GB/T 31301.2-2015 制鞋机械 安全要求 第2部分：钉跟机

　　ICS 61. 060 Y 99

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 31301.2—2015

　　制鞋机械 安全要求 第 2 部分 :钉跟机

　　Footwearmanufacturing machines—Safety requirements—

　　Part2:Nailing machines

　　2015-12-10发布 2016-07-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　发

　　布

　　GB/T 31301.2—2015

　　前 言

　　GB/T 31301《制鞋机械 安全要求》拟分为以下几个部分 :

　　— 第 1部分 :绷帮机 ;

　　— 第 2部分 :钉跟机 ;

　　— 第 3部分 :砂磨机和抛光机 ;

　　— 第 4部分 :鞋类成型机 ;

　　— 第 5部分 :片革机 、修边机和裁条机 ;

　　… …

　　本部分为 GB/T 31301的第 2部分 。

　　本部分按照 GB/T 1. 1—2009 给出的规则起草 。

　　本部分由中国轻工业联合会提出 。

　　本部分由全国轻工机械标准化技术委员会皮革机械分技术委员会(SAC/TC 101/SC 1)归 口 。

　　本部分起草单位 :东莞职业技术学院 、深圳市全利成机械制造有限公司 、广州市大鹏机械有限公司 、东莞市航展精密机械科技有限公司 、中国皮革和制鞋工业研究院 、嘉兴学院 。

　　本部分主要起草人 :张海鹰 、舒雨锋 、叶小林 、邓洪国 、王炜 、谢学军 、李刚 、孔培利 、刘楚辉 。

　　GB/T 31301.2—2015

　　引

　　言

　　按 GB/T 15706—2012的规定 ,本部分属于 C类标准 。

　　本部分所涉及的机械以及危险 、危险状态和危险事件涵盖的范围在本部分的范围中给出 。

　　当本 C类标准的要求与 A类标准或 B类标准中的规定不同时 ,对于根据已按照本 C类标准设计和制造的机器 ,优先采用本 C类标准的要求 。

　　制鞋机械 安全要求 第 2 部分 :钉跟机

　　1 范围

　　GB/T 31301的本部分规定了钉跟机所涉及的设计和结构方面的安全要求 。本部分包含操作者对机器的预期使用及可预见的误用所产生的与钉跟机相关的全部重大危险 、危险状态和危险事件(参见附录 A) 。

　　本部分适用于制鞋工业使用的半自动钉跟机和全自动钉跟机 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 3766—2001 液压系统通用技术条件

　　GB 5226. 1—2008 机械电气安全 机械电气设备 第 1部分 :通用技术条件

　　GB/T 7932—2003 气动系统通用技术条件

　　GB/T 8196—2003 机械安全 防护装置 固定式和活动式防护装置设计与制造一般要求

　　GB 14048. 4—2010 低压开关设备和控制设备 第 4-1部分 :接触器和电动机起动器 机电式接触器和电动机起动器(含电动机保护器)

　　GB 14048. 5—2008 低压开关设备和控制设备 第 5-1部分 :控制电路电器和开关件 机电式控制电路电器

　　GB/T 15706—2012 机械安全 设计通则 风险评估与风险减小

　　GB 16754—2008 机械安全 急停 设计原则

　　GB/T 16855. 1—2008 机械安全 控制系统有关安全部件 第 1部分 :设计通则

　　GB/T 17454. 2—2008 机械安全 压敏保护装置 第 2部分 :压敏边和压敏棒的设计和试验通则

　　GB 18209. 1—2000 机械电气安全 指示 、标志和操作 第 1 部分 :关于视觉 、听觉和触觉信号的要求

　　GB/T 18717. 1—2002 用于机械安全的人类工效学设计 第 1 部分 :全身进入机械的开口尺寸确定原则

　　GB/T 18717. 2—2002 用于机械安全的人类工效学设计 第 2部分 : 人体局部进入机械的开口尺寸确定原则

　　GB 23821—2009 机械安全 防止上下肢触及危险区的安全距离

　　GB/T 25078. 1—2010 声学 低噪声机器和设备设计实施建议 第 1部分 :规划

　　ISO 9355-1:1999 显示和控制调节器设计的人类工效学要求 第 1部分 :用户与显示和控制致动

　　器的相互作用(Ergonomic requirements for the design of displaysand controlactuators—Part1: Hu- man interactions with displaysand controlactuators)

