BEZPIECZEŃSTWO PRACY 7-8/2000
dr inż. JERZY ANTOSIAK
Czy stosowanie czułych na nacisk mat ochronnych
ma przyszłoS
ć?
eagujące na nacisk maty i płyty warstwie elementy przełączające. Produk- sługiwanych jednoosobowo, maty nie sta-
(pomosty) podłogowe są urzą- cja mat wymaga szczególnej technologii i nowiłyby więc właS
ciwych rozwiązań wo-
dzeniami przeznaczonymi do nie daje się realizować (jak w przypadku bec alternatywnych urządzeń ochronnych.
wykrywania obecnoS
ci osób na okreS
lo- płyt naciskowych) S
rodkami obróbki me- Natomiast maty naciskowe mogą chronić
nym obszarze.  Pomosty naciskowe sto- chanicznej. operatorów np. przy większych prasach
sowane są od dawna do zdalnego stero- Wykładziny przełączające zaliczane są krawędziowych, stosowanych do gięcia
wania np. otwieraniem drzwi itp., którym obok np. urządzeń bezdotykowych, zwy- wyrobów z blachy o kilkumetrowej dłu-
to urządzeniom nie stawiano  na ogół  kle fotoelektrycznych  do  odległoS
cio- goS
ci, przy których z powodu niezbędne-
szczególnych wymagań w odniesieniu do wych urządzeń ochronnych , które nie sta- go manipulowania dużymi przedmiotami,
ich niezawodnoS
ci i bezpieczeństwa. Je- nowią zapory materialnej, lecz mają eli- ochrona pracowników sposobami stoso-
żeli jednak urządzenia podobnego prze- minować stan zagrożenia zanim człowiek wanymi przy konwencjonalnych prasach
znaczenia mają spełniać odpowiedzialne wkroczy lub sięgnie do strefy zagrożenia. bywa nie doS
ć skuteczna.
funkcje ochronne, to obecnie powinny od- Stosowane na ogół w szczególnie nie- Jak już zaznaczono, dla niezawodnego
powiadać wymaganiom dyrektywy, tzw. korzystnych warunkach, bo układane na funkcjonowania mat czułych na nacisk
maszynowej nr 98/37/UE (dawniej 89/ poziomie podłogi maty powinny  bywa, ważny jest stan powierzchni, na której
392/EWG) i normom z nią zharmonizo- że i miliony razy  działać niezawodnie mata jest ułożona i umocowana. W prak-
wanych. Załącznik IV tej dyrektywy obej- przy zmiennych temperaturach otoczenia. tyce na trwałoS
ć i czułoS
ć maty wpływa
muje maszyny i urządzenia ochronne wy- Powinny być też odporne na właS
ciwe dla
magające zaostrzonej procedury oceny  S
rodowiska podłogi skutki wzmożone-
zgodnoS
ci, brzmi: go zanieczyszczania i działania różnych
 ... Elektroczułe urządzenia przezna- agresywnych cieczy, znosić duże przecią-
czone specjalnie do wykrywania osób dla żenia (np. od najeżdżania wózkami), nie
zapewnienia im bezpieczeństwa (bariery powinny też ulegać przedwczesnemu sta-
niematerialne, maty czułe na nacisk, de- rzeniu np. pod bezpoS
rednim działaniem
tektory elektromagnetyczne itp.) ... (pod- S
wiatła słonecznego itd.
kreS
lenie J. A.). Należy je pewnie mocować do właS
ci-
Maty i płyty podłogowe czułe na na- wie przygotowanego podłoża, powinny
cisk (nazywane też  wykładzinami prze- być niepalne i nie mogą przysparzać za-
łączającymi ) należą do urządzeń ochron- grożeń potknięciem lub poS
lizgnięciem.
nych, które w zasadzie nie utrudniają ope- OczywiS
cie trudno jest pogodzić osią-
ratorom pracy i nie obniżają wydajnoS
ci gnięcie wysokiej czułoS
ci mat nacisko-
produkcyjnej, więc przewidywano dla wych z ich dużą odpornoS
cią mechanicz-
nich szerokie możliwoS
ci zastosowań w ną. Producenci mat deklarują zwykle trwa-
przemyS
le. łoS
ć na około 4 miliony przełączeń (ob-
Zasady działania, a także możliwoS
ci i ciążeń). Nie jest to zbyt wiele zważyw-
zalety stosowania różnych rodzajów mat szy, że załącznik C do ustanowionej w
Rys. 1. Elementy prawidłowego zainstalowania maty czułej na
naciskowych przedstawił na łamach  Bez- roku 1997 normy europejskiej EN 1760-1
nacisk (wg EN 1760-1): 1  dodatkowe osłony stałe zapobie-
gające niekontrolowanemu dostępowi do strefy zagrożenia (Z)
pieczeństwa Pracy R. Buczek już w roku [3] dla mat i płyt czułych na nacisk zaleca
w maszynie, 2  osłony stałe są tak zainstalowane, żeby mię-
1991 [1]. szacować liczbę cykli roboczych maszy-
dzy osłoną stałą a matą nie było dostępu do strefy zagrożenia.
