Jak ověřit limity výkonu a síly dle normy ISO/TS 15066 (2026)

Podle Redakční tým EVST · Poslední aktualizace: 23. července 2026

Ověřování limitů výkonu a síly za ISO / TS 15066 Znamená to fyzické měření přechodné a kvazi-statické kontaktní síly a tlaku na skutečném koncovém efektoru a obrobku při skutečné provozní rychlosti a porovnání naměřených hodnot s limity oblastí těla v biomechanických tabulkách normy. Vlastní certifikace kolaborativního robota toto nepokrývá. Měření musí probíhat na hotové buňce, nikoli na holém rameni.

Tento článek je návodem k měření. Samotnou revizi z roku 2025 naleznete v naší Průvodce normami pro kolaborativní bezpečnost ISO 10218/TS 15066pro koho je vlastníkem posouzení rizik na úrovni buňky v rámci ISO 10218-2: 2025, Viz náš průvodce integrací buněkToto navazuje na oba případy, v bodě, kdy posouzení rizik uvádí, že platí omezení moci a síly a někdo to musí dokázat.

Proč číslo datového listu není ověřené číslo

Výrobci robotů zveřejňují údaje o síle a rychlosti pro holé rameno pohybující se ve volném prostoru. Tato čísla popisují robota, nikoli buňku. Jakmile je přidáno chapadlo, upínací přípravek a obrobek, geometrie kontaktu se zcela změní: tupý prst chapadla sevřený na zaobleném dílu rozprostírá sílu na širokou plochu, zatímco stejný chapadlo držící díl s ostrou hranou nebo vyčnívajícím spojovacím prvkem koncentruje stejnou sílu do zlomku kontaktní plochy a biomechanické limity ve skutečnosti omezují tlak, nikoli samotnou sílu.

Podle normy ISO/TS 15066 je omezení výkonu a síly definováno v bodě kontaktu mezi robotickým systémem a osobou, což pro tento účel zahrnuje nástroj a obrobek jako součást robotického systému. Buňku lze vytvořit kolem robota, který je sám o sobě plně kompatibilní, a přesto po připojení skutečného nástroje nesplňuje požadavky na omezení výkonu a síly, protože norma nikdy netestovala robota izolovaně. Vždy testovala kontakt.

Přechodný a kvazi-statický kontakt jsou dvě různá měření

Norma ISO/TS 15066 rozděluje kontakt do dvou kategorií a validace, která kontroluje pouze jednu z nich, je neúplná. Přechodný kontakt zahrnuje krátkodobý náraz, například když pohybující se robot narazí na osobu dříve, než jakákoli bezpečnostní funkce stihne reagovat; kvazistatický kontakt zahrnuje osobu uvězněnou nebo sevřenou mezi robotem a pevným povrchem, kde síla narůstá a drží, spíše než aby se zvyšovala a uvolňovala. Limity pro tyto dvě kategorie se liší, protože mechanismus zranění je odlišný, a nástroj, který projde testem přechodného nárazu, může stále neprojít testem sevření, pokud může přitisknout ruku k okraji přípravku.

V praxi musí validační plán před zahájením měření identifikovat, kde se v rozvržení buňky může věrohodně vyskytnout každý typ kontaktu. Přechodný kontakt se kontroluje podél přibližovacích a ústupových cest robota. Kvazistatický kontakt se kontroluje v každém místě, kde nástroj, obrobek nebo upínací přípravek může uzavřít mezeru proti ruce, paži nebo tělu osoby, protože právě tam dochází k upínání a tato místa si inženýr na výkresu jen zřídka všimne jako první.

Čtení hranic oblastí těla bez hádání čísel

Příloha A normy ISO/TS 15066 uvádí v tabulce přípustné hodnoty přechodné a kvazistatické kontaktní síly a tlaku v souboru definovaných oblastí těla, od lebky a obličeje dolů až po dolní končetiny a chodidla, a přípustné hodnoty se liší podle oblasti těla, protože citlivost tkání se liší podle oblasti těla. Číslo, které je přijatelné pro kontakt na předloktí, může být na špičce prstu nebo obličeji výrazně nad limitem, a proto jediné nastavení „bezpečné rychlosti“ nemůže nahradit měření ve skutečném bodě kontaktu, který bylo zjištěno při posouzení rizika.

Praktickým důsledkem je, že oblast musí být vybrána tak, aby odpovídala skutečné buňce, nikoli té nejvhodnější pro testování. Pokud je ruka operátora pravděpodobným kontaktním bodem během zatěžování dílu, rozhodující jsou limity ruky a prstu. Pokud by osoba mohla být zasažena do trupu při procházení kolem kyvného přípravku, rozhodující jsou limity trupu a nejedná se o stejná čísla. Čtení nesprávného řádku tabulky vede k validaci, která vypadá rigorózně a nedokazuje nic o skutečném riziku.

