МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ

(МГС)

INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION

(ISC)

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ

СТАНДАРТ

Безопасность лазерной аппаратуры

Часть 4

СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

(IEC 60825-4:2011, IDT)

Издание официальное

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-2009 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, применения,обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1    ПОДГОТОВЛЕН Автономной некоммерческой организацией «Научно-техническим центром сертификации электрооборудования «ИСЭП» (АНО «НТЦСЭ «ИСЭП»)

2    ВНЕСЕН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

3    ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 июля 2014 г. № 68-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИС0 3166) 004—97	Код страны по МК (ИС0 3166) 004—97	Сокращенное наименование национального органа по стандартизации
Армения	AM	Минэкономики Республики Армения
Беларусь	BY	Госстандарт Республики Беларусь
Киргизия	KG	Кыргызстандарт
Россия	RU	Росстандарт

4    Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 11 ноября 2014 г. N2 1508-ст межгосударственный стандарт ГОСТ IEC 60825-4-2014 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2015 г.

5    Настоящий стандарт идентичен международному стандарту IEC 60825-4:2011 Safety of laser products — Part 4: Laser guards (Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 4. Средства защиты от лазерного излучения).

Перевод с английского языка (ел).

Степень соответствия — идентичная (ЮТ).

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных международных стандартов соответствующие им межгосударственные стандарты, сведения о которых приведены в дополнительном приложении ДА

6    Настоящий стандарт подготовлен на основе применения ГОСТ Р МЭК 60725-4-2011

7    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

© Стандартинформ, 2015

В Российской Федерации 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, следующая информация должна быть предоставлена пользователю изготовителем защиты от лазера:

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, проведены 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 IEC 60825-4-2014

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 условиях неисправностей;

b)    прозрачный лист, не пропускающий излучения с длиной волны лазера и который не восприимчив 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 для сокращения длительности граничной экспозиции пассивной защиты;

-    дополнительно используют локальные временные средства защиты, 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 облегчения настройки контроля пучка лазера во время проведения работ по обслуживанию, такие как:

7

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

- крепления, которые допускают только ограниченное управление пучка.

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

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 длинной 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

Приложение В (справочное)

Установление прогнозируемого предела экспозиции

В.1 Общие положения

Значение ППЭ может быть установлено измерением или вычислением.

ISO 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)    временное 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 рассчитывают по следующей формуле

_ Рд_ cos^9

^А ТТ R²

В.2.2 Зеркальное отражение

Для зеркального отражения трудно делать обобщения.

Для кругообразного симметричного лазерного пучка с гауссовым распределением мощностью Р₀ и диаметром d₆₃ на фокусирующей линзе с фокусным расстоянием f максимальную энергетическую освещенность (в центре гауссова распределения) на расстоянии R от нормальной плоскости до фокуса рассчитывают по следующей формуле

4 Р_оР

7Г dl

где р — отражательная способность обрабатываемой поверхности заготовки.

9

ГОСТ IEC 60825-4-2014

Рисунок В.1 — Расчет диффузного отражения

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

Рисунок В.2 — Расчет зеркального отражения

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 (IEC/TR 60825-14 [2] устанавливает требования к руководству для пользователя).

Рисунок В.За — Сбой в программном обеспечении

10

Рисунок В.3b — Изгиб заготовки или неправильное ее крепление Рисунок В.З — Некоторые примеры прогнозируемых условий неисправностей

Рисунок В.Зс — Отсутствие заготовки Рисунок В.З, лист 2

Рассеянный пучок лазера

\ >

Зеркало отсутствует

у у

Рисунок В.4а — Работа лазера при отсутствии поворачивающего зеркала

Рисунок В.4Ь — Отклонение пучка от зеркала во время процедуры регулирования

Рассеянные лазерные пучки

Рисунок В.4с — Расширенный пучок превышает размер границ оптической системы

Рисунок В.4 — Четыре примера рассеянных пучков лазера, которые могут быть ограничены временной защитой во время сервисного обслуживания станка лазерной обработки

Рисунок B.4d — Отражающий предмет пересекает пучок лазера Рисунок В.4, лист 2

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 неисправностей. Два примера приведены на рисунке В.6.

ГОСТ IEC 60825-4-2014

Энергетическая освещенность защиты .2 от лазера, Вгм	1 Установленная Момент возникновения длительность / неисправности А экспозиции / г I 1 J Интерактивный мониторинг I I I 1 / обнаружения неисправности во время процесса обработки N*. я Гч-ч.л 1 Лазерозащитная Пк N к: заслонка закрылась
Время

Рисунок В.6а — Отключение лазера при использовании интерактивного машинного мониторинга безопасности

Рисунок В.6. Два примера длительности экспозиции

Рисунок В.6Ь — Отключение лазера при использовании автономного машинного мониторинга безопасности

Рисунок В.6, лист 2

Для обоснованно прогнозируемых условий 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).

Рисунок В.7 — Установленная длительность экспозиции для станков без системы мониторинга безопасности

В.4.3 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 неисправностей;

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

13

-    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 обслуживающего 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 меры инженерного и административного контроля должны выполняться для уменьшения степени использования временных экранов для обеспечения защиты.

В.5 Ссылочный документ

ISO 14121:1999* Безопасность машин. Основные правила оценки риска.

Заменен.

Приложение С (справочное)

Пояснения к определенным терминам

С.1 Различия между ППЭ и ЗПЭ

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 превысит пороговое значение, и моментом, когда активная защита от лазера выдаст отключающий сигнал. Существует аналогичная временная задержка, обозначенная как время отключения лазера, между моментом, когда активная защита от лазера выдаст отключающий сигнал, и моментом, когда лазерное излучение прекратится.

