특별안전교육 프레스 안전관리

[천설풍우]

프레스의 용어

    ◎ 스트로크 길이(Stroke Length : ㎜)

         슬라이드가 왕복하는 행정거리로 상사점에서 하사점까지의 거리입니다.

    ◎ 스토로크 수(Number of Stroke : S.P.M)

         슬라이드가 1분간 상하운동을 행한수이며 표준과 가변이 있는데 모터의  종류(일반, V.S)에 따라 선택할 수 있습니다.

    ◎ 다이 하이트(Die Height : ㎜)

         슬라이드 위치를 하사점에 놓고 슬라이드 조절을 상한 위치로 한 상태에서의  슬라이드 하면에서 볼스타 상면까지의 수직거리를 다이 하이트라고 합니다.

    ◎ 슬라이드 조절량(Slide Adujustment : ㎜)

          다이 하이트를 어느 정도까지 조절 가능한가를 표시한 양을 말합니다.  (CS-150TON 예 : 다이 하이트 500㎜, 슬라이드 조절량 120㎜일 경우에 취부 가능한 금형 높이는 380∼500㎜가 됩니다)

     ◎ 작업높이(Working Height : ㎜)

           지면에서 볼스타 상면까지의 거리를 말합니다.

     ◎ 사용 공기압((Air Pressure : kgf/㎠)

           클러치 브레이크, 밸런스, 다이쿠션 등에 압축공기가 사용되므로 이 장치에  필요한 공기 압력을 사용 공기압력으로 표시합니다.

     ◎ 다이쿠션(Die Cushion : Ton)

           옵션(Option) 사양으로 드로잉 가공시 소재의 플랜지부를 잡아 주면서 교축할 때 주름방지를 위해 사용되는 장치로 드로잉제품에는 필수적입니다.

프레스 광전자식 방호장치

  ○ 광전자식 안전장치의 종류

종  류	용   도
A-1	프레스 및 전단기에서 일반적으로 많이 활용하고 있는 형태로서 투광부,수광부(반사부), 콘트롤 부분으로 구성된 것
B-1	동력프레스 (슬라이링, 핀, 로울링키, 맞물림 클러치)에서 사용하는것으로 반드시 클러치 개조가 필요한 것

○ 광전자식 안전장치의 설치

   - 광전자식 안전장치의 방호높이는 슬라이드 조절량과 스트로크 길이를 합한 것 이상이 되어야 한다.

   - 광전자식 안전장치의 최저방호 한계는 다이 높이에서 슬라이드 조절량을 뺀  수치를 3으로 나눈  길이보다 적게 한계를 낮춰야 한다. 그러나 방호되지 않는 부분을 고정 가드나 커버로서 방호할  경우는 예외로 한다.

    - 부착이 용이하고 견고하게 고정될 수 있어야 한다.

    - 투·수광기의 시험거리는 4.0m에서 시험하여 이상동작이 없어야 한다.

    - 가벼운 충격에도 안전기의 성능이 보호될 수 있는 카바가 있어야 한다.

    - A-2형의 경우는 클러치를 개조하여 프레스 램 하강시 광선을 차단하면 즉시 정지할 수 있는 구조로  되어야 하며 클러치의 부착이 용이하고 동작에 확실성이 있어야 한다.

    - 정전시 램의 정지, 동작등에서 작업자의 위험이 없어야 한다.

    - 접촉기 용착시에는 작업에 안전을 기할 수 있는 회로가 구성되어야 하며, 이를 알려 줄 수 있는 표시 램프가 부착되어야 한다.

    * 한국산업안전공단에서 성능검정 승인된 제품만 사용할 수 있다.