Měřicí nástroj: Co vlastně dělá siloměr a tlakoměr

Norma ISO/TS 15066 popisuje měření pomocí pružinového měřicího zařízení pro kontaktní sílu a tlak, umístěného v místě a orientaci určené posouzením rizik, přičemž robot provádí pohyb, který v daném bodě vytváří nejhorší možný kontakt. Zařízení měří maximální sílu během události a v kombinaci se známou kontaktní plochou povrchu nástroje nebo upínacího přípravku tlak v daném kontaktu. Obě hodnoty se porovnávají s limitem pro testovanou oblast tělesa a obě musí limit překročit nezávisle, protože kontakt může přenášet sílu a přesto selhat při tlaku, pokud je kontaktní plocha malá.

Týmy pro uvedení do provozu někdy nahrazují hrubý výpočet s použitím jmenovité síly robota namísto fyzického měření. Tento přístup zcela nezohledňuje geometrii nástroje a důsledně vede k optimistickým číslům, protože výpočet předpokládá rovnoměrný kontakt a skutečný chapadlo nebo upínací přípravek jej zřídka nabízí. Podle struktury samotné normy ISO/TS 15066 může výpočet podpořit posouzení rizik, ale vlastní cestou normy k dosažení souladu je měření v hotové buňce a fyzický odečet je to, co notifikovaná osoba nebo bezpečnostní technik zákazníka očekává v souboru.

Praktická měřicí sekvence pro skutečný nástroj a obrobek

Sekvence, která obstojí při kontrole, začíná seznamem pravděpodobných kontaktních míst z posouzení rizik, nikoli nástrojem, který je v daný den namontován. Každé místo je testováno při skutečné výrobní rychlosti a užitečném zatížení robota s použitím skutečného nástroje na konci ramene a skutečného výrobního dílu, protože lehčí testovaný díl mění efektivní hmotnost při kontaktu a pomalejší testovací rychlost podceňuje přechodný náraz. Měřidlo se umístí do identifikovaného bodu, provede se pohyb a před přechodem na další místo se zaznamenají maximální hodnoty síly a tlaku oproti limitu oblasti těla pro dané místo.

Každé místo, které selže, dostane po změně druhý průchod, ať už se jedná o měkčí povrch nástroje, zaoblenou hranu upínacího přípravku, sníženou rychlost přiblížení nebo změnu polohy kontaktního bodu, a opakovaný test používá stejnou metodu jako původní test, takže hodnoty před a po jsou srovnatelné. V tomto kroku náš tým pro uvedení do provozu tráví nejvíce času na nové kolaborativní buňce, protože revize upínacího přípravku, která na výkresu vypadá triviálně, často změní geometrii kontaktu natolik, že se měření posune z průchodu na selhání, a jediný způsob, jak to zjistit, je znovu změřit, spíše než předpokládat.

Kde skutečné buňky běžně selhávají při svém prvním měření

Stejná hrstka konstrukčních voleb se opakovaně objevuje v buňkách, které neprojdou prvním testem omezení výkonu a síly. Ostré prsty chapadla nebo odkryté hlavy upevňovacích prvků koncentrují sílu do malé kontaktní plochy a tlačí tlak za hranici limitu, i když je celková síla v povoleném rozsahu. Pevné upínací přípravky bez poddajnosti vytvářejí tvrdý kvazi-statický upínací bod, kterému by se měkčí nebo pružně zatížený upínací přípravek vyhnul. Rychlost přiblížení nastavená pro průchodnost, nikoli pro nejhorší možný scénář kontaktu, tlačí přechodnou sílu nad limit přesně v okamžiku, kdy by se v budově mohla nacházet osoba. Obrobky s otřepy, otřepy nebo vyčnívajícími prvky mění efektivní geometrii kontaktu oproti předpokladům CAD modelu použitého k návrhu buňky.

Žádný z těchto problémů se netýká robotů a žádný z nich nevyžaduje opuštění omezování výkonu a síly jako ochranné metody. Vyžadují výměnu nástroje, upínacího přípravku nebo rychlostního profilu v konkrétním místě, kde došlo k selhání, a následné opětovné měření v tomto místě. Buňka, která neprojde měřením při prvním průchodu, je normálním výsledkem skutečného měření, nikoli známkou toho, že kolaborativní přístup byl pro danou aplikaci nesprávný.

