ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛАЗЕРНОЙ АППАРАТУРЫ

Часть 4

Средства защиты от лазерного излучения

IEC 60825-4:2006 Safety of laser products — Part 4: Laser guards (IDT)

Издание официальное

Предисловие

1    ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-технический центр сертификации электрооборудования «ИСЭП» (АНО «НТЦСЭ «ИСЭП») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык стандарта, указанного в пункте 4

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 452 «Безопасность аудио-, видео-, электронной аппаратуры, оборудования информационных технологий и телекоммуникационного оборудования»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13 декабря 2011 года №1250-ст.

4    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту МЭК 60825-4:2006 «Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 4. Средства защиты от лазерного излучения» (IEC 60825-4:2006 «Safety of laser products — Part 4: Laser guards»)

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных (региональных) стандартов соответствующие им национальные стандарты Российской Федерации, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте национального органа Российской Федерации по стандартизации в сети Интернет (gost.ru)

© Стандартинформ, 2014

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

5.6 Информация для пользователя

Дополнительно к техническим характеристикам, перечисленным в 5.3, пользователю изготовителем защиты от лазера должна быть предоставлена следующая информация:

a)    описание пользователей, допущенных к защите от лазера;

b)    описание вида монтажа и подключения защиты от лазера;

c)    информация об установке защиты от лазера, для активной защиты от лазера должна включать в себя требования к интерфейсу и питанию защиты;

d)    требования по техническому обслуживанию, включающие для примера подробности проведения осмотра и процедур испытания, чистки, замены или ремонта разрушенных частей;

e)    инструкции о том, что после каждого срабатывания системы контроля безопасности активной защиты должны быть установлены причины, проведена проверка на предмет разрушения и необходимый ремонт до возвращения системы контроля в исходное положение;

f)    маркировки по 5.5 и их размещение. Если только часть передней поверхности защиты является защитой от лазера, эта область должна быть идентифицирована;

д) информация о соответствии настоящему стандарту.

6

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

Приложение А (справочное)

Общее руководство по конструированию и выбору средств защиты от лазера

А.1 Конструкция средств защиты от лазера

А.1.1 Пассивная защита от лазера

Примеры пассивной защиты от лазера:

a)    металлическая панель, рассчитанная на отведение тепла и, если необходимо, увеличенного за счет охлаждения принудительной подачей воздуха или воды для поддержания температуры поверхности ниже точки плавления при нормальных условиях эксплуатации и обоснованно прогнозируемых неисправностях;

b)    прозрачный лист, не пропускающий излучения с длиной волны лазера и не восприимчивый к низким значениям экспозиции лазера при нормальной работе станка лазерной обработки.

А.1.2 Активная защита от лазера

Примеры активной защиты от лазера:

a)    защита со встроенными дискретными тепловыми сенсорами, которые регистрируют перегрев.

Примечание — Расстояние между сенсорами должно рассчитываться в соответствии с минимальными размерами рассеянного пучка лазера;

b)    защита, состоящая из двух панелей, между которыми заключена жидкость или газовая среда под давлением в комбинации с чувствительным к давлению устройством, способным зарегистрировать падение давления вследствие появления отверстия на передней поверхности.

А.1.3 Индикация опасности (пассивная защита)

Визуальная индикация экспозиции защиты от лазера при опасном значении лазерного излучения должна быть обеспечена везде, где это возможно (например, при помощи соответствующей краски, нанесенной с обеих сторон защиты от лазера).

А.1.4 Источник питания (активная защита)

Если для правильного функционирования активной защиты требуется питание, то оно должно быть организовано так, чтобы работа лазера была невозможна в случае отсутствия такого питания.

А.2 Выбор средств защиты от лазера

Простой процесс выбора:

a)    определить предпочтительное расположение защиты от лазера и оценить ППЭ в этом месте (величину ППЭ оценивают в соответствии с руководством приложения В);

b)    если необходимо уменьшить ППЭ в условиях неисправности, то лучше это сделать с помощью включенной в состав станка системы автоматического мониторинга, которая обнаруживает условия неисправности и ограничивает время экспозиции.

