上期我们说道,人与机器人之间的安全协作首先需要建立规范基础,目的是为机器人配备防护装置来保护人员,确保其成为真正的协作机器人。

 

机器人技术有多个专门标准或 C 类标准,包括:

EN ISO 10218《机器人和机器人装备 工业机器人的安全要求》分为第 1 部分(机器人)和第 2 部分(机器人系统和集成)。对应国标:GB 11291.1-2011和GB 11291.2-2013,规定了适用于机器人单元的安全要求。

EN ISO 11161 《机械安全 集成制造系统 基本要求》(GB/T 16655-2008)

ISO/TS 15066 《机器人与机器人装备 协作机器人》(GB/T 36008-2018)

 

通往符合 ISO/TS 15066 的协作工作

系统的途径(* 对应国标:GB/T 36008-2018)

 

协作机器人系统可以通过三个步骤实现:

1.使用符合 EN ISO 10218-1 标准的机器人。

2.根据 EN ISO 10218-2 的要求将机器人集成到机器人单元中,并在适当的情况下应用 EN ISO 11161。

3.按照ISO/TS 15066设计协作区域。

 

EN ISO 10218 规定了在设计机器人单元安全措施时必须考虑的区域,即最大区域、限制区域、操作区域和保护区域。此外,协作机器人也有一个协作区域,EN ISO 10218-1 和 ISO/ TS 15066 都对此进行了概述。在这一区域内,人员和机器人可以相互协作。相应的运行模式被称为 “协作运行”。

 

协作运行的具体要求

那么,根据 ISO/TS 15066 标准,作为 “协同工作系统 “的机器人单元在设计和规划方面有哪些具体要求呢?

 

一旦确定了单元布局,设计人员就应确定危险并进行风险评估。这将得出需要采取的措施,以最大限度地降低风险。ISO/TS 15066 中概述了协同工作系统允许采取的措施,并规定了相关要求。

 

核心流程:设计机器人单元的布局

设计布局是机器人协作单元风险最小化的核心流程。布局定义了包括协作区在内的上述区域,以及通往危险区域的通道。这一重要步骤必须考虑到人机界面的工程学,以及机器人任何超限运动(例如在启动紧急停止装置后)可能需要的额外空间。

 

考虑特殊危险

设计师或安全工程师的职责之一是考虑机器人的特殊危险性,并将其纳入风险评估。毕竟,将人和机器人及其工作区域分开是有充分理由的。EN ISO 10218-1 和 EN ISO 10218-2 附录 A 中的危险清单是一个有用的辅助工具,它专门针对机器人和机器人单元中的危险。

 

一个特殊的潜在危险是机器人执行高能量和高范围动作的风险,这意味着它们的运动轨迹可能难以预测。在某些情况下,还必须考虑到多个机器人在同一操作区域工作的情况。考虑到这一点,需要明确定义协作空间,同一空间(即机器人的工作区域)内的每个操作人员都必须随身携带自己的控制元件。此外,还需要用于轴和空间限制的故障安全软件,通常由机器人制造商提供。

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