Proiectarea tehnologiei de fabricație robotizat ă a dulapurilor [619843]

UNIVERSITATATEA TRANSILVANIA DIN BRAȘOV

FACULT ATEA DE
ȘTIINȚA ȘI INGINERIA MATERIALELOR

Specializarea :
INGINERIA SECURITĂȚII ÎN INDUSTRIE

– PROIECT DE DIPLOM Ă –

Absolvent: [anonimizat] : Prof.univ. DR. ING . MACHEDON
PISU Teodor

2017

UNIVERSITATATEA TRANSILVANIA DIN BRAȘOV
Facultatea de Știința și Ingineria Materialelor
Specializarea: Ingineria Securității în Industrie

Tema proiectu lui
Proiectarea tehnologiei de fabricație robotizat ă a dulapurilor
industriale și evaluarea nivelului de risc

– PROIECT DE DIPLOM Ă –

Absolvent: [anonimizat]: Prof.univ. DR. ING . MACHEDON PISU
Teodor

2017

CUPRINS

1. Proiectarea tehnologiei de fabricație robotizată a dulapurilor industriale …………………………. 4
1.1 Introducere în problematica proiectării dulapurilor industriale ………………………….. …….. 4
1.2 Aportul roboților în industrie – Roboti industriali ………………………….. ………………………. 8
1.3 Proiectarea dulapurilor industriale ………………………….. ………………………….. ……………… 13
1.4 Alegerea materialelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 14
1.4.1 Oțeluri Carbon ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 15
1.4.2 Clasificarea și simbolizarea oțelurilor nealiate ………………………….. ………………….. 16
1.4.3 Oțeluri aliate ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 17
1.4.4 Criterii standardizate pentru alegerea oțelurilor. ………………………….. ………………… 18
1.5 Conducerea unui robot industrial în procesul de fabricație a dulapurilor industriale …. 20
1.6 Calculul dispozitivelor de captare a pulberilor la sursă ………………………….. ……………… 25
2. Evaluarea nivelului și a factorilor de risc în procesul de fabricare a dulapurilor industriale 30
2.1 Măsuri generale de protecția muncii ………………………….. ………………………….. ………….. 30
2.2 Factori de risc identificați și evaluarea acestora ………………………….. ……………………….. 31
2.3 Fișă de măsuri propuse ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 36
2.4 Sisteme de securitat e în prelucrări mecanice ………………………….. ………………………….. .. 37
2.5 Sisteme de securitate în prelucrări mecanice ………………………….. ………………………….. .. 37
3. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………………. 38
Anexa 1.1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 39
Anexa 1.2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 40
Anexa 2.1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 42
Anexa 2.2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 46
Anexa 2.3 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 49
Anexa 2.4 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 50
Anexa 2.5 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 51
Anexa 2.6 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 52
Anexa 2.7 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 53
Anexa 2.8 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 54
Anexa 2.9 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 55
Bibliografie: ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 58

1. Proiectarea tehnologiei de fabricație robotizată a dulapurilor industriale
În zilele noastre putem observa că tot ce ne înconjoară ca și obiecte create de m âna
omului, o diversitate de forme, care mai de care mai complexe ce au u n impact vizual puternic și
care nasc întrebarea cum au fost create. Datorita dezvoltării industriale și a tehnologiei de ultim ă
generație din ultimii ani , a fost posibilă crearea acestora în regim unicat, pe deoparte dar și în
regim de ser ie.
Procesele de producție ce stau la baza acestor obiecte, sunt procese complicate ce
folosesc sisteme automatizate, de control, de distribuire, robotizate etc. .
O industrie modern ă ce are la bază, realizarea unui anumit produs, are nevoie în primul
rând de o ierarhizare a operațiilor, management energetic, calcul economic, dar și impact de risc.
Lucrarea propusă de mine are ca scop proiectarea unui subansamblu a unui dulap
industrial, dulap c e poate fi folosit ulterior în fun cție de cerințele impuse ca și “gazdă” a
echipamentelor electrice de automatizări, pneumatice, etc. .
Scopul principal al acestor dulapuri este pe de o parte folosirea cât m ai utilă în procesul
de producți e a echipamentelor ce stau la baza “conducerii unui sistem central distribu it” (DCS) și
pe de altă parte reducerea riscurilor ce pot apărea în timpul funcționării acestor echipamente,
riscuri de tip mecanic (distrugerea acestora), electrocutării, etc. .
1.1 Introducere în problematica proiectării dulapurilor industrial e

Luând în considerare utilizarea la scară la rgă a dulapurilor industriale, producerea
acestora în regim de serie se realizează pe o linie industrială cu ajutorul roboților industriali.
Aceștia au ca scop realizarea uneia sau mai multe operații ce stau la baza procesul ui tehnologic
de confecționare a dulapurilor industriale.
Un dulap industrial are ca elemente principale: corp; ușă; încuietoare; contra -panou,
sisteme de prindere / fixare, etc..
a) Corp: realizat din oțel zincat cu dimensiuni ce pot varia între 1,2 -1,4 mm g rosime, pentru
a rezista intemperiilor și în funcție de cerințe, acesta poate fii vopsit folosindu -se tehnica
de vopsire în câmp electrostatic sau vopsire in baie lichidă . Corpul este pliat și poate fii
sudat pe margine , această operație se poate efectua în funcție de dimensiuni și cerințe
impuse de către benefi ciar;
b) Ușa: se montează pe suprafața corpului, balamalele de prindere pot asigura o deschidere
de până la 130°, montarea putând fii realizat ă, permițând deschiderea acesteia, pe partea
stânga sau pe partea dreapta. Etanșarea dintre ușa și corp este asigurat ă de o a doua
garnitur ă ce este confecționată din poliuretan ;

c) Încuietoarea : se folosește încuietoare standard ce poate fii din crom și butuc cu cheie sau
butuc cu buton ;
d) Contrapanou : acesta este confecționat din otel galvanizat cu o grosime de aproximativ 2
mm, se prinde în interiorul corpului folosind distanțiere cu ajutorul cărora se poate regla
distanța de montaj față de partea din spate a dulapului, prinderea acestuia fiind executat ă
cu șuruburi galvanizate. Scopul acestuia este ca și suport pentru echipamentele ce vor fii
montate în interiorul dulapului.
Toate părțile compon ente din interiorul dulapului ( corp; contrapanou; ușa) se conectează
la borna de împământare prin intermediul șuruburilor specifice.
Legarea la pămâ nt (împământare ) este o măsură de protecție împotriva electrocutării ș i
presupune ca toate elementele conductive ale echipamente lor (carcasele metalice), care în mod
normal nu se afl ă sub ten siune, dar care ar putea intra în mod accidental sub tens iune ca urmare a
unui defect, s ă fie legate la p ământ.
e) Sisteme de prindere/fixare: sunt confecționate din hotel galvanizat și au ca scop fixarea
acestuia pe podeaua inferioar ă și/sau pe perete funcție de cerințele de montare și de
locația în care sunt montate.
Operațiile și etapele ce stau la baza confecționării unui dulap industrial sunt următoarele :
 Introducerea programului cu dimensiunile de gabarit ale pieselor componente în PLC
(Programmable Logic Controller) se face de către tehnicianul de linie pe baza schițelor
de proiectare;
 Ștanțarea : aceast ă operație are ca scop realizarea matriței dulapului și este realizată de
către un robot industrial Model Prima Power SG cât și de mașinile automate tip CN C;
Figura 1.1: Mașina de ștanțat Prima Power SG

 Debavurarea : are ca scop îndepărtarea bavurilor mat eriale în urma ștanțarii ; debavurarea
este efectuat ă de către robotul aferent liniei de matrițare , ștanțare , debavurare . Robotul

industrial face o mi șcare liniară pe lungul laturilor de prelucrare a piesei ce urmează a fi
prelucrat ă;
Figura 1.2: Polizor cu perii pentru debavurare

