淺談電動擰緊工具的安全使用及維護管理
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摘 要：在汽車生產制造中，螺栓連接占據了裝配過程中大部分工程，涉及到許多裝配工具。在智能制造趨勢的帶動下，汽車生產對裝配品質要求越來越高，而電動擰緊工具在裝配品質上的保證及智能化水平的提升使其得以大面積推廣使用。但其使用存在許多要考慮的因素，本文將針對如何安全的使用電動擰緊工具并對其規范化管理進行說明。
關鍵詞：電動擰緊工具;安全;管理
0 前言
電動擰緊工具作為一類普遍使用的高精度設備，在使用過程中如果不規范其使用方式，會產生許多安全問題，包含人身安全和工具安全，諸如電池爆炸、觸電、機械卷傷、手臂扭傷等，以及對工具本身可能產生的破壞、精度影響等問題。對工具的安全使用和維護管理進行規范化，可以有效避免以上問題，使其更好的應用于生產。
1 用電安全
目前電動擰緊伺服工具主要由控制器及工具組成，按照工具有無帶電纜形式，可分為有線電動擰緊工具和無線電動擰緊工具。其控制器都需要供電運行，有線工具通過其線纜與控制器連接通訊并供電，無線工具通過電池供電。控制器輸入電源需要滿足漏電保護的基本功能，同時控制器本體也需要配置漏電保護器。有線電動擰緊工具的電纜需要做好包扎防護并將其懸掛，以避免線纜因拖曳產生的破損等風險。無線工具的電池及充電器需要放在防爆柜子里進行集中充電管理，以防止電池充電故障時引起的爆炸對人產生的危害。
2 工具防護
電動擰緊工具本體包含了扭矩傳感器、角度傳感器、電機等高精度元件，這些都和電動擰緊工具的關鍵功能有關。對于手持式工具，在生產過程中由于操作人員的不規范取放，或者經常碰撞，導致工具內部元件受損，進而導致擰緊精度下降甚至工具損壞;對于帶有輔助力臂的工具，由于工裝夾持位置不合理，導致工具關鍵元器件部位受力受損。在實際生產過程中，手持類工具需要放置在工位指定的放置架上，規范其放置區域，同時為這類工具配備專用的工具保護套，無線工具的電池配置電池保護套，起到一定的碰撞緩沖作用，減少損壞風險;帶輔助力臂的工具要根據工具的元器件分布及可夾持范圍進行設計夾持，避免工具元器件受力影響。
3 工具使用
工具實際使用過程中，人員操作姿勢、套筒的選用、程序的設置等因素也涉及到人身安全和工具安全。
（1）電動擰緊工具驅動頭與套筒之間存在一定的間隙，或者套筒與加長桿之間存在間隙，在使用時手或長發等可能會伸入該間隙導致被旋轉的驅動頭纏繞，造成嚴重傷害甚至手指折斷。常見不當操作習慣有手握驅動頭、套筒或加長桿。這些情況都會導致纏繞卷入的風險。為了降低該風險，應確保手和其它物體遠離旋轉的驅動頭、套筒或加長桿，一只手正確握住工具的握把，另一只手放在工具彎頭的頂部。
（2）為了完全消除以上間隙對操作人員造成的影響，有條件的可以采用安全套筒。該套筒或者加長桿外部有一種類似軸承的結構，人手握住該套筒或加長桿外部時，擰緊過程中外部保持不動，套筒內部則繼續轉動;同時該類型套筒還附帶有保護帽，可將驅動頭與套筒或加長桿之間的間隙封閉。以上類型的套筒，可避免由于操作人員不小心握住套筒引起的纏繞、卷傷風險。
（3）電動擰緊工具可設定程序緊固多個擰緊點，但如果在操作節拍內緊固多個緊固點，連續作業時間長而留給工具休息的時間少，會導致工具持續發熱嚴重，繼而對工具的齒輪等元器件等產生影響，最終降低工具壽命。所以應該編排合理的作業工藝，設定適當的緊固點數量，保證工具的使用安全和使用壽命。
（4）操作電動擰緊工具需要專門的經過培訓的作業人員。不熟悉電動擰緊工具的人操作工具會產生危險，特別是一些配置有開口類特殊頭的工具，隨便開啟可能引起手指卷傷。在此基礎上，必要時在擰緊工具控制器的程序上作如下設置：在一個工段的操作內容完成之后，工具必須鎖槍，在工具控制器未接收到新的作業信號之前，擰緊工具是無法啟動的，只有當控制器接收到新的作業命令，工具才被解鎖，此時啟動擰緊工具才有效。這種是有效防止非本崗位作業人員隨意啟動工具的方式。
4 人機工程
采用電動擰緊工具進行擰緊作業時時，作業過程中會產生和扭力方向相反的作用力，扭矩越大，反作用力越大，員工勞動強度越大。且大力矩的工具設備較重，操作人員不可直接手持作業，需要配備反作用力臂進行輔助作業。所謂的反作用力臂，即利用平衡機械臂、簡易工裝等形式和電動擰緊工具配合使用，從而達到克服電動工具反作用力的效果，最終減輕員工勞動強度。設計反作用力臂時，必須能夠實現其抗扭能力超過作業過程中的最大力矩，否則設計不當容易造成抗扭效果不足，反力臂變形甚至破壞，同時也會造成操作人員損傷。
對于一些手持工具較重的情況，可以采用簡易輔助力臂或者平衡吊對工具進行平衡，從而減少員工的勞動強度。
在一些特殊的工位，如汽車生產時在底盤線體從下往上作業的緊固點，由于離員工頭部較近且容易掉落東西，員工需要佩戴防護眼鏡進行作業，以保證眼睛安全。
5 保養標定
電動擰緊工具需要定期保養標定，才能保證工具的精度及壽命。
（1）工具保養。工具緊固一定次數后，工具內部零部件有一定程度的磨損，此時需要對工具進行保養，一般包含更換軸承、清洗齒輪組并更換齒輪油和易損件等，以及其他的一些維保工作，以延長工具壽命;正常情況下需要將電動擰緊工具送交工具廠家專業的維修人員，采用專業的設備用同樣的備件進行更換，這樣將確保所維修的電動擰緊工具的安全性。
（2）工具標定。工具保養完畢或者啟用新工具的時候需要對工具進行標定，確保工具輸出數值準確性，需要委托有資質的第三方機構（可出具CNAS等國家認證的標定報告），標定有效期為1年，一年過后則需要重新標定，以確保工具輸出精度的一致性和穩定性。特別的，電動擰緊工具在日常的使用過程中，還需要制定內部的標定計劃，采用高精度扭矩傳感器及檢測儀進行工具的日常標定管理，以便及時發現工具問題并及時對應。
6 結束語
電動擰緊工具的使用離不開操作者的愛護，離不開安全類的輔助手段，也離不開平時規范化的管理，只有這樣，電動擰緊工具才能更好的服務于現場。
參考文獻：
[1]GB/T3787-2017，手持式電動工具的管理、使用、檢查和維修安全技術規程[S].
[2]GB13960.1-2008，可移式電動工具的安全 第一部分：通用要求[S].
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