15

ГОСТ IEC 60825-4-2014

Содержание

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

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

3    Термины и определения..............................................................1

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 ... .21

Приложение F (справочное) Руководство по оценке пригодности средств защиты от лазера........28

Приложение G (обязательное) Системы переноса пучка.....................................44

Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии межгосударственных стандартов

ссылочным международным стандартам....................................52

Библиография........................................................................53

Предисловие

1)    Международная электротехническая комиссия (МЭК) — это Всемирная организация по стандартизации, объединяющая все национальные комитеты (национальные комитеты МЭК). Деятельность МЭК направлена на развитие международного сотрудничества по всем вопросам стандартизации в области электротехники и электроники. В связи с этим и в дополнение к иной деятельности МЭК публикует международные стандарты, технические спецификации, технические отчеты, общедоступные спецификации и справочники (далее публикации МЭК). Их подготовка возложена 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) на условиях, определяемых соглашением между этими двумя организациями.

2)    Официальные решения или соглашения МЭК по техническим вопросам отражают, насколько это возможно, международное согласованное мнение по этим вопросам, поскольку в каждый технический комитет входят представители всех заинтересованных национальных комитетов.

3)    Публикации МЭК имеют форму рекомендаций для международного использования и утверждаются национальными комитетами МЭК именно в таком качестве. Несмотря на то что МЭК со своей стороны делает все возможное, чтобы обеспечить достоверность своих публикаций, МЭК не может нести ответственность за способ их использования или их ошибочную трактовку конечным пользователем.

4)    В целях содействия международной унификации национальные комитеты МЭК обязуются, насколько это возможно, использовать публикации МЭК в качестве основы при разработке национальных и региональных публикаций. Любое расхождение между публикациями МЭК и соответствующими национальными или региональными публикациями должно быть обозначено в последних.

5)    МЭК не занимается оценкой соответствия. Услуги по оценке соответствия предоставляют независимые органы по сертификации, и в некоторых областях оценки соответствия предоставляют право проставлять знаки соответствия стандартам МЭК. При этом МЭК не несет ответственности за услуги, предоставляемые независимыми органами по сертификации.

6)    Все пользователи должны удостовериться, что располагают самой последней версией публикации.

7)    МЭК, ее руководство, сотрудники и представители, включая индивидуальных экспертов, членов технических и национальных комитетов, не несут ответственности за физический, материальный и какой-либо другой ущерб, прямой или косвенный, или за расходы (в том числе судебные издержки) и затраты, связанные с изданием или использованием этой и других публикаций МЭК.

8)    Следует обращать особое внимание на нормативные документы, ссылки на которые приведены в этой публикации. Использование ссылочных публикаций необходимо для правильного использования данной публикации.

9)    Необходимо обратить внимание на то, что некоторые элементы данной публикации МЭК могут представлять собой субъекты патентного права. МЭК не несет ответственности за выявление любого такого патентного права.

Настоящий международный стандарт подготовлен Техническим комитетом 76 «Безопасность оптического излучения и лазерное оборудование».

Во второе издание (2006) [документы 76/342/FDIS и 76/351/RVD] включены изменение 1 (2008) [документы 76/383/FDIS и 76/385/RVD] и изменение 2 (2011) [документы 76/428/CDV и 76/442/RVC],

Техническое содержание настоящего стандарта идентично основному второму изданию с изменениями и содержит текст, удобный для использования.

Издание имеет обозначение 2.2.

Комитет принял решение, что содержание настоящей публикации останется неизменным до даты окончания сопровождения настоящей публикации. Эта дата указана на сайте МЭК по адресу: http://webstore.iec.ch, среди другой информации о публикации. По прошествии этой даты публикация будет:

-    подтверждена,

-    аннулирована,

-    заменена переработанным изданием или

-    дополнена.

ГОСТ IEC 60825-4-2014

Введение

Для низких уровней энергетической освещенности или энергетической экспозиции 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.

IEC 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 в зависимости от обстоятельств».

V

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Безопасность лазерной аппаратуры Часть 4

СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ ОТ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Safety of laser products. Part 4. Laser guards

Дата введения — 2015—09—01

1    Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к средствам защиты от лазера, постоянным или временным (например, для сервисного 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 на пути пучка, блокираторам пучка и другим частям защитного кожуха лазерной аппаратуры, которые не ограждают рабочую зону, содержатся в IEC 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

Для применения настоящего стандарта необходимы следующие ссылочные документы. Для датированных ссылок применяют только указанное издание ссылочного документа, для недатированных ссылок применяют последнее издание ссылочного документа (включая любые изменения).

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

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

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

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

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

ISO 14121-1:2007* Safety of machinery — Risk assessment — Part 1: Principles (Безопасность машин. Оценка риска. Часть 1. Основные правила).

3    Термины и определения

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

* Заменен.

Издание официальное

3.1    время срабатывания активной защиты (active guard protection time): Минимальный промежуток времени для заданной экспозиции лазера 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 ПДЭ (предел доступной эмиссии) 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 условий 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 ПДЭ 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 ISO 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 ПДЭ 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.

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

2

ГОСТ IEC 60825-4-2014

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 сервисному 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 ISO 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 прогнозируемый предел экспозиции (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 ПДЭ 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.

Примечание — 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, что после каждого срабатывания системы контроля безопасности активной защиты должны быть установлены причины, проведены 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 ПДЭ 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 IEC 60825-4-2014

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 на передней поверхности защиты от лазера (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 такими элементами дискретного сенсора, в 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 регулярному техническому обслуживанию (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 ПДЭ для класса 1 (испытания проводят по IEC 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 ПДЭ 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 ПДЭ 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, дата и место выпуска указывают в соответствии с требованиями ISO 11553-1. Также должна содержаться информация о соответствии настоящему стандарту.

5