Обезбеђивање безбедности при коришћењу индустријских робота

Индустријски робот је подложан повећаној опасности. У једној јапанској фабрици регистрован је први случај људске смрти од дејства робота. Сервисни техничар, који је био у радном простору, отклонио је квар рутера са искљученим роботом и спојио робота на машину. Манипулатор је, крећући се брзином од око 1 м / сец, притиснуо регулатор и здробио га.

У просеку се догоди једна незгода на 100 индустријских робота годишње. Током 14 дана рада роботског технолошког комплекса дешавају се отприлике 3 трауматске ситуације.

Главни узроци повреда током рада робота су:

• неочекиване акције робота у процесу његове обуке и рада;
• грешке у поправци и подешавању робота;
• присуство оператера у радном простору током аутоматског рада робота;
• постављање контролне табле у радни простор робота;
• квар или искључење заштитних уређаја.

Већина повреда је узрокована неисправностима управљачког уређаја и грешкама у програмирању.

Амерички писац научне фантастике Исак Асимов је у приповеци „Кутња“ (1942) формулисао три закона о безбедности роботике:

• робот не сме својим радњама или нечињењем да нашкоди особи;
• робот мора да се повинује командама које му даје особа, осим када су те команде у супротности са првим законом;
• робот мора да води рачуна о својој безбедности ако није у супротности са првим и другим законом.

Постоје три могућности директног контакта између оператера и робота који се могу одвијати током програмирања (наставе) и рада робота: директан рад са роботом, као и током његовог поправке и одржавања.

Главно средство обезбеђивања безбедности је спречавање истовременог појављивања особе и покретних делова робота у једном тренутку у радном простору робота. Заштитни уређаји морају зауставити кретање роботских елемената у оним деловима радног простора у којима се особа налази. Ако струја изненада нестане, кретање роботских карика би требало да престане.

Радни простор је простор у коме се може налазити радно тело манипулатора или робота. Зависи од димензија карика, њиховог кретања и кинематичке шеме манипулатора. Радно подручје је постављено у опису манипулатора.

Најчешће се дефинишу три нивоа заштитних зона:

• откривање присуства запосленог на граници радног подручја роботске станице;
• откривање присуства особе у зони покривености станице изван и унутар домета кретања робота;
• директан контакт са роботом или близу његове руке.

На путу висећег робота морају се поставити мреже за заштиту људи и опреме од изненадног пада транспортованих предмета. Уређаји за праћење извршавања програма контролишу појаву роботских веза на одређеним тачкама у радном подручју. Они могу бити прекидачи путање који се активирају када веза пролази кроз тачку.

Уређаји за контролу интеракције робота са околином искључују погоне везе када се отпор кретању повећа, на пример, када једна од карика додирне препреку. За мерење оптерећења користе се сензори обртног момента или тактилни сензори.

Ограђивање радног простора врши се уз помоћ мрежастих ограда и светлосних баријера. Мрежне ограде се најчешће користе за спречавање уласка људи у радни простор.

Међутим, роботом није увек могуће потпуно оградити простор. Ако се користе, на пример, пријемни транспортери, односно површине које нису ограђене, преко којих неовлашћена лица могу ући у радни простор. Таква подручја су заштићена оптичким (светлосним) баријерама.

Светлосна баријера је постоље за емитере светлости и постоље за фотодетекторе.Ако сваки фотопријемник прима светлост од одговарајућег емитера светлости онда роботски комплекс функционише. Присуство објекта између носача емитера светлости и носача фотодетектора ће проузроковати укрштање светлосног снопа, што ће довести до искључивања опреме.

Неколико светлосних баријера се користи за затварање роботског комплекса са свих страна.

Ограђивање радног простора светлосним баријерама: 1 — технолошка опрема, 2 — робот, 3 — емитер светлости, 4 — фото детектор

Улази у радни простор су осигурани електричним бравама заједно са системом за аутоматско закључавање и откључавање. На овај начин се затварач отпушта само када је робот онемогућен.Додатна сигурносна дугмад у радном простору могу заштитити особу од неконтролисаног активирања робота од стране неовлашћених особа.

Сигурносни систем је обично допуњен употребом светла упозорења и сирена, а сам робот и његови покретни делови су јарких боја.

Додатна заштита је употреба уређаја који детектују присуство особе у радном простору робота.

Тренутно се користе различити системи за детекцију присуства људи. На пример, то може бити: детекција микроталасног зрачења (помоћу Доплеровог ефекта), детекција пасивног и активног инфрацрвеног зрачења, системи вида, промена капацитивности, притиска, употреба ултразвука итд.

Да би се обезбедила безбедност при коришћењу индустријских робота, радна места користе хијерархију посла и стога различите одговорности. Све активности захтевају одговарајућу обуку. Три типа запослених су делегирани за рад са роботом: оператери, програмери и инжењери одржавања, сваки са различитим задацима и овлашћењима.

Оператер може укључити и искључити роботски контролер и покренути робота са оператерске табле. Строго је забрањен улазак у радни простор робота. Ова активност је намењена програмерима и сервисерима са одговарајућом обуком.Поред тога, програмер и инжењер су одговорни за управљање и програмирање робота, пуштање у рад и одржавање.