안전장치

안전장치란?

안전장치는 자동화 장비의 안전 대책에 기여하는 장비의 총칭입니다.

가동 범위가 크거나 큰 힘이나 회전부가 있는 공작기계나 제조 장비가 가동 중일 때 사람이 접근하면 끼이는 등의 사고로 이어질 수 있습니다. 따라서 장비 주변을 안전펜스로 둘러싸는 등의 대책이 필요합니다.

하지만 펜스로 덮는 것만으로는 작업자의 부주의로 인해 펜스를 열고 가동 중인 장비에 접근하는 위험도 있습니다. 이러한 위험을 없애기 위해 많은 공작기계나 제조 장비는 안전펜스가 열리면 장비가 정지하는 안전장치를 내장하고 있습니다.

안전장치의 사용 용도

안전장치는 제조 장비 등 안전 조치를 소홀히 할 경우 사고가 발생할 위험이 높은 장비에 내장되어 있는 경우가 많습니다. 예를 들어, 대량 생산 라인에서는 대형 로봇 등 많은 기계가 고속으로 작동하고 있습니다. 이러한 기계들은 제어 프로그램에 의해 제어되지만 사람을 감지할 수 없기 때문에 기계에 접근한 작업자에게 접촉하여 부상을 입힐 수 있는 위험이 있습니다.

이러한 위험을 낮추기 위해 기계 주변의 안전펜스에 도어 스위치를 설치하거나 라이트 커튼과 같은 센서 감지형 안전장치를 부착하는 경우가 대부분입니다. 제조 장비 및 공작 기계에 사용되는 안전 장치를 ‘인터록’이라고도 합니다. 인터록 메커니즘은 장비의 문이나 덮개를 열면 장비가 정지하도록 구성되어 있습니다.

안전장치의 원리

안전장치 중 대표적인 도어 스위치의 원리는 다음과 같습니다.

도어 스위치는 개폐하는 도어의 양쪽에 스위치가 설치되어 있으며, 도어가 열린 상태에서는 전기 회로가 차단되어 있다가 도어가 닫히면 접점이 닫히도록 설계되어 있습니다. 도어 스위치는 두 가지 종류가 있는데, 양단의 단자가 기계적으로 연결되어 접점이 닫히는 기계식 도어 스위치와 리드 스위치의 접점 개폐에 전용 액추에이터에 내장된 자석의 자력이 사용되는 비접촉식 도어 스위치가 있습니다.

자력을 사용하는 경우 도어 자체의 접촉이 불필요하기 때문에 기계적 접촉에 비해 다양한 용도에 대응하기 쉽다는 장점이 있습니다. 도어 스위치와 같이 회로를 차단하는 타입의 안전장치에 비해 커버나 뚜껑 등 아날로그적으로 장치와 사람을 차단하는 안전장치도 있습니다. 즉, 장치의 가동부에 손이나 머리 등이 들어가지 못하도록 물리적으로 막는 방식입니다.

현장에서는 이러한 안전장치를 도입하는 것뿐만 아니라 비상정지 버튼도 함께 준비하여 비상시 모든 동작을 즉시 정지할 수 있도록 하는 것도 중요하다고 할 수 있습니다. 또한, 안전장치는 장비의 주 제어장치와 독립적인 것이 바람직합니다. 안전장치가 장비의 주 제어시스템의 지배하에 있다면, 주 제어시스템에 문제가 발생했을 때 장비를 안전하게 정지시킬 수 없게 됩니다.

안전장치의 종류

대표적인 안전 장치는 다음과 같습니다.

1. 안전 스위치

기계의 동작을 제어하기 위한 스위치입니다. 작업자가 비상시에 기계를 정지할 수 있도록 합니다. 일반적인 예로는 비상 정지 스위치와 풋 스위치를 들 수 있습니다.

2. 안전 센서

안전 센서는 기계 주변이나 작업 영역에서 사람이나 물체의 접근을 감시하거나 문이나 커버의 개폐를 감지하는 센서입니다. 광전 센서, 근접 센서 등이 일반적인 안전 센서의 예시 입니다.

3. 안전 속도 제어 장치

안전 속도 제어 장치는 기계의 작동 속도를 제어하는 장치입니다. 작업 상황에 따라 기계의 속도를 제한하여 위험한 상황이나 사고의 위험을 줄입니다.