ISO 14120:2015（国内等同选取 GB/T 8196-2018）是国际通用的机械安全防护装置设计尺度，覆盖固定式防护装置、活动式防护装置、可调式防护装置的设计与造作通常要求。本文从尺度主题内容、安全距离推算、资料选型、实操步骤到设计案例，进行系统性深度解读。

一、尺度概述

ISO 14120:2015 的前身是 ISO 14120:2002（GB/T 8196-2003），2015 版做了大量订正。尺度的主题定位是划定固定式和活动式防护装置的设计与造作通常要求，不针对某一种机械，而是覆盖所有必要物理隔离危险的机械设备。

合用领域：

• 固定式防护装置（焊接/螺栓固定的护栏、罩壳）
• 活动式防护装置（带铰链或滑轨的门、盖板）
• 可调式防护装置（随工件尺寸调整的护罩）

不合用领域：

• 联锁装置自身（由 ISO 14119 覆盖）
• 电敏；ぷ爸茫ü庹ぁ踩靥，由 IEC 61496 覆盖）

关键认知： ISO 14120 管的是"物理隔离的壳、罩、屏、门、护栏"，联锁逻辑和电气安全走此外尺度。

二、防护装置分类

• 固定式防护装置 — 永远固定（焊接或螺栓），只有效工具能力拆除。典型利用：焊接工作站围栏、冲压机模具罩。
• 活动式防护装置 — 可通过铰链或导轨打开，通常带联锁。典型利用：机械人为作站安全门、包装机防护门。
• 可调式防护装置 — 可手动调整开口大幼，调整后固定。典型利用：木工锯片护罩、激光切割机进料口。
• 自关关式防护装置 — 机械工作时自动关关，工作实现后打开。典型利用：自动装配机的物料出入口。

三、设计与造作通常要求

尺度第 5 章从四个维度提出了要求：

3.1 机械方面： 防护装置的设计必须基于风险评估了局。鉴别所有危险源（挤压、剪怯注切割、缠绕、卷入、冲击等），确定危险区天堑，且防护装置自身不能产生新危险。

3.2 人的成分： 尽量削减对正常操作的滋扰，便于观察和守护，思考操作者的人体尺寸。

设计准则金字塔：

• 第一准则 → 预防进入（物理隔离，最靠得住）
• 第二准则 → 限度进入（足够的安全距离）
• 第三准则 → 节造进入（联锁 + 锁定）
• 第四准则 → 警示进入（标志注明，最不成靠）

3.3 设计重点：

固定式：必须焊接或螺栓永远固定，拆除需用工具，固定系统不会因振动松脱。

活动式：尽可能与联锁装置共同使用。危险活动惯性较大的需带防护锁定——等活动齐全终场后能力开门。气动/液压储能系统需带压力开释联锁。

可调式：调整机构手动操作且自动维持在设定地位，开口尺寸始终满足安全距离要求。

3.4 资料与冲击要求：

尺度附录 A 给出了冲击测试步骤。设计时必须思考飞溅碎片能量、人员意表撞击、机械人碰撞蹊径等成分。

3.5 其他要求： 防护装置应能网络和疏导切屑、冷却液、粉尘（预防二次风险）；湿润环境需抗侵蚀处置；食品/医药行业需表表光滑、无死角、耐消毒剂。

四、安全距离——与 ISO 13857 的联动

防护装置设计中最容易犯错的就是安全距离。ISO 14120 引用 ISO 13857（国内 GB/T 23821）来划定具体数值。

预防上肢触及——四个维度：

1. 上伸触及： 危险区高度 ≥ 2700mm 时安全，特殊情况可放宽到 2500mm。

2. 越过防护结构触及：

主题逻辑：护栏越高，危险区越低，必要的水平距离越幼。1800mm 护栏可齐全隔离上方。

3. 通过开口触及：

现实利用经验： 工业围栏最常用 50×50mm 或 40×40mm 网孔。50mm 方孔对应安全距离 ≥ 700mm；40mm 方孔对应 ≥ 400mm。1800mm 高围栏 + 50mm 网孔是最常见的组合规划。

预防下肢触及： 防护装置下沿距地面不超过 180mm，地板与防护之间槽形开口最大 180mm。

五、防护装置选型步骤（实操指南）

五步选型流程：

1. 风险评估 — 鉴别危险源，确定风险等级（ISO 12100）
2. 确定防护战术 — 能用固定式？需频仍进入？进频率决定联锁还是锁定
3. 确定安全距离 — 按 ISO 13857 查距离表，确定防护高度、网孔、水平距离
4. 选择资料结构 — 按环境（湿润/侵蚀/干净）、冲击风险、可视化需要
5. 设计细节 — 紧固方式、铰链型式、联锁选型（ISO 14119）、标志警示

典型场景选型：

• 工业机械人为作站 → 固定式围栏 + 联锁门 → 焊接钢网 50×50，高 ≥ 1800mm，距危险 ≥ 700mm
• 冲压机模具区 → 固定式护罩 → 钢板 + 观察窗，开口 ≤ 6mm
• 食品加工设备 → 活动式 + 联锁 → 不锈钢 304 + 聚碳酸酯
• 自动扮装配线 → 固定围栏 + 联锁门 → 铝型材 + 亚克力，高 ≥ 1800mm

五个常见谬误：

1. 护栏高度够但忽略水平距离 — 1500mm 围栏 + 2000mm 危险区，需水平距离 ≥ 900mm
2. 用亚克力代替聚碳酸酯 — PC 抗冲击性强 10-30 倍
3. 联锁门间距过大 — 宽门应设双开门或加强铰链
4. 忽略底部间隙 — 底部间隙必须 ≤ 180mm
5. 未思考维建通路 — 需守护的部位用螺栓固定或活动式

六、尺度协同关系

ISO 14120 处于一个尺度系统中：

ISO 12100（风险评估总纲）
├── ISO 14120（防护装置设计）
│   ├── ISO 13857（安全距离）
│   ├── ISO 13854（挤压间距）
│   ├── ISO 14119（联锁装置）
│   └── ISO 14122（固定通路/平台）
├── IEC 61496（电敏；ぷ爸茫
├── ISO 13849（节造系统安全 PL）
└── IEC 62061（电气安全 SIL）

简化决策树：

能齐全固定隔离？→ 是 → 固定式防护装置

不能 → 必要进入吗？

• 偶然进入 → 活动式 + 联锁（ISO 14120 + ISO 14119）
• 频仍进入 → 电敏；ぷ爸 ± 活动式
• 物料通过 → 可调式/隧路式防护 + 安全距离

七、2015 版重要变动

1. 明确分辨"联锁"（打开即；┯"锁定"（；芰牛
2. 增长冲击测试要求（附录 A）
3. 强化固定式防护装置的固定要求——"只有效工具能力拆除"
4. 增长抗微生物要求（食品/医药行业）
5. 补充可调式防护装置的要求
6. 与 ISO 13857 引用关系越发清澈

八、设计事俘：机械人为作站围栏

以 FANUC M-20iA/35M 焊接工作站为例：

• 危险区半径 2.2m，高度 0~2800mm
• 护栏高度 1800mm → 无需水平安全距离
• 网孔 50×50mm → 安全距离 ≥ 700mm
• 底部间隙 ≤ 180mm
• 资料 Q235 热镀锌
• 滑动式联锁门，带防护锁定职能

最终参数：1800mm 高 / 50×50 网孔 / 距危险区 ≥ 700mm / 底部间隙 ≤ 180mm / Q235 热镀锌 / 滑动式联锁门。