朝陽科技大學 95 學年度第一學期「工作安全與衛生」講義 機械危害（講義編號 05） 本講義僅供授課之用
摘自<工業安全衛生，羅文基著，三民書局(第八章)部分>
李正隆 95.11.6 一、引言
大部份的工廠意外事故均由機械設備所引起，尤其機械對人體造成的傷 害往往相當嚴重，而常有使人導致殘廢的可能。因此，早在本世紀初，歐美 一些工業較發達的國家，都相繼要求機械製造廠商，對每一種機械設備的生 產均應做好安全防護（Safeguarding）的工作。隨後更有法令規定任何機械的 危險部位都需加以適當的防護，以避免因意外事故而造成無謂的傷害與損 失。
即便在今天，許多人談到工業安全時亦大多會直接想到機械危害的問 題。對一般人而言，工業安全與機械防護似乎就是兩個同義詞。何謂機械防 護？為何要做機械防護？以及如何做好機械防護？乃是本單元所要探討的主 題，包括 1.機械傷害的性質與種類；2.機械危害的部位與安全防護的目的；3.
機械安全防護的類型與防護方法。
二、一般常見的機械傷害
機械設備的種類繁多，通常可概分為：動力機械、作業機械和實用機械 三大類。其中動力機械又可分為原動機和間接動力機械，前者如：蒸汽機、
渦輪機和引擎等，後者如：電動機、液壓和氣壓機械等；作業機械則可分為 生產機械和輸送機械，各種工作母機和製造機械均可稱為生產機械，而起重 機、裝卸機、索道和各種輸送帶裝置等則屬輸送機械；至於實用機械種類更 多，舉凡工程、量度、辦公室事務和一般家庭日常生活使用的各種機械均屬 之。
由於機械類別繁多，其對人體造成的傷害亦有各種不同的型態，唯一般 作業場所常見的機械傷害不外乎：割傷和刺傷；擦傷和磨傷；撞傷、壓傷和 夾傷；切傷和剪傷；扭傷和用力過度；以及骨頭斷裂等，茲簡要分述如次：
(一)割傷和刺傷（Cutting）
係指被鋒利或尖銳的刀具及物料所割裂或刺破，乃是機械工廠作業人員 最常見的一種傷害。輕微的割傷利刺傷可能僅傷及皮膚或肌肉的表層，但嚴 重時則會深至人體的骨骼，甚至使身體的某一部位斷裂而造成殘廢，實不可 不慎。
(二)擦傷及磨傷（Tearing）
凡人體與旋轉或運動中的機件和物料接觸時，常會造成擦傷與磨傷，這
(三)壓傷、撞傷及夾傷（Crushing）
身體或其中的任何部位受到重物的壓迫、撞擊，或被夾軋在兩個運動物 體之間，均會造成某種程度的傷害。常見的如：車子將人撞傷或壓至牆上、
重物掉落打到腳上、手被齒輪或運轉中的皮帶夾傷等。嚴重的壓傷、撞傷和 夾傷，往往會使身體的某些部位永久失能或導致殘廢。
(四)切傷和剪傷（Shearing）
操作割切或剪切機械如：剪床、動力裁紙機等，可能因疏忽或使用不 當，使身體的某些部位受到傷害。機械的切傷和剪傷經常會造成手部殘廢。
(五)扭傷和用力過度（Straining）
肌肉扭傷或用力過度亦是機械操作人員經常會發生的一種傷害，通常是 因為工作人員由於估計錯誤，而希望在瞬間舉起或扳動某一機件或重物所引 起。
(六)骨頭斷裂（Breaking）
身體的某些部位往往亦會因為受到重物的強烈壓迫、撞擊或扭曲而造成 骨頭斷裂。
總之，機械傷害嚴重時將使人完全喪失工作能力，或導致部份軀體的永 久殘廢，即使較輕微的傷害，亦往往需要休息相當時日才能恢復工作。因 此，如果未能做好安全防護，常常會造成工人心理上的陰影，亦間接影響工 作的效率。
三、機械危害的部位
要做好機械的安全防護，首先必須了解機械危害的部位。一般而言，機 械經常會對人體造成傷害的部位，主要為：操作點、動力傳輸裝置、捲入 點、運動機件、以及飛屑、火花和斷裂的零件等。
(一)操作點（Point of Operation）
大部份的機械傷害都是發生在操作點。操作點又稱工作點，係指工作件 或物料與機械上的加工裝置接觸的部位，如常見的切割（Cutting）、衝壓
（Punching）、剪裁（Shearing）和彎曲（Bending）等動作均屬之，如圖 1 所示。
(二)動力傳輸裝置（Power Transmission Apparatus）
機械的動力傳輸裝置如滑輪、齒輪、鏈條和皮帶輪等亦是機械經常發生 危害的部位。雖然這些部位比操作點較易做好防護工作，但亦不可不慎。
(三)捲入點（In-running Nip Points）