 Îndoirea reperelor este efectu ată de către un robot unifuncțional ce deserve ște o presă de
tip CNC ca și în figura de mai jos ;
Figura 1.3 : Robot model ALMEGA AX, AMADA HFE M2

 Sudarea reperelor sau a corpului la col țuri după caz. Oper ație efectuat ă de un robot
unifuncțional cu ajutorul aparatului de sudură MIG -MAG (robot industrial Model
FANUC), dar și sudare manual ă de tip TIG /WIG

Figura 1.4 : Robot model FANUC

Sudarea TIG/WIG se efectuează cu sau fără mater ial de adaos introdus sub formă de
sârmă , în curent continuu sau curent alternativ .
Sudarea TIG/WIG (sudur ă argon) are un grad înalt de universalitate, put ând fi aplicată
pentru îmbinarea practic a oricăror materiale metalice. Es te posibilă efe ctuarea sudării în orice
poziție , grosimea minimă sudabil ă fiind de cca. 0,5 mm.
Figura 1. 5: Sudarea de tip TG/WIG

 Decaparea suprafețelor în vederea vopsirii ( se efectuează în baie chimic ă);
 Vopsirea se efectuează în câmp electrostatic cu ajutorul roboților special izați în operații
de vopsire . Aceast ă operație este realizat ă pe o linie de producție care co nține o lini e
transportoare suspendat ă (pe care sunt prinse subansamblele dulapului industrial ce
urmează a fi vopsite) si un tunel de proces pe de -a lungul căruia se efectuează operațiile
de decapare, sp ălare, uscare și vopsire. Aceasta linie de proces este de asemenea condusă
de un CNC;
Figura 1. 6: Sudarea de tip TG/WIG

 Asamblarea ușilor , contrapanourilor, elementelor de împământare se efectuează manual
de către muncitorii specializați .
Lucrarea de față va trata numai operațiile de stanțare debavurare și îndoire , operație
realizata de robotii industriali.
Aportul roboților în industrie și detalii referitoare acestora este descris în capitolul 1. 2.
1.2 Aportul roboților în industrie – Roboti industriali

“Ce este un ROBOT?”
“Un manipulator reprogramabil și multifuncțional realizat în scopul manipulării
materialelor, pieselor, sculelor sau dispozitivelor specializate, într-un mod specific în diferitelor
mișcări programate, pentru a realiza o varietate de sarcini”1.
Un robot industrial este un operator mecanic sau virtual, artificial. Acesta este compus
dintr -o multitudine de elemente cum ar fi: parți mecanice, senzori, actuatori, mecanisme de
direcționare etc..
Robotul industrial reprezintă în momentul de fa ță punctul de intersecție al rezultatelor de
vârf într -o serie de domenii: mecanic ă, automatic ă, calculatoare și sisteme de acționare . Aceasta
congruen ță a unor ramuri științifice și tehnologice atât de diferite se explic ă prin complexitatea

1 Karel Capek

deosebit ă a robotului, atât sub raportul arhitecturi i mecanice, cât și în ceea ce privește sistemul
de conducere.
Propriu -zis, robotul este rezultatul firesc al evoluției de la mașinile unelte automatizate,
mașinile cu comanda program, liniile automate de fabricație etc. în momentul în care rigiditatea
și inflexibilitatea acestora nu a mai corespuns cerințelor actuale de productivitate și calitate, iar
omul a încercat sa execute acțiuni directe, nemijlocite asupra proceselor capotând un rol de
supraveghere și control.
Construcția acestuia în ceea ce prive ște înfățiș area are un aport direct în stabilirea
mișcă rilor și a gradelor de libertate efectuate de acesta.
Mecanismul de direcționare are ca scop îndeplinirea cu succes a obiectivului pentru care
a fost construit. Acest mecanism controlează și reglează motoarele cu care este echipat robotul și
planifica mișcări ce trebuiesc efectuate de robot.
O societate industrial ă avansat ă presupune o automatizare flexibil ă a proceselor de
producție în care robotii industriali în epoca modern ă au un rol bine deter minat. Avantajul
folosirii roboților industriali este datorat flexibilit ăților acestuia, gradelor de libertate în
realizarea mișcărilor de tip brat -mana -robot, utilizarea lor în realizarea unor produse de serie,
micșorarea factorilor de risc în ceea ce privește securitatea muncii.
Folosirea acestora a dus la transformarea procesului tehnologic de producție de la sisteme
om-mașină la sisteme om -robot -mașină.
Aceast ă transformare are ca rezultat diminuarea forței umane la prestarea unor munci
periculoase s au lipsite de confort. Robotul industrial folosit în procesele de fabricație , este un
înlocuitor al omului, putând suplini la nivelul tehnologic actual, funcțiile mașinilor și chiar
funcț ia de deplasare.
În istorie, prim ii roboti industriali au apărut în urma cu mai bine de patru decenii când
inventatorul american George C. Devol, observa pe deoparte accelerarea învechirii (uzurii
morale) a mașinilor unelte și pe de alt ă parte, numărul mare de muncitori care erau obligați să
efectueze o muncă repetitivă și extenuantă . Invenția imaginată de G. C. Devol trebuia s ă fie o
mașină universal ă care să poată efectua o varietate de opera ții repetitive și care se poate adapta
unui nou proces tehnologic.
Acesta obține primul brevet U.S. No. 2,998,237 în anul 19 61.

Figura 1. 7: George C. Devol, inventatorul bra țului robot

Urmarea invenției acestuia , marile companii au preluat ideea folosirii roboților în
industrie, ajungându -se la momentul actual unde aceștia sunt folosiți ca și parte integrat ă în
marea majoritate a proceselor tehnologice.
Mai multe organizații naționale și internaționale , adun ă și analizează la intervale
constante de timp diverse date despre utilizarea roboților în lume. La sfârșitul anului 1997, în
lume erau instalați aproximativ 71 1.500 de roboț i.
Conform site -ului www.roboticsonline.com un număr de aproximativ 162.000 de roboți
erau instalați în S.U.A. pana în anul 2006.
 165.000 noi roboti instalați în 2012, cu 37% mai mult decât în 2 011;
 China devine în anul 2011 cea mai dinamică piață achiziționând un număr de
22.600 noi roboți;
 Japonia revine și ea în top cu 28.000 de roboți instalați – 27% mai mult decât în
2010 .

Figura 1. 8: Stocul operațional de roboți industriali

Roboți i industriali sunt folosiți atât în industrie grea, ușoar ă dar și în cea alimentar ă și
comer ț (putem vedea în viața de zi cu zi o varietate de produse care prin modul de realizare și
aspect al acestora te duc cu g ândul c ă au fost realizate, pe o linie auto matizat ă-robotizat ă).
Conform statisticilor 70% dintre roboti sunt utilizați pentru operații de sudare și vopsire,
20% manipulare și 10% în realizarea altor operații.
Tipuri de roboti folosiți în industrie :
 Robot Kuka pentru operații de sudare c u arc electric
Figura 1. 9: Robot Kuka

 Roboti manipulatori
Figura 1. 10: Robot ABB IRB 7600

 Manipulatori mobili
Figura 1. 11: Robot MM-800-A

Clasificarea roboților industriali
Clasificarea roboților industriali are la bază mai mul te criterii. În ceea ce urmeaz ă voi
prezenta clasificarea după form ă, tipul de informa ție și modul de învățare și după numărul de
grade de libertate ale acestora .
 După forma mișcării robotii industriali pot fi:
a. Robot cartezian – este robotul al cărui braț operează într-un spațiu definit de
coordonate carteziene;
b. Robot cilindric – similar cu robotul cartezian , dar spațiul este definit în coordonate
cilindrice;
c. Robot sferic – similar cu robotul cartezian , dar spațiul este definit în coordonate
sferice;
d. „Prosthetic robot” – este un manipulator care are un braț articulat;
e. Roboți în alte tipuri de coordonate – care sunt definiți în mod corespunzător.
În figura 1.1 sunt reprezentate schemele a trei tipuri de roboți conform criteriului de
clasificare descris anterior.