Dokumentace validace technického souboru

Měření, které není zapsáno, neexistuje pro účely shody s předpisy. Záznam, který bude bezpečnostní technik zákazníka nebo notifikovaná osoba očekávat, zahrnuje testovanou oblast těla a důvod jejího výběru, nástroj, obrobek, rychlost a užitečné zatížení použité během zkoušky, zaznamenané maximální síly a tlaku v každém kontaktním bodě, mezní hodnoty použité pro srovnání a jejich zdroj a uspořádání pro jakékoli místo, které selhalo při prvním průchodu, spolu s výsledkem opakovaného testu po opravě. Tento záznam se stává součástí vlastní technické dokumentace buňky, odděleně od vlastního prohlášení výrobce robota, protože certifikována je hotová buňka, nikoli její součást.

Týmy pro uvedení do provozu společnosti EVST s touto dokumentací zacházejí jako s výstupem s vlastním krokem schválení, který je vytvořen během akceptačních zkoušek, a nikoli následně rekonstruován z paměti, protože ověřovací záznam sestavený dodatečně je obtížné obhájit, pokud se bezpečnostní technik později zeptá, která konkrétní revize přípravku byla testována. Terénní technici, kteří tuto práci provádějí v různých závodech a regulačních prostředích, mají tendenci standardizovat formát záznamu včas, protože konzistentní šablona je to, co dělá auditovatelným zavádění více buněk, spíše než sada jednorázových zpráv.

Proč je to v nebezpečném a velkoobjemovém prostředí obtížnější

Validace omezení výkonu a síly není jednorázový úkol, který se hladce přenáší mezi aplikacemi. Buňka postavená pro generální montáž a později přepracovaná pro jinou řadu dílů musí být znovu změřena, protože nový nástroj a obrobek mění geometrii kontaktu, kterou původní test pokrýval. Kolaborativní aplikace v nevýbušném prostředí přidávají další vrstvu, protože kryty a proplachovací systémy s certifikací ATEX nebo IECEx mění hmotnost nástroje a tuhost povrchu v přesných kontaktních bodech, které validace měří, a certifikace pokrývající riziko vznícení neříká nic o kontaktní síle. Velkoobjemové automobilové linky postavené podle procesní disciplíny IATF16949 stále vyžadují stejné fyzické měření na dokončené stanici; dokumentovaný systém kvality řídí, jak konzistentně je test prováděn, nikoli to, zda vyhovují podkladové hodnoty síly a tlaku.

I zde je globální dopad terénních inženýrů důležitější, než se zdá na papíře. Dodavatel s techniky pouze v jednom regionu má potíže s opakováním tohoto měření konzistentně napříč závody v různých zemích, zatímco síť dostatečně velká na to, aby na každé pracoviště vyslala vyškoleného technika se stejným měřidlem a stejnou metodou, umožňuje porovnat záznamy o validaci v rámci celého zavádění, a nezávisí na tom, kdo je náhodou k dispozici lokálně.

Jak se omezování výkonu a síly srovnává s jinými metodami spolupráce

Omezení výkonu a síly je jednou ze čtyř metod, které norma ISO/TS 15066 uznává pro kolaborativní provoz, a je jedinou metodou, která je ověřována měřením přímého fyzického kontaktu, nikoli vzdáleností nebo logikou dohledu. Níže uvedená tabulka shrnuje, co každá metoda ve skutečnosti ověřuje a jaké důkazy validace vytváří, což je užitečné, když je třeba v rámci posouzení rizik zdůvodnit, proč byla pro daný úkol zvolena jedna metoda namísto jiné.

Co to znamená pro kupujícího, který specifikuje kolaborativní buňku

Dodavatel, který uvádí „kolaborativní robotickou buňku“, aniž by popsal, jak bude měřen výkon a síla na hotovém nástroji a obrobku, uvádí předpoklad, nikoli ověřený návrh. Před podpisem se kupující může oprávněně zeptat, které oblasti těla byly identifikovány jako věrohodné kontaktní body, jaké zařízení bude měřit sílu a tlak, zda se při testu použije skutečný výrobní nástroj a reálný díl, nikoli lehčí náhrada, a co se stane procedurálně, pokud dané místo selže v prvním průchodu. Dodavatelé, kteří mohou na tyto otázky konkrétně odpovědět s již existující šablonou dokumentace, popisují proces, který již dříve spustili, a ne proces, který hodlají improvizovat během přejímacích zkoušek.

Pro čtenáře, kteří chtějí základy kolaborativního robota seznámit před detaily měření, naše kompletní průvodce fungováním kobotů pokrývá čtyři metody, aplikace a kritéria výběru na přehledové úrovni.

