防护屏的使用说明书；4 GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006b)激光防护屏安放和连接的方式；c)激光防护屏的安装资料——对于主动式激光防护屏，应包括防护屏的接口和电源要求；d)维修要求，包括检查细节和检测步骤、清洁、损坏件的替换或修理；e)主动式防护屏安全控制系统发出任何一个动作后，在重新复位控制系统前必须调查引发安全控制系统产生动作的原因，检查造成损伤的原因，并采取必要的补救措施；f)5．5的标牌及其位置，如果仅是防护屏的部分前表面是激光防护屏，则这一面积应当标识清楚以便区别；g)遵守本标准列出的使用和检测要求。 GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006附录A(资料性附录)关于激光防护屏设计和选择的一般导则A．1激光防护屏的设计A．1．1被动式激光防护屏被动式激光防护屏示例如下：a)基于热传导原理的金属嵌板，若要增强其性能可通过强制风冷或水冷，以便在可预料的故障发生时，使表面湿度保持在其熔点以下。b)在激光波长下不透射的透明片，它在激光加工机正常工作情况下可承受弱激光照射而不受影响。A．1．2主动式激光防护屏主动式激光防护屏示例如下：a)嵌有多个分立的热传感器以探测过热的防护屏。注：热传感器之间的问隔应当根据激光柬漂移的最小尺寸而定。b)密封嵌板内装有增压的液体或气体介质和压力传感器件的激光防护屏，该压力传感器件能探测防护屏前表面出现孔缝后的压力下降。A．1．3危险指示(被动式防护屏)如果可能的话，应当在激光防护屏曝露于激光辐射时给出可见指示(例如在激光防护屏正反两面均涂一层合适的漆)。A．1．4电源(主动式防护屏)如果主动式防护屏为实现本身的功能需要电源，则电源应与激光联锁，以便使激光器不能在无电源对工作。A．2激光防护屏的选择6简便的选择过程如下：a)为激光防护屏确定所选位置并估计在该位置的FEL。附录B给出了对FEL值的估算导则。b)当故障发生时，应把FEL降到最低，这特别适合于具有自动监视功能的激光加工机，它能探测出故障发生并限制曝光时间。另一些例子有：——确证激光防护屏离开聚焦光学系统产生的焦点足够远；——把激光防护屏的易受损伤部分(如视窗)安放在远离可能曝露于高辐照度的区域；——移动激光防护屏远离激光加工区；——对于临时性的激光防护屏，还需在必要的维修文件上增加：·一人或多人参与监督激光防护屏的前表面状态，以减少被动式防护屏的FEL；·操作人员使用保持运行的控制器来监督激光防护屏的前表面状态，以减少被动式防护屏的辐照持续时间；·采用局部的临时性防护屏、光阱和光阑，以便吸收各种较强的漂移激光束；·危险区用漂移激光警告器，防护屏放在危险区外，以减少FELl——使用临时性激光防护屏时，在机器设计中应添加光束控制功能装置，以便于机器工作时改善激光束的控制，例如：·可精密定位的夹持器，这是供给激光工作时附加的光束成形件(比如转镜)用的； GB／T18151--2008／IEC60825-412006·安装控制光束处在限定范围内的装置。三种选择如下：其顺序与是否优先选择无关。A．2．1选择1：被动式激光防护屏这是最简便的选择。注：在使用波长可调的激光例如染辩激光器时，防护屏的设计和质量控制更应重点考虑。在这种情况下，材料制造商应说明吸收体的密度或激光波长处的材料的光学透射衰减率，同一批材料样品首先应按4．3．1所述进行测试。A．2．2选择2：主动式激光防护屏如果FEL不能降低到用一个普通的被动式激光防护屏就可以提供适当防护的水平，则应采用主动式激光防护屏。A．2．3选择3：专用激光防护屏如果估算的FEL值低于激光防护屏制造商标注的PEL值，可使用专用激光防护屏。7 GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006附录B(资料性附录)可预计辐照限(FEL)的评估B．1概述FEL值可通过测量或计算加以确定(见下)。标准ISO14121对危险的估算提供了一般方法。危险估算时应该考虑机器正常运行时受到的累计辐照量。应当从估算中辨识最需要的辐照度、辐照面积和辐照持续时间的组合情况。有时候必须识别几种FEL。例如，一种情况是在较低的辐照度下使辐照时间尽可能长，而另一种情况是在较短的辐照时问下使辐照度尽可能高。全部FEL特性包含下列信息：a)激光防护屏前表面上的最大辐照度(或辐照量)。注：辐照度表示为总功率或总能量除以防护屏前表面面积，或特定面积。b)防护屏前表面的面积应该达到或超过辐照度所允许的强度量级下的辐照面积的上限。注：对面积不设定限制对于防护散射激光来说是合适的。然而对于激光束的直接照射而言，设定受辐照面积的上限更是适宜的。c)辐照的瞬时特性，指连续激光或脉冲激光的辐射。若是后者，则必须明确脉冲激光的单脉冲持续时间和脉冲重复频率。d)辐照的总持续时间。注：这个术语的详细描述见B4。e)辐射波长。f)入射角和辐射偏振(如果相关的话)。注1：对于利用干涉涂层反射外来激光辐射的激光防护屏来说，入射角的规定特别重要。注2：注意在布儒斯特角入射下，可能会发生“P”偏振辐射强烈地耦合进防护屏表面的情况。g)最小辐照面积(例如用带有分立传感元的主动式激光防护屏，可能发生束径较小的激光束透过而未被探测到的情况)的确定。h)主动式激光防护屏的防护时间。B．2激光辐射的反射B．2．1漫反射假定一个具有100％反射率的朗伯反射体：砑一iPo·可cos@·c。sP式(B．1)中各参数的物理意义见图B．1。B．2．2镜反射镜反射的情况是很难概述的。对于具有高斯分布、功率为P。、聚焦透镜处直径为d。。、焦距为，的圆形对称激光束，距焦点垂直距离为R的平面上的最大辐照度(在高斯分布中心)为：如一等·(毒)2式中：P为该平面的反射率。其他参数的物理意义见图B．2。8 注意：某些曲面可能增大反射的危害。GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006图B．1漫反射计算B．3评估条件的例子图B．2镜反射计算对于正常工作期间容易发生的各种FEL，可借助常用的激光参数、工件材料、几何结构和工艺方法及其可预见的最坏组合(见图B．3、图B．4)进行估算(IEC／TR60825—14为用户提供了指导)。a)软件失效b)片状工件弯曲或固紧不合适c)片状工件平行错位图B．3可预见缺陷状态的几个例子 GB／T18151--2008／IEC60825-4：200610L缺反射镜I{a)转镜错位下的激光状态b)光束调准时镜子位移下的激光束c)激光扩束超过光路范屠d)反射物体插入激光束图B．4一个I临时性的防护屏在工作状态下出现激光束漂移的4个例子 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006B．4辐照持续时间B．4．T正常工作激光防护屏在无故障工作时受到的照射可能包含每台机器每次重复运行的低量级反射、散射和透射的辐射。在这种情况下，按无故障工作估算的FEL将包括重复运行期间防护屏上辐照度的变化和在安全维修检查期外机器重复运行的最多次数(见图R5)。觥硼蓝蒸徽图B．5机器重复运转期间激光防护屏受辐照的图示说明B．4．2故障情况某个机器监视装置中配备安全控制系统可以减少防护屏在机器故障状态下所承受的过量激光辐射照射时间。给出的两个图示例子见图B．6和图B．7。防护屏的激光1自’辐照度(wm一2)骖ii曼：：：视探铡故障。h＼ha)关闭在线机器安全监控b)关闭离线机器安全监控图B．6评估辐照持续时间的2个例子对于未被安全控制系统探测到的故障而言，估算的辐照持续时间应包括整个安全维修检查期。 GB／T18151--2008／1EC60825—4：2006图B．7对一种没有安全监控装置的机器受辐照持续时间的评估B．4．