Примеры альтернативных способов:

-    следить за тем, чтобы защита от лазера была достаточно удалена от фокуса пучка, создаваемого фокусирующей оптикой;

-    установить слабые элементы конструкции защиты от лазера, такие как смотровые окна, на удалении от областей, которые могут подвергнуться воздействию интенсивной энергетической освещенности;

-    переместить защиту от лазера на большее расстояние от рабочей зоны лазера;

-    добавить в обязательную к использованию документацию по обслуживанию следующие требования:

одного или несколько человек выделяют для контроля условий для передней поверхности защиты от лазера

для сокращения установленной длительности экспозиции пассивной защиты;

используют устройство контроля, работающее при удерживании (например, кнопки в нажатом положении) для контроля условий для передней поверхности защиты от лазера, сокращения длительности граничной экспозиции пассивной защиты;

дополнительно используют локальные временные средства защиты, такие как апертуры и ловушки пучка для поглощения любых мощных отклонившихся пучков лазера;

ограничивают опасную зону использованием устройств предупреждения об отклонении пучка, а за пределами этой зоны размещают защиту для сокращения граничной длительности экспозиции;

-    при использовании временных средств защиты от лазера предусмотреть в конструкции станка элементы контроля пучка для содействия улучшения контроля пучка лазера во время проведения работ по обслуживанию, такие как:

держатели точного расположения компонентов формирования пучка (например поворачивающего зеркала), которые должны использоваться при обслуживании;

крепления, которые допускают только ограниченное управление пучка.

Далее приведены три варианта выбора. Порядок перечисления не указывает на предпочтение.

7

А.2.1 Вариант 1 — пассивная защита от лазера

Это простейший вариант выбора.

Примечание — Конструкция и контроль качества являются особо важными аспектами, которые необходимо учитывать в тех случаях, когда поглощение излучения с длиной волны лазера происходит в основном за счет незначительных добавок, таких как красители пластмасс. В таких случаях, если изготовитель не устанавливает концентрацию поглощающего вещества или оптического ослабления материала при длине волны лазера, образцы материала из той же партии в первую очередь испытывают в соответствии с требованиями 4.3.1.

А.2.2 Вариант 2 — активная защита от лазера

Если ППЭ не может быть уменьшен до уровня, при котором обычные материалы защиты могут обеспечить соответствующую защиту в качестве пассивной защиты, всегда используют активную защиту от лазера.

А.2.3 Вариант 3 — специализированная защита от лазера

Специализированная защита от лазера может быть использована, если установленные значения ППЭ меньше указанных изготовителем значений ЗПЭ.

8

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

Приложение В (справочное)

Установление прогнозируемого предела экспозиции

В.1 Общие положения

Значение ППЭ может быть установлено измерением или вычислением.

ИСО 14121 определяет общую методологию оценки риска. Данная оценка должна включать в себя фактор суммарной экспозиции при нормальной эксплуатации (например во время каждой части рабочего цикла станка) в течение интервала времени между профилактическими осмотрами.

В результате данной оценки должны быть установлены самые востребованные комбинации энергетической освещенности, область и продолжительность экспозиции. Может быть установлено несколько ППЭ; например, при одних условиях может увеличиться до максимума длительность экспозиции при относительно низкой энергетической освещенности, тогда как при других условиях может увеличиться до максимума энергетическая освещенность при меньшей длительности экспозиции.

Полная спецификация ППЭ включает в себя следующие параметры:

a)    максимальную энергетическую освещенность передней поверхности защиты от лазера.

Примечание — Энергетическая освещенность выражается как полная мощность или энергия, распределенная по области передней поверхности защиты или установленной ограниченной области соответственно;

b)    любые максимальные размеры области экспозиции на переднюю поверхность при данном уровне энергетической освещенности.

Примечание — Максимальные размеры области экспозиции устанавливают для защиты от воздействия прямой экспозиции пучков лазера, и они не распространяются на рассеянное лазерное излучение;

c)    временные характеристики экспозиции, такие как непрерывный или импульсный лазер, и в случае импульсного лазера, кроме того, —длительность и частота следования импульсов;

d)    полную длительность экспозиции.

Примечание —Данный термин конкретизирован в В.4 приложения В;

e)    длину волны излучения;

f)    угол падения и (если необходимо) поляризацию излучения.

Примечания

1    Обусловленность угла падения особенно важна для защит от лазера, в которых для отражения падающего лазерного излучения используются интерференционные слои.

2    При падении излучения под углом Брюстера «р» поляризованное излучение интенсивно проникает в поверхность защиты;

д) любые минимальные размеры освещенной области (например, могут применяться для активной защиты от лазера с такими элементами дискретного сенсора, при которых пучок лазера маленького диаметра сможет пройти через защиту необнаруженным);

h) для активной защиты от лазера — время срабатывания активной защиты.

В.2 Отражение лазерного излучения

В.2.1 Диффузное отражение

При условии использования рефлектора Ламберта со 100 % отражательной способностью энергетическую освещенность для диффузного отражения (рисунок В.1) рассчитывают по следующей формуле:

COS0

-— COS(p.

R²

Рисунок В.1 — Расчет диффузного отражения

В.2.2 Зеркальное отражение

Для зеркального отражения трудно делать обобщения.