　　ISO 9355-2:1999 显示和 控 制 调 节 器 设 计 的 人 类 工 效 学 要 求 第 2 部 分 : 显 示(Ergonomic re- quirementsforthe design of displaysand controlactuators—Part2: Displays)

　　ISO 9355-3:2006 显示和控制调节器设计的人类工效学要求 第 3部分 :控制致动器(Ergonomic requirements for the design of displaysand controlactuators—Part3: Controlactuators)

　　EN 12545:2000 制 鞋 、制 革 和 人 造 革 机 械 噪 声 测 试 规 范 一 般 要 求 (Footwear, leather and limitation leather goods manufacturing machines—Noise testcode—Common requirements)

　　3 术语和定义

　　GB/T 15706—2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　半自动钉跟机 semi-automaticheelnailing machine

　　采用手动放钉 , 自动打钉将鞋跟与鞋底连接的机器 。

　　注 : 见图 1。

　　3.2

　　全自动钉跟机 fullautomaticheelnailing machine

　　采用自动送钉装置放钉 ,且自动打钉将鞋跟与鞋底连接的机器 。

　　注 : 见图 2。

　　3.3

　　固定机构 hold down

　　在鞋底定位和打钉的过程中用来固定鞋跟的夹持机构 。

　　注 : 见图 1、图 2 中区域 1。

　　3.4

　　打钉支架 nailingjack

　　驱动器将钉子钉进鞋底/鞋跟之前放入钉子的机构 。

　　注 : 见图 1、图 2 中区域 2。

　　3.5

　　输钉器 loaderarm

　　将钉子输送至打钉支架的机构 。

　　注 : 见图 2 中区域 3。

　　3.6

　　钉盒 loader

　　提供钉子给输钉器的容器 。

　　注 : 见图 2 中区域 4。

　　3.7

　　自动循环 automaticcycle

　　由单一控制信号触发的包括夹紧 、打钉 、松开 、装钉等动作的一个循环过程 。

　　说明 :

　　1— 区域 1: 固定机构 ;

　　2— 区域 2:打钉支架 。

　　图 1 半自动钉跟机

　　说明 :

　　1— 区域 1: 固定机构 ;

　　2— 区域 2:打钉支架 ;

　　3— 区域 3:输钉器 ;

　　4— 区域 4:钉盒 。

　　图 2 全自动钉跟机

　　4 安全要求和/或保护措施

　　4. 1 总则

　　机器应符合本章中的安全要求和/或保护措施 。

　　此外 ,对于机器相关的但本部分中未提及的非重大危险 ,机器应按 GB/T 15706—2012的相关原则设计 。

　　对于须适用 B类标准如 GB23821—2009、GB 16754—2008、GB/T 18717.1—2002、GB/T 18717.2—2002、 GB5226.1—2008等标准的危险 ,制造商应进行风险评估 ,应符合 B类标准的要求。

　　4.2 通用要求

　　4.2. 1 机械设备

　　4.2. 1. 1 机器侧面应设置安全踏板 ,保障装钉和钉盒维护的安全(仅适用于全自动钉跟机) 。

　　4.2. 1.2 除打钉区外 ,驱动器的危险动作和运动的机械部件应使用符合 GB/T 8196—2003要求的固定封闭式防护装置或护栏进行防护 。 护栏的定位应符合 GB 23821—2009表 1、表 3 和 表 4 中 对 距 离 的要求 。

