Pengantar
Artikel ini memberikan panduan praktis tentang praktik kerja yang aman saat menggunakan router CNC dan pusat permesinan CNC, serta mesin ukir yang diumpankan dengan tangan/diumpankan secara terpadu. Artikel ini ditujukan untuk para pengusaha dan pihak lain yang memiliki kendali atas cara penggunaan mesin-mesin ini. Operator mesin juga akan menemukan informasi ini berguna.
Riwayat kecelakaan
Industri pertukangan kayu memiliki salah satu tingkat kecelakaan tertinggi yang disebabkan oleh kontak dengan mesin yang bergerak. Sebagian besar kecelakaan ini disebabkan oleh tangan atau jari operator yang bersentuhan dengan pemotong yang berputar. Analisis kecelakaan yang diteliti oleh STYLECNC menemukan bahwa penyebab paling umum adalah:
1. penjaga tidak memadai atau hilang;
2. pelatihan operator tidak memadai atau kurang.
Pelatihan dan informasi
Penting bagi mesin untuk dilengkapi dengan pengaman yang diperlukan dan operator mesin dilatih untuk menggunakannya dan melakukan pekerjaan yang diharapkan dapat mereka lakukan dengan aman. Pelatihan sangat penting bagi mereka yang terlibat dalam perawatan, pengaturan, dan pembersihan untuk memastikan bahwa aktivitas ini dilakukan dengan cara yang aman. Tidak seorang pun boleh diizinkan bekerja di mesin pertukangan kayu kecuali mereka telah menunjukkan kompetensi. Disarankan agar operator yang kompeten diberi wewenang secara tertulis oleh orang yang bertanggung jawab (direktur, manajer senior, dll.). Ini kemudian akan menjadi bagian dari catatan pelatihan. Siapa pun yang mengawasi penggunaan peralatan kerja juga harus telah menerima pelatihan yang memadai dan baik operator maupun supervisor harus memiliki akses ke informasi dan jika perlu, instruksi tertulis.
Persyaratan resmi
Persyaratan hukum yang mencakup penggunaan mesin-mesin ini tercantum dalam Penggunaan aman mesin-mesin pertukangan kayu
mesin. Peraturan Penyediaan dan Penggunaan Peralatan Kerja 1998 (PUWER) sebagaimana diterapkan pada mesin pertukangan kayu. Dokumen ini memberikan saran praktis tentang penggunaan mesin pertukangan kayu yang aman dan mencakup penyediaan informasi dan pelatihan serta aspek penjagaan dan pemeliharaan.
Saat membeli mesin baru, mesin tersebut harus disertai dengan deklarasi kesesuaian dan tanda CE. Perancang dan produsen harus mematuhi persyaratan keselamatan penting dari Machinery Directive dan peraturan European Free Trade Association (EFTA) terkait.
Penilaian risiko
Ada banyak desain mesin yang berbeda dengan tingkat kerumitan yang berbeda-beda. Semua mesin harus dipasang sesuai spesifikasi pabrik dengan layanan yang tepat. Ini harus mencakup ekstraksi yang cukup untuk menghilangkan serpihan dan debu. Jangan pernah memodifikasi mesin dengan cara apa pun kecuali Anda telah berkonsultasi terlebih dahulu dengan pabrik/pemasok dan menerima konfirmasi bahwa modifikasi tersebut tidak akan merugikan keselamatan/integritas mesin. Setiap mesin memiliki karakteristik dan konfigurasinya sendiri yang harus Anda pertimbangkan saat mengidentifikasi bahaya dan menilai risikonya. Anda perlu mempertimbangkan bahaya berikut:
1. pengeluaran benda kerja atau pemotong – pastikan benda kerja atau pemotong aman sebelum memulai;
2. kontak dengan pemotong berputar dan pengubah alat otomatis (jika dipasang);
3. terjepit dan hancur akibat pergerakan meja atau kepala mesin;
4. pergerakan atau penyalaan yang tidak terduga disebabkan oleh kesalahan pada sistem kontrol;
5. emisi kebisingan yang berlebihan;
6. produksi debu dan serpihan;
7. perangkat penanganan dan pemuatan otomatis (jika terpasang);
8. perangkat penjepit pneumatik dan vakum (jika terpasang);
9. pemrograman yang aman untuk putaran alat pemotong dan kecepatan pendekatan yang sesuai dengan material yang sedang diproses;
10. Setiap program baru hendaknya diuji coba dengan kecepatan lambat untuk mengantisipasi jika terjadi kesalahan, guna menghindari tabrakan dsb.
