機(jī)器人安全應(yīng)用(五): 合理布局
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機(jī)器人系統(tǒng)的布局
在機(jī)器人的應(yīng)用中,目標(biāo)與安全性,勞動(dòng)力成本,生產(chǎn)能力和人體工程學(xué)等息息相關(guān)。 一旦確定了系統(tǒng)類型,闡明了技術(shù)要求,明確了生產(chǎn)目標(biāo),項(xiàng)目成功最關(guān)鍵的因素之一就是高效的系統(tǒng)布局。 布局巧妙,不僅保障操作人員的安全,更能帶來生產(chǎn)力的提升;設(shè)計(jì)不合理,不但會(huì)嚴(yán)重降低生產(chǎn)效率,更會(huì)產(chǎn)生新的風(fēng)險(xiǎn)。 機(jī)器人系統(tǒng)的布局應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格設(shè)計(jì) 構(gòu)建系統(tǒng)布局的要素 構(gòu)建系統(tǒng)布局的第一步,是讓設(shè)計(jì)工程師了解空間和產(chǎn)品流程要求。 由于廠房和設(shè)施的空間往往受限,因此應(yīng)最大限度地減少系統(tǒng)的占地面積,盡可能地為操作人員分配舒適的操作空間,同時(shí)又要考慮叉車行駛,物料運(yùn)輸或緊急逃生路線等,每一個(gè)方面都至關(guān)重要。 在機(jī)器人系統(tǒng)布局設(shè)計(jì)過程中需要全面考慮以下因素: a)根據(jù)設(shè)備單元或整條產(chǎn)線,涵蓋的三維物理極限; b)工作區(qū)域,包括機(jī)器人系統(tǒng)的運(yùn)行空間,行人走道,維修清潔的路徑,設(shè)備動(dòng)力和控制系統(tǒng)的安裝通道等等; c) 手動(dòng)干預(yù)的任務(wù)需求; d) 人體工程學(xué)和人機(jī)界面; e)環(huán)境因素,包括設(shè)備排氣,焊接時(shí)產(chǎn)生的火花等; f) 工件的上下料和換型; g) 設(shè)備周邊防護(hù)的類型和狀態(tài); h)急停按鈕的分布情況; i)使能開關(guān)的位置及使用需求。 全方位了解空間和產(chǎn)品流程要求 物理防護(hù)或電敏保護(hù)裝置 機(jī)器人系統(tǒng)周邊保護(hù)措施通常使用機(jī)械防護(hù)裝置或電敏保護(hù)裝置,也可以是兩種保護(hù)措施的組合。 具體選用何種保護(hù)裝置,應(yīng)當(dāng)考慮以下幾種因素: 操作人員的作業(yè)壓力,動(dòng)作的頻繁程度; 機(jī)器人系統(tǒng)的上下料的路徑與方式; 其他周邊的外部影響(例如較多的粉塵和震動(dòng)會(huì)使電敏保護(hù)裝置誤觸發(fā)幾率增高)。 如果使用機(jī)械防護(hù)裝置,那么安全距離應(yīng)當(dāng)符合ISO 13857的要求;圍欄上使用的聯(lián)鎖防護(hù)裝置需要符合ISO 14119的要求,安全性能等級(jí)應(yīng)當(dāng)至少滿足ISO 13849-1 PLd級(jí); 如果使用電敏保護(hù)裝置,那么應(yīng)當(dāng)采用至少滿足IEC 61496-1標(biāo)準(zhǔn)Type3及以上等級(jí)的電敏保護(hù)裝置。 物理防護(hù)或電敏保護(hù)裝置 對(duì)于靜態(tài)的二維危險(xiǎn)區(qū)域監(jiān)控,皮爾磁的PSENscan激光掃描儀能覆蓋275度的掃描區(qū),可以勝任大多數(shù)的系統(tǒng)布局。 而對(duì)于更為復(fù)雜的區(qū)域劃分,皮爾磁的三維安全照相系統(tǒng)SafetyEYE則是更為現(xiàn)代化的解決方案,傳感器位于監(jiān)控區(qū)域上方,通過鳥瞰方式不間斷監(jiān)控,不再需要額外的圍欄和物理防護(hù)裝置,空間使用更加靈活。 三維安全照相系統(tǒng)SafetyEYE 越來越多的現(xiàn)代化制造系統(tǒng)開始使用機(jī)器人參與生產(chǎn)制造。隨著它們的應(yīng)用變得越來越普遍,有效的布局能夠使機(jī)器人系統(tǒng)成為強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)工具。 磨刀不誤砍柴工,了解應(yīng)用機(jī)器人安全標(biāo)準(zhǔn)中的最佳實(shí)踐,花時(shí)間正確設(shè)計(jì)布局是每一個(gè)機(jī)器人系統(tǒng)設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng)遵循的原則。