Memastikan keselamatan semasa menggunakan robot industri

Robot perindustrian tertakluk kepada peningkatan bahaya. Kes pertama kematian manusia akibat tindakan robot telah didaftarkan di sebuah kilang Jepun. Juruteknik perkhidmatan, yang berada di kawasan kerja, menyelesaikan masalah penghala dengan robot dimatikan dan menyambungkan robot ke mesin. Manipulator, bergerak pada kelajuan kira-kira 1 m / saat, menekan pengawal selia dan menghancurkannya.

Secara purata, terdapat satu kemalangan bagi setiap 100 robot industri setiap tahun. Kira-kira 3 situasi traumatik berlaku sepanjang 14 hari operasi kompleks teknologi robotik.

Penyebab utama kecederaan semasa kerja robot ialah:

• tindakan robot yang tidak dijangka dalam proses latihan dan kerjanya;
• ralat dalam pembaikan dan persediaan robot;
• kehadiran pengendali di kawasan kerja semasa operasi automatik robot;
• meletakkan panel kawalan di kawasan kerja robot;
• kerosakan atau penutupan peranti pelindung.

Kebanyakan kecederaan disebabkan oleh kerosakan peranti kawalan dan ralat pengaturcaraan.

Dalam cerpen "The Tramp" (1942), penulis fiksyen sains Amerika Isaac Asimov merumuskan tiga undang-undang untuk keselamatan robotik:

• robot itu tidak boleh membahayakan seseorang dengan tindakan atau tidak bertindaknya;
• robot mesti mematuhi arahan yang diberikan oleh orang itu, kecuali apabila perintah tersebut bercanggah dengan undang-undang pertama;
• robot mesti menjaga keselamatannya jika ia tidak bercanggah dengan undang-undang pertama dan kedua.

Terdapat tiga kemungkinan untuk hubungan langsung antara pengendali dan robot yang boleh berlaku semasa pengaturcaraan (pengajaran) dan pengendalian robot: kerja terus dengan robot, serta semasa pembaikan dan penyelenggaraannya.

Cara utama untuk memastikan keselamatan adalah untuk menghalang penampilan serentak seseorang dan bahagian robot yang bergerak pada satu titik di kawasan kerja robot. Peranti pelindung mesti menghentikan pergerakan elemen robotik di kawasan kawasan kerja di mana orang itu berada. Jika kuasa tiba-tiba padam, pergerakan pautan robot harus berhenti.

Kawasan kerja ialah ruang di mana badan kerja manipulator atau robot boleh ditempatkan. Ia bergantung pada dimensi pautan, pergerakannya dan skema kinematik manipulator. Kawasan kerja ditetapkan dalam perihalan manipulator.

Tiga peringkat zon perlindungan paling kerap ditakrifkan:

• pengesanan kehadiran pekerja di sempadan kawasan kerja stesen robotik;
• mengesan kehadiran seseorang di kawasan liputan stesen di luar dan dalam julat pergerakan robot;
• sentuhan terus dengan robot atau dekat dengan tangannya.

Di laluan robot yang digantung, jaring mesti dipasang untuk melindungi orang dan peralatan daripada kejatuhan secara tiba-tiba objek yang diangkut. Peranti pemantauan pelaksanaan program mengawal kejadian pautan robot pada titik tertentu di kawasan kerja. Ia boleh menjadi suis laluan yang dicetuskan apabila pautan melalui titik.

Peranti untuk mengawal interaksi robot dengan persekitaran mematikan pemacu pautan apabila rintangan terhadap pergerakan meningkat, contohnya, apabila salah satu pautan menyentuh halangan. Penderia tork atau penderia sentuhan digunakan untuk mengukur beban.

Pagar kawasan kerja dijalankan dengan bantuan pagar jejaring dan penghadang ringan. Pagar jaring paling kerap digunakan untuk menghalang orang ramai daripada memasuki kawasan kerja.

Walau bagaimanapun, tidak selalu mungkin untuk memagar sepenuhnya kawasan dengan robot. Jika, sebagai contoh, penghantar penerima digunakan, iaitu permukaan yang tidak berpagar, di mana orang yang tidak dibenarkan boleh memasuki kawasan kerja. Kawasan sedemikian dilindungi oleh penghalang optik (cahaya).

Penghalang cahaya ialah dirian untuk pemancar cahaya dan dirian untuk pengesan foto. Jika setiap penerima foto menerima cahaya daripada pemancar cahaya yang sepadan, maka kompleks robotik berfungsi. Kehadiran objek di antara lekapan pemancar cahaya dan lekapan pengesan foto akan menyebabkan pancaran cahaya bersilang, menyebabkan peralatan dimatikan.

Beberapa penghalang cahaya digunakan untuk melampirkan kompleks robotik pada semua sisi.

Memagar kawasan kerja dengan penghadang cahaya: 1 — peralatan teknologi, 2 — robot, 3 — pemancar cahaya, 4 — pengesan foto

Kawasan pintu masuk ke kawasan kerja diamankan dengan kunci elektrik bersama dengan sistem penguncian dan buka kunci automatik. Dengan cara ini, pengatup dilepaskan hanya apabila robot dilumpuhkan. Butang keselamatan tambahan di kawasan kerja boleh melindungi seseorang daripada pengaktifan robot yang tidak terkawal oleh orang yang tidak dibenarkan.

Sistem keselamatan biasanya ditambah dengan penggunaan lampu amaran dan siren, dan robot itu sendiri serta bahagian bergeraknya berwarna terang.

Perlindungan tambahan ialah penggunaan peranti yang mengesan kehadiran seseorang di kawasan kerja robot.

Pelbagai sistem pengesanan kehadiran manusia sedang digunakan. Sebagai contoh, ia boleh: pengesanan sinaran gelombang mikro (menggunakan kesan Doppler), pengesanan sinaran inframerah pasif dan aktif, sistem penglihatan, perubahan dalam kapasiti, tekanan, penggunaan ultrasound, dsb.

Untuk memastikan keselamatan apabila menggunakan robot industri, tempat kerja menggunakan hierarki kerja dan oleh itu tanggungjawab yang berbeza. Semua aktiviti memerlukan latihan yang sesuai. Tiga jenis pekerja diwakilkan untuk bekerja dengan robot: pengendali, pengaturcara dan jurutera penyelenggaraan, masing-masing dengan tugas dan kuasa yang berbeza.

Operator boleh menghidupkan dan mematikan pengawal robot dan memulakan robot dari panel operator. Ia dilarang sama sekali untuk memasuki kawasan kerja robot. Aktiviti ini bertujuan untuk pengaturcara dan jurutera perkhidmatan dengan latihan yang sesuai.Di samping itu, pengaturcara dan jurutera bertanggungjawab untuk pengurusan robot dan pengaturcaraan, pentauliahan dan penyelenggaraan.