Rozwiązania Pilz gwarancją bezpieczeństwa aplikacji wykorzystującej robota

Współpraca człowieka z robotem w coraz większym stopniu wymaga zastosowania nowych technologii i nowoczesnych rozwiązań. Im staje się bliższa, tym wydajniej wykonywana jest ludzka praca, ale jednocześnie większe wymagania stawia się bezpieczeństwu. W aplikacjach wykorzystujących roboty należy wziąć pod uwagę całą funkcjonalność systemu bezpieczeństwa – od czujnika, przez układ logiczny, po sterowanie napędami.

Dodaj do ulubionych źródeł w Google
Posłuchaj
00:00

W tradycyjnych aplikacjach wykorzystujących roboty przemysłowe wszystkie czynności, które wymagają ludzkich umiejętności motorycznych, są kosztowne i trudne do zautomatyzowania. Kompetencje człowieka i zalety robota (siła, wytrzymałość, prędkość) w przyszłości zostaną silniej połączone. Potrzeba do tego jednak zwiększenia wymagań dotyczących bezpieczeństwa, które są w dużej mierze określane indywidualnie przez konkretną aplikację, ale również regulowane przez normy.

Etapy tworzenia bezpiecznej aplikacji

Fakt, że stanowiska zrobotyzowane są zakwalifikowane jako maszyny w rozumieniu dyrektywy maszynowej, oznacza, że podczas wdrażania normatywnych specyfikacji każdy etap procedury oceny zgodności musi być obowiązkowo zrealizowany. Należy zaznaczyć, że sam robot uważany jest wyłącznie za maszynę nieukończoną. Dopiero w chwili, w której niezbędne narzędzie (np. chwytak) znajdzie się na swoim miejscu, robot osiąga zamierzony cel i może być traktowany jak maszyna. Integrator lub użytkownik staje się producentem maszyny i jest odpowiedzialny za czynności kontrolne związane z bezpieczeństwem, obejmujące m.in. nadanie znaku CE.

Pojawienie się cobotów oznacza w praktyce jeszcze większą niż dotąd konieczność indywidualnego przeanalizowania każdej aplikacji pod kątem bezpieczeństwa. Istotna różnica między "klasycznymi" aplikacjami wykorzystującymi roboty przemysłowe, realizowanymi na wygrodzonych stanowiskach, a aplikacjami zakładającymi stosowanie cobotów polega na tym, że w przypadku tych drugich realnym zagrożeniem stają się kolizje między maszyną i człowiekiem. Nie mogą one jednak prowadzić do powstawania żadnych obrażeń. Warunkiem zrealizowania takiej współpracy jest – z jednej strony – wyposażenie robota w bardziej niezawodne mechanizmy sterowania i inteligentne, dynamiczne czujniki, dzięki którym "czuje" on, kiedy dojdzie do kolizji. Z drugiej, konieczne staje się opracowanie na gruncie normatywnym wiarygodnych standardów bezpieczeństwa. Centralną rolę odgrywa tu specyfikacja techniczna ISO/TS 15066, która umożliwia wdrożenie bezpiecznej aplikacji HRC po przeprowadzeniu odpowiedniej walidacji.

Metody współpracy człowieka z robotem zgodnie Z EN ISO 10218-2 i TS 15066

W dokumentacji technicznej ISO/TS 15066 opisano szczegółowo cztery typy współpracy jako zasady ochrony, które intergator może zastosować przy wdrażaniu aplikacji HRC.

  • Metoda 1: monitorowanie zatrzymania.
  • Metoda 2: prowadzenie ręczne.
  • Metoda 3: monitorowanie prędkości i separacji.
  • Metoda 4: ograniczenie mocy i siły.

Certyfikowane pomiary oraz ocena sił i nacisku, działających na człowieka w kontakcie z robotem

Zgodnie ze specyfikacją techniczną ISO/TS 15066 w aplikacjach wykorzystujących współpracę człowieka z robotem (bez wygrodzeń mechanicznych) należy uwzględnić wartości progowe bólu w razie ewentualnej kolizji. Jeśli zmierzone wartości mieszczą się w zdefiniowanych wartościach granicznych, aplikacja spełnia wymagania właściwej normy. Dlatego też dla każdej aplikacji wykorzystującej cobota niezbędne jest wykonanie stosownych pomiarów.

Jest to kwestia najczęściej pomijana w przypadku integracji robota współpracującego z człowiekiem. Nawet producenci cobotów rzadko o niej wspominają. Często nie są jej świadomi również integratorzy, traktując robota zaprojektowanego do współpracy jako element sam w sobie zapewniający bezpieczeństwo.

