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如何安全地將協(xié)作機(jī)器人納入工業(yè)工作場所

2512988 2022-11-25 | pdf | 313.27KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

現(xiàn)在可以使用緊湊型工業(yè)機(jī)器人，它們可以經(jīng)濟(jì)高效地集成到小型生產(chǎn)線中。它們的部分吸引力在于，此類機(jī)器人可以與人類操作員協(xié)作，以卸載重復(fù)性任務(wù)，否則這些任務(wù)會使操作員感到疲倦并導(dǎo)致錯(cuò)誤。問題在于，在移動(dòng)的機(jī)器附近工作會給人類帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)在可以使用緊湊型工業(yè)機(jī)器人，它們可以經(jīng)濟(jì)高效地集成到小型生產(chǎn)線中。它們的部分吸引力在于，此類機(jī)器人可以與人類操作員協(xié)作，以卸載重復(fù)性任務(wù)，否則這些任務(wù)會使操作員感到疲倦并導(dǎo)致錯(cuò)誤。問題在于，在移動(dòng)的機(jī)器附近工作會給人類帶來安全風(fēng)險(xiǎn)。保持協(xié)作機(jī)器人 (cobots) 安全的關(guān)鍵是仔細(xì)考慮所涉及的風(fēng)險(xiǎn)并配置機(jī)器人及其控制系統(tǒng)以減輕潛在危險(xiǎn)。幸運(yùn)的是，現(xiàn)在可以使用技術(shù)規(guī)范來幫助指導(dǎo)開發(fā)人員走上安全之路。保持協(xié)作機(jī)器人 (cobots) 安全的關(guān)鍵是仔細(xì)考慮所涉及的風(fēng)險(xiǎn)并配置機(jī)器人及其控制系統(tǒng)以減輕潛在危險(xiǎn)。幸運(yùn)的是，現(xiàn)在可以使用技術(shù)規(guī)范來幫助指導(dǎo)開發(fā)人員走上安全之路。本文著眼于將協(xié)作機(jī)器人添加到工作環(huán)境中的優(yōu)勢，并在描述最近的監(jiān)管指南并提出風(fēng)險(xiǎn)評估和緩解策略之前指出了安全問題。然后介紹了具有內(nèi)置安全機(jī)制的協(xié)作機(jī)器人，這些機(jī)制允許它們安全地添加到任何生產(chǎn)或工作流程環(huán)境中。本文著眼于將協(xié)作機(jī)器人添加到工作環(huán)境中的優(yōu)勢，并在描述最近的監(jiān)管指南并提出風(fēng)險(xiǎn)評估和緩解策略之前指出了安全問題。然后介紹了具有內(nèi)置安全機(jī)制的協(xié)作機(jī)器人，這些機(jī)制允許它們安全地添加到任何生產(chǎn)或工作流程環(huán)境中。為什么要添加協(xié)作機(jī)器人？為什么要添加協(xié)作機(jī)器人？主要制造設(shè)施中的工業(yè)機(jī)器人早已證明了它們在提高生產(chǎn)量和降低成本方面的價(jià)值。現(xiàn)在，緊湊型通用工業(yè)機(jī)器人正在為中小型生產(chǎn)帶來這樣的好處。然而，與大型機(jī)器人不同的是，緊湊型機(jī)器人旨在與人類操作員合作而不是孤立地進(jìn)行操作（圖 1）。兩者共享一個(gè)工作空間，有助于最大限度地減少機(jī)器人對寶貴生產(chǎn)車間空間的使用，并提高其成本效益。主要制造設(shè)施中的工業(yè)機(jī)器人早已證明了它們在提高生產(chǎn)量和降低成本方面的價(jià)值。現(xiàn)在，緊湊型通用工業(yè)機(jī)器人正在為中小型生產(chǎn)帶來這樣的好處。然而，與大型機(jī)器人不同的是，緊湊型機(jī)器人旨在與人類操作員合作而不是孤立地進(jìn)行操作（圖 1）。兩者共享一個(gè)工作空間，有助于最大限度地減少機(jī)器人對寶貴生產(chǎn)車間空間的使用，并提高其成本效益。圖 1：小型工業(yè)機(jī)器人旨在與人類合作而不是孤立運(yùn)作。（圖片來源：KraussMaffel/KUKA Robotics）圖 1：小型工業(yè)機(jī)器人旨在與人類合作而不是孤立運(yùn)作。（圖片來源：KraussMaffel/KUKA Robotics）與所有動(dòng)力機(jī)械一樣，如果使用不當(dāng)，這些協(xié)作機(jī)器人有可能造成傷害。因此，將協(xié)作機(jī)器人集成到生產(chǎn)線中需要仔細(xì)考慮操作員的安全問題。需要牢記的因素包括機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍和速度、它處理的材料以及操作員的交互方式和頻率。一旦理解了這些，就可以將適當(dāng)?shù)陌踩鰪?qiáng)功能納入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。與所有動(dòng)力機(jī)械一樣，如果使用不當(dāng)，這些協(xié)作機(jī)器人有可能造成傷害。因此，將協(xié)作機(jī)器人集成到生產(chǎn)線中需要仔細(xì)考慮操作員的安全問題。需要牢記的因素包括機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)范圍和速度、它處理的材料以及操作員的交互方式和頻率。一旦理解了這些，就可以將適當(dāng)?shù)陌踩鰪?qiáng)功能納入系統(tǒng)設(shè)計(jì)中。美國的 OSHA（職業(yè)安全與健康管理局）、加拿大的 CCOHS 和歐盟委員會等組織的監(jiān)管要求強(qiáng)制要求協(xié)作機(jī)器人操作安全的某些要素。例如，OSHA 29 聯(lián)邦法規(guī) (CFR) 1910 要求系統(tǒng)在維修操作期間鎖定危險(xiǎn)能源（第 147 節(jié)），并防止在操作期間發(fā)生電擊（第 333 節(jié)）。然而，此類法規(guī)旨在適用于所有形式的工業(yè)機(jī)械，不一定跟上技術(shù)發(fā)展的步伐。一般而言，針對工業(yè)機(jī)器人或特別是協(xié)作機(jī)器人的法規(guī)相對較少。美國的 OSHA（職業(yè)安全與健康管理局）、加拿大的 CCOHS 和歐盟委員會等組織的監(jiān)管要求強(qiáng)制要求協(xié)作機(jī)器人操作安全的某些要素。例如，OSHA 29 聯(lián)邦法規(guī) (CFR) 1910 要求系統(tǒng)在維修操作期間鎖定危險(xiǎn)能源（第 147 節(jié)），并防止在操作期間發(fā)生電擊（第 333 節(jié)）。然而，此類法規(guī)旨在適用于所有形式的工業(yè)機(jī)械，不一定跟上技術(shù)發(fā)展的步伐。一般而言，針對工業(yè)機(jī)器人或特別是協(xié)作機(jī)器人的法規(guī)相對較少。