Для кругообразного симметричного лазерного пучка с гауссовым распределением, мощностью Р₀ и диаметром с/@з на фокусирующей линзе с фокусным расстоянием f максимальную энергетическую освещенность (в центре гауссова распределения) на расстоянии R от нормальной плоскости до фокуса (рисунок В.2) рассчитывают по следующей формуле:

Еда

где р — отражательная способность обрабатываемой поверхности.

Необходимо обратить внимание на то, что некоторые криволинейные поверхности могут увеличивать опасность при отражении от них лазера.

Рисунок В.2 — Расчет зеркального отражения

10

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

В.З Примеры условий установления ППЭ

ППЭ устанавливают исходя из комбинации(й) соответствующих наихудших обоснованно прогнозируемых параметров лазера, материалов заготовок, геометрических характеристик и процессов, которые могут произойти (встретиться) во время нормальной работы (МЭК/ТО 60825-14 [2] устанавливает требования к руководству для пользователя).

Рисунок В.З — Некоторые примеры прогнозируемых условий неисправностей

11

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

В.4 Длительность экспозиции В.4.1 Нормальная работа

Экспозиция защиты лазерным излучением во время безаварийной работы может включать в себя экспозиции отраженного, рассеянного и проходящего излучения низкого уровня, которые повторяются при каждом машинном цикле. В этом случае установленный ППЭ для безаварийной работы должен охватывать изменения энергетической освещенности за время цикла, повторяющиеся при максимальном количестве машинных циклов за период интервала между профилактическими осмотрами на предмет безопасности.

Рисунок В.5 — Пример экспозиции защиты от лазера во время периодически повторяющихся машинных операций

В.4.2 Условия неисправности

Система контроля безопасности, включающая в себя некоторые формы машинного мониторинга, может уменьшить время, за которое защита должна безопасно ограничить опасное излучение в условиях неисправности. Два примера приведены на рисунке В.6.

Для обоснованно прогнозируемых неисправностей, которые не могут быть выявлены некоторыми системами контроля безопасности, установленной длительностью экспозиции, считают весь интервал между профилактическими осмотрами на предмет безопасности (рисунок В.7).

ВАЗ Операции по обслуживанию станка лазерной обработки

Факторы, которые непосредственно влияют на время отключения лазера, измеренное от начала экспозиции на временную защиту во время проведения операций по обслуживанию, включают в себя:

-    использование предварительной настройки времени включения лазера;

-    уровень контроля над условиями неисправности;

-    наличие персонала, следящего за состоянием защиты (для пассивной защиты);

-    использование устройства контроля, работающего при удерживании (например, кнопки в нажатом положении);

-    уровень обеспечения предупреждения при чрезмерной экспозиции лазера на защиту (для пассивной защиты);

-    степень закрытия передней поверхности защиты (для пассивной защиты);

-    контроль состояния всей области защиты;

-    уровень подготовки персонала.

Оценку риска проводят для определения опасных ситуаций и установления ППЭ. В тех случаях, когда для ограничения длительности экспозиции временной защиты требуется вмешательство человека, используют промежуток времени не менее 10 с. Любые практически оправданные инженерные и административные контрольные измерения должны выполняться для уменьшения степени использования временных экранов для обеспечения защиты.

В.5 Ссылочный документ

ИСО 14121:1999 Безопасность машин. Основные правила оценки риска

13

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

Приложение С (справочное)

Пояснения к определенным терминам

С.1 Различия между ППЭ и ЗПЭ

Максимально обосновано прогнозируемой экспозицией передней поверхности защиты

Рисунок С.1 — Пример защиты вокруг станка лазерной обработки

ППЭ в определенной точке, где расположена защита от лазера, является предполагаемая максимальная экспозиция, которую устанавливает изготовитель станка лазерной обработки для нормальной работы и обоснованно прогнозируемых условий неисправностей. Величина ППЭ определяет минимальное значение ЗПЭ защиты от лазера, которое может быть использовано в этой точке.

ЗПЭ характеризует способность защиты от лазера при случайно возникшем лазерном излучении. Изготовитель станка лазерной обработки должен проводить испытания, подтверждающие соответствие средств защиты от лазера. Данное требование может быть выполнено, если проведены прямые испытания, или определен ЗПЭ защиты, или приобретена соответствующая специализированная защита от лазера, у которой указан ЗПЭ.