○ 광전자식 안전장치의 장점 및 단점

장   점	단    점
- 시계를 차단하지 않아서 작업에 지장을   주지 않는다  - 연속운전작업에 사용할 수 있다	- 확동클러치 방식에는 사용할 수 없다 (클러치개조시 가능)  - 작업중의 진동에 의해 위치 변동이 생길 우려가 있다  - 기계적 고장에 의한 2차 낙하에는 효과가 없다

○ 광전자식 안전장치의 기능유지를 위한 점검사항

항 목	점 검 사 항
광선의 방호범위	1. 위험개소에 신체의 일부가 들어갔을 때 광선을 차단하고 있는 것을  확인한다  2. 광선의 최상부와 최하부의 위치를 확인한다  3. 안전거리를 확인한다
안전장치의 작동	1. 광선을 1개씩 투광쪽에서 차광하여 표시램프가 작동하는 것을 확인한다  2. 체크회로의 작동을 확인한다  3. 전자밸브, 릴레이 등의 고장, 이상음이 없을 것  4. 연결기, 케이블의 파손이 없을 것  5. 전환 키이 스위치의 키이를 확인한다
프레스 와 연동	1. 차광한 채 조작단추를 눌러서 슬라이드가 작동하지 않는 것을 확인 한다.  2. 슬라이드의 작동중 차광하여 급정지하는 것을 확인한다
볼트, 핀등	1. 헐거움, 빠질 가능성이 있는지 확인한다

 프레스 양수조작식 방호장치

     양수조작식 안전장치는 2개의 누름단추 등을 양손으로 조작하는데 따라 슬라이드를  하강시키는 장치이며 다음 아래와 같이 구분될 수 있음.

   ○ 양수조작식 방호장치 종류

양수조작식 (급정지기구를 가진프레스)	2개의 누름단추에서 손을 떼면 프레스의 급정지 기구가 작동하여 손이 금형에 도달하기 전에 슬라이드를  정지하는 방식으로 안전 1행정 운전방식이 있는 마찰식 클러치에 부착한다.
양수기동식  (급정지기구가 없는핀클러치 프레스)	손을 누름단추에서 떼어 금형의 위험의 위험한계에 손이 도달하기 전에 슬라이드가 하사점에 도달하기 때문에 이 방법은 분당 행정수가 120 이상인 프레스에   사용된다

  ○ 안전거리  

  양수기동식 안전장치

  Dm = 1.6 Tm

    여기서 Dm :안전거리(핀클러치의 경우 단위 :mm)

               Tm :양손으로 누름단추를 눌렀을 때부터 슬라이드가

                      하사점에 도달하기 까지의 소요 최대시간(단위 : mm)

 

  양수조작식 안전장치

  D= 1.6(Tl+Ts)  

      여기서 D : 안전거리(단위 : mm)

           Tl+Ts : 누름단추등으로부터 손을 떼었을 때부터  

                      슬라이드가 정지할 때 까지의 시간

                      (최대정지시간 단위 : mm) m = 1.6 Tm    

      그런데 이식에서 Tl은 안전장치의 Ts는 프레스 기계의 각각 고유성능 값으로 봄.  
     1.6은 프레스 작업자 손의 기준속도를 초속 1.6 m 로 본 것임.

  ○ 양수조작식 안전장치의 기능 유지를 위한 점검사항

부   위	점    검    사   항
1행정 1정기구 누름단추 등	- 누름단추를 누른 상태에서 1행정에 슬라이드가정지할 것   - 누름단추 등의 간격(최단거리)이 300mm이상이고,단추케이스의 표면이 돌출하지 않을 것   - 누름단추 등에 오물의 부착, 파손이  없을 것   - 누름단추 등을 양손으로 동시에 조작하지 않으면 슬라이드가 작동하지 않는 것   - 누름단추 등으로부터 양손을 떼지 않으면 다음의 기둥 조작이 되지 않을 것   - 전환 키 스위치의 키를 확인   - 안전거리를 확인
가동부분 (전자 스프링 당김식)	- 맞물림 금구의 작동 정도를 본다.   - 캠의 마모, 클러치의 걸림, 스프링의 느슨해짐 등 와이어로프의      손상이 없을 것
가동부분(공기실린더식)	- 피스톤과 클러치의 연결부에 헐거움, 파손이 없을 것   - 복귀 스프링의 손상, 쇠손이 없을 것   - ○링의 변형, 오일 부족이 없을 것   - 실린더에 공기 누설이 없을 것
클러치 복귀용 스프링(양수기동식)	- 파손이 없을 것
공기청정장치	- 오일이 오일러에 가득 채워져 있을 것   - 점도가 적당할 것   - 필터의 물을 배출할 것
전기계통	- 누름단추의 접속, 연결기, 케이블의 손상이 없을 것   - 전자밸브, 릴레이 등의 고장, 이상음이 없을 것   - 작동표시 램프에 파손이 없을 것
볼트·너트	- 헐거움이 없을 것

 프레스 가아드식 방호장치

  ○ 가아드식 안전장치의 종류

종  류	용      도
C-1 (가아드식)	프레스 및 전단기
C-2 (게이트가이드식)	특수목적외 프레스

 ○ 가아드식 안전장치의 안전조건

    - 가아드는 금형의 착탈이 용이하도록 설치하여야 한다.