Figura 1.1 2: Robot în coordinate carteziene, cilindrice și sferice

 După tipul informa ției și modul de învățare :
a. Manipulator manual – robotul este ac ționat dir ect de c ătre om;
b. Robot secvențial – are anumiți pași ce urmăresc o procedură predeterminată . Aici
se deosebesc dou ă tipuri: robot secvențial fix – unde informația predeterminată nu
poate fi modificată și robot secvențial variabil, caz în care informația predefinită
se poate modifica .
 După numărul gradelor de libertate (2 – 7 grade de liberate):
a. Cu numă r mic de grade de libertate (2 -3);
b. Cu număr mediu de grade de libertate (4 -5);
c. Cu număr mare de grade de libertate (6 -7);
1.3 Proiectarea dulapurilor industriale

Prin definiție proiectarea reprezintă elaborarea unui proiect care cuprinde calcule tehnice
și economice.
Proiectarea dulapurilor industriile au ca scop elaborarea schițelor tehnice, calculul
referitor la dimensionare și calcul economic.
Lucrarea aleasa de mine va descrie proiectarea și realizarea unui sub ansamblu ce este
parte componenta a unui dulap industrial și poarta denumirea de „ Contrapanou”.
Pentru realizarea desenelor de execuție , am folosit programe specializate de tip CAD
(Computer aided Design). Aceste aplicații au în interior instrumente de desen ce înlocuiesc
planșetă clasică folosită cu ani în urmă .
Programele folosite de mine sunt AutoCAD și Solid Works.
AutoCAD – este un program utilizat în proiectarea planurilor de const rucție în două
dimensiuni și a apărut în prima varianta în anul 1982. De asemenea este folosit cu succes în
aproape toate mediile de grafic ă și proiectarea asistat ă de calculato r, folosit cu succes în
geografie, medicin ă, astronomie, etc..

Cu toate că inițial a fost creat pentru ca să ruleze și pe platforme ca Unix și Macintosh , s-
a renunțat la dezvoltarea acestora în favoarea sistemului de operare Windows .
Folosirea programului AutoCAD pentru desenare înlocuiește în totalitate utilizarea
instrumentelor de desen tradiționale prezentând următoarele avantaje:
 desenele pot fi realizate la o scara de 1:1;
 precizie de execuție extrem de mare ;
 timp de execuție redus ;
 calitate a desenului foarte bun ă;
 costuri de execuție reduse ;
 fișierele pot fi exportate, transferate si utilizate în alte aplicații sau programe.
Solid Works este un pachet de programe de modelare geometric ă tridimensional ă (3D)
produs de firma SolidWorks Corporation din Statele Unite și este destinat în principal
automatizării proiectării mecanice.
Conceput pe o arhitectur ă extrem de simpl ă, fiabil ă și prietenoas ă, SolidWorks cuprinde
toate facilit ățile majore ale unui pachet de programe pentru proiectarea asistat ă de ca lculator.
Strategia de modelare are ca punct de pornire proiectarea bazat ă pe caracteristicile constructiv –
tehnologice ale reperelor, continuând cu realizarea ansamblurilor, cotarea funcțională și
generarea semi -automat ă a desenelor de execuție.
Schița inițial ă a dulapului industrial am creat -o în AutoCAD și aceasta cuprinde desenul
de ansamblu a unui dulapului ce are dimensiunile de H=2000mm, L=600mm, l=400mm ( vezi
Anexa 1 .1), cat și subansamblul ales numit contrapanou.
În Soli dWorks am realizat proiectarea integral ă a dulapului industrial în scopul vederii
imaginii de ansamblu a acestuia dar și pentru a prezenta un produs complet ce poate fi realizat cu
ajutorul acest program (vezi Anexa 1.2).
Schița subansamblului ales a fost de asemenea creata în Solid Works și a stat la baza
realizării proiecție 3D. Dimensiunile alese de mine sunt dimensiuni standard folosite de
producătorii de dulapuri industriale pentru o prezentare cat mai exact ă a procesului de producți e
în care sunt implicați roboții industriali.
1.4 Alegerea materialelor
Ca și întreb ări de bază la care ar trebui să răspundem pe decursul proiect ării sunt
următoarele: Ce material vom folosi la realizarea subansamblului dorit? Ce proprietăți treb uie sa
prezi nte acest material?
În cele ce urmează voi descrie principalele materiale utilizate în industrie și proprietățile
acestora, fapt ce va conduce la un r ăspuns convenabil la întreb ările noastre și bine -nțeles la

luarea unei decizii în ceea ce privește alegere a materialul ce se pretează a fi folosit pentru
confecționare su bansamblului nostru.
Oțelul reprezint ă la ora actual ă materialul tehnic cu cea mai mare r ăspândire în industrie.
Aceasta se explic ă prin calit ățile sale incontestabile în raport cu celelalte materiale metalice sau
chiar nemetalice: pr eț de cost sc ăzut, prelucrare u șoară și multilateral ă, gama larg ă de propriet ăți
și utiliz ări, posibilitatea de asamblare în construc ții complicate, durabilitate și posibilit ăți de
refolosire.
În funcție de compoz iția chimică otelurile se împart în:
 oțeluri carbon, care con țin numai Fe, C și elemente însoțitoare: Mn = 0,25 – 0,80%; Si =
0,07 – 0,37%; S ≤ 0,055 %; P ≤ 0,045%; Cu ≤ 0,30%;
 oțeluri aliate, care în afar ă de Fe, C și elemente însoțitoare, con țin adaosuri de elemente
de aliere (Cr, Ni, Mo, W, V, Ti, Si ≥ 0,50 fiecare, Mn ≥ 0,80% etc .);
În funcție de destin ație, oțelurile se împart în:
 oțeluri de construc ție, destinate confec ționării organelor de ma șini și construc țiilor
metalice;
 oțeluri de scule , destinate confec ționării celor ma i diverse scule.
1.4.1 Oțeluri Carbon
Oțelurile carbon, datorit ă prețului de cost redus, sunt mai r ăspândite în practic ă decât
oțelurile aliate.
Propriet ățile mecanice ale acestor o țeluri variaz ă în fun cție de con ținutul de carbon și de
natura constituenților structurali.
Tabelul 1.1: Clasificarea otelurilor hipoeutectoide
Denumire Conținutul de
carbon, % Propriet ăți mecanice
σr, daN/mm2 δ %
Oțeluri extra moi
Oțeluri moi
Oțeluri semi -moi
Oțeluri semi -dure
Oțeluri dure
Oțeluri foarte dure
Oțeluri extra dure 0,05 – 0,15
0,15 – 0,25
0,25 – 0,40
0,40 – 0,60
0,60 – 0,70
0,70 – 0,80
0,80 32 – 38
38 – 46
64 – 55
55 – 65
65 – 75
75 – 85
85 – 100 34 – 38
28 – 25
25 – 22
22 – 18
18 – 14
14 – 8
8 – 5
La o țelurile hipereutectoide prezen ța cementitei secundare la limita gr ăunților de perlit ă
mărește fragilitatea. Rezilien ța, alungirea și gâtuirea scad pe m ăsura creșterii con ținutului de
carbon.

