Rozwiązania z zakresu bezpieczeństwa stacji zrobotyzowanych – przykłady

Robot safety

Ciągły rozwój robotyki sprawia, że roboty przemysłowe spotkać można w coraz to nowszych aplikacjach. Z tego powodu również bezpieczeństwo robotów ulega ciągłym zmianom i usprawnieniom.

Spis treści:

Roboty przemysłowe – zastosowanie

Przemysł robotyki nieustannie się rozwija, wprowadzając roboty przemysłowe na kolejne etapy szeroko rozumianej produkcji. Podstawowym zadaniem każdego robota biorącego udział w procesie produkcyjnym jest ułatwianie pracy człowiekowi i zastępowanie go wszędzie tam, gdzie to konieczne. Mówimy tu np. o monotonnych zadaniach, wymagających jednak precyzji i powtarzalności.

Kolejną zaletą robotów jest możliwość pracowania w szkodliwym środowisku, w którym człowiek ze względu na bezpieczeństwo pracy nie może przebywać, lub może to robić tylko przez określony okres czasu. Doskonałym przykładem są tutaj roboty przemysłowe, pracujące w celach odlewniczych, w których panuje temperatura rzędu kilkuset stopni Celsjusza.

Niezależnie od tego, czy mamy do czynienia ze stanowiskiem ręcznym, zautomatyzowanym czy zrobotyzowanym, utrzymany musi zostać pewien standard bezpieczeństwa maszyn. Mowa tu przede wszystkim o odpowiednim zabezpieczeniu wszelkich elementów ruchomych, które mogą stanowić potencjalne ryzyko dla operatorów oraz osób znajdujących się w pobliżu stanowiska zrobotyzowanego.

Jeżeli chodzi o bezpieczeństwo w robotyce, to możemy wyróżnić roboty pracujące w wydzielonym dla nich obszarze, w którym nie stanowią zagrożenia dla człowieka oraz roboty współpracujące. W przypadku tych drugich operatorzy współpracują z maszynami, które wspierają ich w wykonywaniu najcięższych, najbardziej monotonnych lub wymagających największej precyzji operacji.

O ile w przypadku maszyn pracujących w wydzielonych dla nich obszarach, zapewnienie bezpieczeństwa pracy jest stosunkowo łatwe, o tyle w przypadku robotów współpracujących sprawa staje się o wiele bardziej skomplikowana, a projektant musi zastanowić się np. nad tym, jak zapewnić bezpieczeństwo obracającego się wyposażenia robota, który współpracuje z człowiekiem.

Bezpieczeństwo w robotyce a regulacje prawne

To, w jaki sposób powinno się podchodzić do projektowania stanowisk zrobotyzowanych i jak zapewnić bezpieczeństwo robotów, jest w jasny sposób określone w szeregu norm. Opisują one to, w jaki sposób wykonywać analizę ryzyka dla tego typu stanowisk oraz przy użyciu jakich środków należy je minimalizować. W unijnej dyrektywie maszynowej 2006/42/WE umieszczone zostały następujące normy:

  • PN-EN ISO 12100:2012 „Bezpieczeństwo maszyn. Ogólne zasady projektowania. Ocena ryzyka i zmniejszanie ryzyka”;
  • PN-EN ISO 10218-1:2011E „Roboty do pracy w środowisku przemysłowym. Wymagania bezpieczeństwa. Część 1: Robot”;
  • PN-EN ISO 10218-2:2011E „Roboty do pracy w środowisku przemysłowym. Wymagania bezpieczeństwa. Część 2: System robotowy i integracja”;
  • PN-EN 62061:2008 „Bezpieczeństwo maszyn. Bezpieczeństwo funkcjonalne elektrycznych, elektronicznych i elektronicznych programowalnych systemów sterowania związanych z bezpieczeństwem”;
  • PN-EN 13849-1:2008 „Bezpieczeństwo maszyn. Elementy systemów sterowania związane z bezpieczeństwem”.

Osoba przystępująca do projektowania stanowiska zrobotyzowanego powinna upewnić się, że dysponuje najnowszymi i aktualnymi wydaniami tych norm. Tylko w ten sposób standardy bezpieczeństwa w robotyce mogą zostać zachowane. Należy mieć świadomość tego, że zagrożenia generowane przez stanowisko zrobotyzowane różnią się w zależności od tego, jaki rodzaj robota wykorzystano,  jak został zainstalowany, zaprogramowany itd.