    - 가아드의 용접부위는 완전 용착되고 면이 미려하여야 한다.

    - 가아드에 인체가 접촉하여 손상될 우려가 있는 곳은 부드러운 고무등을 입혀야 한다.

    - 게이트 가이드 방호장치는 가아드가 열린 상태에서 슬라이드를 동작시킬 수 없고  또한 슬라이드 작동중에는 게이트 가아드를 열 수 없어야 한다.

    - 게이트 가아드 방호장치에 설치된 슬라이드 동작용 리미트 스위치는 신체의 일부나 재료등의  접촉을 방지할 수 있는 구조이어야 한다.

    - 가아드의 높이는 부착되는 프레스의 다이높이 이상(최소 180mm)으로 한다.

    - 가아드의 폭과 사용되는 금형의 폭과의 관계는 다음과 같이 한다.

금형의 최대폭(mm)	700	600	450	300	200	100
가아드의 폭(mm)	700	600	500	400	300	200

    - 가아드의 폭 400mm이하의 것은 측방을 방호하는 가아드를 설치할 것

    - 가아드에는 손이나 손가락이 위험한계에 닿지 않도록 틈새를 아래표에 의거하여 설치할 것

개구부의 틈새의 최대치수(mm)	개구부에서 위험한계까지의 거리(mm)
6 8 12 16 25 35 45 50	20 이하 20 이상 50 이하 50 이상 100 이하 100 이상 150 이하 150 이상 200 이하 200 이상 300 이하 300 이상 400 이하 400 이상 500 이하

 ○ 가아드식 안전장치의 장점 및 단점

장  점	단  점
ㅇ 완전한 방호를 할 수 있다.   ㅇ 금형 파손에 의한 파편으로부터 작업자를 보호한다	ㅇ 금형의 크기에 따라 가드를 선택 하여야 한다   ㅇ 금형 교환 빈도수가 적은 기계에  사용가능하다.

  ○ 가아드식 안전장치의 기능 유지를 위한 점검사항

항 목	점  검  사  항
가아드와 클러치와의 연동	- 가아드가 위험부위를 차폐한뒤 슬라이드가 작동할 것   - 슬라이드가 작동하고 있을 때 가아드는 열리지 않을것   - 전환 키이 스위치의 키이 보관이 확실할 것
각부의 파손·마모	- 가아드에 파손등이 없을 것   - 가아드 하강 확인용, 인터로크용의 리미트 스위치의 고장, 캠, 핀 등의 파손, 마모가 없을 것   - 릴레이 기타 전기부품의 고장,이상음 등이 없을 것   - 볼트, 핀 등에 헐거움, 빠짐이 없을 것    - 배선에 파손, 열화가 없을 것    - 작동표시 램프에 파손이 없을 것

 프레스 수공구

 ○ 핀셋트류

용 도	소형재료를 취급할 경우 효과적이다
재 질	대나무, 강철 등
길 이	필요에 따라 20cm~25cm가 적당

  ○ 플라이어류

    가장 일반적으로 사용되며, 대형의 재료를 지지하는데 광범위하게 활용

  ○ 수공구의 활용시 주의사항

    ■ 적절한 수공구를 제작한다

    ■ 수공구로 재료를 취급하는 습관이 되도록 훈련을 한다

    ■ 필요할 때 즉시 사용할 수 있도록 항시 준비한다

    ■ 공구걸이 등에 정연히 정리해 두어 사용 및 보관이 용이하도록 한다.

    ■ 가급적 많은 수량을 준비해 둔다.

