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ULS创新

4类转换模块
(实现Pass-Through侧方进样)

国际上的激光安全标准已非常完善并相对协调。这些协调的标准确立了四个广泛的产品激光安全分类。具体分类范围从1类到4类,其中1类表示激光能量完全包含在激光系统内,操作员不会暴露在激光能量下;而4类表示激光系统未采取任何能量隔离措施,操作员很有可能暴露在高度的激光能量中。若要在1类激光系统中加工材料,材料本身必须完全纳入激光系统外壳。


专利的4类转换模块是一个允许用户在全封闭1类操作和开放4类操作之间快速轻松转换激光系统的方案,让用户能够将超大物体放入激光系统内进行激光材料加工,也可让料卷或输送机系统等连续物体通过激光系统。


该模块向用户提供以下好处:


  • 4类转换模块工作原理

    ILS和XLS平台都在激光系统的两侧配备了联锁检修门。选配的4类转换模块允许通过绕开侧门上的安全联锁,在侧门打开的情况下使用这些平台。安装此模块后,系统的防护外罩将保持开放状态,从而产生接触外逸激光能量的潜在风险。这种可选设备的使用,改变了激光系统的安全分类,从所有情况下使用时都可认为安全的1类,变成了被认为具有潜在危险性的4类。鉴于这些潜在危害,激光安全标准要求在4类模式下操作的激光系统采取额外的防护措施,而1类激光系统通常无需此类措施。4类转换模块提供这些额外的防护措施,使得激光系统符合4类及安全审计要求。

  • 更高的材料处理能力

    对激光材料加工的认知正在快速增长,根据不同的形状因素并以更具生产效率的方式加工材料的需求也随之增长。


    在ULS激光系统独有的4类转换模块推出之前,对于大型材料有两种处理做法。一种做法是购买足以完全容纳用户预计需要加工的最大材料的1类激光系统。这将增加成本并降低空间和资源的使用效率,在无需频繁加工超大部件的情况下尤其如此。另一种做法是购买配有4类激光系统证书的开放式床身。操作永久开放式4类激光系统的弊端是持续在4类模式下操作导致的附加风险与责任。除此之外,用户在负担安全设备的成本与维护的同时,还必须遵循额外的安全规范。在某些地区,甚至可能要求由安全检查员对4类激光系统的操作进行定期检查。


    对于偶尔加工大型材料的需求,理想的解决方案是一个可在有需要时按4类模式操作的小型1类激光系统。不太负责的厂商对客户绕开1类激光系统安全联锁的行为视而不见,甚至暗示客户这是一种可以接受的处理超大材料的做法。然而,绕开安全功能的1类系统并不具备在4类模式下操作所需的安全功能,而且绝对无法通过安全审计。ULS通过独有的专利4类转换模块解决了这一问题,该模块添加了在4类模式下操作开放式激光系统所需的全套安全功能。可在几分钟内从激光系统中添加和移除模块,因此提供了完全的灵活性,允许用户仅在必要时按真正的4类模式进行操作。


    4类转换模块的另一个优点是能够将激光系统转换成永久在真正的4类模式下操作。此项功能与ULS自动化界面选项相结合,可让激光系统安全地集成到高生产率制造环境内。可以在1类激光系统上小批量开发激光生产工艺,同样的激光系统也可以通过添加梭式或辊式喂料等材料处理设备轻松转换到更高的生产率,无需为新的、不同的激光系统进行大量投资。

  • 提高安全性并减少责任

    根据国际公认的激光安全标准,要求采取很多强制性的安全措施。 操作4类激光系统时必须遵守这些安全措施。某些安全措施是厂商的责任,并且集成到选配的4类转换模块中,其中包括:


    • 远程联锁连接
      一种远程连接到激光系统联锁电路的手段,它允许将用于关闭激光的远程开关连接到激光系统上。必须使用此项功能将联锁开关连接到指定激光系统操作室的房门,这样在门打开时激光器自动关闭。
    • 钥匙控制
      可拔出的钥匙,用于防止在4类模式下对激光系统进行未经授权的操作。
    • 激光能量释放警告装置
      一种可见的警告灯,表明激光器何时能够发射激光能量。
    • 衰减器
      阻挡激光能量发射的机械装置。该装置采用手动操作快门的形式。
    • 4类警告标签
      用于表明激光系统归类为第4类的4类警告标签。