　　4.2. 1.3 根据 GB/T 8196—2003中 3. 2、3. 9、3. 10, 固定封闭式防护装置和护栏应设计为使用工具才可安装或拆除 。

　　在拆除固定式防护装置和固定式防护罩时 ,其连接件应与其(或机器)连在一起 。

　　4.2.2 电气设备

　　4.2.2. 1 电气系统和设备应符合 GB 5226. 1—2008 和 GB 14048. 5—2008的要求 。

　　外壳防护等级不应低于 IP54。

　　动力供应应符合 GB 5226. 1—2008 中 4. 3 和 4. 4 的限制条件 。

　　4.2.2.2 用于变更工作过程而进行调整的操作控制部件和电子控制部件应设置于电控柜外部 。

　　4.2.3 噪声

　　应遵循 GB/T 25078. 1—2010 中给出的低噪声设计方法 。设计过程中可降低噪声的措施如下 :

　　a) 通过回转部件的静平衡和动平衡来减少振动 ;

　　b) 通过减轻运动部件的质量和降低加速度来减少机器自身振动 ;

　　c) 选择和设计匹配的传动元件(如齿轮 、皮带轮 、皮带 、轴承等) ;

　　d) 结构设计时考虑减振和避免结构共振 ;

　　e) 合适的气动排气消声装置和液压回路阻尼振动 。

　　以上所列技术措施只是减少噪声源噪声的部分示例 ,并不代表全部 。

　　以上技术方案为推荐性方案 。

　　注 : GB/T 25078. 2—2010给出了机械噪声的形成机理的有效信息 。

　　评价这些减噪措施有效性的准则是同类机器的实际噪声发射值 ,而不是减噪措施本身 。

　　4.2.4 功能性故障

　　4.2.4. 1 为避免液压系统和/或气动系统发生喷溅 ,液压系统或气动系统应满足 GB/T 15706—2012 中

　　6. 2. 10及 GB/T 3766—2001、GB/T 7932—2003的要求 。

　　4.2.4.2 为避免因无规律 、失效 、意外重启或控制电路被切断时导致的不可控制的危险 ,危险动作的部件应符合 GB/T 19670—2005的要求 。

　　4.2.4.3 除非在 4. 3 中另作说明 ,控制系统安全相关部件应符合如下要求 :

　　— 至少应与使用的防护装置的安全水平一致 ;

　　— 至少达到 GB/T 16855. 1—2008 中规定的 PLc及本部分附录 B 的要求 。

　　可编程电子系统(PES)的使用不应降低本部分规定的任何安全要求的水平 , 当机器使用可编程电子系统(PES)时 ,安全相关的功能不能仅依赖于该系统(PES) 。还应通过以下方法满足安全要求 :

　　— 其他的硬件控制系统 ;或

　　— 其他冗余设计 。

　　4.2.5 人类工效学

　　应符合 GB/T 18717. 1—2002、GB/T 18717. 2—2002、ISO 9355-1:1999的要求 。

　　4.2.6 控制系统

　　所有机器均应在工作区域设置一个启动控制装置 。如果任何能量输入无效时控制系统应自动处于安全状态 。

　　控制系统应设计为当一个或多个动力源失效时 ,机械部件应不进行任何动作 ,且机器在操作者不重启控制系统的情况下应不能开机 。

　　液压系统应符合 GB/T 3766—2001的要求 。

　　气动系统应符合 GB/T 7932—2003的要求 。

　　电气系统应符合 GB 5226. 1—2008的要求 。

　　显示器和驱动器的设计应考虑 ISO 9355-1: 1999、ISO 9355-2: 1999、ISO 9355-3: 2006 中人类功效学的要求 。

　　4.2.7 急停装置

　　根据 GB 5226. 1—2008中 10. 7. 4 的要求 ,所有机器的电源切断装置均应有急停功能 。

　　4.3 特定危险区域要求

　　4.3. 1 区域 1(固定机构)

　　4.3. 1. 1 鞋的固定

　　夹紧装置包括两个阶段的动作 :

　　a) 较 低 压 力 直 至 接 近 最 大 接 触 压 力 20 N/cm2 。 当 低 压 控 制 踏 板 松 开 , 夹 紧 装 置 应 回 到 起 始位置 。

　　b) 较高压力至完成循环 ,使用一个符合 GB/T 19671—2005 的 Ⅲ A 型 双 手 操 纵 装 置 , 定 位 符 合GB/T 19876—2012的要求 。控制系统相关部件应至少符合 GB/T 16855. 1—2008 中规定的PLc的要求 。