  프레스 부위별 위험요소

 

프레스 부위별 위험요소
부   위	현   상	감지 및 검출	대책 및 조치	위험 요소
볼트 및 너트 체결부위	o너트이완  o모터의 흔들림	-너트이완  -표시이동	-재체결후 조임   위치표시	낙하파손  브라킷트 파손
모터부위	o우-웅 소리가  난다  o따르륵 소리가  난다 o찌익 소리가난다	-모터  -풀리와 휠의   직각도 이탈  -냉각팬의 조임  이탈  -베어링 이상  -v-벨트 경사걸이  -양쪽축의 평  행도 이탈	풀리축과 휠축의  평도 유지  -팬 조임용 세트   볼트 체결  -v-벨트길이    조정  -v-벨트진직도   유지  -양쪽 축 평행도   유지	모터소손,낙하  B/R 파손  소음, 팬 파손  모터 소손  모터 소손  소음  v-벨트 마모
V-벨트부위	o꼬이면서 Z자   회전한다   oV-벨트 실이   보인다	-모터   풀리 이동  -직각도 이탈  -V-벨트풀리   의크랙,칩,   흠이 있다	-휠과 풀리의   직각도 유지  -키의 이탈방지  -풀리 교환	풀리 비래 낙하  벨트 마모  동력저하
슬라이드   부위	o크랭크축 하강   시2중음이 발   생한다	-크랭크축 체   결용 조볼트   가 파손이나   이완됨	-볼트나 너트   교체	메탈카바가   비래, 낙하
기어부위	o기어가 상하로   뛴다  o기어메탈부위   의 황금색 흐   름이나가루가   보인다	-치합이 맞지   않다   -오일 및 그   리스 주입이   않되고 있다	-기어 교환   일 및 그리스   주입 순환 확인  -배관 및 호스   터짐 유무 확인	기어 크랙,파손   비산,낙하 메탈   및 B/R 파손
클러치 및 브레이크	o확동 클러치에   서 탕-탕하고   타음발생  o마찰클러치에   서 슬라이드   정지위치 틀림	-클러치,핀   삽입 상태   불량  -마찰판의   편마모	-크랭크축 정지위   치조정,브레이크   조정 지지스프링   파손  -마찰판마모도 및   정지 위치 조정   교환	2차 낙하발생,   연속 행정  스틱현상,협착   및 금형 파손
슬라이드 및  조정용 볼트	o볼트가 과잉   체결 되어있다	-슬라이드가   드르륵 떨며   작동함	-볼트 적정 체결	슬라이드 Gib  마모 정지 위치  변환
체결용스프  링와셔	o구배면에 평와   셔 사용	-평와셔 틈이   있다	-테이퍼와 와셔   사용	부품 낙하  볼트 파손
볼트고정	o지지용 로드로   용접 고정	-변형 현상이   있다	-볼트, 스토퍼를   부착하여 지지   시킬 것	가드 부품낙하   및 파손
너트이중  체결	o너트 이중체결	-너트두께가   얇은 것이   위쪽에 체결	-볼트 파손	-볼트 파손   부품낙하,비산

 프레스 위험요인

 ○ 프레스의 위험요인]

    o 프레스기에 가드가 설치되어 있지 않거나 개구부가 너무 크거나 옆면의 가드가 너무 좁은 것은 적당치 않다.

    o 작업자의 손이 램아래에 있다.

    o 성형된 제품을 제거할때 로드(rod)나 스틱(Stick)등의 공구를 준비하지 않았거나 미리 준비된 공구를 사용하지 않았다.

    o 수인식 방호장치가 적당치 않았다.

    o 양수조작 프레스 제어가 적절치 않았다.

    o 손쳐내기식 가드가 적절하게 설치되지 않았다.

    o 작업자가 프레스기를 조절하거나 금형을 바꾸거나 수리할때 동력을 차단하지 않았다.

    o 송급 배출작업에 수공구를 사용하지 않았다.

 ○ 프레스 기계 및 행정길이에 따른 방호장치

구  분	방 호 장 치
o1행정 1정지식(크랭크 프레스)	o양수 조작식, 게이트 가드식
o행정길이(Stroke)가 40mm이상의 프레스	o손쳐내기식, 수인식
o슬라이드 작동중 정지 가능한 구조(마찰 프레스)	o광전자식(감응식

  ※ 일반적으로 자동송급장치가 구비되어 있는 프레스는 방호장치가 설치된 것으로 간주한다.

       Roll Feeder는 재료(Strip)의 송급장치이다.