3维修作业在维修作业期间，一个临时防护屏从受辐照开始到终止时直接影响激光终止测量时间的各种因素包括：——是否使用预置激光定时开关；——故障状态下的控制程度；——是否由人监管防护屏状态(对被动式防护屏)；——提供保持防护屏正常工作的控制器；——防护屏在受到超量激光照射时的预估受损程度(对被动式防护屏)；——防护屏前表面的局部遮挡程度(对被动式防护屏)；——防护屏需要监管的总面积(对被动式防护屏)；——维护人员的受培训程度。应当进行风险评定，以识别危害态势并估算可预料的辐照量级。当需要人员介入时，则必须限制临时防护屏的辐照持续时间，推荐使用的时间为不少于10s。应提供各种切实合理的工程和行政控制手段，以减少对临时保护屏的依赖。lZ 附录C(资料性附录)术语定义的详释c．1FEL和PEL的区别图c．1形象地说明了FEL和PEL的区别。GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006图c．1一台激光加工机防护屏的图示说明激光防护屏所在特定位置上的预计辐照限(FEL)，是激光加工机制造商在预料将引发故障的情况下估算的最大辐照量。FEL值定义为激光防护屏可用在该位置的防护辐照限(PEL)的最小值。PEL则指激光防护屏防御入射激光辐射的能力。激光加工机制造商应通过试验来证实激光防护屏的适用性。这可以通过直接试验或测定防护屏的PEL，或购置指定PEL等级的专用防护屏来完成。C．2主动式防护屏的参数主动式防护屏有两个主件：a)一块在激光波长下高度衰减的实物隔板，对低量级的激光辐射(如漫散射辐射)起着被动式激光防护屏的作用；而对危险量级的激光辐射，它只能在短时间内起到防护作用。b)一个装有传感器的安全控制系统，该器件直接或间接地(例如通过测量温度或探测激光辐射在激光防护屏某部分引起的某一其他效应)探测入射激光辐射的危害量级，然后发出终止激光发射的信号(例如通过断开安全联锁链，关闭激光电源或安全快门)。激光防护屏在激光加工机正常运行期间，将频繁地承受低值激光的辐照。既然防护屏不怕这种辐射，则传感器将不反应。反之，仅当高量值的激光辐照达到威胁激光防护屏的完整性的阈值时，传感器才有响应。在入射激光辐射的照射超过阈值和主动式激光防护屏发出终止信号之间有一个时间延迟。与此类似，在主动式防护屏发出终止信号和激光终止辐射之间的时间差称为激光终止时间的时间延迟。图C．2本质性地说明了本标准对安全性的要求。13 GB／T18151--2008／IEC60825—4：200614入射激光辐射超过某个阀值激誊蒿止短于主动激光防护屏输出激光终止信号主动防护屏防护时问激光加工机对激光终止信号响应且终止激光辐射若不终止照射激光防护屏不再提供防护，=O—‘■--------------------------—r—————-——-—---------------------------—一激光终止时间图C．2主动式激光防护屏参数的图示说明 附录D(资料性附录)专用激光防护屏试验GB／T18151--200B／IEC60825-4：2006D．1总则必须指出，当使用较高功率的激光时，通过调节焦距来模拟低功率激光的方法是不合适的，由于激光束的质量和其他特性很可能是不同的或不能预期的。此处介绍的试验证据仅适用于所使用的激光参数，所以这些试验结果仅适用于作为激光防护屏达到类似目的的指南。防护辐照限(PEL，W·m_2)应仅适用于在试验中使用的防护屏上的光束直径。在防护屏上的最小光斑尺寸应由激光防护屏制造商特别说明，因为需防护的辐照度值将随着激光束直径的增大而减小。D．2试验条件被辐照的一个样品表面其厚度和成分应具有代表性，且样品尺寸不小于在辐照处光束直径(I／e2)的3倍，试验的辐照限(XC连续激光为w·m，或对脉冲激光为J·m_2)也应由试验决定(因此保证考虑到了辐射热流)。如果有必要确保防护屏的结构和完整性，则结构上的连接元件也应包括在试验中。在非圆形光束的情况下，应对用于试验的光束几何形状作出说明。非圆形光束是指光束截面的长轴和短轴的尺寸之差大于10％的光束。注意：用于试验的光束的几何形状之所以要求说明，是因为它将影响到样品中的热分布。试验中若有必要使用样品夹具，则夹具覆盖样品边缘的尺寸从样品边缘算起不应超过3mm；如果样品在试验中因为受激光束照射产生温升，则夹具和样品的接触处应该是热绝缘的(例如：用陶瓷等)。激光束以近似垂直的角度照射样品(样品倾斜土3。以避免溯源反射)。激光束光轴应与距光束焦点F1处的样品中心重合，如图D．1所示，FI应不大于会聚透镜的3倍焦距(F)。防护屏样品图D．1检验配置简图对于被动式防护屏，在试验的辐照期间到达样品后表面的激光辐射将不应超过1类AEL。辐照的持续时间由专用防护屏的制造商设定。注意：专用激光防护屏的维修检查间隔时间应由其制造商使用表D．1中定义的等级T，、T：或T。进行详细说明。表D．1激光防护屏的等级试验等级维修检查间隔时间／s激光防护屏建议的使用方法Tl30000对自动机器的使用方法T2100对短周期的运行和间断性的检查Ta10通过观察进行连续的检查 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006对于主动式防护屏应满足下列两个试验的要求：a)当超过规定辐照量的激光辐射照到激光防护屏的前表面时，主动式激光防护屏应输出激光终止信号(该信号将自动终止激光辐射)，所以当主动式激光防护屏系统内存在一个预料之内的故障时，将不会导致其安全功能的消失。若防护屏部件内部存在这个故障，则基于其安全功能，对下一个超量激光辐射到来时或到来前均应探测到这个故障并消除之。b)对任何的激光辐照到被动式以及主动式激光防护屏样品的前表面，且其辐照持续时间大于规定的主动式防护屏的防护时间(按照3．1的定义)时，则到达样品后表面的激光辐射不应超过1类AEL。D．3防护辐照限(PEL)由制造商指定的防护辐照限(PEL)(见3．13的定义)应等于试验时的、满足上述条件的辐照限乘以一个校正因子0．7。即：PEL一0．7×试验时的辐照限。16 E．1概述GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006附录E(姿料性附录)激光防护屏放置和安装导则本附录提供了防护屏放置和安装的导则，以保护激光加工机加工区域周围的人员免遭激光辐射伤害。本附录的对象是制造商和用户。导则内容包括对单独的激光加工机的防护(见IS011553—1：2005)和对安全组装的激光加工机附加性防护的要求(经常由用户安装)。针对于激光加工造成的综合性损伤(包括机械、电路、烟雾和二次辐射造成的损伤)，应采用的相关防护本附录不作详细说明。E．2总则E．2．1引言激光防护要求隔离激光导致的损伤外，还要求隔离激光加工的组合损伤。某些防护屏能够成为激光加工机的部件。附加防护能够用于促进工件安全地装载和卸载及用于维修。E．2．2防护屏的放置在加工区域周围，对防护屏的位置和安装评估的关键事项包括：a)工件加工所要求的可接近程度；b)固定工件的方法(例如夹具和支架等紧固装置)；c)在加工后工件卸掉任何附着物(例如碎片)的方法。E．2．3防护屏的定位决定激光防护屏定位准确的经验包括：·激光防护屏的安放位置至少离开会聚透镜焦距的3倍；·具有较低防护照射限(PELs)的激光防护屏，例如观察窗，不应该安放在直接光束或镜反射光束可到达的地方。E．2．4完整的围屏一个完整的围屏指遵照GB7247．12001中的4．2．1所指定的满足一个保护罩的全部要求，及包围嵌入的激光和总的加工区域，在围屏区域内人员不能接近危险的辐射。E．2．5不完整的围屏一个不完整的围屏指不能提供一个完整的保护罩封闭激光和总的加工区域，以至人员可能接近危险的辐射。如果辐照的量大到超出规定，则需要附加控制器件和增加控制措施(例如，可以把人员提升到机器顶部打开的防护屏上方的走道或平台)。E．2．