С.2 Параметры активной защиты

Активная защита от лазера включает в себя два следующих существенных компонента:

a)    физический барьер, сильно ослабляющий лазерное излучение с соответствующей длиной волны, работает в качестве пассивной защиты от лазера (например диффузно рассеянное излучение) и препятствует в течение короткого периода времени проникновению случайно возникшего лазерного излучения с опасным уровнем;

b)    систему контроля безопасности со встроенным сенсором, который обнаруживает случайно возникшее излучение опасного уровня прямо или косвенно (например, измерением температуры или других физических величин, которые меняются под воздействием лазерного излучения на некоторые части защиты от лазера) и выдает сигнал на остановку лазерной эмиссии (например, разорвав цепь защитной блокировки и таким образом выключив источник лазера или закрыв защитную заслонку).

Во время нормальной работы станка лазерной обработки средства лазерной защиты часто подвергаются воздействию лазерного излучения с низким уровнем энергетической освещенности. Так как такое излучение не угрожает защите, сенсор не должен на него реагировать. В качестве альтернативы сенсор устанавливают так, чтобы он реагировал только на случайно возникшее лазерное излучение, которое превышает пороговое значение, при котором целостность защиты от лазера находится под угрозой. Существует временная задержка между моментом, когда экспозиция случайно возникшего излучения превышает пороговое значение, и моментом, когда активная защита от лазера выдает отключающий сигнал. Существует аналогичная временная задержка, обозначенная как время отключения лазера, между моментом, когда активная защита от лазера выдает отключающий сигнал, и моментом, когда лазерное излучение прекращается.

15

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

Содержание

1    Область применения..................................................................1

2    Нормативные ссылки..................................................................1

3    Термины и определения...............................................................2

4    Станок лазерной обработки............................................................3

4.1    Требования к    конструкции..........................................................3

4.2    Требования к    рабочим характеристикам..............................................3

4.3    Подтверждение соответствия.......................................................4

4.4    Информация для пользователя......................................................4

5    Специализированные средства защиты от лазера..........................................4

5.1    Требования к    конструкции..........................................................4

5.2    Требования к    рабочим характеристикам..............................................4

5.3    Требования к    техническим характеристикам...........................................5

5.4    Требования к    испытанию...........................................................5

5.5    Требования к    маркировке...........................................................5

5.6    Информация для пользователя......................................................6

Приложение А (справочное) Общее руководство по конструированию и выбору средств защиты

от лазера................................................................7

Приложение В (справочное) Установление прогнозируемого предела экспозиции..................9

Приложение С (справочное) Пояснения к определенным терминам............................15

Приложение D (обязательное) Испытания специализированной защиты от лазера...............17

Приложение Е (справочное) Руководство по компоновке и установке средств защиты от лазера .... 19

Приложение F (справочное) Руководство по оценке пригодности средств защиты от лазера........25

Приложение G (обязательное) Системы переноса пучка.....................................41

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов

ссылочным национальным стандартам Российской Федерации.................50

Библиография........................................................................51

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

Для удовлетворения требований настоящего стандарта необходимо, чтобы:

Если экспозиция не прекратилась, то защита от лазера, больше не обеспечивает защиты

Время отключения лазера

Время срабатывания активной защиты от лазера

Рисунок С.2 — Пример параметров активной защиты от лазера

16

Предисловие

Международная электротехническая комиссия (МЭК) является всемирной организацией по стандартизации, включающей все национальные комитеты (Национальные комитеты МЭК). Целью МЭК является развитие международного сотрудничества по всем вопросам стандартизации в области электрической и электронной аппаратуры. По указанному и другим видам деятельности МЭК публикует международные стандарты. Их подготовка возлагается на технические комитеты. Любой национальный комитет МЭК, заинтересованный данным вопросом, может участвовать в этой подготовительной работе. Международные, правительственные и неправительственные организации, сотрудничающие с МЭК, также участвуют в подготовительной работе. МЭК тесно сотрудничает с Международной организацией по стандартизации (ИСО) в соответствии с условиями, определенными в соответствующем соглашении между двумя организациями.

Официальные решения или соглашения МЭК по техническим вопросам выражают, насколько это возможно, международное согласованное мнение по относящимся к делу вопросам, так как каждый технический комитет имеет представителей от всех заинтересованных национальных комитетов.

Выпускаемые документы имеют форму рекомендаций для международного использования, публикуются в виде стандартов, технических отчетов или руководств и принимаются национальными комитетами именно в таком понимании.

В целях содействия международной унификации (единой системе) национальные комитеты МЭК обязуются при разработке национальных и региональных стандартов брать за основу международные стандарты МЭК, насколько это позволяют условия данной страны. Любое расхождение между стандартами МЭК и соответствующими национальными или региональными стандартами должно быть ясно обозначено в последних.

