浅谈电动拧紧工具的安全使用及维护管理

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　　摘 要：在汽车生产制造中，螺栓连接占据了装配过程中大部分工程，涉及到许多装配工具。在智能制造趋势的带动下，汽车生产对装配品质要求越来越高，而电动拧紧工具在装配品质上的保证及智能化水平的提升使其得以大面积推广使用。但其使用存在许多要考虑的因素，本文将针对如何安全的使用电动拧紧工具并对其规范化管理进行说明。
　　关键词：电动拧紧工具;安全;管理
　　0 前言
　　 电动拧紧工具作为一类普遍使用的高精度设备，在使用过程中如果不规范其使用方式，会产生许多安全问题，包含人身安全和工具安全，諸如电池爆炸、触电、机械卷伤、手臂扭伤等，以及对工具本身可能产生的破坏、精度影响等问题。对工具的安全使用和维护管理进行规范化，可以有效避免以上问题，使其更好的应用于生产。
　　1 用电安全
　　 目前电动拧紧伺服工具主要由控制器及工具组成，按照工具有无带电缆形式，可分为有线电动拧紧工具和无线电动拧紧工具。其控制器都需要供电运行，有线工具通过其线缆与控制器连接通讯并供电，无线工具通过电池供电。控制器输入电源需要满足漏电保护的基本功能，同时控制器本体也需要配置漏电保护器。有线电动拧紧工具的电缆需要做好包扎防护并将其悬挂，以避免线缆因拖曳产生的破损等风险。无线工具的电池及充电器需要放在防爆柜子里进行集中充电管理，以防止电池充电故障时引起的爆炸对人产生的危害。
　　2 工具防护
　　 电动拧紧工具本体包含了扭矩传感器、角度传感器、电机等高精度元件，这些都和电动拧紧工具的关键功能有关。对于手持式工具，在生产过程中由于操作人员的不规范取放，或者经常碰撞，导致工具内部元件受损，进而导致拧紧精度下降甚至工具损坏;对于带有辅助力臂的工具，由于工装夹持位置不合理，导致工具关键元器件部位受力受损。在实际生产过程中，手持类工具需要放置在工位指定的放置架上，规范其放置区域，同时为这类工具配备专用的工具保护套，无线工具的电池配置电池保护套，起到一定的碰撞缓冲作用，减少损坏风险;带辅助力臂的工具要根据工具的元器件分布及可夹持范围进行设计夹持，避免工具元器件受力影响。
　　3 工具使用
　　 工具实际使用过程中，人员操作姿势、套筒的选用、程序的设置等因素也涉及到人身安全和工具安全。
　　 （1）电动拧紧工具驱动头与套筒之间存在一定的间隙，或者套筒与加长杆之间存在间隙，在使用时手或长发等可能会伸入该间隙导致被旋转的驱动头缠绕，造成严重伤害甚至手指折断。常见不当操作习惯有手握驱动头、套筒或加长杆。这些情况都会导致缠绕卷入的风险。为了降低该风险，应确保手和其它物体远离旋转的驱动头、套筒或加长杆，一只手正确握住工具的握把，另一只手放在工具弯头的顶部。
　　 （2）为了完全消除以上间隙对操作人员造成的影响，有条件的可以采用安全套筒。该套筒或者加长杆外部有一种类似轴承的结构，人手握住该套筒或加长杆外部时，拧紧过程中外部保持不动，套筒内部则继续转动;同时该类型套筒还附带有保护帽，可将驱动头与套筒或加长杆之间的间隙封闭。以上类型的套筒，可避免由于操作人员不小心握住套筒引起的缠绕、卷伤风险。
　　 （3）电动拧紧工具可设定程序紧固多个拧紧点，但如果在操作节拍内紧固多个紧固点，连续作业时间长而留给工具休息的时间少，会导致工具持续发热严重，继而对工具的齿轮等元器件等产生影响，最终降低工具寿命。所以应该编排合理的作业工艺，设定适当的紧固点数量，保证工具的使用安全和使用寿命。
　　 （4）操作电动拧紧工具需要专门的经过培训的作业人员。不熟悉电动拧紧工具的人操作工具会产生危险，特别是一些配置有开口类特殊头的工具，随便开启可能引起手指卷伤。在此基础上，必要时在拧紧工具控制器的程序上作如下设置：在一个工段的操作内容完成之后，工具必须锁枪，在工具控制器未接收到新的作业信号之前，拧紧工具是无法启动的，只有当控制器接收到新的作业命令，工具才被解锁，此时启动拧紧工具才有效。这种是有效防止非本岗位作业人员随意启动工具的方式。
　　4 人机工程
　　 采用电动拧紧工具进行拧紧作业时时，作业过程中会产生和扭力方向相反的作用力，扭矩越大，反作用力越大，员工劳动强度越大。且大力矩的工具设备较重，操作人员不可直接手持作业，需要配备反作用力臂进行辅助作业。所谓的反作用力臂，即利用平衡机械臂、简易工装等形式和电动拧紧工具配合使用，从而达到克服电动工具反作用力的效果，最终减轻员工劳动强度。设计反作用力臂时，必须能够实现其抗扭能力超过作业过程中的最大力矩，否则设计不当容易造成抗扭效果不足，反力臂变形甚至破坏，同时也会造成操作人员损伤。
　　 对于一些手持工具较重的情况，可以采用简易辅助力臂或者平衡吊对工具进行平衡，从而减少员工的劳动强度。
　　 在一些特殊的工位，如汽车生产时在底盘线体从下往上作业的紧固点，由于离员工头部较近且容易掉落东西，员工需要佩戴防护眼镜进行作业，以保证眼睛安全。
　　5 保养标定
　　 电动拧紧工具需要定期保养标定，才能保证工具的精度及寿命。
　　 （1）工具保养。工具紧固一定次数后，工具内部零部件有一定程度的磨损，此时需要对工具进行保养，一般包含更换轴承、清洗齿轮组并更换齿轮油和易损件等，以及其他的一些维保工作，以延长工具寿命;正常情况下需要将电动拧紧工具送交工具厂家专业的维修人员，采用专业的设备用同样的备件进行更换，这样将确保所维修的电动拧紧工具的安全性。
　　 （2）工具标定。工具保养完毕或者启用新工具的时候需要对工具进行标定，确保工具输出数值准确性，需要委托有资质的第三方机构（可出具CNAS等国家认证的标定报告），标定有效期为1年，一年过后则需要重新标定，以确保工具输出精度的一致性和稳定性。特别的，电动拧紧工具在日常的使用过程中，还需要制定内部的标定计划，采用高精度扭矩传感器及检测仪进行工具的日常标定管理，以便及时发现工具问题并及时对应。
　　6 结束语
　　 电动拧紧工具的使用离不开操作者的爱护，离不开安全类的辅助手段，也离不开平时规范化的管理，只有这样，电动拧紧工具才能更好的服务于现场。
　　参考文献：
　　[1]GB/T3787-2017，手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程[S].
　　[2]GB13960.1-2008，可移式电动工具的安全 第一部分：通用要求[S].
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