6激光危害区域控制的等级当人员必须在危险区域驻留时，兹推荐下列措施：a)安装一个固定的防护屏；b)安装一个可移动的防护屏；c)安装一个电动保护装置连接到机器的安全联锁链，安装围绕危险区域周边或上方的监视器或传感器(例如在防护屏周围设置光束传感器，在防护屏上方设置压力垫)；d)提供一个实物的围屏，并附上相关资料、使用指南、人员培训及检查方法；e)提供离加工区域某个距离的操作人员使用的工具，并提供人员防护装备(PPE)。注意：措施c)和d)不提供对激光加工机发射的激光辐射的保护，因此仅需注意从机器开启后可控17 GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006制边界的距离应超过“正常视觉损伤距离(DOHD)”。E．2．7人员防护装备人员防护装备仅作为一种最后的手段，即工程和管理相结合的控制手段。这种人员防护装备应能接受一个管理控制来主导它的使用，但它不能提供一个足够合理的保护水平。仅当一个危险性评估显示若使用其他手段不能减少危险程度时，或者当使用其他手段不能确保提供足够合理的保护时，才使用这个装备。当工作在UVB和UVC两个紫外波段时，还要求穿戴紫外线防护服。E．2．8人员的介入若机器的运行需要人员介人，则人员介入前应先进行对风险的评估和对可能产生的故障状态的持续时间关联程度的评估。在此条件下还需控制人员的进入，仅对被认可的人员(在激光安全和激光系统的检修方面接受过足够培训的人员)允许进入。隔离区域同样应被限制，及不对公众开放。观察人员和其他未经培训的人员应用围拦或用某些管理手段阻止其接近危险的辐射区域。E．3风险的评估E．3．1引言人员受到激光材料加工中使用的典型类型的激光束的辐照后能够产生的中度至重度的伤害，这取决于激光波长、被辐照的细胞组织和受害者的反应。这种辐照发生的概率成为评估伤害风险的关键性因素，减轻伤害风险到可忍受的程度是一个反复的过程。对这个过程不存在以标准的方式出现在程序或文件中。尽管如此，涉及的步骤是广泛的，并可在ISO14121中见到叙述。E．3．2一般考虑应对风险进行评估，以便鉴别危害的后果。且评估一个激光防护屏在指定位置上可预见的受辐照程度，这种评估应考虑某些因素如下：E．3．2．1激光加工区域的特点包括激光的功率和波长，光路的焦距，光束传播的自由度程度(例如运动轴线的数目)。E．3．2．2加工机器应能够提供若干种加工方法，例如切割、钻孔、焊接、作记号。注：被反射的激光功率明显有别于加工和材料被加工时使用的激光功率。E．3．2．3加工的控制这个因素特别强调激光防护屏在故障状态下所能承受辐照的时间，包括确定可预计辐照限(例如加工周期)、观察加工过程(例如每一项目或每一时间周期除以项目的数目)、以及加工方法、自动加工控制应用的可行性。E．3．2．4手工操作万一一个故障状态凸显时，操作人员的介入应考虑包括手工控制的需要和保障、加工监视的手段和效率(包括视窗或照相机的位置)、可行性和介入效率。E．3．2．5自动装置操作自动装置动程顶端的碰撞保护，维修方式的一般保护，光束射到自动装置时限制自动装置顶端移动和方向的手段(例如软件、硬件和实物的限止)，特别是激光束对激光防护屏辐照最接近的通道。E．3．2．6工件工件的几何形状、成分和表面光洁度，以及激光加工过程中工件如何能够影响反射的方向和强度。E．3．2．7葭位和固定装置工件的夹持和定位，工件表面反射和焦点恰好落在工件表面时的反射情况。E．3．2．8装载和卸载工件的装卸方法，这个过程可以是人工操作或者自动操作，单片或多片工件进出加工区域的方法(例如滑动、滚动或提升门)。18 GB／T18151--2008／IEC60825-4二2006E．3．2．9光束的传递光束传递包括光学方法(镜子或光纤)和监视装置、光学元件的安置和移动。还包括光路中器件结构的完整性，光学器件的保养方法(例如用清洁而干燥的气体吹净，加上提供冷却)，光束瞄准的保养方法，在线光束漂移的预防，离线光束漂移的监视，光路围屏的构造方法。注意：应特别注意使用新型的激光束传递的设计，以及光束传递光路产生的辐照对外部机械力(例如振动)引起的光路瞄准偏移。同样应注意光学干扰或激光不正常的性能，特别是光斑。以及激光功率过高引起的光束传递性能的光学不确定性。E．3．2．10工作人员的位置规定工作区域，特别是允许靠近机器的最短距离。包括工作人员头顶的位置(例如起重机操作人员或工人乘坐的升降机)，邻近的台阶和梯子。E．3．2．11维修设备包括维修位置(例如卸掉面板、键控装置)的方法和控制，以及联锁过载和紧急停止的装置。E．3．2．12防护特性在正常条件下和可预见的不正常条件下，对FEL和PEL的评价应包括防护的每一个部件，包括固定的和可移动的壁和窗。E．3．2．13防护环境环境因素能够影响防护效率，包括评价能够引起显著机械损伤的叉车及其他移动的物体，含尘的环境均能够对光学的性能和防护屏的防护性能产生不利影响。E．4风险评估的例子E．4．1部件的连续供给a)例子激光处理单元安装在输送机械的传送带上方。b)定位在正常的生产或保养期间，进出通道应被控制，仅允许被认可的和培训过的人员进入。在维修期间，区域的进出通道同样被严格管理，不对其他未受过培训的人员开放。但输送机械周围的区域不设禁限，并可对观察员和其他未经培训的人员开放。c)关键问题激光防护的布置应对连续供应的部件开放进出加工区域的通道。d)可能的解决方案超量激光辐射的风险属高等级时：——提供联锁的滑动防护屏，它可打开以允许部件的进入，并在激光加工之前关闭。超量激光辐射的风险属中下等级时(下列的风险评估是可能的解决方案)：——在部件通过期间，用刷子实现局部防护密封以维持安全的围封。——在开口处周围提供一个隧道以便禁止视线直达激光加工区，这可以用下列方法达到：·在部件进出口路径上利用一个曲折密封件以阻挡直接的目视；·使用一个联锁的挡板(例如光的挡屏或围屏)，或一个为安全使用所认可的压力垫，以限制视察位置以便防止直接的目视。E．4．2平板式激光切割和标记a)例子放在激光工作车间的平板切割台。b)定位在正常的生产、保养和维修周期，需要控制通道，仅对认可人员放行并限制正在接受培训的人员】9 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006进出。c)关键问题为了在切割台上对片状工件进行装卸，需要人员靠近切割台进行操作。d)可能的解决方案在过量激光辐射的危险属于高等级的区域，(例如在正常生产期间，由于反射产生的有害激光辐射)：——提供完整无缺的周边防护以保护操作人员和其他人员。连锁的滑动保护屏打开以允许器件通过，并在激光加工前关闭。在过量激光辐射的危险属于中下等级的区域(例如光束垂直地照射片状工件，并把此工件较紧地包围住)：——提供非标准防护屏以保护激光操作人员；——对限制进出区域内的所有人员提供人员防护设备(PPE)。在所有情况下，确保对未经认可和未经培训的人员提供足够的控制，以防止他们误人危险区域受到辐照后造成某种伤害。E．4．3多轴加工机a)例子在汽车生产线上自动操纵和遥控的激光焊接机。b)定位在正常的生产或保养期间，通道是不控制的，该区域是不限止的，且对观察者或其他未经培训的人员开放。在检修期间，通道将被控制，仅允许被批准的人员进入危险区域，不向其他未经培训的人员开放。c)关键问题控制器的故障状态能导致激光束直接射向激光防护屏。d)可能的解决方案在过量的激光辐射的危险属于高等级的区域内：——对经风险性评估为脆弱的加工区域的部分面积提供增强性的防护。使用主动式防护屏就是一种选择。在过量的激光辐射的危险属于中小等级的区域内：——解决的措旅包括：·对典型激光束的直接辐照，提供按照本标准规定的性能验证后的防护装置；·提供软件和硬件，限制光线进行旋转运动；·采取措施对激光束射到实物表面时产生的二次辐射的危险提供保护；·提供附加的传感器防止激光照射到工件以外；·如果激光聚焦头是稳定的话，提供激光发射的控制。E．4．4激光防护屏的监督区域a)例子临时性激光防护屏在维修期间拒绝人员靠近，但允许维修操作人员进出。b)定位在正常生产和维修期间，临时性激光防护屏不能作为正式的防护屏使用。