　　双手操纵装置应仅当步骤 a)完成后才能进行操作 。

　　4.3. 1.2 鞋底的固定

　　夹紧装置包括两个阶段的动作 :

　　a) 较 低 压 力 直 至 接 近 最 大 接 触 压 力 20 N/cm2 。 当 低 压 控 制 踏 板 松 开 , 夹 紧 装 置 应 回 到 起 始位置 ;

　　b) 较高压力至完成循环 ,具有一个符合 GB/T 19671—2005 的 Ⅲ A 型 双 手 操 纵 装 置 , 定 位 符 合GB/T 19876—2012的要求 。控制系统相关部件应至少符合 GB/T 16855. 1—2008 中规定的PLc的要求 。

　　双手操纵装置应仅当步骤 a)完成后才能进行操作 。

　　c) 或者用下述装置代替上述两个阶段所用的装置 :

　　在鞋跟 前 部 和 鞋 底 侧 边 区 域 , 设 置 一 个 符 合 GB/T 17454. 2—2008 的 脱 扣 装 置 或 者 符 合GB/T 8196—2003的固定式防护装置 ,用于在间隙大于 8 mm 时停止夹紧 。

　　4.3. 1.3 自动循环

　　在鞋跟前部和鞋底侧边区域设置保护探头或固定防护装置 ,用于在间隙大于 8 mm 时停止夹紧 。

　　4.3.2 区域 2(打钉支架)

　　对已脱楦的鞋(见 4.3. 1. 1)及鞋底[见 4. 3. 1. 2a) 、b) 、c)]进行操作时 ,设置一个符合 GB/T 19671—2005的ⅢA 型 双 手 操 纵 装 置 , 且 定 位 符 合 GB/T 19876—2012 的 要 求 。 控 制 系 统 相 关 部 件 应 至 少 符 合GB/T 16855. 1—2008 中规定的 PLc的要求 。

　　4.3.3 区域 3(输钉器)

　　应设置符合本部分附录 C及 GB/T 19876—2012要求的停止和释放控制装置 。 当输钉机构在动作时 ,触碰到任何物体输钉机构应即停止所有危险动作 。

　　4.3.4 区域 4(钉盒)

　　4.3.4. 1 应在钉盒前方设置挡板 , 防止钉子掉落 。

　　4.3.4.2 如果钉盒位于可接触的位置 ,它的运动应由符合 GB/T 8196—2003要求的固定式防护装置或护栏进行防护 。护栏的定位应符合 GB 23821—2009中表 1、表 3 和表 4 中对距离的要求 。

　　5 安全要求和/或保护措施的验证

　　机器的设计和结构方面应通过检测 、计算和测试等方式来验证 ,最终测试应在一个完全试运行的条件下进行以下项 目 :

　　— 符合 所 有 A 类 及 B 类 标 准 要 求 中 的 内 容 (参 见 GB/T 15706—2012、GB 23821—2009、 GB/T 16855. 1—2008、GB 5226. 1—2008) ;

　　— 控制系统安全相关部件的性能水平是正确的 ;

　　— 特殊要求(如速度和力)在可接受的限度内 ;

　　— 所有的特殊防护和安全装置都在适当的位置 、处于有效状态且尺度合适 ;

　　— 使用说明书中包含充分的信息 。

　　第 4章规定的要求应按表 1 给出的方法进行验证 。验证清单可参见第 4章和/或表 1。

　　表 1 验证清单

　　表 1 (续)

　　6 使用信息

　　6. 1 总则

　　使用信息应符合 GB/T 15706—2012的 6. 4及本章列出的要求 。

　　6.2 信号和警告装置

　　制造商应为机器剩余危险提供信号和/或警告标识 。安全信号的特殊要求已在第 4章规定 。

　　警告标识应符合 GB 18209. 1—2000的要求 。

　　6.3 使用说明书

　　基本信息应符合 GB/T 15706—2012中 6. 4. 5 的要求 。

　　使用说明书应包含 :

　　机器使用的相关信息 :如 ,控制系统 ,停机的模式和方式 ,安装和调整 ,剩余危险信息 ,如鞋跟固定机构 、装钉机构 、输钉机构 、钉盒的使用等 。

　　当备件的使用影响到操作者的健康和安全时 ,应规范备件的使用 。

　　6.4 噪声发射信息

　　使用说明书(及任何与销售相关的描述机器性能的资料)应包含以下关于空气传播噪声的信息 , 噪声值由 EN 12545:2000及本部分附录 D 的方法确定 :