Firma Pilz opracowała jednak własną metodykę wykonywania pomiarów ciśnienia i sił robota współpracującego – za pomocą urządzenia PRMS (Pilz Robot Measurement System). Służy ono do rejestrowania siły i nacisku cobota, które mogą występować w przypadku ewentualnych kolizji, i wykorzystywane jest podczas walidacji aplikacji HRC. Wykonane pomiary uwzględniają odpowiednie biomechaniczne właściwości ciała w tych jego obszarach, które uczestniczą w zderzeniu. Podczas oceny wyników pomiarów weryfikowana jest zgodność z tymi wartościami granicznymi.

Dla każdej aplikacji bazującej na współpracy człowieka z robotem niezbędne jest przeprowadzenie odrębnej oceny bezpieczeństwa

Podsumowanie

Wzajemna współpraca człowieka i robota w coraz większym stopniu wymaga zastosowania nowych technologii i rozwiązań gwarantujących ich bezpieczną współpracę. Praktycznie nie ma dwóch identycznych aplikacji. Bezpieczną aplikację HRC można uzyskać pod warunkiem wdrożenia koncepcji bezpieczeństwa, wykorzystującej prawidłowy wybór robota, jego funkcji bezpieczeństwa w połączeniu z inteligentnymi podzespołami oraz ze spełnieniem progów granicznych sił kolizji pomiędzy robotem a człowiekiem. Przeprowadzenie indywidualnej oceny aplikacji pod kątem bezpieczeństwa może okazać się dużym wyzwaniem dla producentów maszyn lub integratorów stanowisk zrobotyzowanych. W tego typu aplikacjach bezpieczeństwo odgrywa kluczową rolę. Wiedza i doświadczenie firmy Pilz oraz rozwiązania przeznaczone do aplikacji zrobotyzowanych pozwalają na organizację przestrzeni, w której człowiek i robot są w stanie pracować bezpiecznie obok siebie bez konieczności stosowania barier fizycznych, przy uwzględnieniu odpowiednich norm i dyrektyw.

Dzięki posiadanym kompetencjom w dziedzinie bezpieczeństwa maszyn możemy opracować projekt globalnej strategii bezpieczeństwa dla Twojej aplikacji zrobotyzowanej – od projektu, po wsparcie w procesie nadania znaku CE. Naszą ofertę usług uzupełnia bogaty program szkoleń, bazujący na praktycznych przykładach.

 

Pilz Polska
tel. 22 884 71 00
info@pilz.pl
www.pilz.pl

Więcej na www.pilz.pl
Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj AutomatykaB2B do ulubionych źródeł

Zobacz więcej w kategorii: Prezentacje firmowe
Zasilanie, aparatura nn
Seria przekładników prądowych ALO – z wbudowanym mostkiem zwarciowym
Przemysł 4.0
120 000 puszek obracanych na godzinę
Przemysł 4.0
Jak elementy sterowania ruchem firmy HIWIN umożliwiają realizację wysoce precyzyjnych procesów szlifowania soczewek optycznych
Zasilanie, aparatura nn
Jeden zasilacz do trzech napędów bram. EVER wprowadza nowe serie UZS-1F i UZS-3F
Pomiary
Elektrody pH do automatyki procesowej - wiarygodny pomiar pH jako fundament stabilnego sterowania procesem
Silniki i napędy
Nowy wymiar mobilności: elektryczne napędy Bosch Rexroth
Zobacz więcej z tagiem: Roboty
Gospodarka
Automatyzacja intralogistyki w TME - ponad 7000 paczek dziennie i zaawansowana robotyka
Gospodarka
Pentagon zleca Machina Labs pilotaż produkcji tanich dronów
Gospodarka
Universal Robots zaprezentuje platformę Gen 7 na electronica 2026

Kalkulator elektryka - kiedy potrzebujesz odpowiedzi „tu i teraz”

Instalacje, których jednym z kluczowych elementów są kable i osprzęt kablowy, projektowane są przez osoby posiadające odpowiednie uprawnienia. Powstawanie projektu jest procesem wymagającym, złożonym i często długotrwałym. Wymaga uwzględnienia wielu parametrów, warunków pracy, obowiązujących norm oraz właściwego doboru komponentów.
Zapytania ofertowe
Unikalny branżowy system komunikacji B2B Znajdź produkty i usługi, których potrzebujesz Katalog ponad 7000 firm i 60 tys. produktów