在维修期间，通道应被控制，只有经过激光安全培训的且被批准的人员方可进入该区域。该区域可用管理的手段(例如警告信号)禁止其他未经培训的人员进入。20 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006c)关键问题光束的方向应被管理控制。d)可能的解决方案在过量的激光辐射的风险属于高等级的区域，解决的措施包括：——确保激光防护屏是不透明的，且对激光束有至少100s的防护能力；——在联锁区域外或在直接的管理控制下进入围屏；——使用经过培训的人员去执行这种维修操作；——在控制区域内所有人员要使用防激光的眼睛保护用品(和尽可能穿能保护皮肤的衣服)。在过量的激光辐射的风险属于中下等级的区域(例如在激光防护屏的外围区域需要人员清扫卫生)：——如上所述，除了由围屏提供的保护时间短于100s之外，维修工程师接近激光时应掌握快门控制，并对围屏的激光辐照提供一个清楚可见的指示(例如冒烟或强烈的褪色)。E．5风险评估帮助本条款提供了在设计激光防护屏时，结合激光加工机进行风险评估时所应考虑的项目名单，这些项目将形成评估的部分文件记录。注意：这个名单不是全部，它不包括应被考虑的全部方面。E．5。1设备a)激光——型号；—一波长；——连续的／脉冲的；——脉冲持续时间；——脉冲重复率；——功率(或能量)；——光束输出的透镜焦距。b)加工机类型——2轴机器；——3轴机器；——多于3轴的机器；——自动装置；——气体排出的适当装置；——加工区域的封闭；——1类AEL；——其他。E．5．2加工机光束的传递a)光束传递路径的监控：——用硬件控制；——用软件控制。b)光束传递转镜的监控：——用硬件控制；——用软件控制。c)光束传递机械总成——需要使用工具。21 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006——提供监控：·用硬件控制；·用软件控制。——光束聚焦透镜控制总成。d)自由空间光束传递系统；e)光纤光束传递系统。E．5．3加工描述a)钎焊／铜焊；b)热处理；c)做标记；d)焊接；e)钻孔／切割；f)清洁处理；g)成型；h)快速成模。E．5．4加工机控制a)自动模式操作(即无操作人员介入)：——完全防护下的操作。b)手动模式操作(即机器运转期间需操作人员介入)——完全防护下的操作。c)加工监视方法：——在加工区域围屏中使用窗口；——使用闭路电视(CCTV)监控；——其他。d)若观察到一个错误时准备停止运转的方法：——紧急停机；——正常停机。E．5．5自动装置的基本描述(见GB11291)a)摆动范围：——限制空间；——最大空间；——安全防护空间。b)限制运动范围的方法：——硬件控制；——软件控制。c)安全防护屏空间联锁方法：——硬件控制；——软件控制。d)碰撞的传感：——硬件控制；——软件控制。e)最终位置的控制：——硬件控制；22 ——软件控制。E．5．6加工部分的类型a)几何形状的类型：——平板；——其他。b)材料的类型。E．5．7固定装置部分a)自动定位和戗位：——硬件控制；b)手工定位和镀位。c)激光束导致损伤的可能性：——由于工具各部位的反射E．5．8a)b)d)E．5．9aJb)c)E．5．10a)b)——由于工具高光洁度表面的反射。材料流入加工区域部件的自动连续流动。手工推动的单一部件。加工区域部件的进出通道：——滑动门；——提升门；——卷帘门；——管道；——其他。部件供给控制：——硬件控制；——软件控制；——根据本标准的要求设计加工区域防护；——根据本标准的要求试验加工区域围壁。激光加工机的操作人员工作区域；机器内部；机器外部。维修维修通道门的位置；对机器认可的方法(关键控制)；保持运转的控制。GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006 GB／T18151--2008／IEC60825—4．2006附录F(资料性附录)评价激光防护屏适用性导则F．1危害的鉴别F．1．1安全性措施的选择在总体层面对安全性措施进行选择时，应采用最有效的安全措施类型，以便满足它们在技术上的可行性，或者特殊应用的适应性。在机器寿命的每一个相关阶段，对所有的危害进行考量时，风险评估技术将有助于选择安全性能最好的可能组合。影响机器寿命状态的要素有：·安装；·试运转；·操作；·装配或加工的变化；·清洁处理；·调节；·保养；·检修。可能存在自相矛盾的要求，这时应优先考虑可能产生最大风险的状态。例如特别强调保养、固定和调节状态，目标是使总的风险减到最小。F．2风险评估和完整性F．2．1总则正如其他的机械装置一样，应鉴定所有的机械性危险。这些危险包括：·缠结；·摩擦和磨损；·切削；·切变；·戳伤和刺穿；·冲击；·压碎；·内部拉伸；·被压缩气体或高压流体系统损伤。正如其他的机械一样，本标准中所指的非机械性危险同样存在，这些危险包括a)通道：——滑动、断开和下降；——物体的下落和射出；——阻塞和射出。b)装卸和提升。c)电气(包括静电)：24 GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006——电击；——灼伤。d)化学：——有毒的；——有刺激性的i——易燃的；——有腐蚀性的；——可能爆炸的。e)火灾和爆炸。f)噪声和振动。g)压力和真空。h)温度(高和低)。i)雾、烟和灰尘的吸入。j)窒息。k)离子和非离子辐射。采用的各种安全防护屏，目的是消除人员受到非机械性危险的伤害，这需要结合鉴别机械性危险的安全防护，以便把总的风险水平降至最低。F，2，2防护屏的可靠性风险越大，针对风险的保护需求也越高，安全措施的可靠性将随着由于措施失效而导致的损伤程度的增加而增加。这通常适用于安全防护和控制，也适用于联锁和防护屏的材料。各种危险的鉴定识别应对可能的失效或各种失效的结合进行仔细的研究，它们可能会导致引起损伤的危险。在任何系统里一个失效就能对安全产生不利的影响，所以应对系统中的每一个部件依次进行检查。失效可能的类型及它们对系统的后果应作为一个整体来考虑。当存在较高风险的时候，对失效的模式和影响的临界性分析(FMEcA)这样一个正式的分析方法应被使用。当安全依赖于操作程序时，同样必须考虑操作程序的可靠性。这应该包括后续程序中疏忽的和故意的失效。防护屏应以最少的停机检修时间和最小的生产率降低为条件达到其安全功能。应该认识到生产压力或良好的意图可能会导致安全防护的失效。设计人员应基于避开或消除上述因素的原则来设计制造安全防护屏。无论是故意的还是意外的，困难总是可能存在的。本附录仅考虑防护屏的特点，即保护免遭激光辐射的过度辐照。一些特殊的危险应结合下列因素合并考虑：·机器类型；·激光辐射波长；·机器运转轴的数目；·光路的复杂性。F．2．3实际风险的评估方法F．2．3．1一般性风险的评估方法这些方法在附录E中已概述过。F．2．3．216855．100建议的风险评估16855．100--2005涉及的这些部件为指定的机械控制系统提供安全功能。这些部件由硬件或软件组成，它们提供控制系统的安全功能，它们能够是分立或集成的控制系统部件，涉及一个控制系统安全的性能。就故障的发生而论，在该标准中分别确立了用作参考点的5个等级(B，1，2，3，4)。按照GB／T16855．1002005的定义，对防护措施而言，上述等级的选择将依赖于机器和控制方法的范围。2S GB／T18151--2008／IEC60825—412006当选择了一个等级和设计了一个有关安全的控制系统的部件时，设计人员将至少需要提供与安全相关的部件的下列资料：·被选择的等级；·功能特性；·在机械装置保护测量中安全相关控制所发挥的功能和作用；·安全相关控制的精度限制；·应考虑全部与安全相关的故障；·这些影响到安全的故障仅排除一个是不够的，应使用适当手段排除全部故障；·与可靠性相关的参数，例如环境条件；·使用的技术。