Datele prezentate în tabelul 1.1 sunt valabile în cazul r ăcirii cu vit eza mic ă. În cazul
răcirii cu viteza mare vor apare modific ări structurale ce îndep ărteaz ă structura de cea de
echilibru, ob ținându-se propriet ăți mecanice și fizice deosebite.
Principalele categorii de o țeluri carbon sunt:
 Oțeluri carbon obi șnuite;
 Oțeluri carbon de calitate;
 Oțeluri carbon de scule.
1.4.2 Clasificarea și simbolizarea o țelurilor nealiate
Un prim criteriu de clasificare este cel cu privire la existența unei transform ări eutectoide
în diagrama de echilibru, la conținuturi mai mici de 2 % C.
Din acest punct de vedere oțelurile vor fi eutectoide cele cuprinse între 0,0218 – 0,77 %
C, oțeluri eutectoide cele cu 0,77 % C și hipereutectoide cele cu mai mult de 0,77 % C. O țelurile
se mai pot clasifica și dup ă utilizare, dup ă cum urmeaz ă:
a) Oțelurile hipoeutectoide sunt o țeluri pentru construcții metalice sau construc ții
mecanice (piese în construc ția de ma șini ). Prezenta unei cantit ăți mari de ferit ă asigur ă
tenacitate mare, rezisten ța fiind asigurat ă de perlit ă. Oțelurile pentru construc ții sunt
elaborate în cuptoare Martin -Bessemer sau în convertizoare cu insuflare de oxigen și se
împart în diverse nuan țe de duritate dup ă cum urmeaz ă:
 oțeluri moi (0,02….0,2 %C) utilizate pentru ob ținerea de semifabricate (table, s ârme
trefilate etc.) pentru construc ții sudate sau piese ștanțate. În aceast ă categorie sunt
incluse și oțelurile pentru cementare (0,15 …. 0,25 %C) utilizate pentru construc ția
de piese danturate supuse îmbog ățirii cu C a straturilor și durificarea acestora;
 oțeluri semi -moi (0,2 …0,4 % C) se folosesc pentru obținerea de profile mai
rezistente, iar spre limita superioară de carbon în construcția de piese tratabile termic
direct (se pot căli). Telurile cu mai mult de 0,3 %C se numesc de îmbunătățire, după
tipul tratamentului termi c aplicat;
 oțeluri semi -dure (0,4…0,6 % C ) sunt o țeluri de îmbun ătățire, folosindu -se la
construc ția de profile grele netratabile;
 oțeluri dure ( 0,6…0,8 % C) utilizate în construc ția pieselor tratabile termic.
b) oțelurile hipereutectoide caracteriz ate printr -o oarecare fragilitate sunt destinate
fabric ării de scule și prezint ă două nuan țe de duritate:
 oțeluri foarte dure ( 0,8 % C ) ;
 oțeluri extradure (> 0,8 % C, dar nu mai mult de 1,3 % C ).
Pe de alta parte o țelurile nealiate pot fi clasificate în oțeluri nealiate de uz general,
prelucrabile prin deformare plastica la cald, rareori tratate termic, o țeluri nealiate de calitate,

utilizate pentru tratamente termice de cementare sau îmbun ătățire, func ție de con ținutul în
carbon, oteluri pentru automate cu con ținut ridicat în S (sulf) si P (fosfor) , destinate prelucr ării
prin așchiere, oteluri pentru deformare plastic ă la rece cu con ținut sc ăzut în carbon și Si (siliciu)
și oțelurile nealiate turnate în piese, cu conținut în carbon 0,1…0,6%.
Simbolizar ea oțelurilor nealiate se face ținând cont de con ținutul în carbon și de utilizare
astfel:
 OL XX – oțeluri de uz general, XX reprezentând rezistența minimă la tracțiune în
daN/mm2 (OL37), dar fără să se impună un anumit conținut în carbon;
 OLC XX – oțeluri de calitate cărora li se asigură conținutul în C exprimat în sutimi de
procente de cele două cifre XX, dar nu li se impun proprietăți la livrare (OLC 45);
 OSC XX – oțeluri pentru scule, cele două cifre reprezentând conținutul în zecimi de
carbon (OSC 12 ) ;
 OT XX – oțeluri turnate, grupul de cifre de la 400…700 indicând rezistența minima la
rupere.
1.4.3 Oțeluri aliate
Oțelurile aliate sunt o țeluri care con țin în plus cel pu țin un element de aliere în cantitate
suficient ă pentru a ob ține modificarea s ensibil ă a uneia sau mai multor propriet ăți. Ca și oțelurile
de carbon, o țelurile aliate con țin mici cantit ăți de Si, Mn, iar elementele d ăunătoare S și P în
propor ții mai mici de 0,035% fiecare.
În general, din cauza elabor ării mult mai ample , cât și din cauza costului ridicat al
majorit ăților elementelor de aliere, o țelurile aliate sunt mai scumpe dec ât oțelurile carbon, deci
folosirea lor este indicat ă numai în cazurile în care sunt strict necesare.
Cantitatea minim ă si cea maxim ă din fiecare elem ent de aliere, con ținut într-un otel,
reprezint ă calori i relative și sunt indicate în tabelul de mai jos .
Tabelul 1.2: Clasificarea otelurilor hipoeutectoide
Elementul
de aliere Conținutul
minim, % Conținutul
maxim Elementul
de aliere Conținutul
minim, % Conținutul
maxim, %
Ni
Cr
Mn
Si
W 0,50
0,25
1,20
1,00
0,30 30
30
14
5
23 Mo
V
Al
Co
Ti 0,10
0,05
0,30
0,30
0,30 8
5
12
10 . 15
5
În func ție de cantitatea de elemente de aliere con ținute, o țelul poate fi slab aliat, mediu
aliat, înalt aliat. Întruc ât, în mod obi șnuit, un o țel aliat con ține mai multe elemente de aliere, se

consider ă că dacă suma procentajelor acestor elemente este sub 2,5 otelul este slab; dac ă suma
este cuprins ă între 2,5 si 10, o țelul este mediu aliat, iar dac ă depășește 10 este bogat sau înalt
aliat.
1.4.4 Criterii standardizate pentru alegerea o țelurilor.
Criteriile standardizate pentru alegerea o țelurilor se refer ă numai la precizarea clasei de
calitate corespunz ătoare o țelurilor de uz general ( conform STAS 500 /2-68) fo losite în construc ții
metalice, în scopul principal al evit ării ruperilor fragile. De la caz la caz, alegerea unor anumite
mărci de astfel de o țeluri se va face de c ătre proiectant, pe baza criteriilor tehnico -economice și
dimensionare bine fundamentate.
1.4.4.1 Cazul con strucțiilor metalice sudate
Alegerea clasei de calitate a o țelurilor (de tip OL) ce urmeaz ă a fi utilizate la o construc ție
sau la un element de construc ție sudat ă se va face pe baza metodei coeficientului de
periculozitate G, care se ca lculeaz ă numai în cazul solicit ărilor la întindere (tr acțiune) și
compresiune cu formula: G = KSB (1) unde,
K = factorul constructiv;
S = factorul de importan ța a construc ției sau a elementului de construc ție;
B = factorul de solicitare.
Rezultatele numer ice ob ținute se rotunjesc în plus la una din urm ătoarele valori: 2,8; 2,0;
1,4; 1,0; 0,7 sau 0,5.
În cazul solicit ării la tăiere (forfecare) r ămân valabile indica țiile privind clasele de calitate
pentru solicitarea de întindere, însă pentru facto rul constructiv K se va considera valoarea K =
1,0.
Pentru acela și element, utilaj etc. se vor alege – în final – clase de calitate superioar ă, dac ă
în urma efectu ării calculelor pentru diferite solicit ări simple se vor ob ține diferite valori ale
coeficientului de periculozitate G.
Așadar, metoda coeficientului de periculozitate permite alegerea clasei de calitate a
oțelurilor de uz general în func ție de natura și severitatea solicit ărilor (apreciate prin intermediul
valorii G), de grosi mea „s” a produ sului și de temperatura de exploatare „t” a construc ției,
elementului etc. .
1.4.4.2 Cazul elementelor metalice deformate
Materialele pot fi supuse la urm ătoarele tipuri de deformări :
a. deform ări moderate se consider ă acelea pentru care:
– în cazul îndoirii (curb ării):
10 ≤ R/s ≤ 19; (2)
– în cazul profil ării:
2,5% ≤ ε 5% (3)
b. deform ări puter nice se consider ă acelea pentru care:

