隨著工業(yè)4.0時代的到來，機器人被越來越多地用于替代傳統(tǒng)勞動力，成為增加生產(chǎn)效率和提升產(chǎn)品質量的重要方式。

腦補一下，一個自動化的工廠，機器人揮舞著手臂，快速地進行著焊接、噴涂、裝配等工藝，工作人員穿梭其中,一片忙碌的景象......您是否放心機器人的安全性？

工業(yè)機器人與普通機械的區(qū)別

工業(yè)機器人與普通機械最大的區(qū)別在于以下幾點：

l  機器人能夠在非常大的區(qū)域中進行高能量運動

l  機器人的起始運動點和其運動軌跡難以預估，特別是在切換了機器人程序之后

l  機器人的操作空間很可能與其他機器人，其他機器設備相互重疊，若機器人由于運動軌跡錯誤，很可能會造成人員傷害或是損壞其他設備

l  操作人員由于調試的需要，要求在帶電情況下進入機器人區(qū)域

正是由于機器人與傳統(tǒng)機械設備的不同，對于機器人進行風險評估和采取的安全措施也需要有所區(qū)別。針對機器人和機器人系統(tǒng)集成，國家頒布了機器人安全的強制性國家標準GB 11291.1和GB 11291.2，最晚從2014年11月1日開始實施。對于工廠中的機器人是否合規(guī)，強制性國家標準是必須的判斷依據(jù)。

安全防護方式的選擇

根據(jù)風險評估表格中的定義，確定風險降低的索引號，再從下表1確定安全防護裝置的性能和安全控制系統(tǒng)性能的最低要求。

表1  安全防護裝置性能選擇陣列表

1.   索引號R4-本類型為最低的安全防護性能，應通過行政管理手段，包括音響/視覺的警示措施和培訓來降低風險。

2.   索引號R3-安全防護至少應依靠非聯(lián)鎖的隔欄、與危險源之間的間距、安全規(guī)程、人員保護設備來降低風險，并采用索引號R4的措施進行安全防護。

3.   索引號R2-安全防護應通過防止危險進入或切斷危險的措施來達到，并采用R3和R4條款的安全防護來降低風險。

4.   索引號R1-風險的降低應通過危險的消除或確實不會產(chǎn)生相當?shù)幕蚋�大的危險的置換來完成。當不可能消除危險或置換時，應采用R2的所有條款內容和用R3及R4條款的安全防護來降低風險。

對應安全防護裝置的性能，安全控制系統(tǒng)也需要達到表1中所示的控制性能。安全控制性能主要分為以下幾個類別：

1.   簡單的安全控制系統(tǒng)性能

應采用單通道電路設計和構成簡單的安全控制系統(tǒng)，并且是可編程的。注：這種典型電路僅宜用于發(fā)信號和報警。

2.   單通道安全控制系統(tǒng)性能

單通道安全控制系統(tǒng)應以硬件為基礎，或采用用以制約機器人運行而形成限定空間的限位裝置，如：機械擋塊、極限開關、光幕、激光掃描器件等。這些部件應經(jīng)過驗證是安全的，且遵照制造商的建議使用。采用的電路設計應被證實是安全的(如單通道的電氣一機械的反向制動裝置在斷路狀態(tài)時能發(fā)出信號進行停止)。

3.   具有監(jiān)控功能的單通道安全系統(tǒng)性能

具有監(jiān)控功能的單通道安全控制系統(tǒng)應包括單通道安全控制系統(tǒng)的要求，應經(jīng)過驗證是安全的，并應在適當?shù)臅r間間隔后，進行檢查(如果可能，宜自動查明故障)。

a)  在機器人及其系統(tǒng)啟動時和在操作中每種狀態(tài)變化時，能進行安全功能的檢查。

b)  檢查時若未探測出故障則允許操作進行；若探測出有故障存在應生成一個停止信號；若運動停止后仍有危險，則應發(fā)出警告。

c)  檢查時不會引起新的危險狀態(tài)產(chǎn)生。

d)  故障跟蹤探測直到故障清除，應一直保持在安全狀態(tài)。

4.   控制可靠的安全控制系統(tǒng)的性能

控制可靠的安全控制系統(tǒng)應設計和構建成在任何單個器件發(fā)生故障時不妨礙機器人停止運動。

這種安全控制系統(tǒng)應以硬件構成，或在此基礎上使用軟件及基于固件的控制器，且包括在該系統(tǒng)等級上的自動監(jiān)控裝置。

如果...

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