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库崎智能科技:把安全放在首位的协作机器人

发布时间:2019-06-27

协作机器人(cobots)开始被制造业接受。然而,许多人仍然担心安全问题。 确保协作机器人(cobots)本质上是安全的是一个挑战,虽各种安全标准已经通过且已稳步解决。适用安全标准的制定始于ISO 10218-1:2006(2011年更新)和ISO 10218-2:2018。第1部分仅涉及机器人(操纵器和控制器),而第2部分则涉及机器人系统/单元和应用程序。自2016年起,ISO / TS 15066:2016规定了协同工业机器人系统和工作环境的安全要求,并补充了ISO 10218 1和ISO 10218 2中对协同工业机器人操作的要求和指导。


正是这些标准使今天的企业能够创造一个环境,让协作机器人(cobots)可以与人类一起全职运营,执行合作任务,从而创造了各种专用解决方案。

协作机器人(cobots)被开发用于与人类并排安全地工作。 优傲协作机器人的英国销售经理马克·格雷说:“通过接管最费力和最具潜在危险的任务,协作机器人(cobots)可以通过腾出时间专注于更具创造性和体力要求更低的任务来改善人员的工作环境。”


来自优傲机器人的协作机器人采用了许多旨在显着降低伤害风险的安全功能,功能包括高度敏感的传感器,如果它与意外物体接触,它将立即停止所有操作.

人类与机器人合作伙伴一起工作的经典形象对于现代协作机器人来说是一个非常有限的定义。 “在适当的安全考虑下,可以使用传统上被认为是'协作环境'中的工业机器人的机器人。


协作机器人(cobots)的典型用途包括拾取和放置应用,处理不同生产步骤之间的操作,或用于机器人必须精确遵循指定轨迹的后续应用.人类和机器人的工作空间在空间和时间上都重叠,以结合机器的优势和优势 - 例如可靠性,耐力和重复精度 - 与人类的灵活性,灵活性和做出决定的能力。


即使是协作机器人(cobots)也无法自行提供安全保障。重要的是要了解没有安全的机器人,只有安全的机器人应用程序。 “安全性源于规范边界条件的相互作用,基于它的风险分析,具有相应安全功能的机器人的选择以及匹配的附加安全组件,最后来自验证,”


技术规范ISO / TS 15066'机器人和机器人设备 - 协同工业机器人'在这里发挥着关键作用,使得在适当的验证后实现安全的人机协作成为可能。该规范将四种类型的协作描述为保护原则。

•安全额定监控停止

•手动引导

•速度和分离监控

•功率和力限制

 

ISO / TS 15066的附件描述了身体模型。它提供身体每个部位的信息 - 头部,手部,手臂或腿部 - 关于相应的碰撞限制值。如果当人类遇到机器人时应用程序保持在这些限制之间,则它是合规的。这些疼痛阈值在实践中用于验证安全的人机协作,并形成实施具有“功率和力限制”的应用的基础。

 

机器人应用基本风险评估面临的巨大挑战:“人与机器的独立工作区域之间的界限已经不复存在。”除了机器人提出的危害之外,还需要考虑人的运动。 。但它们在速度,反应或另一个人的突然到来方面并不总是可以计算的。接下来的步骤 - “安全概念”和“安全设计” - 涵盖“人为因素”以及正确组件的选择。这些通常是互连的智能传感器和控制系统的组合,使得必要的动态工作过程成为可能。然后记录所选择的安全措施并在“系统集成”步骤中实施。接下来是“验证”,之后再次审查前面的步骤。

 

即插即用的安全性

许多协作机器人(cobots)被设计为在设施周围移动,因此当生产团队学习如何部署和重新部署他们的cobots时,相关的安全系统必须变得几乎“即插即用”。 SICK(英国)机械安全产品专家Martin Kidman博士说:“投资任何机器人应用都没有什么意义,只能实施一个限制你正在努力提高工作效率的安全系统。” “精心设计的安全系统将保护机器正常运行时间,最大限度地减少停止启动操作,并仔细考虑在机器人周围启用安全保护区域所需的空间。即使机器人制造商已将功能纳入设计中以降低风险,仍必须进行风险评估。“

 

任何安全等式都有两个部分 - 首先,硬件本身是否安全?其次,它的安全使用方式是什么?系统制造商和集成商需要检查机器人制造商采取的结构安全措施。他们还必须考虑可能存在的任何危险或风险,并相应地设计机器人系统。

例如,考虑为任务,工件本身或可能在工作空间内的其他机器选择的机器人工具或末端执行器的设计同样重要

EN ISO 10218详细说明了危险,并要求控制系统的安全相关部件设计符合PLd(ISO 13849)或SIL2(IEC 62061),而ISO TS 15066则专注于协作机器人的安全性。根据应用程序是用于机器人的协作,协作还是交互式使用,通常需要采用其他措施来降低风险。这些额外措施通常以传感技术和系统的形式出现,例如安全光幕或激光扫描仪,用于检测人体存在或确定人类向危险区域移动的速度及其与之的距离。

 

结论

随着制造业中协作机器人(cobots)的使用增加,人们需要记住的是协作机器人(cobots)和人之间的接触可能导致碰撞的可能性。即使使用从一开始就设计的机器人与人类协同工作,风险评估也应始终在使用协作机器人(cobots)之前完成 - 以及所有可能的应用。请记住,没有安全的机器人,只有安全的机器人应用程序。

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