Gambar 1a
Router CNC rangka C/atas kepala kecil dengan pelindung jarak tetap. Risiko dari bahaya terjepit atau terjepit antara komponen mesin yang tetap dan bergerak juga harus dikontrol.
Gambar 1b
Mesin rangka-C/lengan kantilever dengan bumper yang peka terhadap tekanan.
Router CNC dan pusat permesinan CNC
Router CNC dan pusat permesinan CNC memiliki 2 kategori utama:
1. Rangka C/lengan kantilever/atas;
2. Rangka portal (gantry/tiang gawang).
Rangka C/lengan kantilever/atas
Mesin ini, terkadang disebut router overhead, memiliki unit kepala tunggal atau multifungsi yang dipasang pada rangka C/lengan kantilever yang bergerak melintasi meja atau tetap diam saat meja kerja bergerak di bawahnya, lihat Gambar 1a, b dan c.
Gambar 1c
Mesin rangka-C/lengan kantilever dengan matras pengaman.
Bingkai portal (gantry/tiang gawang)
Mesin ini memiliki unit kepala tunggal atau multifungsi yang dipasang pada rangka portal (gantry/tiang gawang) yang dapat bergerak di atas meja kerja atau tetap diam saat meja kerja bergerak di bawahnya, lihat Gambar 2.
Gambar 2
Mesin portal (rangka gantry/tiang gawang) dengan penutup sebagian dan penghalang cahaya.
Aplikasi pusat permesinan CNC dapat mencakup perutean, pemboran vertikal dan horizontal, pembuatan alur, dan pembentukan. Semua ini dilayani oleh pengubah alat multiposisi yang dipasang berdekatan dengan unit kepala atau ditempatkan pada rangka mesin, lihat Gambar 2. Penting untuk menggunakan alat yang tepat, yang sesuai untuk mesin dan aplikasinya. Alat juga harus dijaga dalam kondisi baik.
Sebagian besar mesin beroperasi dalam 3 sumbu, X dan Y (gerakan horizontal) dan Z (gerakan vertikal). Beberapa mesin memiliki fasilitas untuk beroperasi dengan sumbu rotasi vertikal dan horizontal (mesin 5 sumbu) dan semua sumbu ini perlu diperhitungkan dalam penilaian risiko. Hal ini terutama penting untuk pengumpulan debu dan serpihan serta lintasan serpihan limbah yang dikeluarkan dari benda kerja.
Pengamanan
Router CNC dapat dilindungi oleh berbagai pelindung tetap, tetapi jarak aman apa pun harus sesuai dengan standar. Jika pelindung tetap harus dilepas oleh pengguna untuk keperluan perawatan atau pembersihan, dll., maka sistem pemasangannya harus tetap terpasang pada pelindung atau pada mesin saat pelindung dilepas, misalnya dipasang dengan sekrup yang tetap terpasang pada pelindung.
Namun, seiring dengan berkembangnya sistem kontrol pada router dari kontrol manual ke CNC, tingkat intervensi operator selama proses pemesinan telah menurun. Penambahan fasilitas bongkar muat otomatis dan penggantian alat otomatis semakin mengurangi kebutuhan untuk mendekati area pemotongan. Hal ini memungkinkan produsen untuk mengadopsi metode pengamanan yang berbeda dari pengamanan ketat yang secara tradisional digunakan pada mesin lama yang dioperasikan secara manual.
Pada mesin besar, praktik yang umum adalah mencegah akses ke area pemotongan selama proses pemesinan dengan penutup, lihat Gambar 3. Tujuan penutup adalah untuk mencegah:
1. akses ke zona bahaya;
2. pengeluaran sebagian alat;
3. Bahaya tergencet atau terjepitnya komponen mesin yang tetap dan bergerak.
Gambar 3
Pusat permesinan CNC di dalam penutup penuh.
Akses ke dalam kandang biasanya diperlukan untuk:
1. memuat atau membongkar benda kerja;
2. pembersihan, pengaturan atau penyesuaian;
3. penggantian alat.