 ○ 프레스 방호장치의 장단점

수인식 방호장치
장  점	단  점
o 슬라이드의 2차 낙하에도 재해방지가 가능  o 끈의 길이를 적절히 조절하면  수공구를 사용할 필요가 없다 .  o 가격이 저렴하다  o 설치가 용이하다.	o 작업반경의 제한으로 행동의 제약을 받는다.  o 작업자를 구속하여 사용을 기피한다.  o 작업의 변경시마다 조정이 필요하다.  o 스트로크가 짧은 프레스는 되돌리기가 불충분 하다

 

손쳐내기식 방호장치
장  점	단  점
o 가격이 저렴하다 o 설치가 용이하다. o 수리·보수가 쉽다 o 기계적인 고장에 의한 슬라이드의 2차 낙하에도   재해방지가 가능하다.	o 측면방호가 불가능하다. o 작업자의 정신집중에 혼란이 온다. o 스트로크 끝에서 방호가 불충분하다. o 작업자의 손을 가격하였을때 아프다. o 행정수가 빠른 기계에 사용이 곤란하다.

 

양수조작식 방호장치
장  점	단  점
o 행정수가 빠른 기계에 사용할 수 있다.  o 다른 방호장치와 병용하는 것이 좋다.  o 반드시 양손을 사용하여야 하므로 정상적인 사용하에서는 완전한 방호가 가능하다	o 행정수가 느린기계에는 사용이 부적당하다.  o 기계적 고장에 의한 2차 낙하에는  효과가 없다

 

광전자식 방호장치
장  점	단  점
o 시계를 차단하지 않아서 작업에 지장을 주지 않는다.  o 연속 운전작업에 사용할 수 있다	o 핀클러치 방식에는 사용할 수 없다.  o 작업중의 진동에 의해 위치변동이 생길 우려가 있다.  o 설치가 어렵고 기계적 고장에 의한  낙하에는 효과가 없다.

 

가이드식 방호장치
장  점	단  점
o 완전한 방호를 할 수 있다.  o 금형 파손에 의한 파편으로부터 작업자를 보호 한다.	o 금형의 크기에 따라 가드를 선택 하여야 한다.  o 금형 교환 빈도수가 적은 기계에 사용이 가능 하다.

 프레스 안전거리

  ○ 광전자식 안전장치의 안전거리 산출방법

   ■ D = 1.6 × (T2 + T0)

             T2 : 응답시간 100msec

             T0 : 브레이크 정지시간 205msec

  ■ 장착거리

             a 〉 D (A ; 슬라이드 전면에서 수평거리)

              = 550 〉 488〔OK〕

  ■ 필요한 광축수

             40(N-1) 〉 ST+Ad

                  N : 회전수

                 ST : 스트로크

                 Ad : 슬라이드 조절량

  ○ 양수조작식 안전장치 안전거리 산출방법

    ■ D = 1.6 × (Tl + Ts)

                 Tl : 안전거리(mm)

          Tl + Ts : 누름버튼에서 손이 떨어지고 슬라이드가 정지 할 때까지 시간

    ■ 누름버튼 설치위치(C형)

               D 〈 a + b + ⅓Led

 프레스 재해사례 및 주요 점검사항

  ○ 프레스 재해사례

     (가) 금형이 불시 낙하로 인한 재해

        ① 금형설치중 금형낙하로 사망

        ② 금형설치후 금형낙하(설치불량)로 수지절단

        ③ 하형설치중 슬라이드하강에 의한 사망

     (나) 작업중 수지절단

         ① 금형사이에 수지 협착 절단

         ② 2인 공동작업중 후면 가공재 제거중 슬라이드하강 사망재해

         ③ 고장난 기계정비중 슬라이드 하강 두개골 파열

  ○ 기계본체 주요 점검사항

         ① 크랭크 축 또는 플라이휠 기타 동력전달장치의 이상유무

         ② 클러치 브레이크 기타 제어계통 이상유무

         ③ 1행정 1정지기구 급정지기구 및 비상정지장치 이상유무

         ④ 연결봉 및 슬라이드관계 이상유무

         ⑤ 전자밸브 압력조정밸브 기타 공압계통 이상유무

         ⑥ 전자밸브 유압펌프 기타 유압계통 이상유무

         ⑦ 리미트스위치 릴레이 기타 전자계통 이상유무