等级作为参考点的使用和随后的说明，本标准在设计加工期间允许被灵活使用。本标准提供了一个清晰的基础，在此基础上进行设计，与安全相关的控制系统(以及机械)部件的任何应用性的性能都要被评估。本标准的正文描述了选择的过程，及基于安全措施连同安全功能的特性和故障的全盘考虑下进行设计。16855．i002005的附录B对选择等级包括风险的评估方法所提供的指导是特别有用的。F．2．3．3合理可行的低水平(ALARP)本方法旨在借助于想出一种理念来进行设计，和执行意在把风险降到合理可行的低水平(ALARR)，主要的方法是使用好的习惯。在这个意义上，好的习惯对控制危险的这些程序而言是通用术语。好的习惯的写法有多种形式，好的习惯的范围和细节将反映危险和风险的本质，及反映生产活动和过程的复杂性，也反映了相关合法要求的本质。应识别制订文件的所属部门，包括由政府部门发出的指示，由标准制定机构(例如CEN，CENELEC，ISO，IEC)发布的标准，和由工业／业务领域的团体(例如贸易同盟、专业的学会)推荐的指引。F．3一般设计设计新的安全的机械装置，应该遵照GB／T15706．1—2007和GB／T15706．22007中规定的一般原理，也要参照与任何专门且特别的机器相关的标准。作为一个实用的导则，危险区域应予消除或有效地封闭；如果它们不能消除，则合适的安全防护作为设计的一部分被补充，或在较后阶段使其容易被补充。在设计阶段应该做好安排，以便在运转、检查、调试和维修期间消除辐照任何危险区域的倾向。设计人员应考虑机械装置使用的人机工程学，即他们应该考虑机器所要求的工作环境的所有方面，目标是对机器和操作人员在最佳性能期间提供激光安全保护。表F．1ALARP的应用计划阶段证明风险可尽量合理地减低的因素·根据好的设计原理对风险进行评估和处理。·证明担当责任者的设计安全原理应满足法定要求。办法或理念之·证明选择的办法可导致最低的风险或虽然风险不是最低的，但可证明是正确的选择。间的选择·比较最好习惯的选择，确定残留的风险对最好的现有设备的功能的影响是较小的；只要设备工作必然会存在风险，它也会影响有关的组件。●如果认为需要，应满足业界的关注。·根据好的设计原理进行风险的评估和管理。·风险被认为相伴于设备的寿命期间，也会影响到有关的组件。详细的设计·使用适当的标准、代码、好的习惯等，和任何被证实的偏差。·可行的风险将降低措蘸的识别及其执行，除非被证明这种措施并非合理可行。26 G]B／T18151--2008／IEC60825-4：2006在需要考虑的方面包括对操作人员和附近的其他人员创造一个适宜的环境。在需要的地方提供热、冷、光和机械的援助以降低操作人员的体力，并把对热、光、激光辐射、噪声、灰尘、蒸汽和液体的发生控制到一个可接受的水平。设计人员应该知道如何鉴别上述的危险，这些危险的大部分应通过合适的设计来加以避免。在不可能避免这些危险的地方，设计人员则应该考虑这些因素：即影响风险的大小和可能造成损伤的程度，可能影响辐照频率等因素，和由此带来的损伤概率。控制应占有一定地位，以提供安全和容易的操作。在每一个控制和机械装置的其他部分之间，应留有足够的间隙，以便采用在GB5226．1和GB18209．3中讨论的方法。对激光防护屏应给出特别的考虑如下：·必须存有间隙的困难状态；·阀门，套筒和刷子密封；·打开围屏顶部；·在平板部分和固定窗口间进行连接；·改善进出口(例如：门的上方，帘幕)；·围屏里面的气体：安全人口(烟气，过量或耗尽的氧气)；·围屏里的观察窗；·第二级(替换的)屏；·几何形状和一般的配置考虑；·与激光类型(波长)、光束控制的类型、光束传播等相关的设计。F．4安全防护屏的选择在激光加工机正常运转期间不需要设置对危险区域的通道，因此安全防护能从下面选择：·固定密封的防护屏；·固定距离的防护屏；·可移动的防护屏。在那些正常操作过程中必须进出的危险区域，例如：设置、加工修正、维修或维护、运转的安全防护可能不会完全有效。在这些情况下，应采用安全工作的强制性措施例如隔离，增设临时的安全防护屏也是必要的。这些措施的使用将需要规划和对全体有关人员的培训。在那些对正常操作需要进出危险区域的地方，安全防护屏能从下列选择：·联锁的防护屏；·可调的防护屏；·临时的防护屏。F．5防护屏的设计和制造F．5．1对设计和制造固定的和可移动的防护屏的一般要求在设计安全防护屏系统时，除了激光辐射的危害必须考虑外，其他涉及的机械的或其他的危险在选择防护屏的类型和制造方法时也应被考虑。在机器运转和机器寿命的其他状态中，这种防护屏应该提供对工作范围的最小干涉，以减少任何诱使安全防护屏失效的刺激。防护屏应优先考虑适应机器的外形。在这个要求达不到的地方，例如维修或因为机器的形状，就应该考虑减少测量的次数以保护危险区域内必须驻留的人员。额外的安全措施对于保护在危险区域内的工作人员也是需要的，它们能够由安全防护屏或安全工作习惯来保证。F．5．2固定的密封防护屏一个固定的防护屏必须保持封闭且安装在适宜的位置，防护屏不仅应防止人员接近危险区域或激27 GB／T18151--2008／IEC60825—412006光辐射，而且应该结构坚固，经受得住足够的加工压力和环境条件。如果防护屏能被打开或移动，这必须借助于工具才可能办到，优先的固定方法应选用可栓住的类型。当工件必须通过防护屏投料时，开口应足够大以满足工件进入运送通道的尺寸，不应允许工件被卡住。这些情况下的防护屏同样应该不要过度接近激光辐射，还应满足GB7247．1—2001中给出的防止人员接近的要求。F．5．3固定距离的防护屏一个固定距离的防护屏指的是：一个固定的防护屏，它不完全围封危险区域，但可依靠其实际尺寸和其对危险区域的距离而缩小通道。固定距离的防护屏的一个例子是包围一台机器的围屏。这种防护屏在设计时需极端小心，以便人员接近过度的激光辐射时能得到保护。一个顶部开口的激光加工机的防护屏能被认作是一个固定距离的防护屏，如果此防护屏足够地高以致能防止人员接近激光辐射。F．5．4可移动的且联锁的防护屏一个联锁防护屏指的是，它能够移动或有可移动的部件，它的移动是与电源或机器控制相互联系的。一个联锁防护屏应以如下方法与机器控制连接：a)联锁通过切断其电源或关闭光束快门来防止危险激光辐射的产生直到防护屏关闭。b)当会造成人体损伤的风险因素未被排除前，防护屏必须关闭。只当在这个风险因素被排除后，方允许有关人员进入防护屏。联锁作用于屏幕的上升和下降。但为防止万一屏幕由于重力作用下落而造成伤害，故应提供一个合适的防下落装置。某些联锬防护屏能用电源驱动，在这种情况下，应采取适当步骤以避免由于防护屏移动产生的伤害。联锁系统能够是机械的、电子的、液压的或气动的，或任何它们的结合。联锁本身运行的类型和模式与它涉及的加工方式有关。联锁系统应设计得能最大限度地减小失效的风险，其可靠性必须强调。F．5．5可调的防护屏一个可调的防护屏是一个固定的或可移动的屏，它可整体调节，或者一部分或几部分联合调节。在一个特别的运转期间，调节依然是固定的，本质上应由一个经过合适培训的人员仔细地执行调节。一旦定位固定，安排的规律性维护对确保防护屏的调节元件依然处在原来位置上是必须的。防护屏应该设计得使调节部件不能容易地被拆下或误置。F．5．6临时性防护屏当正常安装在激光加工机周围的永久性防护屏因检修需要而被移走时，应安置临时性的防护屏，并对激光辐射的危险提供全面的保护作用。在临时性的防护屏上或邻近处应标明适当的警告记号，并增加任何附加的管理上的防护措施，以确保临时性防护屏的有效性。程序应到位以确保被置换或移去的永久性防护屏被放回原处。在激光加工机恢复到正常运转状态后，临时性防护屏应被移走。F．6防护屏的制造和材料任何供选择的防护屏本身不应该存在危险。例如凹陷点或尖锐点，粗糙或锋利的边缘，或其他很可能会引起损伤的危险。防护屏的安装应与强度和防护功能相适配。电源驱动的防护屏在设计和制造上应该不产生任何一个危险点。除了本标准外，GB／T8196也给出了对制造固定的和可移动的防护屏的总体要求。