– în cazul îndoirii (c urbării):
R/s < 10 (4)
– în cazul profil ării:
ε > 5% (5)
1.4.4.3 Cazul con strucțiilor metalice îmbinate cu șuruburi sau cu nituri
De regul ă, pentru construc ții metalice de acest tip se folosesc procedee executate din o țel
de uz general av ând clasele de calitate 1 sau 2. Se prefer ă clasa de cali tate 2 în primul r ând
pentru construc țiile importante, cu elemente puternic solicitante și care, sub sarcin ă, lucreaz ă la
temperaturi cobor âte pana la 248 K ( -25oC). Oțeluril e din clasa de calitate 3 s e vor folosi în mod
excep țional numai pentru unele elemente foarte puternic solicitante sau care, sub sarcin ă,
lucreaz ă la temperaturi mai joase dec ât 248 K ( -25oC).
Materialul din care va fi confecționat subansamblul ales de mine „contrapanou ” este OL
37, care este un oțel de uz general destinat fabricării pieselor supuse la eforturi moderate.
Notarea mărcilor de oțel de uz general se face prin simbolul OL (oțel laminat) urmat de două
cifre care reprezintă valoarea rezistenței minime de rupere la tracțiune exprimate în kgf/mm2.
Oțelul OL 37 este un oțel de uz general cu rezistența minimă la rupere la tracțiune de 360 N/mm2
(37 kgf/mm2), din clasa de calitate 2.
Compoziția chimică a oțelului OL37 conform STAT 500/2 -80 este reprezentat ă în tabelul
1.3.
Tabelu l 1.3. compoziția chimică a oțelului OL 37
Marca
oțelului Clasa
de
calitate Compozi ția chimic ă % max
Gradul de
dezvoltare C Mn P S
OL 37 2 Pe oțel
lichid Pe
produs Pe oțel
lichid Pe
produs Pe oțel
lichid Pe
produs Pe oțel
lichid Pe
produs

0.18 0.22 0.80 0.85 0.050 0.055 0.050 0.055 –

1.5 Conducerea unui robot industrial în procesul de fabricație a
dulapurilor industriale

Robotul industrial ca rezultat al dezvoltări tehnico – științifice , poate fi definit ca un
sistem t ehnologic capabil să înlocuiască sau să asiste omul în exercitarea unor acțiuni diverse
asupra mașinilor sau liniilor de producție .
În ansamblu un sistem robotic cuprinde următoarele componente: spațiul de operare,
sursă de energie, sursă de informație și robotul propriu zis.
Figura 1. 13: Struc tura robot industrial

a. Spațiul de operare se refer ă la domeniul și gama aplicațiilor în care este folosit robotul.
Acesta este definit de dimensiunile de gabarit, dimensiunile inter ioare ale zonei de lucru,
operaț iile și gradele de libertate pe care robotul le v -a executa ;
b. Sursa de energie reprezintă suportul energetic necesar pentru acționarea robotului ;
c. Sursa de informație este definit ă de alg oritmii d e conducere folosiți de acesta în funcție
de specificul operației , de modul de prelucrare al informației cât și de relația om-robot existent ă
în procesul de operare ;
d. Robotul este constituit din dou ă părți. Prima parte denumit ă unitate de prelucrare a
informaț iei are ca scop prelucrarea datelor primite de la s ursa de informații, date ce conțin
informaț ii referitoare la operații ce trebuiesc executate, m ăsurători, etc.. Folosirea algoritmilor de
conducere stabil esc decizii privind modul de acț ionare a celei de a doua unități și anume unitatea
operaț ional ă. Aceasta din urmă este implicată în opera țiile executate de robot, trimițând comenzi Sursă de energie
Unitate de
preluc rarea a datelor
(PC)
Unitate operațională
Spațiu de operare Sursă de informație
ROBOT
Transfer de date

către bra țele de ac ționare câ t și date referitoare la confirmarea execut ării acestora că tre unitatea
de prelucr are a informaț iilor în vederea așteptă rii de noi instruc țiuni.
În figura 1. 14, este reprezentat schematic operația de manipulare a unor piese pentru o
prelucrare ulterioara la o mașina unealta.
Figura 1. 14: Ansamblu Robot

Un robot este constituit din două module distincte: Modulul de sesizare și decizie , Modulul
operațional
Modulul de sesizare și decizie – elaborează comenzile p e baza:
 Instrucțiunilor primite de la sistemul de programare;
 Observațiilor referitoar e la mediu, furnizate de sistemul senzorial;
 Măsurătorilor efectuate asu pra stării robotului de c ătre senzorii in terni.
Modulul operațional – este format din structur ă mecanic ă și sistemul de acționare . Acesta
execut ă acțiuni asupra mediului prin transfo rmarea energiei primite de la o surs ă externă, pe baza
comenzilor primite de la sistemul de comandă.
Structura mecanic ă a unui robot este în general alcătuită din elemente rigide, legate intre
ele prin articulații , formând lanțuri cinematice – vezi figur a 1.14.
În funcție de modul de legare al corpurilor segmentelor componente, se regăsesc :
 Manipulatoare cu lanț cinematic simplu deschis;
 Roboti manipulatori cu structur ă arborescent ă;
 Roboti manipulatori cu lanț închis .
Numeroasele aplicații și funcțiun i exercitate de un robot pun în eviden ță două
caracteristici esențiale ale acestor sisteme: versatilitatea și autoadaptarea la mediu.
Versatilitatea definește capacitatea fizic ă a robotului de a realiza diverse funcții și de a
produce diverse acțiuni în cadrul unei aplicații tehnologice date. Aceast ă proprietate este strâns

legat ă de structura și capacitatea mecanic ă a robotului, ea implicând configurații mecanice cu
geometrie variabil ă a căror flexibilitate s ă acopere cerințele de operare.

Figura 1.15: Exemplu braț robot vesatil
Autoadaptarea constituie, de asemenea, o proprietate deosebit de important ă a robo ților
ce confirma gradul de "inteligen ță" al acestor sisteme. Ea definește capacitatea acestora de a lua
inițiativ ă în real izarea unor operații incomplet specificate prin programul de conducere,
proprietatea de a sesiza anumite modificări ale mediului de operare, posibilitatea de a stabili un
plan complet de operații având jalonate numai anumite faze semnificative etc..
Subans amblul descris în cadrul acestui proiect este realizat cu ajutorul unui robot model
ALMEGA AX V -133 și ca sursă de informaț ie este conectat la un PLC de model OTC – Daihen.
Figura 1. 16: Robot industrial Almega AX -V133

Robotul lucrează pe baza desenului (în format ”dxf” ce a fost exportat în prealabil din
AutoCAD ) traseului care trebuie parcurs pentru debitare, făcându -se automat conversia acestuia
în programul (”G – code”) de lucru prin intermediul programului specializat NC e xpress.
Înainte de a începe programarea la locul de muncă, este important ne familiarizăm cu
subansamblele ce urmează să fie produse. Din desenele tehnice, programatorul ar trebui să fie
capabil să planifice secvențele de prelucrare necesare pentru a produ ce aceste piese. Conceptele

vizuale trebuie să fie puse într -o documentație scrisă ca și prim pas în elaborarea par ții de
program ca în exemplul din figura 1. 17. Programul subansamblului va fi trimis la unitatea de
comandă a robotului de către calculator s au pe baza altor suporturi compatibile cu acesta.
Figura 1.17 Primii pași în producerea unui program CNC