凡機械設備上旋轉或相對運動的機件如：相互銜接的齒輪、緊密接觸的
滾筒、動力傳動帶、鏈條和有輪輻或輪柄的手輪與飛輪等，均會形成捲入 點。機械的捲入點不僅會直接傷害到人體的某些部位，亦極易夾進寬鬆的衣 物或其它配件，而間接地造成一些無謂的傷害，如圖 2 所示。
(四)運動的機件
旋轉（Rotating）、往復（Reciprocating）和直線運動的機件本身亦會對 人體造成傷害。尤其一些作間歇性運動的機件最為危險，因為當它們停止不 動時，常常會使人們忘記它亦是運動的機件，因此必須特別提醒注意，以免 一時疏忽而造成嚴重的傷害，如圖 3 所示。
(五)飛屑、火花和斷裂的零件
大部份加工的機械都會在操作點的部位產生飛屑或火花，有時亦會因為 加工不當而使工件或機械本身的零件斷裂，傷及附近的操作人員。當然此種 意外事故可由配帶個人的防護器具加以預防，但仍不如做好機械本身的防護 來得有效。此外，機械設備感電的部位亦會對人體造成傷害而需加以防護。
如圖 4 所示。
圖 1 機械的操作點
圖 2 機械的捲入點
圖 3 往復運動機件
圖 4 機械操作產生之飛屑
四、機械防護的目的
所謂「機械防護」（Machine Guarding）乃係針對上述機械設備可能發 生危害的部位，設置適當的安全裝置，或在其週圍採取有效的防護措施，以 減少意外事故的發生。
具體而言，機械防護的目的主要在於：
1.防止人體的任何部位與機械設備的操作點、捲入點及運動機件等可能發生 危害的部位或區域直接接觸；
2.防止人員被機械操作產生的飛屑、火花或其他可能斷裂的物料與零件擊 傷；
3.防止機械失效或電氣失效時所可能造成的傷害；
4.防止機械操作人員可能因為個人的因素如疲倦或疏忽等而導致的傷害。
除了上述直接的目的外，做好機械防護措施，亦可掃除工作人員的不安 與恐懼心理，而間接提高工作品質與生產效率。
五、機械防護的類型
機械的安全防護措施可分為：機械安全設計（Design）、機械安全防護 物 （Guards）和機械安全裝置（Devices）三種主要的類型。
(一)機械安全設計
機械設計是確保機械安全的第一個關卡。機械設計者應該具備安全的觀 念，使其設計生產的機械本身都具有相當的安全性，而不需要再讓使用者去 針對其危險部位做安全防護的工作。機械設計的理想境地是：所有的機械設 備不應讓使用者必須運用他們的經驗和技巧才能安全地工作，亦即使用者不 論其對該項機械設備的了解或熟悉程度如何，均能操作而不致發生危害。
(二)機械安全防護物
所謂「防護物」係為防止人體與機械危害的部位或危險地區直接接觸而 設置的各種障礙物（Barriers），包括護罩、柵欄、柵門和各種提醒注意的障 礙物等。
(三)機械安全裝置
為防止人體進入機械的危害部位，除了可以設置各種障礙物予以防護 外，還可利用感應、機械原理、遙控及改善進出料操作等方式的裝置，來確 保機械的安全。機械的安全裝置不外乎有如下幾項作用：
1.當人體有任何部位置於危險區或機械電氣失效時，可控制機械使其無法操 作或立即自動停止；
2.操作時限制人體的任何部位進入危險區，或將其從危險區迅速掃開或拉 回；
3.以遙控或自動進出料等方法，讓人體的任何部位不致進入危險區域；
4.配合上述防護物的使用，將人體與機械的危險部位隔離。
由於機械設計不是工業安全衛生研究的範疇，因此一般談機械防護時，
都僅就安全防護物及安全裝置兩方面加以討論。
六、機械防護的方法
機械設備的安全防護有各種不同形式，一般常見的防護方法說明如下 (一)安全防護物
1.固定全罩式（Fixed, Total Enclosure）
係將機械設備的危險部位利用蓋子或其它障礙物全部予以罩住，以避免 身體與之接觸。機械設備上的馬達、齒輪及動力傳輸裝置等大多採用此種防 護方法。如圖 5 所示。
2.固定開口式（Fixed, with Limited Access）
某些機械設備的危險部位為了進料或工作件進出的需要，防護物不能全 部密封而必須有個開口。此一開口的大小如果固定而無法隨時加以調整，即 為固定開口式的防護物。
3.固定可調整開口式（Fixed, with Adjustable Access）