F．6．1材料F．6．1．1概述在选择材料用于制造防护屏时，应考虑下列几点：a)其性能应能经受住激光加工机产生的任何可预见的危险力度，防护屏能满足功能的结合，例如28 (；B／T18151--2008／IEC60825—4：2006防止接近通道和内含的危险，这些危险包括激光辐射、发射粒子、灰尘、烟气、噪声等，一个或多个这种危险就能支配防护屏材料的选择；b)对常规的维修，其重量和尺寸应满足移动和替换它的需要；c)其与材料的兼容性应予处理，这在食品加工或医药工业上特别重要，在这些行业中防护屏的材料不应成为污染源；d)在与潜在的污染源接触后，在加工操作或清洁，或在维护时使用杀菌物质期间产生潜在的污染后，其物理和机械性质依然能保持不变的能力。F．6．1．2固态片状金属金属在强度和刚度上具有优势，并且能以固态片状的形式出现。后者对很少需要调节且无需观察加工区内的工作运行的防护屏是特别合适的。然而小心还是需要的。以确保：·对防护屏提供足够的通风，以防止加工区域内部过热；·防护屏不产生噪声或共振。显示在图F．1到图F．22的数据将有助于选择合适的材料来经受可预见的最坏情况下的激光辐射的辐照。F．6．1．3玻璃由于玻璃具有易裂断的倾向，所以不合适用作防护屏的材料。但是，当激光加工需要观察且材料很可能暴露在高温或腐蚀环境中，则能对激光辐射提供足够保护的一块安全玻璃是合适的(在材料内部激光辐射的内部吸收或防护屏材料表面合适的光学反射涂层)。确定这些材料适配性的方法将在本标准的其他地方给出。F．6．1．4塑料片状的透明塑料可作为不透明材料的一部分用在激光防护屏上，特别在加工运转期间需进行观察的地方。适用于防护目的的塑料材料包括聚碳酸酯，特别是染色的片状聚丙烯。本质上这些材料是根据对适用于激光加工机激光波长和激光功率的合适的光学防护性质进行选择的。许多塑料的机械性质由于污染，由于不正确的冷却操作，由于连续地暴露于高温或紫外辐射而导致不利的变化。连续地暴露于高温(聚碳酸酯：135℃，片状聚丙烯：90℃)将会引起软化，结果降低了撞击强度和其他光学性质。任意的除去表面材料能够降低在相应激光波长上材料的光学保护性质，所以应该考虑设置附加的能替换的机械保护层设备。大多数塑料有能力保持静电，这能够引发易燃材料静电起火的风险，而且还能吸附灰尘，这些特性能通过使用抗静电的处理予以减轻。F．6．1．5其他材料混凝土块的作用对某些防护屏的制造商而言能够是一种有效的材料，所以经常用作大的二氧化碳激光加工机的围屏。F．6．2支持防护屏能被作为独立的支撑固定或固定于机械装置本身。固定物的数量和间距应合适，以确保防护屏的稳定性和刚性。在需要的地方，防护屏周围应留有间隙，以便清洁和除去杂物等，提供这个间隙不会容许接近危险区域。F．6．3盖板可拆卸的盖板能合并到防护屏中，以提供容易的进出通道或改善可见度。它们应处理成防护系统的一部分，根据加工的要求能够认为是固定的或联锁的防护屏。29 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006F．6．4拟人测量的考虑防护屏的设计和构造应以防止身体的任何部分到达危险区域为目的。设计人员应该考虑有关人员的身体特征，特别是他们穿过开口，或对用作防护屏的盖板和围屏绕行的能力。对人体测量(拟人数据)当今使用的最好的近似值见标准ISO15532—3。F．7其他安全装置F．7．1跳闸装置一个跳闸装置是指，使工作中的机器停止，或假定一个其他的安全条件，为了防止当有人接近一个安全限以外的危险区域时发生伤害为目的的装置。当人员依然留在危险区域之内时，这个装置将要求机器在此条件下停止运行，除非提供其他手段满足这个功能。当有人接近安全界限以外的危险区域时，一个跳闸装置应被设计成确保能使装置产生动作以便在人体遭受损伤前终止危险。一个跳闸装置的设计应该是，当它产生作用以后能够靠自动或手动进行复位；这可借助于一个正常启动的执行装置来实现再启动。跳闸装置的运转应不会受任何外界影响而被削弱。F．7．2电子灵敏保护装置电子灵敏保护装置有时指无形的围挡，其运转仿照跳闸装置的探测原理，当人员或人体的某部分进入危险区域时该保护装置就起作用。探测的手段能够是有源的光电型器件，探测对象是漫反射、无源的红外辐射、电容、电感、微波或可见的干涉。整套装置的有效性不仅取决于电子灵敏保护装置的完整性，而且取决于备用装置的电子和机械的完整性，以及取决于电子灵敏保护设备的探测装置相对于危险区域的位置。F．7．3控制系统(键，压力垫，光屏)F．7．3．1弹压键控系统一般讲，一个弹压键控联锁装置是一个电动开关与一个机械键控操作锁对机器固定部分的防护。操作键安装在防护屏的可活动部分，为了打开防护屏，就要转动此键到“off”的位置，则就从锁住状态松开键，防护屏就能被打开。某些弹压键系统是由压下式按键联锁系统组成的。在压下式按键联锁系统中，防护屏的锁定和开关合并成一个锁定，是作为对立的分离件合并进入一个信号单元。本系统最本质的特点是无论是防护屏的锁定，还是开关的锁定，均由可上下移动的按键被按下来实现。防护屏的锁定应如此安排，即仅当防护屏被关闭和锁定时，按钮才能被弹起。这就允许按钮从防护屏转移到开关锁定。当开关处在“Oil”位置时，开关的关闭即压下键后防护屏就不能被移走。F．7．3。2压力敏感垫压力敏感垫和含有传感器的夹层，仅当一个人或物件对此垫或此夹层施加压力时才会产生响应。对它们应作周期性的维护和检查。因为根据它们的本质，压力灵敏垫具有一个潜在的能导致失效的危险。压力敏感垫的大小应考虑到人员接近的速度、步幅和保护装置的全部响应时间，注意没有此垫或此层的作用，则防护屏的进出通道就不能有效使用。当一定数量的垫被共同使用时，在垫的内部特别是围绕它们的边缘，应检查全部表面的状况。压力敏感垫应用的操控见IEC62046，一个压力敏感垫能够适当地指出在机器内部人员的存在，如果需要的话，就停止机器运转。F．7．3．3光屏大多数光屏的运转原理是探测一条或多条光束光路上的障碍，由这个系统操作的不能触摸的围挡是由一定数量的光束装置安排成一个屏幕形状所组成的。这个光屏同样可由一个扫描的光束或一定数量的固动光束所组成。光既可以是可见光也可以是不可见光。这些装置的设计和性能要求见19436．2中的介绍。30 F．8联锁的考虑事项GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006F．8．1联锁的功能一个联锁对一个防护屏和适宜用防护屏的激光加工机控制系统之间提供了联系，联锁和带有联锁的防护屏的设计、安装和调整应按下列要求：a)无论是采用遮挡激光束，或是用光束衰减器的办法，或者是移走激光电源的办法来中断激光发射，联锁均能阻止激光发射直到防护屏被关闭；b)无论是由于防护屏依然被锁住而关闭直到来自危险区域的伤害风险被排除前，或开启防护屏时会引发的此类危险被排除前，防护屏均应关闭并禁止使用。应确保安装的一个联锁装置的动作能保护且防止一个危险不产生另一个不同的危险。F．8．2联锁的介质联锁中有4种最常遇到的介质：电动的、机械的、液压的和气动的。在控制系统中，电动的联锁使用最普遍。联锁的原理对所有介质的应用都是相同的。每一种都有优缺点，联锁介质的选择将依赖于激光加工机的类型和进出危险区域的方法。某些联锁系统具有多种的控制渠道，例如双重控制系统，设计这些系统所采用的较好的方法是：把由于相同的原因(一般导致失效)在两种通道中引起的类似的失效率降至最小。F．8．3普遍的联锁方法F．8．3．1防护屏锁定电源的联锁防护屏锁定电源的联锁，电源直接用一个单一器件进行截断，这一器件是如此安排的：a)当电源未被截断时，此器件实际上阻止保护屏被打开；b)当防护屏被打开时，此器件实际上使防护屏处在时刻截断电源的位置上。F．8．3．2联锁防护屏电源的联锁利用联锁防护屏的电源联锁，电源直接被一个单一器件所截断。当防护屏发生移动时能自动引发此器件产生动作。