Krótko można powiedzieć, że maty ny użytkowanej z ręcznym podawaniem
Osłony stałe umożliwiają dostęp do strefy zagrożenia tylko
przez wejS
cie na matę, 3  pochyłe płyty osłonowe zapobiega-
mają strukturę elastyczną, odkształcającą materiału na 3 miliony rocznie (tj. prze-
ją stawaniu operatora obok obszaru skutecznego wykrywania i
się lokalnie pod wywieranym naciskiem ciętnie niespełna 5 cykli na minutę przy
w strefie zagrożenia, 4  segmenty maty (czujniki naciskowe)
 to odkształcenie jest właS
nie x
ródłem im- pracy na dwie zmiany). Ostrzega się więc,
mają być równo ułożone i spasowane krawędziami, 5  strefy
martwe tych czujników mają być rozmieszczone w taki spo-
pulsu do generowania sygnału przełącza- że przy długotrwałej pracy z taką często-
sób, żeby nie zakłócić funkcji ochronnej maty, 6  zagrożenie
jącego  podczas gdy płyty (pomosty) na- tliwoS
cią może nastąpić zmniejszenie czu-
potknięciem o krawędx
czujnika jest zmniejszone przez listwę
ciskowe stanowią sztywne segmenty pod- łoS
ci maty w miejscu ustawicznego sta-
o pochyłoS
ci na zewnątrz. Listwa ta może również chronić prze-
wody przyłączeniowe, 7  kanały dla przewodów od czujni-
łogi oddziałujące na czujniki położenia. wiania stopy.
ków należy poprowadzić na zewnątrz osłony stałej, 8  przy-
Osnowę struktury maty stanowi zwy- Przy tego rodzaju maszynach produk-
cisk resetowania powinien być umieszczony w mało narażo-
kle materiał o fizycznych cechach gumy, cyjnych, np. niedużych prasach pracują-
nym miejscu, skąd strefa zagrożenia ma być całkowicie wi-
zawierający zatopione w wewnętrznej cych pojedynczymi skokami suwaka, ob- doczna
23
BEZPIECZEŃSTWO PRACY 7-8/2000
wania trzeba uwzględniać następujące mowego wykonano prototypową serię
aspekty: mat, z których pięć zainstalowano na sta-
 czy i jakie inne jeszcze urządzenia nowiskach pracy w przemyS
le. Mimo po-
ochronne są (lub mają być) zainstalowa- zytywnych opinii użytkowników, produk-
ne przy danym obiekcie; cji takich mat w kraju nie podjęto.
 czy mata ma być jednolita, czy zło- Co sprawiło, że maty przy maszynach
żona z segmentów (czujników nacisku) i produkcyjnych się u nas nie przyjęły ?
jak zapobiec powstawaniu martwych stref Przede wszystkim trwałoS
ć mat naci-
między tymi czujnikami; skowych, czyli problem materiałowy.
 czy dopuszczalna wielkoS
ć i często- Trudno bowiem uzyskać taki skład gumy,
tliwoS
ć obciążeń (zadziałań) odpowiada aby maty zachowały jednoczeS
nie bardzo
przewidywanym parametrom użytkowa- dobrą odpornoS
ć na zmęczeniowe obcią-
nia i trwałoS
ci obiektu, a w szczególnoS
ci żenia mechaniczne, a także agresywne
jakie może być obciążenie statyczne od czynniki chemiczne. OdpornoS
ć nie ma-
elementów układanych na powierzchni lejącą z upływem czasu i to w warunkach,
maty oraz obciążenie od np. najeżdżania gdy obsługa nie ma nawyku dbania o stan
na matę, hamowania i skręcania; należy maty.
też uwzględniać obciążenia pochodzące od Tymczasem, równolegle z próbami
drgań i uderzeń; podjętymi przez producentów mat nad
 zakresy wilgotnoS
ci i temperatury opracowaniem tej, bardzo szczegółowej
oraz częstoS
ć i tempo zmian tych czynni- europejskiej normy [3], w innych kręgach
ków; zawodowych dojrzała konstrukcja  jak
Rys. 2. Przebieg wiązki mikrofal laserowego urzą-
 działanie substancji chemicznych, ta- by to obrazowo okreS
lić:  niematerialnej
dzenia ochronnego
kich jak oleje, rozpuszczalniki, chłodzi- maty beznaciskowej  nieczułej na od-
wa stosowane przy obróbce skrawaniem, działywania mechaniczne i na zanieczysz-
też dyscyplina procesu produkcyjnego,
skutki zalewania mat np. podczas mycia czenia pojawiające się na podłodze i nie
wszelkie bowiem odpady oraz niekorzyst-
bądx
w wyniku przecieków oraz wnika- wymagającej szczególnej uwagi ze stro-
ne oddziaływania, jak również niewłaS
ci-
nie ciał obcych, takich jak wióry, kurz i ny użytkownika.