МЭК не предусматривает процедуры маркировки и не несет ответственность за любое оборудование, заявленное на соответствие одному из стандартов МЭК.

Необходимо обратить внимание на то, что некоторые элементы настоящего международного стандарта могут являться предметом патентного права. МЭК не несет ответственность за установление любого такого патентного права.

Главной задачей технических комитетов МЭК является разработка международных стандартов. Тем не менее, технический комитет может предложить публикацию стандарта, если он собрал данные, отличающиеся от данных, опубликованных в международном стандарте, например отражающие современный технический уровень.

Международный стандарт МЭК 60825-4 подготовлен техническим комитетом 76 «Безопасность оптического излучения и лазерная аппаратура».

Настоящее второе издание МЭК 60825-4 включает в себя Изменение 1 2008 г.

Текст международного стандарта основан на следующих документах:

FDIS (окончательная редакция проекта международного стандарта)	Отчет о голосовании
76/342/FDIS	76/351/RVD
76/383/FDIS	76/385/RVD

Публикация настоящего международного документа является плановой в соответствии с Директивами ИСО/МЭК, часть 2.

Комитет принял решение, о том что содержание настоящего стандарта будет оставаться без изменения до тех пор, пока измененное содержание не будет показано на веб-сайте МЭК «http://webstore.iec.ch» в специальной публикации с необходимыми обоснованиями. После чего международный документ может быть:

-    утвержден;

-    отменен;

-    заменен на пересмотренное издание;

-    дополнен.

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

Введение

Для низких уровней энергетической освещенности или энергетической экспозиции излучения при выборе материала и толщины экрана для защиты от лазерного излучения в первую очередь руководствуются необходимостью обеспечения соответствующего оптического ослабления. Однако для более высоких уровней дополнительно рассматривают способность лазерного излучения разрушать материал защиты расплавлением, окислением или абляцией — процессами, которые могут быть вызваны лазерным излучением, проникающим в нормально непрозрачный материал.

МЭК 60825-1 рассматривает основные аспекты, касающиеся средств защиты от лазерного излучения (далее — защита от лазера), включая доступ человека, блокировки и маркирование, и содержит общее руководство по конструированию защитных ограждений и кожухов для мощных лазеров.

Настоящий стандарт рассматривает средства защиты только от лазера. Опасности от вторичного излучения, которые могут возникать во время обработки материала, не рассматриваются.

Средства защиты от лазера могут также отвечать требованиям соответствующих стандартов на очки, защищающие от лазерного излучения, но этого не всегда достаточно для соответствия требованиям настоящего стандарта.

В настоящем стандарте под термином «энергетическая освещенность» подразумевают выражение «энергетическая освещенность или энергетическая экспозиция излучения в зависимости от обстоятельств».

V

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БЕЗОПАСНОСТЬ ЛАЗЕРНОЙ АППАРАТУРЫ Часть 4 Средства защиты от лазерного излучения

Safety of laser products. Part 4. Laser guards

Дата введения — 2013—09—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к средствам защиты от лазера, постоянным или временным (например, для обслуживания), которые ограждают рабочую зону станка лазерной обработки и технические характеристики для специализированных средств защиты от лазера.

Требования настоящего стандарта применяют ко всем составным частям защиты, включая прозрачные (для видимого излучения) экраны и смотровые окна, панели, лазерные завесы и стенки. Требования к компонентам траектории пучка, прерывателям пучка и другим частям защитного кожуха лазерного устройства, которые не ограждают рабочую зону, содержатся в МЭК 60825-1.

Дополнительно настоящий стандарт содержит указания по:

a)    оценке и спецификации защитных свойств средств защиты от лазера;

b)    выбору средств защиты от лазера.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие международные стандарты:

МЭК 60825-1:2007 Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 1. Классификация оборудования и общие требования (IEC 60825-1:2007, Safety of laser products — Part 1: Equipment classification and Requirements)

ИСО 11553-1:2005 Безопасность машин. Станки лазерной обработки. Часть 1. Общие требования безопасности (ISO 11553-1:2005, Safety of machinery — Laser processing machines — Safety requirements)

ИСО 12100-1:2003 Безопасность машин. Основные понятия, общие принципы конструирования. Часть 1. Основные термины, методология (ISO 12100-1:2003, Safety of machinery — Basic concepts, general principles for design — Part 1: Basic terminology, methodology)

ИСО 12100-2:2003 Безопасность оборудования. Основные понятия, общие принципы конструирования. Часть 2. Технические правила и технические требования (IS012100-2:2003, Safety of machinery— Basic concepts, general principles for design — Part 2: Technical principles and specifications)

ИСО 13849-1:2006 Безопасность оборудования. Элементы систем управления, связанные с безопасностью. Часть 1. Общие принципы конструирования (ISO 13849-1:2006, Safety of machinery — Safety-related parts of control systems — Part 1: General principles for design)

ИС0 14121-1:2006 Безопасность машин. Оценка риска. Часть 1. Основные правила (IS0 14121-1:2007, Safety of machinery — Risk assessment — Part 1: Principles)

Примечани e — Для ссылок на стандарты, год издания которых указан, последующие поправки к любой из данных публикаций или пересмотры любой из них неприменимы.