防护屏和此器件应安排得使防护屏处于除关闭状态以外的任何位置时，随着防护屏被打开或依然处于截断状态时，电源均被截断。F．8．3．3具有交叉监视的双重控制系统的联锁在用交叉监视对双重控制系统进行联锁时，存在两个分立的电源截断器件，每一个都能够截断电源。装置应安排成串联状态，以便任何一个误操作都将导致电源被截断，安装在防护屏上的这些系统将执行此项功能。两个电源截断器件均应被监控，以便任何一种失效时，它们的控制系统或截断装置本身对控制系统讯号的响应将篚被立刻探测到，从而防止激光加工机进入下一个运转周期。每一个电源截断器件的电路，包括它的运转器件，应保持彼此问的有效距离，以减少联锁系统对危险的失效作为普遍失效导致危险的概率。F．8．3．4没有交叉监视的双重控制系统的联锁没有交叉监视的双重控制系统的联锁应遵守相同的原理作为以上描述的系统。但将失去自动监控两种电源截断器件的功能。在缺乏自动监控的情况下，可能导致任何一个联锁通道对危险不响应。对仍然未被探测到的故障失效，会使系统对单控制系统的联锁系统失去其有效性。然而，对没有交叉监控的双重控制系统联锁的有效功能，重要的是应执行一个有规律的检验，以确保两个通道都能正确地工作。检验的次数将取决于被使用元器件的可靠性和联锁运转的条件。F．8．3．5单通道系统的联锁装置单通道系统的联锁装置使用了一个联锁装置，它能借助一个控制系统通过操作一个单独的电源截断器件间接地截断电源。它没有一个高度的完整性，因此单个元器件在系统中失效导致整个系统失效3】 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006的危险的相关概率较大。因此系统应使用最少数量的元器件来进行设计和安装以提高系统的可靠性。系统应进行定期的检查和试验，任何老化的或损伤的元器件应进行掉换或修理。F．8．4联锁系统的失效联锁系统的设计原则是把联锁系统作为一个整体，使失效的危险性减至最小。如果电源供应经常失效，则应对依靠电源供应的元器件的功链进行检查，以便把电源失效对整个系统的危险减至最小。F．8．4．I失效类型大多数失效的普通类型中，一个联锁系统可能会遭受：a)失效、中断或外界电源供应的变化；b)在电路系统中线路断开；c)机械失效，例如破裂或滞塞；d)由于电路故障引起的不正常工作，即馈电线路的承受度或辐射干扰；e)由于振动引起的不正常工作；f)由于动力供应的污染引起的不正常工作；g)接地故障，即某个导体对地的偶然连接会导致例如意外的启动或制动失效；h)其他单个元器件的失效导致特性变化或功能丧失；i)交叉连接失效引起，例如意外的启动或制动失效。能够采取措施将联锁系统中单一失效的后果减至最小，这些措施可能包括使用附加的控制或监视器件。然而，由于多个未能探测到的失效，例如普通类型的失效或未能探测到的失效将导致系统进一步的失效，所以系统作为一个整体仍然能够失效。普通引起的失效的典型原因见下：a)外部环境，例如由于灰尘、电网扰动、极端的温度、振动或辐射；b)在每一个通道中使用次等质量的一批元器件；c)由于局部失火或撞击引起的损伤。F．8．5联锁系统的安全一个联锁系统的安全能通过避免导致其失效的动因和(或)克服较多的困难而得到改善。安全防护系统的设计应对人员的介入作出周密考虑。失效可能会变得更加困难的解决方法包括：a)使用编码的联锁器件或系统；b)在防护屏打开期间有物体堵塞或屏蔽联锁器件。F．8．6联锁系统的完整性一个联锁系统的完整性将不仅取决于失效或失败的直接影响，而且取决于这些失效或失败是否会导致系统内其他元器件或互连性的损伤。因此，一个重要的措施是保护电路。其他基本的判据对于改善一个联锁系统完整性的贡献包括：a)正确的安装；b)好的质量，高度完整性的元器件，保护经受住环境(包括可能的激光能量反射)和评价它们必须执行的责任；c)通过设计、制造和安装，使发生接地故障概率的极小化；d)危险失效的极小化；e)失败的极小化。F．8．7联锁系统的选择对特殊应用而言联锁系统应被选择的考虑：a)接近危险区域的次数；32 GB／T18151--20081IEC60825-4：2006b)损伤的概率和强度导致联锁系统失效；c)降低损伤的危险需要的办法。F．8．8电路的考虑电子控制系统在方式上能够失效，从而导致危险的局面。故应对把这种局面发生的概率减至最小而给予特别的关注，GB5226．1给出了这方面的指导。装置应按照制造商说明的适合于特殊安全应用的性能进行选择，应考虑下列有关性能的资料：a)对环境条件的耐受力；b)寿命估计；c)功能评价；d)可靠性。用近程开关独自依靠金属的存在与否衡量它们的启动，对联锁的功能一般面言是不舍适的，因为他们容易失效。然而，借助于仔细的设计，这些器件能被结合起来进入很难接近的或小的系统。必须特别小心以防止器件失效，合适的冗余装置的设置能有效防止普通因素引发的失效，从而进一步导致对危险的全面失控。F．8．9机械的考虑F．8．9．1联锁器件虽然用机器电源或控制系统来连接防护屏移动的机械装置能采取各种形式，但一般将执行相同的功能。通常它们将被正确地安置，以便防护屏和机器的操作能够惟一地执行一个正确的安全程序。F．8．9．2机械联锁的方法不同于电力、液压或气动系统，机械联锁有别于单一的控制系统。单一控制系统联锁的基本元件是：a)由防护屏运转的激励器件；b)插入机械连接，即使有也很少；c)防止激光辐射的发射或防止电源对其他危险器件的影响。减少插入的机械连接的数目能降低系统对危险失效的概率。F．8．10气动和液压考虑F．8．10．1联锁器件用于连接防护屏运动的器件包括：a)凸轮操作阀；b)弹压键的阀门，弹压键控制的气动阀门；c)气动喷嘴探测阀门；d)气动或液压操作锁。当阀门被选择好用于安全防护屏后，阀门的运行参数(压力、温度等)和可靠性应与环境和预计的任务相适应。F．8．10．2气动和液压的联锁方法一般而言，联锁方法的应用早就被介绍过了。这些方法包括：a)单控制系统的联锁；b)具有或不具有交叉监控联锁的双重控制系统；c)电源联锁。在控制阀和联锁之间的所有的管道、软管等应适合于流体和工作环境，应依据最大流量和压力进行正确的管材定径和定级。在必需的时候，应采取进一步的有效保护和安全安装。所以对管道器材应加以选择，以确保它们的完整性不影响联锁系统全部的完整性。33 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006F．9环境的考虑F．9．1环境一个安全防护屏的选择应考虑被使用地的环境。在恶劣的环境中防护屏应有能力经受住可能试验过的条件，其本身不应因环境恶劣而造成危险后果。F．9．2腐蚀如果一个防护屏很可能被暴露在一个腐蚀的危险环境中，则应采取特殊的措施。可考虑使用抗腐蚀的材料或抗腐蚀的表面涂层。F．9．3卫生保健和防护屏设计防护屏用在某些工业中，特别是食品和药品加工时，特别要考虑到防护屏不仅要安全使用而且能容易清洁，用作安全防护屏的材料应无毒、无吸收、防震、易清洁，并在材料加工或清洁或消毒时不受影响。F．9．4雾、烟和灰尘在加工处产生危险的有害的蒸气，烟或灰尘若达到一定浓度，应提供容器或合适的萃取设备。暴露于蒸气、烟或灰尘中的浓度应遵守职业的暴露界限和职业的暴露标准，对健康有危害的物质要进行局部控制。F．9．5噪声当设计安全外壳和防护屏时应考虑降低噪声，设计防护屏外壳时经常可能要适用于双重目的：防护联合的激光辐射危害和机械危害，降低噪声的发生。防护屏因为不好的设计或固定安装不妥而产生的噪声应予消除。F．10安装的考虑一环境因素一检修F．10．1照明当考虑与激光加工机有关的照明时，下列影响相关人员安全的注意点是：·灯光的方向和强度；·背景和局部照明之间的反差；·光源的颜色；·反射、闪光和影子；·视窗的可见波长透射特性。F．10．2电缆和管道使用的管道和电缆最好安置在加工区域外边。当无法做到时，则在可预见的故障状态下，提供足够强度和有抵抗激光辐照能力的盖子。F．11保养和检修的考虑F．11．1安全防护屏运行的保养一旦安全防护屏投入使用，则它的保养对于其不间断地有效运行是必需的。