we poczynania obsługi, mogą zakłócać ich
piasek;  Tworzy ją promień laserowy, który
funkcję ochronną. Dlatego maty należy
 silne interferencje elektromagnetycz- omiata z dużą częstotliwoS
cią nadzorowa-
stosować przy  czystych procesach tech-
ne, jakie mogą występować przy pewnych ną, płaską powierzchnię na wysokoS
ci
nologicznych, tzn. takich, gdzie przez
typach wyposażenia spawalniczego i prze- około 100 mm nad podłogą. Przy czym
wzgląd na sam proces  pomieszczenia (i
kax
nikach fal radiowych; zasięg i zarys tej powierzchni użytkow-
podłoga) muszą być utrzymywane w na-
 wahania napięcia zasilania (bądx
ci- nik może zaprogramować za pomocą
leżytym porządku.
S
nienia w przypadku mat z czujnikami komputera osobistego. Urządzenie działa
pneumatycznymi); w sposób podobny do radaru (rysunki 2 i
 potrzebę resetowania (tj. przywraca- 3 wyjaS
niają ogólną zasadę) i praktycznie
nia stanu czuwania po ochronnym zadzia- nie przysparza kłopotów w eksploatacji.
łaniu maty) i usytuowanie przycisku do Mimo tych najnowszych osiągnięć tech-
resetowania; niki w dziedzinie urządzeń ochronnych
 przygotowanie powierzchni pod matę opartych na wykorzystaniu radaru nie mo-
i mocowanie jej czujników nacisku; żemy jednak  skreS
lić stosowania mat czu-
 potrzebę właS
ciwego oznakowania łych na nacisk, w ramach bowiem harmo-
granic strefy chronionej matą. nizacji z normami europejskimi zobowią-
Na ogół maty czułe na nacisk sąsiadu- zani jesteS
my do adaptacji normy EN 1760-1.
ją z osłonami stałymi, które ukierunkowu- Przygotowywany jest więc wstępny projekt
ją dojS
cie (dostęp) do miejsc niebezpiecz- polskiej wersji tej normy.
nych lub stref zagrożenia tylko po uprzed-
PIR
MIENNICTWO
nim wejS
ciu na matę. Ilustruje to rysunek
Rys. 3. Przykład zastosowania laserowego urządze- 1, który wskazuje schematycznie również [1] Buczek R.: Maty czułe na nacisk  przegląd
nia ochronnego: 1  strefa inicjowania funkcji bez-
inne elementy prawidłowego zainstalowa- rozwiązań zagranicznych. Bezpieczeństwo Pra-
pieczeństwa, 2  strefa sygnalizacji ostrzegawczej (wg
cy nr 5/1991
nia wielosegmentowej maty naciskowej.
firmy Sick)
[2] Dąbrowski St., Brański Z., Buczek R. i in.:
W latach osiemdziesiątych produkcję
Optymalizacja doboru mat czułych na nacisk w
mat naciskowych podjęło sporo firm za-
Przykładem właS
ciwego zastosowania
zależnoS
ci od zastosowania. Centralny Instytut
mat naciskowych może być np. tworze- chodnich, w S
lad za tym z inicjatywy Cen-
Ochrony Pracy  1995. Sprawozdanie meryto-
tralnego Instytutu Ochrony Pracy zgłoszo-
nie pól ochronnych przy zrobotyzowanych
ryczne z realizacji projektu badawczego nr 6
liniach i gniazdach produkcyjnych; rów- no  ... celowoS
ć opracowania polskiej kon-
6101 9102
strukcji mat czułych na nacisk oraz stano-
nież dlatego, że zautomatyzowany proces
[3] EN 1760-1:1997 Safety of machinerry  Pres-
wisk do ich badań ... . W wyniku realiza-
nie wymaga ciągłego deptania po macie.
sure sensitive protective devices Part 1: Gene-
cji projektu badawczego [2] przy współ- ral principles for the desing and testing of pres-
W konkretnym przypadku przy wyborze
sure sensitive mats and pressure sensitive floors
mat naciskowych i sposobach ich instalo- pracy CIOP z Instytutem Przemysłu Gu-
24