Bila akses ke dalam kandang diperlukan, maka akses tersebut harus melalui pintu yang saling mengunci yang akan mencegah akses masuk saat pemotong dan komponen berbahaya lainnya bergerak. Semua kunci yang digunakan harus mematuhi standar. Persyaratan kandang meliputi:
1. memberikan perlindungan hingga setidaknya 1.8 m dari permukaan lantai;
2. Terbuat dari bahan tahan benturan yang mampu menampung benda kerja atau komponen mesin yang terlempar;
3. Memiliki peringatan yang dapat didengar atau dilihat (misalnya lampu kuning) tentang akan dimulainya suatu kegiatan;
4. memiliki perangkat penghenti darurat (di dalam penutup) yang akan menghentikan proses penyalaan jika diperlukan; ■ memiliki perangkat kontrol untuk mengatur ulang penguncian pintu yang sesuai dengan standar. Perangkat ini harus ditempatkan di luar penutup tetapi pada posisi yang memungkinkan pandangan yang jelas ke bagian dalam. Perangkat ini tidak boleh dapat dijangkau dari dalam penutup;
5. memiliki fitur pengurang kebisingan di mana mesin menghasilkan tingkat kebisingan lebih besar dari 85 dB(A).
Pengamanan lain dapat digunakan sebagai pengganti penutup penuh, seperti:
1. Penutup sebagian, dengan atau tanpa penghalang/balok cahaya (Gambar 2);
2. bumper peka tekanan (Gambar 1b);
3. tikar peka tekanan (Gambar 1c).
Pilihan perlindungan yang dipilih akan bergantung pada penilaian produsen/perancang untuk memastikan bahwa persyaratan keselamatan penting dari Arahan Mesin dan peraturan Asosiasi Perdagangan Bebas Eropa (EFTA) terkait telah dipenuhi.
Jika terdapat celah, maka tirai harus digunakan untuk melindungi dari risiko terlemparnya bagian-bagian alat atau bagian-bagian benda kerja. Oleh karena itu, tirai harus mampu lulus uji benturan yang menahan proyektil seberat 100 g saat dipukul dengan kecepatan 70 m/s.
Bila akses jarang diperlukan, misalnya, hanya untuk operasi perawatan, maka pelindung tetap dapat digunakan (Gambar 1a). Ini asalkan langkah-langkah yang diperlukan telah diambil untuk mencegah penyalaan yang tidak disengaja saat mesin sedang dikerjakan (lihat 'Perawatan').
Harus ada pula ventilasi pembuangan lokal (LEV) efektif yang terpadu dengan mesin untuk menghilangkan debu dan serpihan.
Pengereman
Harus ada rem listrik otomatis yang disediakan untuk spindel alat sehingga berhenti dalam waktu sepuluh detik.
Mekanisme penggantian alat
Dalam beberapa kasus, penutup untuk area pemotongan akan mencegah kontak dengan pengubah alat. Dalam kasus lain mungkin ada magasin alat yang terpisah dari area pemesinan dan memiliki pintu aksesnya sendiri. Pintu akses tersebut harus saling terkait dengan pengubah alat dan jika ada akses ke pemotong, juga saling terkait dengannya. Selama penggantian alat secara manual, tidak boleh ada risiko rotasi dudukan alat saat alat dimasukkan atau dilepas. Gunakan kontrol 'tahan-untuk-menjalankan' atau kontrol liontin satu langkah untuk mengindeks dudukan alat (lihat juga 'Sakelar pemilihan mode').
pemeliharaan
Semua perangkat keselamatan harus diperiksa oleh orang yang kompeten dan terlatih (seseorang dengan keterampilan, pengetahuan, dan pengalaman yang diperlukan) secara berkala. Hal ini harus memperhitungkan seberapa sering mesin digunakan serta rekomendasi dari pemasok atau produsen. Catat rincian semua pemeriksaan pemeliharaan dan inspeksi dan khususnya semua tindakan yang diidentifikasi dan konfirmasi bahwa tindakan tersebut telah diselesaikan.
Beberapa perawatan mungkin mengharuskan mesin diisolasi dengan aman untuk menghindari penyalaan yang tidak disengaja. Isolasi listrik yang aman berarti bahwa energi listrik dimatikan, dan ada juga tindakan pencegahan yang sesuai untuk memastikan bahwa energi listrik tetap mati. Penyambungan kembali yang tidak disengaja harus dicegah – misalnya dengan memutus 3 fase dengan cara mekanis dan memiliki fasilitas penguncian.