Издание официальное

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по МЭК 60825-1, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    время срабатывания активной защиты (active guard protection time): Минимальный промежуток времени для заданной экспозиции лазерного излучения на переднюю поверхность активной защиты от лазера, измеренный с момента выдачи отключающего сигнала активной защиты, за который активная защита сможет безопасно предотвратить превышение лазерного излучения свыше ДПИ (допустимого предела излучения) для класса 1 на своей задней поверхности.

3.2    отключающий сигнал активной защиты (active guard termination signal): Сигнал, выдаваемый активной защитой в ответ на чрезмерную экспозицию лазерного излучения на ее переднюю поверхность и предназначенный для управления автоматическим отключением лазерного излучения.

Примечание — Срабатывание защитной блокировки (разрыв цепи) в данном контексте рассматривают как сигнал.

3.3    активная защита от лазера (active laser guard): Защита от лазера, являющаяся частью системы контроля безопасности. Система контроля генерирует отключающий сигнал активной защиты в ответ на воздействие лазерного излучения на переднюю поверхность защиты от лазера.

3.4    прогнозируемый предел экспозиции (ППЭ) [foreseeable exposure limit (FEL)]: Максимальная экспозиция лазера на передней поверхности защиты от лазера, установленная на период интервала между профилактическими осмотрами для условий нормальной эксплуатации и обоснованно прогнозируемых неисправностей.

3.5    передняя поверхность (front surface): Лицевая сторона защиты от лазера, предназначенная для экспозиции лазерного излучения.

3.6    защита от лазера (laser guard): Физический барьер, ограничивающий протяженность опасной зоны предотвращением превышения лазерного излучения свыше ДПИ для класса 1 на своей задней поверхности.

3.7    станок лазерной обработки (laser processing machine): Станок, использующий лазер для обработки материалов и попадающий в область распространения ИСО 11553-1.

3.8    время отключения лазера (laser termination time): Максимальный промежуток времени, взятый от момента генерации отключающего сигнала активной защиты до момента отключения лазерного излучения.

Примечание — Время отключения лазера не имеет зависимости от активной защиты от лазера, но зависит от станка лазерной обработки, в частности от лазерозащитной заслонки.

3.9    интервал между профилактическими осмотрами (maintenance inspection interval): Период времени между последовательными профилактическими осмотрами защиты от лазера на предмет ее безопасности.

3.10    пассивная защита от лазера (passive laser guard): Защита от лазера, принцип работы которой основан только на ее физических свойствах.

3.11    рабочая зона (process zone): Зона, в которой лазерный пучок взаимодействует с обрабатываемым материалом.

3.12    специализированная защита от лазера (proprietary laser guard): Пассивная или активная защита от лазера, предложенная ее изготовителем как защита с указанным защитным пределом экспозиции.

3.13    защитный предел экспозиции (ЗПЭ) [protective exposure limit (PEL)]: Максимальная экспозиция лазера на передней поверхности защиты от лазера, установленная для предотвращения превышения лазерного излучения свыше ДПИ для класса 1 на ее задней поверхности.

Примечания

1    На практике может быть более одной максимальной экспозиции.

2    Для различных областей защиты от лазера могут устанавливаться различные ЗПЭ, если эти области четко идентифицируются (например, смотровое окно представляющее собой единое целое с защитой от лазера).

3.14    задняя поверхность (rear surface): Любая поверхность защиты от лазера, удаленная от взаимодействующего с защитой лазерного излучения и, как правило, доступная для пользователя.

3.15    обоснованно прогнозируемое (reasonably foreseeable): Событие, которое предположительно может произойти, или условия, которые предположительно могут сложиться и которые нельзя игнорировать.

2

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

3.16    профилактический осмотр на предмет безопасности (safety maintenance inspection): Документируемая проверка, проводимая в соответствии с указаниями изготовителя.

3.17    временная защита от лазера (temporary laser guard): Заместительная или дополнительная активная или пассивная защита от лазера, предназначенная для ограничения протяженности опасной зоны во время выполнения некоторых операций по обслуживанию станка лазерной обработки.

