Stationaere Roboter in Produktionszelle in Industriefertigung_1400x400px

生产单元和工业机器人的安全

在自动化生产环境中,安全是重中之重。通过进行系统性的风险评估、划定保护区、使用安全门锁和实施可靠的紧急停止功能,可确保人与机器安全协作。现代固定式机器人系统还具备先进的运动控制、避障和自适应抓取技术,并且越来越多地具备与人类直接协作的功能。

无论是重复性工作流程,还是繁重或有潜在危险的工艺步骤,生产单元和固定式机器人系统都必须采用适当的安全技术来保障人员安全。范围广泛,从简单的出入口控制和危险区域监控到定制组合安全解决方案。

根据与危险源的距离和相应的环境条件,使用不同的安全传感器。例如,使用安全光幕或多光束安全光栅保护出入口。对于复杂或多变的保护区域,安全激光扫描仪能够灵活地监控界定的保护区域,是理想选择。

为了确保安全功能符合标准,所使用的安全传感器需与合适的安全开关设备或安全控制器相结合。这样能够实现可靠的停机和监控功能,确保人机协作中的安全。

固定式机器人的安全要求与标准

随着工作流程的日益自动化,工作安全和个人防护的重要性与日俱增。设计安全机器和系统的基础是系统性的风险评估,即分析和评估潜在危险。

必须考虑众多法律要求、标准和法规。例如,根据 EN ISO 13855 标准,在确保安全响应时间和对危险区域提供可靠保护方面,保护装置的设计和安全距离的正确计算起着特别重要的作用。


传感器应用详解

Mehrstrahl-Sicherheitslichtschranke MLD mit Muting zur Zugangssicherung an Roboterzelle mit Materialzufuhr

1.机器人工作系统的出入口防护

要求:

在互联的机器人单元中(例如电池生产中使用的单元),通过传送系统运输组件。所有进出通道都需要出入口防护。

解决方案:

在传送线上使用 MLD 500 多光束安全光栅检测人员。可选择集成屏蔽功能,也可选择不集成屏蔽功能。通过引脚分配就可轻松完成配置。

Sicherheitslichtvorhang MLC zur Zugangssicherung mit geringem Abstand an automatischem Arbeitssystem

2.小间隙出入口防护

要求:

操作人员必须定期为机器人辅助工作系统补充材料或耗材。这要求出入口尽可能简单和安全,能够高效地为系统上料和补给,避免不必要地中断自动化流程。

解决方案:

ELC 100MLC 500 安全光幕分辨率高,占用空间极小,能够可靠地检测手指和手部。保护区域长度分别高达 3000 毫米和 1500 毫米,可针对各种安全防护要求提供灵活的解决方案。

> 详细了解安全光幕

Sicherheitsradarsensor LBK fuer Wiederanlaufschutz und Ueberwachung nicht-einsehbarer Bereiche in stationaerer Roboterzelle

3.重启保护和视觉盲区监控

要求:

为了可靠地消除危险,必须确保工作区域或隐蔽危险区域内无人,否则工艺、机器人单元或机器不得重启。

即使在苛刻的环境条件下(例如有污染物、粉尘或焊接火花),也必须始终如一地确保安全、可靠的功能和高系统可用性。

解决方案:

LBK 3D 安全雷达系统使用自由配置的保护区域,即使在严苛的环境条件下,也能可靠地监测人员存在情况。所采用的雷达技术还能够检测并区分监控区域内的静止物体。

得益于检测角度和距离区域的灵活配置,保护区域可以精确适应特定环境和应用。传感器容差较低,可确保可靠检测,同时将误报降至最低。

单个控制器可组合多达六个传感器,能够保护更大或更复杂的工厂结构,并在工业安全技术领域提供多种应用选择。


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安全和工业机器人常见问题

当安全传感器因危险或中断而停止自动化流程后,即使保护区域已清空,或仅因操作员的简单操作,该流程也不应自动重启。 

重启必须由操作员在确认危险区域已清空后,通过有意识的确认操作来启动。确认操作应在危险区域外的安全位置进行,以确保系统以受控、安全的方式重启。

对于机器或机器人单元内无法直接观察到的区域,可使用各种安全传感器进行可靠监控。根据应用和环境条件,可使用水平安全光幕、安全激光扫描仪或特别稳健的雷达传感器来实现这一目的。

尤其是雷达传感器,在恶劣的环境条件下具有明显的优势,即使存在污垢、灰尘或其他干扰因素,也能进行可靠的监测。

选择的安全传感器是否合适,在很大程度上取决于与危险区域之间的安全距离或隔离距离。如果仅需简单的人体检测,可使用多光束安全光栅。

无论使用哪种型号,安全传感器的安全输出(OSSD——输出信号切换装置)都必须通过合适的安全继电器或安全控制器进行评估。一旦发生危险,这将触发机器人系统或整个单元的安全停机。

这两种安全传感器都适用于可靠的区域监控。对于光学系统(如安全激光扫描仪),其功能可能会因阴影、污染或其他视觉因素而受到影响。

雷达系统对污染不太敏感,可以有针对性地忽略静态障碍物,在这种环境条件下具有显著更强的鲁棒性。因此,它们特别适合环境条件多变或恶劣的苛刻工业应用。