　　—A计权发射声压级超过 70 dB的操作者位置 ,标示出 A计权发射声压级噪声发射值 ; 不超过70 dB(A)的操作者位置 ,标明不超过的事实 。

　　— 超过 63Pa(130dB相当于 20μPa)的位置 ,应标示操作者位置的 C计权瞬态声压级峰值噪声 。

　　— 当操作者位置的 A计权声压级噪声发射值超过 80 dB(A)时 ,应标示 A计权声功率级噪声值 。采用噪声发射值时应确定其不确定度“K”,测量过程中机器的操作条件和测量方法应进行记录 。

　　必要时 ,制造商应推荐使用可能更进一步的减少噪声发射的措施以及听力保护的器具 。

　　6.5 标识

　　根据 GB/T 15706—2012中 6. 4. 4 的要求 ,机器应在显著位置清晰且永久性地标记以下信息 :

　　a) 制造商以及其授权代表(如果有)的名称和完整地址 ;

　　b) 机器名称 ;

　　c) 强制性标识 ;

　　d) 系列名称或型号 ;

　　e) 序列号 ,如果有 ;

　　f) 制造年份 ,完成制造过程的年份 ;

　　g) 额定信息(包括净重等) 。

　　电气设备应按 GB 5226. 1—2008中第 16章要求标识 。

　　气动及液压系统的压力范围数据应按 GB/T 7932—2003和 GB/T 3766—2001的要求标识 。

　　包含高压气体和 高 压 液 体 的 软 管 应 标 识 出 最 大 允 许 工 作 压 力 (MPa) 。 液 压 软 管 的 标 识 应 符 合GB/T 3766—2001的要求 。

　　制造商应在机器的恰当位置标识适用于本机的润滑油和液压油的信息 。

　　附 录 A (资料性附录)重大危险清单

　　本附录包含了本部分所涉及的 、由本类机器所确认的重大的风险评估 , 以及需要消除或减小的所有重大危险 、危险位置和危险事件 。

　　钉跟机重大危险见 A. 1~A. 5。

　　可能导致机械危险的区域在图 1、图 2 中已经给出(图 1、图 2 均为资料性的) 。

　　表 A. 1 重大危险清单

　　附 录 B

　　(规范性附录)

　　经验证的元件和原则

　　B. 1 元件和原则

　　本部分中经验证的元件和原则包括 :

　　a) 符合下列相应标准的电气元件 :

　　—GB 14048. 5—2008用作联锁防护装置中机械致动位置探测器的直接断开控制开关(第 3部分)和在辅助电路中的继电器 。

　　—GB 14048. 4—2010主电路中的机电式接触器和电动机驱动器 。

　　b) 符合 GB 5226. 1—2008的 9. 4. 2. 1 中第一列项至第四列项的电气原则 。 电路应为硬连接 。单独的电气元件不必符合 1类要求 。

　　c) 符合 GB/T 15706—2012中 6. 2. 5 的机械元件 。

　　d) 防护装置的机械致动位置探测器 ,如果其控制为强制模式且其布置/紧固和其凸轮设计/安装符合 GB/T 18831—2010中 5. 2. 2 和 5. 2. 3 的要求 。

　　e) 气动及液压元件和系统应分别符合 GB/T 3766—2001和 GB/T 7932—2003的要求 。

　　B.2 验证

　　可通过检查相关图纸和/或电路图 , 以及目视检查机器来完成验证 。

　　对于电气元件的验证 ,可要求元件制造商提供声明符合相关标准的确认书 , 以便完成验证 。

　　附 录 C

　　(规范性附录)

　　停止和释放控制装置

　　停止和释放控制装置应符合以下要求 :

　　a) 无论处于何种操作模式 ,任何时候停止和释放装置都应是有效的和可操作的 。

　　注 : 当停止和释放的控制装置可能被分置或机械可能部分被隔离时 ,宜注意避免混淆运行的和暂停的控制装置 。

　　b) 驱动器及其位置传感器应使用 GB/T 15706—2012 中 6. 2. 5 的直接机械作用原则 。 电子位置传感器应符合 GB 5226. 1—2008 中 10. 1. 4及 GB 14048. 5—2008的要求 。