4 Станок лазерной обработки

Настоящий раздел устанавливает требования для средств защиты от лазера, которые ограждают рабочую зону и поставляются изготовителем станка лазерной обработки.

4.1    Требования к конструкции

Защита от лазера должна соответствовать ИСО 12100-2 в части общих требований для средств защиты, а также дополнительным специальным требованиям, относящимся к ее размещению и методу закрепления. Дополнительно должны быть выполнены нижеследующие специальные требования.

4.1.1    Общие требования

Защита от лазера, размещенная в предназначенном для нее месте, не должна вызывать каких-либо ассоциированных опасностей на своей задней поверхности или на расстоянии от нее при воздействии лазерного излучения, не превышающего ППЭ.

Примечания

1    Примерами ассоциированных опасностей являются: высокая температура, выделение токсичных веществ, пожар, взрыв, электричество.

2    Для определения ППЭ см. приложение В.

4.1.2    Изнашивающиеся части средств защиты от лазера

Части лазерной защиты, подверженные разрушению лазерным излучением, должны быть заменяемыми.

Примечание — Примером такой части является расходуемый или взаимозаменяемый экран.

4.2    Требования к рабочим характеристикам

4.2.1    Общие положения

В тех случаях, когда передняя поверхность защиты от лазера подвергается экспозиции лазерного излучения при ППЭ, лазерная защита должна предотвращать превышение лазерного излучения свыше ДПИ для класса 1 на своей задней поверхности в любой момент времени периода интервала между профилактическими осмотрами. Для автоматизированных станков лазерной обработки минимальный интервал между профилактическими осмотрами должен составлять 8 ч.

Данное требование должно выполняться на протяжении предполагаемого срока службы защиты от лазера при ожидаемых условиях эксплуатации.

Примечания

1    Данное требование подразумевает низкую пропускную способность лазерного излучения и устойчивость к повреждениям, вызванным лазером.

2    Некоторые материалы могут утрачивать свои защитные свойства в результате старения, экспозиции ультрафиолетового излучения, воздействия некоторых газов, температуры, влажности и других условий окружающей среды. Также некоторые материалы могут пропускать лазер под воздействием экспозиции лазерного излучения высокой интенсивности, даже если при этом отсутствуют видимые повреждения (обратимое просветление).

4.2.2    Активные средства защиты от лазера

a)    Время действия активной защиты должно превышать время отключения лазера вплоть до момента достижения ППЭ.

b)    Генерация отключающего сигнала активной защиты должна вызывать появление звукового или визуального сигнала предупреждения. Ручное возвращение в исходное положение необходимо проводить до того, как лазерная эмиссия сможет возобновиться.

Примечани е — Детальное описание терминов приведено в С.2 приложения С.

3

4.3    Подтверждение соответствия

Если изготовитель станка лазерной обработки предпочитает делать защиту от лазера, то он должен подтвердить, что ее конструкция соответствует требованиям 4.1. Также она может быть проверена на соответствие требованиям к рабочим характеристикам, приведенным в 4.2.

Примечание — Руководство по конструированию и выбору средств защиты от лазера приведено в приложении А.

4.3.1    Проверка соответствия рабочих характеристик

4.3.1.1    Законченная защита от лазера или соответствующий образец материала конструкции защиты от лазера должны быть испытаны при каждом установленном ППЭ.

Примечания

1    Таблица заранее определенных ЗПЭ для общих комбинаций лазера и материалов защиты совместно с соответствующими процедурами испытаний должна быть включена в следующее изменение к настоящему стандарту. Это может обеспечить в большинстве случаев простую альтернативу прямым испытаниям.

2    Для определения ППЭ см. приложение В.

4.3.1.2    Для испытаний ППЭ достигают одним из следующих способов:

a)    вычислением или измерением экспозиции и воспроизведением условий;

b)    не определяя ППЭ в количественном выражении, созданием условий для работы станка, при которых вырабатывается ППЭ.

Условия для образца или защиты от лазера должны повторять физические условия для передней поверхности, разрешенные в инструкции по регулярному техническому осмотру в пределах срока службы защиты, которые уменьшают защитные свойства защиты от лазерного излучения (например, истирание, разрыв или поверхностное загрязнение) (см. 4.4.2).

4.4    Информация для пользователя

4.4.1    Изготовитель должен предоставить пользователю документацию, содержащую информацию об интервале между профилактическими осмотрами защиты от лазера и подробную информацию о процедурах испытаний и проверок, чистке, замене или восстановлении разрушенных частей вместе с любыми ограничениями по использованию.

4.4.2    Изготовитель должен предоставить пользователю документацию, содержащую инструкции, в которой говорится, что после каждого срабатывания системы контроля безопасности активной защиты должны быть установлены причины, проведена проверка на предмет разрушения и необходимый ремонт до возвращения системы контроля в исходное положение.