Sistemul de coordonate dreptunghiulare este foarte important pentru operarea cu succes a
mașinilor CNC. Trebuie să se respecte anumite reguli la dim ensionarea pieselor ce urmeaz ă a fi
prelucrate de acesta . Pentru ca operațiile efectuate de CNC să fie executate corect și realizarea
subansamblului propus să fie de bună calitate trebuie să ne asigurăm că pașii de mai jos
înseamnă exact același lucru pen tru inginerul de proiectare, tehnician, pr ogramator și operatorul
mașinii :
 Se definesc suprafețele subansamblu lui din trei plan uri de referință
perpendiculare ;
 Se stabilesc planuri de referință de -a lungul suprafețelor parțiale care sunt
paralele cu axele mașinii ;
 Se va face dimensionarea subansamblului în mod clar astfel încât forma sa să
poată fi înțeleasă fără a face cal cule matematice sau presupuneri ;

 Se realizeaz ă programul astfel încât opera țiile efectuate de către CNC să poată fi
efectuate cu ușurinț ă.
Etapele de execu ție realizate de robot sunt următoarele:
a. Pornirea robotului și a programului sp ecializat NC express ;
b. Aducerea mașinii în punctul de referi nță a acesteia ;
c. Efectuarea offset -ului brațului robot – stabili rea punctului (X = 0; Y = 0)
de unde sunt măsurate în desenul de lucru, coordonatele tuturor punctelor
ce compun traseul care va fi parcurs conform desenul ui de a nsamblu;
d. Încărcarea desenului piesei de debitat – din meniul principal al
programului se va da comanda „Open” pe fișierul selectat (desenul de
ansamblu în format „dxf”) și pe ecran va apărea desenul ales. Opțional se
poate rula și comanda de simulare, caz în care se va observa pe ecran cum
are loc simularea procesului de tăiere efectuat de robot;
e. Alegerea materialului și stabilirea p arametrilor de lucru se va face cu
ajutorul ferestrei de instrumente ce va fi accesat din meniul pri ncipal –
vezi figura 1.17;
Figura 1. 18: NC express setup tool

f. Etapa de debitare – se va activa modul “AUTO” . Din acest moment, bratul
robot se va deplasa în “punctul de zero ” (offset), urmand să înceapă
debitarea.

1.6 Calculul dispozitivelor de captare a pulberilor la sursă

În urma operației de debitare efectuată de robot au rezultat bavuri ce trebuiesc
îndepărtate. Operatia de îndepartate a acestor bazuri s e nume ște debavurare și este efectuat ă de
către robotul aferent liniei de matrițare, ștanțare, debavurare. Robotul va face o mișcare liniară
de-a lungul laturilor de prelucrare a subansamblului ce a fost debitat pe supr afața periilor de
debavurare ale unui polizor – vezi figura 1.2.
Pe durata desfășurării aceste i opera ții se elimină pulberi metalice ce necesită a fi aspira te
de către un dispozitiv de captare a pulberilor la sursă.
În cele ce urmează voi face calculul dispozit ivului de aspira ție la un polizo r pendular
(figura 1.2) luând în considerație tura ția acestuia n=2000 rot/min, dimensiunea sculei de lucru
Ds=200 mm, dimensiunea unei așchii Da=200µm și greutatea specifica a particulelor
γ=250kgf/m3.
Calculul gurilor de aspira ție locală se face pe baza relațiilor stabilite prin cercetări în
laboratoare dotate cu tunele aerodinamice de mare precizie ob ținând formula de mai jos.
Formula 1 :

AxA
WWx
2
010 unde,
W0 – viteza aerului în planul gurii de aspira ție [m/s ];
Wx – viteza aerului la distan ța „x” de la gura de aspira ție, măsurat ă pe axul gurii [m/s] ;
A – aria gurii de aspira ție [m2];
x – distan ța dintre punctul considerat și gura de aspira ție măsurat ă pe axa aspira ției [m] .
Calculul vite zei tangen țiale a sculei de lucru (perie d e sârmă in cazul de fa ță):
Formula 2:
DsTnW 1
[m/s] unde,
T – period a;
n – turația mașinii de debavurare [rot/min];
Ds – dimensiunea sculei [m].
Introducem datele de intrare alese și obținem :
310 20014,36012000W
;
sm W 200

Consider ăm viteza p articulei , cel mai greu de captat , având direc ția invers ă aspira ție ca
fiind:

sm Wp22
Conform datelor de intrare, forma particul ei este cubic ă și are dimensiunile laturii :
4102aD
m
Calcul ăm volum ul particulei:
Formula 3:
HAVb
[m3] unde,
Ab – aria bazei [m2];
H – înălțimea particulei [m].
Introducem datele de intrare și obținem:
m V12108

Calcul ăm greutatea particulei:
Formula 4:
VG
[kgf] unde,
γ – greutatea specific ă a particulei [kgf/m2];
V – volumul particulei [m3].
Introducem datele de intrare și obținem:

kgf G8 121022500108
Suprafa ța opus ă aerului în care se mi șcă particula va fi aria bazei particulei și se
calculeaz ă ca mai jos:

llS [m2] unde,
l – latura particulei.

2
8 4 4104
102
102m S 
Calcul ăm energia cinetic ă a particulei cu ajutorul formulei :
Formula 5:
gWGEp
22
[kgf∙m] unde,
G – greutatea particulei [kg];
Wp – viteza particule i invers sensului de aspira ție [m/s];
G – accelera ția gravita țional ă [m/s2].

Introducem datele de intrare și obținem:

mkgf E 72
8105
8,92122102
Consider ăm dimensiunea gurii de aspira ție ca fiind de 8×600 mm și calcul ăm aria
acesteia:
Formula 6:
lLA
[m2] unde,
L – lungimea gurii de aspira ție [m];
l – lățimea gurii de aspira ție [m].
si obtinem :
2
5 3 31048
1060
108m A 

Calcul ăm valoarea forței exercitat ă asupra particulei:
Formula 7:
gWSPx
22

[kgf] unde,
P – forța exercitat ă asupra particulei [kgf];
S – suprafa ța particulei expuse curentului de aer [m2];
Wx – viteza aerului aspirat la distan ța „x” de la gura de aspira ție [m/s] ;
γ – greutatea specific ă a aerului [kgf/m2];
γ=1,20[kgf/m2].
kgfW WPx x
92 2
8104,2
8,922,1
104 

În continuare vom apela la metoda grafic ă, metod ă în care se ține cont ca fiecare gur ă de
aspira ție are în prelungire un perete plan. Consider ăm ast fel gura de aspira ție av ând lățime dubl ă
și dacă înlocuim în formula 5 vom obține:
2
5 5109621048m A 

Folosind formula 1 vom calcula viteza aerului la distan ța „x” de la gura de aspira ție:
0 210WAxAWx 

Introducem datele de intrare și obținem:

0 2 0
62
55
.9696
101010961096
WxWxWx

Tabelul 1.1: Viteze medii pe por țiuni de 10 mm
X Wx=96∙W0/(96+x2) WXmed W2
med
[mm] [m/s] [m/s] [m/s]
0 96*W 0/96 = 1*W 0 0,745W 0 0,555W2
0
10 96*W 0/(96+100) = 0,490*W 0 0,342W 0 0,132W2
0
20 96*W 0/(96+400) = 0,194*W 0 0,146W 0 0,021W2
0
30 96*W 0/(96+900) = 0,097*W 0 0,073W 0 0,005W2
0
40 96*W 0/(96+1600) = 0,049*W 0 0,043W 0 0,002W2
0
50 96*W 0/(96+2500) = 0,033*W 0 0,032W 0 0,001W2
0
60 96*W 0/(96+3600) = 0,026*W 0

În continuare calcul ăm suma vitezelor medii folosind tabelul 1.1 și obținem:
2
02716,0 W Wx

Folosin d formula 7 și valoarea vitezei medii calculată anterior , forța medie pe o diviziune va
fi:
kgfW Pm2
0 9716,0104,2