应该定期检查安全防护屏，以确保安全所必须的标准得以维持，安全防护屏韵常规检查应成为所计划的保养程序的一个部分。F．11．2激光防护屏材料的性质作为例证，图F．1到图F．22提供了对变化的激光光束功率和光束直径对各种金属板的烧穿时间为10s或100s的某些实验得出的界限：金属板垂直放置，前表面涂黑，激光光束是水平的。“烧穿时间”是指使用激光光束在其光路上去除材料(例如，熔融、汽化、烧蚀)所花的时间。采集的数据应仅作为一种参考，因为这种值是非常广泛地依赖于光束的参数(包括波长和光束剖面)和防护屏表面的条件。激光防护屏的性能同样能够依赖于它的特殊设计以及应用；若要推荐一个激光防护屏设计的适用 性，可通过适当的性能试验来得到证实。各种防护屏的某些例子由图F．1～图F．22的简图显示。Eb掣碌芸口没有烧穿囹可能被烧穿GB／T18151--2008／IEC60825-4：200640激光功率．／kw图F，1用连续型CO：激光对1mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10S后呈现的抗损伤能力口没有烧穿囹可能被烧穿激光功率／kw图F．2用连续型c嘎激光对1mm厚的镀锌钢板傲损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力gE＼伊《嵌泉 GB／T18151--2008／IEC60825-412006口没有烧穿囹可能被烧穿激光功*／kW图F．3用连续型COz激光对2mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力口投有烧穿囹可能被烧穿澈光功*／kw图F．4用连续型COz激光对2mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力EE＼巾《磷幕EE≯《斟装 口没有烧穿囹可能被烧穿GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006激光功率／kW图F．5用连续型COz激光对3mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力—一图F．6用连续型c02激光对3mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光柬辐照100s后呈现的抗损伤能力Eg、暮掣璇鬟 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006口投有烧穿囹可能被烧穿50激光功率／kW图F．7用连续型CO。激光对2mm厚的铝板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力口投有烧穿囹可能被烧穿激光功率／kw图F．8用连续型CO：激光对2mm厚的铝板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力gg＼分《斟装gg＼々噬磷装 口没有烧穿囡可9e被烧穿GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006激光功率／kW图F．9用连续型C02激光对{nLql厚的不锈钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力30囹可能被烧穿激光功率／kW4圈F．10用连续型C02激光对1mm厚的不锈钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力39EE＼々叵磷采EE＼巾《碳装 GB／T18151--2008／1EC60825—4：200640gE≯鞋斟最口授有烧穿囹可能被烧穿激光功$／kW图F．11用连续型CO：激光对6mm厚的聚碳酸酯板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力5040口没有烧穿囹可能被烧穿激光功率／kW图F．12用连续型CO：激光对6mm厚的聚碳酸酯板做损伤实验以敖焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力EE＼巾世崔鬟 E扫世崔絮口没有烧穿囹可能被烧穿GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006图F．13用连续型Nd：YAG激光对1mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力807060旦分髻50米4030口没有烧穿圈可能被烧穿激光功*／kW图F．14用连续型Nd：YAG激光对1mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力41 GB／T18151--2008／1EC60825—4：200642口投有烧穿囹可能被烧穿激光功率／kw图F．15用连续型Nd：YAG激光对2mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力8070i60≯噬嶷50采4030口没有烧穿图可能被烧穿激光功率／kw图F．16用连续型Nd：YAG激光对2mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力 口投有烧穿囹可能被烧穿GB／T18151--2008／mC60825—4：2006擞光功率／kw图F．17用连续型Nd：YAG激光对3mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力口授有烧穿图可能被烧穿图F．18用连续型Nd：YAG激光对3mm厚的镀锌钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力43EE＼分世鼠泉gE若眨塞最 GB／T18151--2008／1EC60825—4：2006口没有烧穿囹可能被烧穿图F．19用连续型Nd：YAG激光对2mm厚的铝板做损伤实验以散焦激光束辐照10S后呈现的抗损伤能力口没有烧穿囹可能被烧穿激光功率／kw图F．20用连续型Nd：YAG激光对2mm厚的铝板做损伤实验以散焦激光束辐照100S后呈现的抗损伤能力EE＼巾《域最gg＼伊《斟装 口投有烧穿囹可能被烧穿GB／T18151--2008／IEC60825—4：2006激光功率／kW图F．21用连续型Nd：YAG激光对1mm厚的不锈钢板做损伤实验以散焦激光束辐照10s后呈现的抗损伤能力l60舌世窦50口没有烧穿囹可能被烧穿激光功*／kW图F．22用连续型Nd：YAG激光对1mm厚的不锈钢板做损伤实验以散焦激光束辐照100s后呈现的抗损伤能力gE＼巾《戤幕 GB／T18151--2008／IEC60825-4：2006参考文献[1]GB5226．1机械安全机械电气设备第1部分：通用技术条件[2]GB／T8196机械安全防护装置固定式和活动式防护装置设计和制造一般要求[3]GB112911992工业机器人安全规范[4]GB／T16855．100一2005机械安全控制系统有关安全部件第100部分：GB／T16855．1的应用指南[5]GB18209．3机械安全指示、标志和操作第3部分：操作件的位置和操作的要示[6]GB／T19436．2机械电气安全电敏防护装置第2部分：使用有源光电防护器件(AOP—Ds)设备的特殊要求[7]IEC／TR60825—14激光产品的安全性——第14部分：用户指南[8]IEC62046机械装置的安全性——一探测人员存在与否的保护设备的应用[9]ISO14121机械装置的安全性——危险评估原则[10]ISO15532—3机械装置的安全性——人体测量——第3部分：人体测量数据'