5 Специализированные средства защиты от лазера

В настоящем разделе установлены требования, которые должны выполнять поставщики специализированных средств защиты от лазера.

5.1    Требования к конструкции

Специализированная защита от лазера не должна вызывать каких-либо ассоциированных опасностей на своей задней поверхности или на расстоянии от нее при воздействии лазерного излучения, не превышающего установленный ЗПЭ при использовании в соответствии с указаниями в инструкции для пользователя (см. 5.6).

5.2    Требования к рабочим характеристикам

Лазерное излучение на задней поверхности защиты от лазера не должно превышать ДПИ для класса 1 в тот момент, когда ее передняя поверхность подвергается лазерному излучению при установленном ЗПЭ. Для активной защиты от лазера данное требование применяют к лазерному излучению за период времени срабатывания активной защиты, измеренный от момента выдачи отключающего сигнала активной защиты.

Данное требование должно выполняться на протяжении всего предполагаемого срока службы защиты при расчетных условиях эксплуатации.

ГОСТ Р МЭК 60825-4-2011

5.3    Требования к техническим характеристикам

Полный перечень технических характеристик ЗПЭ должен включать в себя:

a)    величину и изменение во времени энергетической освещенности или энергетической экспозиции излучения на передней поверхности защиты от лазера (в Вт м'² или Дж м'² соответственно) с указанием любых верхних пределов области экспозиции;

b)    общую продолжительность экспозиции при этих условиях;

c)    длину волны, для которой этот ЗПЭ применяется;

d)    угол падения и (если необходимо) поляризацию случайно возникшего лазерного излучения;

e)    любые минимальные размеры освещенной области (например, могут применяться для активной защиты от лазера с элементами дискретного сенсора, при которых пучок лазера маленького диаметра сможет пройти через защиту необнаруженным);

f)    для активной защиты от лазера — время срабатывания активной защиты.

Примечания

1    Детальное описание терминов приведено в В.1 приложения В.

2    В любых случаях диапазон или набор величин может быть указан вместо единичной величины.

3    Допускается представление в форме графиков (например, зависимости энергетической освещенности от продолжительности при неизменности всех остальных параметров).

5.4    Требования к испытанию

5.4.1    Общие положения

Испытание проводят с использованием законченной защиты от лазера или соответствующего образца материала, используемого в конструкции защиты от лазера. В обоих случаях условия для образца или защиты от лазера должны повторять или превышать наихудшие допустимые физические условия для передней поверхности, включая снижение отражающей способности поверхности и разрушения, разрешенные в инструкции по регулярной дефектации (см. 5.6).

Передняя поверхность должна быть освещена при ЗПЭ или, в случае испытания образца, в соответствии с требованиями 5.4.2.

Когда передняя поверхность подвергается экспозиции при условиях ЗПЭ, измеренное на задней поверхности лазерное излучение не должно превышать ДПИ для класса 1 (испытания проводят по МЭК 60825-1, раздел 8). Данное требование применяют для периода, превышающего длительность экспозиции, установленной в ЗПЭ, или, в случае активной защиты, для периода, превышающего установленное время срабатывания активной защиты, измеренное от момента выдачи отключающего сигнала активной защиты.

Примечание — В тех случаях, когда используются материалы, непрозрачные для излучения, с длиной (длинами) волны (волн) лазера, пропускаемое излучение должно повыситься только до ДПИ для класса 1, когда будет достигнуто полное (или почти полное) удаление материала вдоль сквозного пути к задней поверхности. В этих случаях повышение пропускаемого излучения от нуля до значения, значительно превышающего ДПИ для класса 1, произойдет быстро и чувствительные детекторы излучения не требуются.

5.4.2    Испытания образцов

Испытания образцов защиты проводят облучением передней поверхности материала защиты с использованием процедур и методологии, установленных в приложении D.

5.5    Требования к маркировке

5.5.1    Все маркировки должны быть размещены на задней поверхности защиты.

5.5.2    Задняя поверхность должна быть четко идентифицируема, если ориентировка защиты важна.

5.5.3    Если только часть передней поверхности защиты является защитой от лазера, эта область должна быть четко идентифицируема по полужирному цветному контуру и шрифту слов, используемому для обозначения внешних границ защиты от лазера.

5.5.4    В маркировке должны быть указаны все технические характеристики ЗПЭ.

5.5.5    Наименование изготовителя, дату и место выпуска указывают в соответствии с требованиями ИСО 11553-1. Также должна содержаться информация о соответствии настоящему стандарту.

5