Calcul ăm energia datorat ă presiunii aerului ca fiind suma presiunilor medii înmul țită cu
lungimea de 10 mm a unei diviziuni:
Formula 8:
2
0 112
0 9 11071,1
100010716,0104,2W W E 

Pentru a calcula viteza aerului în planul gurii de aspira ție – W20 – egalăm formula 5
reprezent ând formula energiei cinetice cu formula 8 și vom obține:
2
0 11 71071,1
105W
;
sm W 5471,15000
1071,1105
711
2
0 
(teoretic )
Folosind coeficientul de intrare Ci = 0,975 și viteza de intrare obținem:
sm Wi 6,52 54 975,0
(reali)
Consumul de presiune pentru accelerarea masei de aer va fi:
gWpd22
[mmH 2O]

O mmH pd 22
1698,922,16,52
Pierderea de presiune pentru o construc ție cu ξ=0,7 va fi:
d c p h
[mmH 2O]
O mmH hc 2 118 1697,0

Pierderea totala a gurii de aer va fi:
c dhp
[mmH 2O]
O mmH hpc d 2 287 118 169

Calculam d ebitul de aer necesa r guri de aspira ție folosind rezultatul din formula 6 și
valoarea vitezei de intrare W i:
iWSD
[m3/s]
sm D3
4 5104,2526,521048

Debitul de aer pe ora :
3600D Dh
[m3/h]
hm Dh3
491 3600105,252

Cu acest calcul am reușit să aflam valoarea debitului unei guri de aspira ție a pulberilor
rezultate în urma operației de debavurare – gura de evacuare ce are o suprafață de 95*10-5 m2 –
obținând un debit de aproximativ 91 m3/h.
Pe baza datelor obținute se vor stabili pozi ția gurilor de evacuare a pulberilor și numărul
acestora în funcție de numărul de echipamente (roboț i) ce vor efectua ac este operații în paralel.

2. Evaluarea nivelului și a factorilor de risc în procesul de fabricare a
dulapurilor industriale
2.1 Măsuri generale de protecția muncii

2.2 Factori de risc identificați și evaluarea acestora

În lucră rile de special itate, securitatea angajatului în muncă este starea sistemului de
muncă care exclud e posibilitatea de accidentare și îmbolnăvire profesională .
În limbajul uzual, securitatea este definită ca faptul de a fi la adăpost de orice pericol, iar
riscul – posibilitatea de a ajunge într -o primejdie, pericol potențial2.
Aceste două noțiuni securitatea și riscul sunt noț iuni abstracte. În practică nu există un
sistem de muncă în care să nu existe pericol potențial de accidentare sau îmbolnă vire.
Sistemele pot fi caracteriz ate prin nivelul de securitate ș i niv eluri de risc. Securitatea o
putem scrie ca o funcție de risc y = f(x), unde
yx1 si putem spune că un sistem care are nivelul
de risc mai mic va fi mai sigur.
Cazul î n care factorul de risc este zero duce la identificarea unei securită ți ce tinde către
infinit, fapt ce rezultă din rel ația dintre cele două variabile, iar în cazul în care acesta tinde că tre
infinit, securitatea va tinde că tre zero:
y y 1
010 ;
. = + ∞
Figura 2.1: Reprezentarea grafică a i nterdependenț ei SECURITA TE – RISC

În practică trebuie s ă existe o limită de risc minim, pentru a se considera că sistemul este
sigur, dar ș i o limită de risc maxim, astfel încât funcționarea sistemului este imposibilă .
Într-un proces de muncă există probabilitatea să intervină un accident sau o îmbolnăvire
profesională . În literatura de s pecialitate pentru securitatea în muncă această probabilitate este
riscul.

2 Sursă: Dicționarul explicativ al limbii române, editat sub egida Academiei României + ∞
+ ∞ SECURITATE
RISC y=f(x)

Accidentele sau îmbolnă virile profesionale pot interveni î ntr-un proces de muncă la
anumite intervale și cu consecinț e diferite. În domeniul securităț ii muncii un a numit risc se poate
reprezenta ținând cont de două coordonate: gravitatea ș i probabi litatea de producere a
consecințelor conform fig urii 2.2 (dreptunghiurile F1, F2, F3).

Figura 2.2 Reprezentarea gr afică a echivalenței riscurilor caracterizate prin cupluri diferite de
gravitate – probabilitate
Pentru F1, F2, F3 putem atribui acelaș i nivel de risc. Se obține o curbă hiperbolică care
prezintă legă tura dintre gravitate ș i probabilitate.
O ast fel de c urbă prin care se face reprezentarea riscului este definită î n CEN -812/85 ca o
„curbă de acceptabilitate a riscului” – figura 2.3.

Figura 2.3 Curba de acceptabilitate a riscului
Cu ajutorul acestei curbe se poate fac e diferența î ntre r isc acceptabil ș i inacceptabil.
În grafic există doua evenimente, respectiv A si B:
A- cu consecințe grave și frecvență foarte mică ;
B- cu consecințe mai puț in grave dar cu o probabilitate mai mare de apariț ie.

Observă m că evenimentul A se află sub curba de acceptabilitate iar riscul evenimentul B
se află deasupra curbei de acceptabilitate. Deci riscul pentru evenimentul A este unul acceptabil
pe când riscul pentru evenimentul B este inacceptabil.
Evaluarea riscului , respectiv a securităț ii, se face prin parcurgerea urmă toarelor etape:
a. identificarea factorilor de risc din sistemul analizat;
b. stabilirea consecințelor acțiunii asupra victimei, ceea ce înseamnă determinarea
gravitǎții lor;
c. stabilirea probabilității de acțiune a lor asupra executantului;
d. atribuirea nivelurilor de ri sc în funcție de gravitatea și probabilitatea consecințelor acțiunii
factorilor de risc .
Pentru prima etap ă (a), se poate elabora un instrument conform modelului teoretic elaborat de
I.N.C.D.P.M. București (Anexa 2.1).
Determinarea gravității consecințelor , este foarte uș or de realizat deoarece indiferent de
factorul de risc ș i de evenimentul generator consecinț ele asupra executa ntului sunt definite prin
lege ș i grupate î n diferite categorii: incapacitate temporar ă de muncă, invaliditate, deces.
Ministerul Sănătății și Ministerul Muncii și Solidarității Sociale precizează î n criteriile
medi cale de diagnostic clinic, funcțional și de evaluare a capacității de muncă tipurile de leziuni,
localiza rea acestora în cazul accidentelor ș i bolilor profesionale conform anexei 2 .2, astfel se
poate aprecia în funcț ie de leziune, locul afectat , ce tip de consecinț a va avea.
Aceste consecințe sunt î n mai multe clase de gravitate:
 clasa 1: consecințe neglijabile (incapacitate de muncă mai mică de 3 zile);
 clasa 2: consecinț e mici (incapacitate cuprinsă între 3 – 45 zile, care necesită
tratament medical);
 clasa 3: consecințe medii (incapacitate 45 – 180 zile, tratament medical și spitalizare);
 clasa 4: consecințe mari (invaliditate gradul III):
 clasa 5: consecințe grave (inva liditate gradul II);
 clasa 6: consecințe foarte grave (invaliditate gradul I);
 clasa 7: consecințe maxime (deces).
La etapa de stabilire a probabilității de acțiune asupra executantului se ține cont de faptul
că accidentul sau boala sunt evenimente aleat orii, deci calculul probabilității de producere a
accidentelor se f ace pe bază estimativă, prin apreciere și se grupează pe intervale. Se utilizează
intervalele precizate în CEI 812/1985, obținem 5 grupe de eveni mente, care sunt ordona te astfel:
 extrem de rare: P < 10-7/h;
 foarte rare: 10-7 < P < 10-5/h;
 rare: 10-5 < P < 10-4/h;