Bezpieczeństwo robotów – środki ochrony

Jakie jest 10 zasad bezpieczeństwa dotyczących projektowania stanowisk zrobotyzowanych? Ciężko powiedzieć, czy ich liczbę można ograniczyć do 10, ale poniżej przedstawiamy najważniejsze z nich. Tak jak wspomnieliśmy wcześniej, jeżeli operatorzy nie współpracują z maszynami, to robot jest umieszczony zwykle w specjalnym, odgrodzonym obszarze zwanym celą.

Całkowite wygrodzenie robota nie jest jednak zawsze możliwe. Może tak być w sytuacji, w której z celi wychodzi transporter odbierający gotowe komponenty.  Przez taki „wyłom” w ogrodzeniu do środka celi może dostać się człowiek lub włożyć do niej, którąś z kończyn. Wtedy, zgodnie z wymogami normy PN-EN ISO 12100:2012, konieczne jest zastosowanie elementów, które wykryją obecność człowieka w strefie zagrożenia i natychmiast zatrzymają maszynę. Mogą to być różnego rodzaju kurtyny świetlne.

Powszechnie stosuje się też różnego rodzaju elementy, które mają utrzymać standardy bezpieczeństwa poprzez wykrycie obecności człowieka wewnątrz celi robota. Mogą to być umieszczone na podłodze, czułe na nacisk maty oraz wszelkiego rodzaju czujniki i skanery wykrywające ruch w obszarze, w którym nie powinno go być.

Pomimo tego, że w trakcie pracy, ze względu na standardy bezpieczeństwa, dostęp do wnętrza celi musi być zablokowany, to jednak nie może być ona „szczelnie” zamknięta panelami. Każda cela musi posiadać drzwi dostępowe, które służą np. do serwisowania maszyny. Drzwi tego typu są zwykle zabezpieczone specjalnymi elektroryglami.

Dostęp do wnętrza celi może być również zabezpieczony za pomocą kluczy bezpieczeństwa, bez których żadna nieuprawniona osoba bez odpowiednich szkoleń, nie trafi do obszaru pracy robota. Czasami do odblokowania wstępu do celi korzysta się również ze specjalnej sekwencji wciskania przycisków. Bez jej znajomości dostanie się do jej wnętrza, jest niemożliwe.

Elementami bezpieczeństwa są również przyciski awaryjnego zatrzymania, które powinny być rozlokowane wewnątrz celi robota. Chronią one osobę znajdującą się aktualne w jej wnętrzu przed niekontrolowanym uruchomieniem robota przez osobę trzecią. Dodatkowymi elementami, które pozwalają utrzymać standardy bezpieczeństwa stanowiska zrobotyzowanego, są wszelkiego rodzaju alarmy dźwiękowe oraz sygnały świetlne realizowane za pomocą lampek i kolumn sygnalizacyjnych.

Standardy bezpieczeństwa w robotyce – podsumowanie

Reasumując, biorąc pod uwagę to, z jakimi prędkościami pracują roboty przemysłowe, oraz jak ciężkie jest czasami ich oprzyrządowanie, niezwykle ważne staje się odpowiednie zabezpieczenie stacji zrobotyzowanych w taki sposób, by roboty nie stanowiły zagrożenia dla współpracujących z nimi operatorów lub pracowników przebywających w tym samym pomieszczeniu.

Standardy bezpieczeństwa, które muszą zostać zachowane przy projektowaniu stacji zrobotyzowanych, są dokładnie opisane w unijnej dyrektywie maszynowej 2006/42/WE oraz zawartych w niej normach.

Jeżeli interesuje Cię zakup lub modernizacja stacji zrobotyzowanej, to zapraszamy Cię do skontaktowania się z firmą Unilogo. Na naszej stronie internetowej znajdziesz specjalny formularz kontaktowy, za pomocą którego, możesz skontaktować się z naszymi specjalistami, którzy z pewnością odpowiedzą na wszystkie Twoje pytania i pomogą w wyborze najlepszego rozwiązania.