工業(yè)機(jī)器人防護(hù)性能要求

       1 工業(yè)機(jī)器人與普通機(jī)械的區(qū)別

　　工業(yè)機(jī)器人與普通機(jī)械最大的區(qū)別在于以下幾點：

　　? 機(jī)器人能夠在非常大的區(qū)域中進(jìn)行高能量運(yùn)動;

　　? 機(jī)器人的起始運(yùn)動點和其運(yùn)動軌跡難以預(yù)估，特別是 在切換了機(jī)器人程序之后;

　　? 機(jī)器人的操作空間很可能與其他機(jī)器人，其他機(jī)器設(shè)備 相互重疊，若機(jī)器人由于運(yùn)動軌跡錯誤，很可能會造成人員傷 害或是損壞其他設(shè)備;

　　? 操作人員由于調(diào)試的需要，要求在帶電情況下進(jìn)入機(jī)器 人區(qū)域。

　　正是由于機(jī)器人與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備的不同，對于機(jī)器人進(jìn)行 風(fēng)險評估和采取的安全措施也需要有所區(qū)別。針對機(jī)器人和機(jī) 器人系統(tǒng)集成，國家頒布了機(jī)器人安全的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)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(jī)器人是否合規(guī)，強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)是必須的判斷依 據(jù)。

　　2 安全防護(hù)方式的選擇

　　根據(jù)風(fēng)險評估表格中的定義，確定風(fēng)險降低的索引號，再 從下表1確定安全防護(hù)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(hù)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(hù)性能，應(yīng)通過行 政管理手段，包括音響/視覺的警示措施和培訓(xùn)來降低風(fēng)險。

　　(2)索引號R3 -安全防護(hù)至少應(yīng)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(hù)設(shè)備來降低風(fēng)險，并采 用索引號R4的措施進(jìn)行安全防護(hù)。

　　(3)索引號R2 -安全防護(hù)應(yīng)通過防止危險進(jìn)入或切斷危險 的措施來達(dá)到，并采用R3和R4條款的安全防護(hù)來降低風(fēng)險。

　　(4)索引號R1 -風(fēng)險的降低應(yīng)通過危險的消除或確實不會 產(chǎn)生相當(dāng)?shù)幕蚋蟮奈ｋU的置換來完成。當(dāng)不可能消除危險或 置換時，應(yīng)采用R2的所有條款內(nèi)容和用R3及R4條款的安全防 護(hù)來降低風(fēng)險。

　　對應(yīng)安全防護(hù)裝置的性能，安全控制系統(tǒng)也需要達(dá)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(yīng)采用單通道電路設(shè)計和構(gòu)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(yīng)以硬件為基礎(chǔ)，或采用用以制約機(jī) 器人運(yùn)行而形成限定空間的限位裝置，如：機(jī)械擋塊、極限開 關(guān)、光幕、激光掃描器件等。這些部件應(yīng)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(shè)計應(yīng)被證實是安全的( 如單通道的電氣——機(jī)械的反向制動裝置在斷路狀態(tài)時能發(fā)出 信號進(jìn)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(yīng)包括單通道安全 控制系統(tǒng)的要求，應(yīng)經(jīng)過驗證是安全的，并應(yīng)在適當(dāng)?shù)臅r間間 隔后，進(jìn)行檢查(如果可能，宜自動查明故障)。

　　A.在機(jī)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(jìn)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(jìn)行;若探測出有故 障存在應(yīng)生成一個停止信號;若運(yùn)動停止后仍有危險，則應(yīng)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(yīng)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(yīng)設(shè)計和構(gòu)建成在任何單個器 件發(fā)生故障時不妨礙機(jī)器人停止運(yùn)動。

　　這種安全控制系統(tǒng)應(yīng)以硬件構(gòu)成，或在此基礎(chǔ)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。

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