Освоение стандартов коллаборативных роботов: безопасность, опасности и соответствие

Домашняя страница » Блог » Руководство по стандартам коллаборативных роботов, опасностям и соответствию

Коллаборативные роботы, или коботы, критичны для производственной продуктивности. Коботы спроектированы со встроенными функциями безопасности, чтобы они могли работать коллаборативно рядом с человеческими рабочими, но эти технологии не обеспечивают безопасность «из коробки». Скорее, комплексная, приложение-специфичная оценка рисков необходима для защиты вашего персонала и достижения соответствия.

Как ваш партнер в автоматизации, JHFOSTER предоставляет дизайн, оценку, интеграцию и сервисы поддержки, необходимые для безопасности и соответствия вашего приложения коллаборативного робота.

Как коботы безопасны?

Это новое поколение промышленных роботов считается безопаснее традиционных промышленных роботов, потому что коллаборативные роботы предлагают передовые функции безопасности, такие как датчики, камеры и программирование ПО, обнаруживающие близость объектов или людей для предотвращения аварий и травм. Передовые функции безопасности включают:

• Мониторинг безопасности остановки: Датчики внутри системы управления принуждают кобота к полной остановке, когда человек слишком близко, и перезапускают, когда сотрудник на безопасном расстоянии.
• Мониторинг скорости и разделения: Эта функция безопасности, называемая SSM, использует датчики и камеры для обнаружения близости к человеческим рабочим и командует коботу замедлиться до безопасной скорости.
• Технология ограничения мощности и силы: Эта фича, известная как PFL, контролирует и снижает силу и крутящий момент кобота для предотвращения травмы при контакте с оператором.

Пока эти функции безопасности обычно позволяют коботам размещаться в зонах, общих с человеческими операторами, без защитных ограждений или клеток, все приложение, включая интегрированное оборудование, рабочую ячейку и рабочий процесс, и аксессуары вроде end-effectors, должны быть оценены для безопасной операции. По этой причине оценка рисков всей системы автоматизации необходима для обеспечения соответствия отраслевым стандартам безопасности для роботизированных установок.

Каковы стандарты безопасности для коботов?

Несколько отраслевых стандартов безопасности применяются к установкам роботов и коботов, включая:

ISO 10218

ISO 10218 от Международной Организации по Стандартизации — самый признанный гайдлайн для безопасности промышленных роботов. Самая недавняя версия ISO 10218 охватывает требования безопасности для промышленных роботов для производителей и для промышленных робототехнических приложений.

ISO 10218 предоставляет функциональные требования безопасности с точными гайдлайнами вокруг соответствия и смягчения рисков. Интегрированные требования безопасности для коллаборативных роботов, консолидирующие ранее отдельный ISO/TS 15066, включены в ISO 10218.

Кроме того, руководство по безопасности для процедур ручной загрузки/разгрузки и инструментов end-of-arm включено из ранее отдельных технических отчетов TR 20218-1 и TR 20218-2, как и новые роботизированные классификации с соответствующими функциональными требованиями безопасности и тестовыми методологиями.

ANSI R15

Американский Национальный Институт Стандартов (ANSI) принял ISO 10218 как часть своего ANSI R15, который описывает требования безопасности для использования промышленных роботов, а также роботизированной интеграции в рабочие ячейки.

OSHA

Хотя Управление по Безопасности и Здоровью на Работе (OSHA) не имеет специфических стандартов для роботизированной промышленности или интеграции автоматизации, агентство опирается на ISO, ANSI и другие релевантные отраслевые стандарты, регулирующие оценки рисков, защиту и другие связанные опасности на рабочем месте.

Как ваш эксперт-партнер по автоматизации, JHFOSTER предоставляет соответствующую интеграцию и поддержку для вашего кобот-приложения, обеспечивая безопасность персонала и соответствие отраслевым стандартам.

Каковы основные опасности, связанные с роботами?

OSHA идентифицировала восемь основных опасностей в роботизированных приложениях, включая:

• Человеческая ошибка: Когда операторы помещают себя в опасные локации/позиции.
• Ошибки управления: Опасности в роботизированной рабочей ячейке, вызванные ошибками в ПО или железе управления.
• Несанкционированный доступ: Неавторизованный/необученный оператор, входящий в роботизированную рабочую ячейку.
• Механическая неисправность: Неожиданные механические поломки, создающие опасности.
• Давление времени: Когда спешат, рабочие могут обходить протоколы безопасности.
• Среда: Экологические факторы могут мешать роботизированной функции.
• Сбои питания/неисправности: Сбои питания или невыполнение процедур lockout/tagout могут мешать операции или высвобождать энергию, создавая электрические опасности.
• Неправильная установка: Плохо спроектированные и неправильно установленные роботизированные системы могут приводить к операционным опасностям.

По OSHA, правильный дизайн, тестирование, интеграция, операция и обслуживание роботизированного приложения могут предотвратить эти проблемы. Как ваш опытный партнер в автоматизации, JHFOSTER может помочь вам избежать этих опасностей.

