当人和机器人一起安全工作时

作者:Victoria Sonnenbergr 文章来源:MM《现代制造》 点击数:349 发布时间:2019-06-21
缩写为Cobot的人机协作机器人能够毫无困难的与人类同事一同完成生产任务,因此也就要求协作机器人必须满足各种安全要求。
当人和机器人一起安全工作时

为保障人类与机器人安全的在一起工作,精心设计的安全系统就起到了非常重要的作用。协作机器人就是在没有安全护栏或者没有安全保护区域的情况下与操作者直接互动、共同合作,从事一些人类在体力和强度上无法胜任的工作。在MRK人机协作过程中,人类必须在工作的每一个步骤中都受到安全保护系统的保护。而使用人机交互的方法有许多种。

限制MRK协作机器人的功率和力量

在该系统中,利用机械的、电气的或者传感器技术的方法来限制MRK协作机器人工作时的力量大小,以保证人与协作机器人之间的安全。ISO/TS15066和ISO 10218-2等有关“工业机器人安全要求”的技术标准是限制这种力量大小的基础。这类安全保护系统可以用于任何类型的机器人,提供了很高级别的安全保护性能。例如,当操作者用手引导机器人手部工作时,机器人手部的力量大小不得超过操作者手部能够承受的力量。如果是协作机器人,它此时的功率也应受到相应的限制。

引进了协作机器人之后可以改变和重新安排企业的整个生产过程
引进了协作机器人之后可以改变和重新安排企业的整个生产过程

永久性的速度和间距监控

有着人机互动的MRK协作机器人必须配有识别系统。一旦有人接近协作机器人时,协作机器人的运动速度必须降低。当接近的人员与协作机器人之间的间距低于一定的距离时,安全保护系统立即激活,协作机器人必须马上停止运动,以便操作者的检查、监控。在这种安全保护系统的作用下人员不会受到伤害,因为机器人会停止危险半径内的一切工作。

受监控的停止工作

这种人与机器人交互时的安全保护系统是永久性监控系统的一种变型。这种安全保护系统适用于操作者要和协作机器人“共享”工作空间,但又不同时使用同一工作空间的情况。一旦操作者进入工作空间时,这种安全保护系统立即介入安全保护,可靠的停止MRK机器人的一切工作,这就避免了人员受到机器人运动的伤害了。

图1 人与机器人的合作标志着一个全新的、将彻底改变某些企业的新时代开始了
图1 人与机器人的合作标志着一个全新的、将彻底改变某些企业的新时代开始了

手动引导机器人

有些机器人可以利用操纵杆或者力矩传感器手动引导着完成一些运动。此时,允许操作者在互动过程中触摸、引导MRK协作机器人。对这种工作方式机器人安全保护系统最重要的要求就是限制机器人的力和运动速度。另外,紧急停按钮也必须设置在操作人员附近。这种方法使机器人的使用、操作更加方便,尤其是在小型和精细产品的生产制造中。机器人越大,交互过程中实施安全保护的难度也就越大。

图2 协作机器人会对许多生产过程产生长期的和持久性的影响
图2 协作机器人会对许多生产过程产生长期的和持久性的影响

人机的进一步的协作不是一件简单的事情,因为许多界限是不可逾越的。人与机器人的协作只能在一定的范围内,在不同专业人员定义的专业范围内加强协作。

由于在人与机器人的协同工作中,人始终是“较弱”和“易被伤害”的一方,因此在所有机器人研发设计过程中都必须注意上述限制力量和避免痛感的限制因素。

这虽然会减缓人机协作的发展速度,但它却保证了机器人研发过程中最高的安全性,从而也提高了企业员工对机器人的接受、认可程度。