    除上述针对4类激光系统制造的要求以外,还有某些操作安全措施属于在4类模式下操作的激光系统所有者的责任。作为向ULS购买4类转换模块的销售流程的一部分,用户将会收到有关其应负责任的说明信息,同时ULS专家也会有问必答。根据美国联邦和州法律,以及大多数其他国家的法律,这些都是在操作4类激光器件时强制要求采取的安全措施。这些安全措施有许多在ANSI标准Z136.1《激光器安全使用美国国家标准》或大多数其他国家现行等效标准(如欧洲标准EN 60825-1)中概述。国家和/或地方主管部门可能要求其他安全措施,例如德国雇主责任保险协会在激光束上的BGV B2条例。了解和遵守这些法律是所有者的责任。针对4类激光的最常见所有者安全要求的简要概述如下所列:


    1. 在任何需要操作4类激光系统的设施中,必须指定一名个人为激光安全员(LSO),其将承担监督执行激光危害控制的职权和责任。被指定担任LSO的人员应接受激光安全培训,并知晓法律规定的所有安全措施。获得这种培训有许多途径。这种培训公认的来源是美国激光研究所(Laser Institute of America,www.laserinstitute.org)、欧洲各国的雇主保险责任协会或所有者所在国家或地区境内的激光安全协会。
    2. 4类激光系统的所有者将负责建立一个受控区域,在这个区域内进行4类激光系统的操作。受控区域是一个旨在完全包容可能从4类激光系统中逸散的激光能量的区域,有防止未经授权人员进入该区域的措施到位,包括在指定和受控区域外设置发光警告标志,以及在入口处的联锁。
    3. LSO将负责指定和培训所有被授权操作、维护或保养4类激光系统的人员。LSO还需负责采取措施,通知和限制所有未经授权人员与4类激光系统接触。
    4. 4类激光系统的所有者将负责确定所有防护装备并将其向所有授权人员提供,例如在在操作、维护或保养4类激光系统时所需的专门设计的眼镜、防护装备和服装。此外,所有者将确保没有未成年人操作激光。
    5. 不应在4类激光系统周围使用镜子、透镜以及其它反射或折射材料,或在4类激光系统中加工此类材料。必须采取充分的措施,控制4类激光系统周围的这些材料。
    6. LSO将负责定期审核所有安全措施。这包括授权人员的定期重新培训,对所有特殊眼镜和衣服的序列化和定期检查(以及必要时的更换),及定期检查操作4类激光系统所在受控区域周围的所有安全措施。可能要求LSO在必要时保持记录以证明合规性。
    7. LSO将负责所有操作4类激光系统的被授权人员的定期医疗监测。例如,这包括但不限于强制性的每年眼科检查
    8. 不得在贸易展览和展会中使用4类激光器。

    以上列表并未面面俱到。其他强制性的安全措施也可能适用,将因州省和国家的不同而异。4类激光系统的所有者及其操作所在设施的所有者必须负责确认和遵守当地所有相关法规。例如在某些州,希望经营4类激光设备的任何人都必须在州能量管理机构登记、缴纳年费并提交年度检查。不合规可能会受到处罚。美国职业安全与健康管理局(OSHA)也采用工作场所激光安全使用的规则。LSO必须遵守法律规定的所有规则和条例。


    用户必须仔细权衡在4类模式下安全操作激光系统的风险以及额外的监管安全负担。然而,如果为了加工超大材料或是更有效地让材料通过激光系统而需要在4类模式下进行操作,用户可以充分信赖ULS的解决方案。通过利用4类转换模块,用户的激光系统将具备在4类模式下安全运行所需的所有安全功能,并能顺利通过安全审计。用户和所有者还将获得他们了解与遵循适当的安全实践并最小化业务责任所需的所有信息和帮助。