4 основных типа робототехнических аварий и как их избежать

Четыре основных типа робототехнических аварий включают:

1. Аварии удара/столкновения: Когда оператор поражен роботом, end effector или материалом, обрабатываемым роботом.
2. Аварии сдавливания/зажима: Когда оператор зажат между роботом и другой поверхностью или заперт самим роботом.
3. Аварии механических частей: Неисправность частей робота или устройств безопасности, приводящая к травме.
4. Другие аварии: Летающие части, зацепление между частями станка, неисправность компонентов и т.д.

Как избежать роботизированных аварий

Большинство аварий, связанных с автоматизацией, могут быть избежаны с использованием следующих предосторожностей:

• Оценка рисков: Комплексная оценка рисков до установки робота в рабочей ячейке, а также после установки, поможет идентифицировать потенциальные риски, чтобы превентивные меры могли быть приняты.
• Proof of Concept Тестирование: Это помогает идентифицировать потенциальные опасности, которые могут не появиться в симуляциях.
• Устройства безопасности: Защита операторов от опасностей с устройствами вроде ограждений и световых штор для традиционных промышленных роботизированных ячеек, и использование передовых функций безопасности коботов может предотвратить аварии.
• Правильный дизайн, установка и интеграция: Обеспечение того, что роботизированная рабочая ячейка спроектирована, установлена и интегрирована с мыслью о соответствии безопасности, предотвратит многие опасности.
• Обучение/процедуры: Тщательное обучение операторов, техников обслуживания и других сотрудников дает осведомленность о рисках и детали по предосторожностям и процедурам безопасности.
• Обслуживание системы: Обеспечение того, что все компоненты роботизированной ячейки в хорошем рабочем порядке, предотвратит аварии, связанные с неисправностями.

Каковы некоторые правила безопасности для соблюдения при работе с коботами и роботами?

Пока защита и процедуры безопасности будут варьироваться от приложения к приложению, эти шесть правил должны помочь предотвратить аварии, связанные с роботами/коботами.

1. Всегда выполняйте комплексную оценку рисков.
2. Выполняйте физическое тестирование для валидации пределов силы робота/кобота.
3. Управляйте накопленной энергией и практикуйте процедуры lockout/tagout.
4. Правильно закрепляйте end effectors.
5. Поддерживайте беспрепятственное рабочее пространство.
6. Никогда не обходите защиту или устройства безопасности.

Создание безопасной рабочей зоны: скорость и разделение

Встроенные функции безопасности скорости и разделения — то, что дифференцирует коботов от роботов и позволяет им безопасно коллаборировать с человеческими операторами.

Какова безопасная скорость для кобота?

Отраслевой рекомендованный предел скорости для кобота в истинном коллаборативном режиме (где человеческий контакт возможен) — 250 мм/с или менее, как определено ISO/TS 15066/ISO 10218. Эта скорость позволяет ограничение силы при столкновении.

Однако комплексная оценка рисков конкретного приложения определит самую безопасную скорость. Более высокие скорости могут быть возможны, если используются фичи вроде мониторинга скорости и разделения или неколлаборативные режимы.

Какова безопасная зона вокруг робота?

Безопасная зона вокруг робота зависит от типа робота, его скорости, операционного режима и приложения, и должна быть определена во время оценки рисков.

Традиционные промышленные роботы требуют физических барьеров вроде ограждений и клеток для удержания сотрудников на безопасном расстоянии и/или датчиков устройств вроде световых штор, останавливающих операцию, когда оператор входит в зону. Комплексная оценка рисков и отраслевые стандарты предоставят информацию о том, какой тип защиты нужен для приложения.

Коллаборативные роботы обычно не требуют физических барьеров при работе в коллаборативном пространстве, которое является определенной областью, в которой кобот может безопасно операционировать, когда оснащен мониторингом скорости и разделения, безопасностью-мониторингом остановки и/или PFL технологиями. Следуя комплексной оценке рисков для приложения, кобот должен быть запрограммирован для поддержания определенной границы безопасности (программируемая виртуальная стена, опирающаяся на датчики для запуска функций безопасности кобота при нарушении границы) для обеспечения безопасной рабочей зоны.

JHFOSTER, ваш партнер в соответствующей роботизированной интеграции

Как ваш партнер в автоматизации, JHFOSTER имеет экспертизу для навигации по сложным стандартам безопасности коботов и кастом-дизайна соответствующего, надежного и безопасного решения для вашего приложения. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы повысить эффективность и обеспечить безопасность коботов.

• Президент Автоматизации Интеграции, Tavoron

  Роберт Комленович — опытный промышленный и автоматизационный руководитель с более чем 30 годами лидерства в глобальных производственных и автоматизационных организациях. Как Президент Автоматизации Интеграции в Tavoron, он ведет сегмент Автоматизации Интеграции компании, фокусируясь на стратегическом росте, операционной производительности и коллаборации через платформу. До присоединения к Tavoron, Роберт занимал исполнительные лидерские роли в автоматизации и передовых производственных компаниях, где он вел бизнес-трансформацию, расширял рыночное присутствие и драйвил прибыльный рост. Роберт также служит в Образовательном Фонде Общества Производственных Инженеров, поддерживая STEM инициативы через стипендии и эндаумент программы.

  Посмотреть все посты