 puțin frecvente: 10-4 < P < 10-3/h;
 frecvente: 10-3 < P < 10-2/h;
 foarte frecvente: P > 10-2/h.
Se atribuie fiecărei grupe o clasă de probabilitate de la 1 la 6 conform scalei de co tare din
Anexa 2.3.
Atribuirea nivelurilor de risc în funcție de gravitatea și probabilitatea consecințelor acțiunii
factorilor de risc (d) se face cu ajutorul scalelor din Anexa 2.3 unde asociem fiec ărui sistem de
risc un sistem de cuplu de elemente carac teristice, gravitate -probabilitate și se utilizează curba de
acceptabilitate a riscului. Celor șapte clase de gravitate le c orespund șapte niveluri de risc ș i
șapte niveluri de securitate. R elația între cele două stă ri, risc -securit ate, este invers propor țională :
– N1 – nivel minim de risc  S7 – nivel maxim de securitate;
– N2 – nivel foarte mic de risc  S6 – nivel foarte mare de securitate;
– N3 – nivel mic de risc  S5 – nivel mare de securitate;
– N4 – nivel mediu de risc  S4 – nivel mediu de securitate;
– N5 – nivel mare de risc  S3 – nivel mic de securitate;
– N6 – nivel foarte mare de risc  S2 – nivel foarte mic de securitate;
– N7 – nivel maxim de risc  S1 – nivel minim de securitate.
Luând în considerare toate combinațiile posibile putem obține o matrice Mg,p cu 7 linii
„g”, care vor reprezenta clasele de gravitate, și 6 coloane „p” ce reprezintă clasele de
probabilitate:
Mg,p =
)6,7()5,7()4,7()3,7()2,7()1,7()6,6()5,6()4,6()3,6()2,6()1,6()6,5()5,5()4,5()3,5()2,5()1,5()6,4()5,4()4,4()3,4()2,4()1,4()6,3()5,3()4,3()3,3()2,3()1,3()6,2()5,2()4,2()3,2()2,2()1,2()6,1()5,1()4,1()3,1()2,1()1,1(

7
1RRN
Formula de calcul al nivelului de risc global este următoarea:

n
1=iin
1=ii i
r
rRr
=N

unde:
Nr este nivelul de risc global pe loc de muncă;
ri – rangul factorului de risc „i”;
Ri – nivelul de risc pentru factorul de risc „i”;
n – numărul factorilor de risc identificați la locul de muncă.

Figura. 2.4. Repreze ntarea grafică a matricei cuplurilor de variabile gravitate – probabilitate
(mulțimea nivelurilor de risc): g – clasă de gravitate; p – clasă de probabilitate

Nivelul 1 – nivel minim de risc acceptabil

Figura 2.5a Trasarea curbelor nivelurilor de risc. Stabilirea punctelor prin care se trasează
curbele de nivel; curba de nivel 1 (risc minim acceptabil)

Nivelul 2 -7

Figura 1.5b Trasarea curbelor nivelurilor de risc. Trasarea curbelor pentru nivelurile 2 – 7; nivel
de risc maxim acceptabil și critic.
Nivelul de risc 1 – cuplurile g -p: (1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (1,5) (1,6) (2,1);
Nivelul de risc 2 – cuplurile g -p: (2,2) (2,3) (2,4) (3,1) (3,2) (4,1);
Nivelul de risc 3 – cuplurile g -p: (2,5) (2,6) (3,3) (3,4) (4,2) (5,1) (6,1) (7,1);
Nivelul de risc 4 – cuplurile g -p: (3,5) (3,6) (4,3) (4,4) (5,2) (5,3) (6,2) (7,2);
Nivelul de risc 5 – cuplurile g -p: (4,5) (4,6) (5,4) (5,5) (6,3) (7,3);
Nivelul de risc 6 – cuplurile g -p: (5,6) (6,4) (6,5) (7,4);
Nivelul de risc 7 – cuplurile g -p: (6,6) (7,5) (7,6).
2.3 Fișă de măsuri propuse

Pentru o evaluare concretă a unui sistem se folosesc urmă toarele sisteme de lucru:
a. Lista de iden tificare a factorilor de risc – Anexa 2.1;
b. Lista de consecințe posibile ale acțiunii factorilor de risc a supra organismului uman – Anexa
2.2;
c. Scala de cotare a gravită ții și probabilității consecințelor – Anexa 2.3;
d. Grila de evaluare a riscurilor – Anexa 2.4;
e. Scala de încadrare a nivelurilor de risc, respectiv a nivelurilor de securitate – Anexa 2.5;
f. Fișa locului de muncă – document centralizator – Anexa 2.6;
g. Fișa de mă suri propuse – Anexa 2.7.

Metoda ela borată de I.N.C.D.P.M. poate fi utilizată î n toate eta pele unui sistem de
muncă sau ale unui element al acestuia: concepția și proiectarea, realizarea fizică, constituirea și
intrarea în funcțiune, desfășurarea procesu lui de muncă.
În lucrarea de față, a m aplicat acea stă metodă pentru locul de muncă : Operator CNC din
unitatea SC ELDON SRL cu locația: Calle Bruxelles nr. 4, Parcul Industrial Graells & Llonch
Prejmer, 507165 – Prejmer, Brașov, România în fișa de evaluare a locului de muncă – Anexa 2.9
– Operator CNC 1 și fișa de mă suri propuse – Anexa 2.10 – Operator CNC 2.
2.4 Sisteme de securitate în prelucrări mecanice

2.5 Sisteme de securitate în prelucrări mecanice

3. Concluzii

Bibliografie :
[1] L. Ciobanu – Manipulatoare și roboti industriali, Editura Univ. Gh. Asachi Iași, 1994.
[2] Ivănescu M., Roboti industriali, Ed. Universitaria, Craiova, 1994
[3] Conf.univ.dr.ing. Liana Balteș – Stiinta si Ingineria Materialelor, Curs 2014 -2015
[4] Valer ia Suciu, Marcel Valeriu Suciu – Studiul Materialelor, Fair Partners, Bucuresti, 2007
[5] Steve Krar , Arthur Gill – Computer Numerical Control Programming Basics, 200 Madison
Avenue, New York, NY 10016
[6] Haas Automation – Programming Workbook , Inc.2800 Sturgis Rd. Oxnard, CA, 2000

[xx] www.ohs.ro/files/formulare/metoda%20evaluare%20incdpm.doc
1. CEN – 812: 1985 Securitatea mașinilor. Analiza modurilor de defectare și a
efectelor lor.
2. Pece, Șt. Metode de analiză apriorică a riscurilor profesionale. INID,
București, 1993.
3. Pece, Șt. Metodă de evaluare a securității muncii la nivelul micro –
sistemelor (loc de muncă). Risc și securitate în muncă,
ICSPM București, nr. 3 -4/1994 .
4. Pece, Șt.,
Dăscălescu, A. Elaborarea metodologiei de analiză a întreprinderilor din
punct de vedere al securității muncii. ICSPM București,
1993.
5. Darabont, Al., Pece, Șt.,
Dăscălescu, A. Managementul securității și sănătății în muncă. Editura
AGIR, B ucurești, vol. I – II, 2001.
6. Pece, Șt., Dăscălescu, A.
ș.a. Securitate și sănătate în muncă – Dicționar explicativ.
Editura GENICOD, București, 2001.
7. Pece, Șt. Evaluarea riscurilor în sistemul om -mașinǎ. Editura Atlas
Press, București, 2003.
8. SR EN 2 92-1: 1996 Securitatea mașinilor. Concepte de bază, principii generale
de proiectare.
9. SR EN 1050: 1996 Securitatea mașinilor. Principii pentru aprecierea riscului
10. Legea nr. 319/2006 Legea Securității și Sănătății în Muncă
[xx] https://www.academia.edu , Implementarea roboților în sisteme de producție
[xx] https://ro.wikipedia.org/wiki/Robot
[xx] www.roboticsonline.co m