　　附 录 D

　　(资料性附录)

　　钉跟机噪声测试规范

　　D. 1 范围

　　本噪 声 测 试 方 法 是 EN 12545: 2000 噪 声 测 试 方 法 的 补 充 , 并 标 示 钉 跟 机 的 噪 声 排 放 值 。 EN 12545:2000和本附录应联合使用 。

　　D.2 引用文件

　　见 EN 12545:2000,第 2 章 。

　　D.3 术语和定义

　　D.3. 1

　　测试材料

　　一种给定结构 、包含成分 、适用范围 、规定材料的数量和长度 。

　　D.3.2

　　测试工件

　　特殊材料的鞋跟 、内底 。

　　D.3.3

　　测试周期

　　在规定的噪声测试时间范围内 ,使用测试工件进行规定数量的打钉操作 。

　　D.4 机器适用范围

　　本部分规定机型 。

　　D.5 A计权声功率级噪声测定

　　D.5. 1 总则

　　见 EN 12545:2000,第 5 章 。

　　D.5.2 测量程序

　　机器在其测试流程内应操作 3 次 。应计算 、记录和报告 3 次 A 计权声功率级(单位为分贝 , dB) 的算术平均值 。

　　若传声器位置被操作人员阻碍 ,此位置应从测试中剔除 。

　　D.6 操作者位置 A计权发射声压级噪声测定

　　D.6. 1 总则

　　见 EN 12545:2000,第 6章 。

　　D.6.2 传声器位置

　　传声器应位于靠近操作者的位置 ;操作者位置位于机器的中心线上 ;传声器应放置在操作者所站的水平面的参考点位置 。

　　参考点位置应为机器加工区前面水平距离 0. 4 m ±0. 05 m ,并在与机器中心线平行的直线上左右偏离中心线 0. 2 m±0. 02 m 的点上 。

　　传声器应位于参考点高度为 1. 6 m±0. 05 m 的正上方 。

　　D.6.3 测量程序

　　机器在其测试过程中应操作 3 次 。应计算 、记录和报告 3 次 A计权时间平均声压级噪声(单位为分贝 ,dB)的算术平均值 。

　　D.7 安装条件

　　见 EN 12545:2000,第 7章 。

　　D. 8 操作条件

　　D. 8. 1 测试工件应包含一个高强度的聚苯乙烯女鞋鞋跟 、5 颗中钢钉 、鞋内底 。

　　D. 8.2 打钉支架应按制造商提供的使用说明书进行安装 。

　　D. 8.3 试验周期应 :

　　a) 3 min噪声测试周期内应进行 20次以上打钉操作 ;

　　b) 在每一个测试周期内 ,测试工件应来自同一批次 。

　　D. 8.4 测试工件应安放在与机器操作说明要求一致的位置 。

　　D. 8.5 如果安装了弹性支架 ,应进行记录和报告 。

　　D. 8.6 用于测试的机器应开机后空转运行至少 30 min后才能开始测试 。

　　D.8.7 如果噪声测试值与噪声测试标准中给定的值不符 ,偏差应记录和报告 。其他未在噪声测试标准中规定的参数应记录和报告 。

　　D.9 不确定度测量

　　见 EN 12545:2000,第 9章 。

　　D. 10 记录的信息

　　见 EN 12545:2000,第 10章 。

　　D. 11 信息的报告

　　见 EN 12545:2000,第 11章 。推荐将测试条件 、打钉材料或钉子及其他相关测试参数和噪声数据置于同一个数据表中 ,如图 D. 1所示 。

　　图 D. 1 钉跟机噪声测试报告表示例

　　D. 12 噪声发射值的标示及验证

　　见 EN 12545:2000,第 12章 。

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 16755—2008 机械安全 安全标准的起草与表述规则

　　[2] GB/T 25078. 2—2010 声学 低噪声机器和设备设计实施建议 第 2 部分 :低噪声设计的物理基础