上述防護物的開口，如果可根據物料和工作件的大小而隨時加以調整，
以因應實際的需要，就是所謂的「固定可調整開口式」防護物。例如木工廠 的帶鋸機、線鋸機和圓鋸機等為了鋸切各種不同厚薄的木料，通常都是採用 可調整開口式的護罩，惟前兩者大多屬於手調整而後者則多為自動調整的裝 置。如圖 6 所示。
4.動力連鎖式（EncIosure with Interlock）
此種防護物的裝置係利用電氣、機械或兩者合併的連鎖原理，當防護物 一旦被打開或取下時，機械設備本身即自動切斷電源或機械動力，而停止操 作，如圖 7 所示。動力連鎖式防護物通常都具有下列特性：
(1)防護物被打開或取下時，機械的起動機構即被鎖住而無法操作。
(2)除非危險狀況消除，否則防護物無法打開或去除，亦即當機械運轉時，防 護物即被鎖住而永遠關閉。
(3)當連鎖裝置一旦失效，機械設備即無法再起動或操作。
5.可移動柵欄（門）式（Movable Barrier Gate）
此種裝置的主要作用係當機械設備停止操作或危險狀況不存在時，柵欄
（門）即自動移開，以便利上料或卸料工作的進行，而當機械開始操作或危 險狀況出現之前，柵欄（門）又自動關閉，以隔離人體和機械危害的部位接 觸。
6.警示障礙物（Awareness Barrier）
係在機械設備危險區域的週圍或前緣，以鍊條、繩索甚或危險標示，以 提醒工作人員注意。雖然此種設置並不符合機械安全防護的標準，但仍可視 為是一種安全的防護物。
圖 5 防護罩及防護柵欄 圖 6 防護柵門
圖 8 透明防護罩
圖 9 警示障礙物
(二)安全裝置 1.感應式
在機械設備危險區的適當位置裝置感應器（Sensor），當人體的任何部 位進入危險區時，感應器即發生作用，使機械立即停止操作或無法起動。此 種裝置按其作用原理，通常可分為如下三種不同的類型：（如圖 10 至圖 12）
(1)光電感應器（Optical Sensor）;
(2)超音波感應器（Ultrasonics）；
(3)電場效應裝置（Electrical Field-effect Device）
2.機械式
藉機械連桿的拉開、掃開和拉住等作用，或以雙手控制機械起動按扭的 方式，防止操作人員的手部進入危險區的一種安全裝置。
(1)拉開裝置（Pullout Device）：係利用一個套在作業員的手腕套，來控制操 作者勿將手伸進機械危險區的一種裝置，圖 13 拉開裝置的範例。
(2)掃開裝置（Sweep Device）：藉連桿作用的裝置，當機械開始操作時即將 作業員的手從危險區中掃開。這是一種傳統式的機械安全裝置，由於可能 在掃開過程中使作業員失去平衡，甚至受傷，目前此裝置已不符合機械防 護的標準，而甚少被採用。如圖 14 所示。
(3)拉住裝置（Hold Out Device）：利用腕套拉住操作者的手，使其僅能在安 全區域活動，而永遠無法進入機械的危險區。運用此種裝置時，若需將物 料放至危險區，常需借助夾子等進料工具。圖 15 是一種拉住裝置的範 例。
(4)雙手控制裝置（Two-hand Control Devices）：操作者必須使用雙手同時按 下兩個分開的按紐，才能起動機器。如此即可避免雙手在機械操作時進入 危險區，這亦是一種常用的機械安全裝置。如圖 16 所示。
3.搖控式
遙控式安全裝置係指遠離機器的操作設計，此種設計雖然不是直接的機 械防護設施，但同樣可以避免操作人員進入危險區，方可達到防護或輔助防 護的效果。
4.操作改善式
係以改善進料和出料的方法，來防止機械作業人員的手部進入操作點而 受傷的一種安全措施。
(1)進料方法的改善：
a.以鉗、鋏等工具代替手直接進料；
b.採用半自動進料，使作業人員可以不必接觸機械的操作點；
c.採用全自動進料，使作業人員完全離開機械的操作點而僅在旁監督。
(2)出料方法的改善：
a.利用機械振動方法使物料自動流出；
b.使用壓縮空氣將物料吹出；
c.利用地心重力讓物料自然流出。
儘管遙控式和操作改善式的設計或裝置，嚴格說來並不屬於機械防護的
論。
圖 10 光電感應裝置
圖 11 形成掃描感應網的裝置 圖 12 電場感應裝置
圖 13 拉開裝置 圖 14 掃開裝置
圖 15 拉住裝置 圖 16 雙手控制裝置