Sakelar pemilihan mode
Bila mesin dirancang untuk dioperasikan selama penyetelan dengan pelindung yang dapat dipindah-pindahkan dan/atau perangkat pelindung dinonaktifkan, sakelar pemilihan mode harus disediakan untuk memilih antara mode operasi pemesinan dan penyetelan. Dalam mode operasi penyetelan mesin, jika pelindung yang dapat dipindah-pindahkan terbuka dan/atau perangkat pelindung dinonaktifkan, setiap gerakan yang membahayakan hanya dapat dilakukan jika beberapa persyaratan telah terpenuhi, termasuk:
1. Rotasi spindel dan gerakan sumbu tunggal dikontrol oleh perangkat pengontrol/pengaktif hold-to-run;
2. Gerakan sumbu tunggal harus dibatasi pada kecepatan 2 m/menit atau penambahan 10 mm;
3. Jika putaran alat disediakan, putaran tersebut harus dibatasi hingga maksimum 300 putaran/menit dan putaran alat harus berhenti dalam waktu kurang dari 2 putaran setelah pelepasan kendali tahan-jalan.
Perangkat kendali hold-to-run dan perangkat pengaktif pergerakan alat atau kapak sebaiknya diletakkan pada panel kendali utama dan/atau pada perangkat kendali bergerak yang tersambung ke mesin dengan kabel tetap atau nirkabel (jika tersedia).
Mesin ukir yang diumpankan dengan tangan/diumpankan terintegrasi
Ini adalah mesin tipe overhead/rangka C dengan satu spindel alat/kepala kerja yang terletak di atas meja. Meja dapat bergerak hingga ke 3 arah (X, Y, dan Z). Kecepatan operasi dapat bervariasi dari 6000 rpm hingga 24 rpm. Benda kerja biasanya diumpankan ke mesin dalam arah yang berlawanan dengan arah spindel alat. Ini dapat dilakukan secara manual seperti pada beberapa mesin lama, lihat Gambar 000, atau dengan sistem umpan benda kerja terintegrasi di mana benda kerja dipegang dan dikontrol secara mekanis selama operasi pemesinan.
Menjaga alat-alat
Pelindung cincin
Gambar 4
Router overhead/rangka C yang dioperasikan secara manual dengan pelindung cincin yang memiliki opsi untuk penggantian alat.
Harus ada pelindung cincin yang dapat disesuaikan dan menutup sendiri yang akan mencegah akses ke alat dari atas dan dari samping. Pelindung cincin harus berada di atas benda kerja selama pemesinan dan permukaan bawahnya harus tetap sejajar dengan meja. Pelindung ini dapat dibuat dari satu bagian atau terdiri dari cincin penekan yang dikombinasikan dengan pelindung pembungkus yang memungkinkan penggantian alat, misalnya dengan penutup berengsel yang tidak saling mengunci yang dapat dikunci secara manual dalam posisi tertutup, lihat Gambar 4. Untuk meminimalkan risiko ejeksi, pelindung cincin harus memberikan gaya antara 50N dan 150N pada benda kerja.
Diameter internal pelindung cincin harus memungkinkan alat dengan diameter terbesar yang dirancang untuk dipasang pada mesin. Namun, jika diameter maksimum alat melebihi 80 mm, maka harus ada setidaknya 2 pelindung cincin dengan diameter internal yang berbeda. Pelindung cincin harus memiliki sambungan ke ventilasi pembuangan lokal dan dibuat dari:
■ baja dengan ketebalan dinding minimal 1.5 mm;
■ paduan ringan dengan ketebalan dinding minimal 3 mm;
■ polikarbonat dengan ketebalan dinding minimal 3 mm;
■ bahan plastik lainnya yang memiliki kekuatan benturan setidaknya sama dengan atau lebih baik dari polikarbonat 3 mm;
■ besi cor dengan ketebalan dinding minimal 5 mm.
Penyangga pelindung cincin Penyangga pelindung cincin harus memungkinkannya bergerak secara otomatis bersama kepala spindel dan memungkinkan permukaan bawahnya diatur sejajar dengan meja, apa pun posisi meja. Penyangga ini juga harus memungkinkan pelindung cincin disesuaikan sehingga dapat memperhitungkan panjang maksimum alat yang dirancang untuk mesin tersebut. Penyesuaian harus dapat dilakukan tanpa bantuan alat.
Pengereman
Harus ada rem listrik atau mekanis otomatis yang disediakan untuk spindel alat sehingga berhenti dalam waktu sepuluh detik.
Tooling
Semua pemotong router yang digunakan pada mesin ukir terpadu/pengumpan tangan spindel tunggal yang berdiameter lebih dari 16 mm harus berjenis pembatasan chip.
