Czy wiesz, że właściwa integracja robotów przemysłowych może nie tylko poprawić efektywność procesów produkcyjnych, ale przede wszystkim zapewnić bezpieczeństwo operatorom? Norma PN-EN ISO 10218-2 dostarcza szczegółowych wytycznych dotyczących projektowania, instalacji i eksploatacji zintegrowanych systemów robotycznych. Jak więc prawidłowo wdrożyć te zasady w praktyce?
Analiza ryzyka – podstawa bezpiecznej integracji
Pierwszym krokiem do bezpiecznej integracji robotów przemysłowych jest szczegółowa analiza ryzyka. Zgodnie z normą PN-EN ISO 10218-2, proces ten obejmuje:
- Identyfikację zagrożeń: W tym zagrożeń mechanicznych, elektrycznych, termicznych oraz wynikających z interakcji człowiek-robot.
- Określenie przestrzeni roboczej robota: Definiowanie strefy ograniczonej (restricted space) oraz strefy chronionej (safeguarded space).
- Wybór środków redukcji ryzyka: Zaplanowanie odpowiednich osłon, systemów zatrzymania awaryjnego czy ograniczeń ruchu.
Przykład: W obszarach, gdzie operatorzy współpracują z robotami, należy zastosować czujniki ruchu lub kurtyny świetlne, które natychmiast zatrzymują robota w przypadku wejścia człowieka do strefy zagrożenia.
Projektowanie systemu zgodnie z normą
Norma PN-EN ISO 10218-2 nakłada szczególne wymagania na projektowanie zintegrowanych systemów robotycznych. Kluczowe aspekty obejmują:
1. Strefy ruchu i ograniczniki
- Ograniczenia mechaniczne: Fizyczne bariery lub blokady zapobiegające ruchom robota poza wyznaczoną przestrzeń.
- Ograniczenia niemechaniczne: Oparte na oprogramowaniu funkcje, takie jak „safety-rated soft axis”, które umożliwiają dynamiczne zarządzanie przestrzenią roboczą.
Przykład: System monitorujący prędkość ramienia robota może dynamicznie zmniejszać jego zakres ruchu w zależności od obecności ludzi w otoczeniu.
2. Ergonomia i dostępność
Projektowanie układów robotycznych musi uwzględniać potrzeby operatorów i serwisantów:
- Stałe środki dostępu, takie jak drabiny i podesty, powinny być zgodne z normą ISO 14122.
- Wszystkie elementy wymagające serwisowania muszą być łatwo dostępne z zewnątrz strefy chronionej.
Wdrożenie systemów bezpieczeństwa
1. Zatrzymanie awaryjne i ochronne
Każdy zintegrowany system robotyczny musi być wyposażony w:
- System E-Stop: Zapewniający natychmiastowe zatrzymanie robota w sytuacji kryzysowej. Przyciski muszą być dostępne w łatwo widocznych i dostępnych miejscach.
- Zatrzymanie ochronne: Działające automatycznie w przypadku aktywacji urządzeń ochronnych, takich jak bariery świetlne czy maty bezpieczeństwa.
2. Osłony i bariery ochronne
Norma wymaga zastosowania osłon fizycznych i urządzeń ochronnych w miejscach, gdzie roboty mogą stwarzać zagrożenie:
- Osłony stałe: Fizyczne bariery, które uniemożliwiają dostęp do niebezpiecznych obszarów.
- Urządzenia elektro-czułe: Kurtyny świetlne, skanery laserowe czy maty naciskowe, które automatycznie zatrzymują robota w razie wykrycia obecności człowieka.
Przykład: W przypadku stanowisk z podawaniem materiału przez otwory w osłonach, norma wymaga zastosowania funkcji „muting”, która pozwala na przejście przedmiotu, jednocześnie zapobiegając wejściu osoby.
Tryb współpracy człowiek-robot
W systemach, gdzie roboty współpracują z ludźmi, konieczne jest wdrożenie dodatkowych środków bezpieczeństwa:
- Monitorowanie prędkości i separacji: Systemy muszą zapewnić, że robot automatycznie zmniejszy prędkość lub zatrzyma się, gdy człowiek znajdzie się w pobliżu.
- Ograniczenie siły i mocy: Norma określa maksymalne wartości, które nie mogą zostać przekroczone, aby kontakt z robotem nie powodował obrażeń.
Przykład: W trybie współpracy robot nie powinien wykonywać ruchów szybszych niż 250 mm/s, co pozwala uniknąć kolizji z człowiekiem.
Walidacja i weryfikacja systemu
Zanim system zostanie oddany do użytku, należy przeprowadzić jego dokładną walidację. Zgodnie z normą PN-EN ISO 10218-2, proces ten obejmuje:
- Testowanie funkcji bezpieczeństwa, takich jak zatrzymanie awaryjne czy ochrona dynamiczna.
- Weryfikację poprawności instalacji osłon i urządzeń ochronnych.
- Sprawdzenie zgodności systemu z dokumentacją techniczną i wynikami analizy ryzyka.
Przykład: Podczas testów należy sprawdzić, czy wszystkie urządzenia ochronne, takie jak kurtyny świetlne, działają prawidłowo i zatrzymują robota w odpowiednim czasie.
Utrzymanie i serwisowanie
Roboty przemysłowe muszą być zaprojektowane w sposób umożliwiający bezpieczne serwisowanie:
- Kontrola źródeł energii: Wszystkie źródła energii (elektryczne, hydrauliczne, pneumatyczne) muszą być wyposażone w systemy odłączania z możliwością blokady.
- Procedury awaryjne: Instrukcje użytkowania muszą zawierać szczegółowe procedury dotyczące przywracania systemu do działania po awarii.
Norma PN-EN ISO 10218-2 to kompleksowy zbiór wymagań, który umożliwia projektowanie i wdrażanie bezpiecznych systemów robotycznych. Dzięki niej możesz:
- Zminimalizować ryzyko wypadków w swoim zakładzie,
- Zwiększyć efektywność pracy robotów i ludzi,
- Zapewnić zgodność z przepisami i normami bezpieczeństwa.
Chcesz dowiedzieć się więcej? Skorzystaj z dedykowanego szkolenia o bezpiecznej integracji robotów przemysłowych, które pomoże Ci uniknąć błędów i zrealizować swoje projekty w sposób zgodny z przepisami.