Často kladené dotazy

Co znamená validace limitů výkonu a síly podle normy ISO/TS 15066?

Znamená to fyzické měření špičkové přechodové a kvazi-statické kontaktní síly a tlaku na skutečném konci nástroje, obrobku a uspořádání buňky pomocí pružinového měřicího zařízení síly a tlaku umístěného v každém možném kontaktním bodě a porovnání naměřených hodnot s mezními hodnotami oblasti těla, které posouzení rizik označilo za relevantní. Certifikace volného prostoru robota toto měření nenahrazuje.

Existuje rozdíl mezi přechodnými a kvazistatickými kontaktními limity?

Ano. Přechodný kontakt zahrnuje krátkodobý náraz předtím, než zareaguje bezpečnostní funkce, a kvazistatický kontakt zahrnuje zachycení nebo sevření osoby v místě, kde se síla hromadí a drží. Norma ISO/TS 15066 stanoví pro každou z nich samostatné mezní hodnoty a nástroj nebo upínací přípravek, který projde jednou zkouškou, může stále neprojít druhou, pokud vytvoří bod sevření, který by pouze přechodná zkouška nezachytila.

Může výpočet nahradit měření fyzikální síly a tlaku?

Výpočet založený na jmenovitém výkonu robota může podpořit předběžné posouzení rizik, ale obvykle nezohledňuje geometrii nástroje a upínacího přípravku a ve srovnání se skutečným odečtem poskytuje optimistické hodnoty, protože tlak určuje skutečná kontaktní plocha a tuhost povrchu. Důkazem shody, který oznámený subjekt nebo bezpečnostní technik zákazníka očekává, je fyzické měření v hotové buňce, nikoli vypočítaný odhad.

Co by měl obsahovat záznam o ověření technické dokumentace?

Minimálně: testovaná oblast tělesa a důvod jejího výběru, konkrétní nástroj, obrobek, rychlost a užitečné zatížení použité během zkoušky, naměřené maximální síly a tlaku v každém kontaktním místě, použité mezní hodnoty a jejich zdroj a uspořádání a výsledek opakovaného testu pro každé místo, které selhalo při prvním pokusu.

Vztahuje se omezení průchodu energie a síly jednou na budoucí změny v buňce?

Ne. Nová řada součástí, upravený chapadlo, jiný upínací přípravek nebo změna rychlosti cyklu mění geometrii kontaktu a je nutné ji znovu změřit. Ověření omezení výkonu a síly je vázáno na konkrétní konfiguraci testovaného nástroje a obrobku, nikoli na model robota obecně.

Key Takeaways

• Omezení výkonu a síly je ověřeno fyzickým měřením kontaktní síly a tlaku na skutečném nástroji a obrobku, nikoli spoléháním se na vlastní certifikaci volného prostoru robota.
• Přechodný kontakt a kvazistatický kontakt používají různé mezní hodnoty a vyžadují samostatné kontroly; nástroj, který splní jednu z nich, může stále selhat v druhé.
• Limity pro jednotlivé oblasti těla se značně liší, takže bod měření musí odpovídat místu, kde je podle posouzení rizika možné pravděpodobné, že ke kontaktu dojde, nikoli místu, které je pro testování nejvhodnější.
• Výpočet může podpořit posouzení rizik, ale důkazem shody s normou je fyzický odečet z měřicího zařízení síly a tlaku v dokončené buňce.
• Každé selhávající místo vyžaduje zdokumentovanou opravu a opakovaný test s použitím stejné metody a celý záznam patří do vlastního technického souboru buňky.

Správné provedení tohoto postupu odlišuje kolaborativní buňku, která přežije svůj první bezpečnostní audit, od té, která se zdá být v souladu s předpisy pouze na papíře. EVST (EVS TECH CO., LTD), výrobce a integrátor robotiky se sídlem v Čcheng-tu, založený koncem roku 2018, realizuje automatizační projekty ve více než 100 zemích a její týmy pro uvedení do provozu provádějí toto měření jako standardní krok akceptačního testu na kolaborativních buňkách, nikoli jako dodatečnou žádost bezpečnostního technika zákazníka. Týmy, které specifikují kolaborativní aplikaci a chtějí druhý názor na měřicí body, nástroje nebo dokumentaci, se na nás mohou obrátit prostřednictvím evsrobot.com.

O autorovi: Redakční tým EVST píše o bezpečnosti a shodě s předpisy v oblasti průmyslové automatizace pro inženýrské a BOZP týmy, které specifikují nebo akceptují robotické buňky. EVST je výrobce a integrátor robotiky se sídlem v Čcheng-tu, který realizuje automatizační projekty ve více než 100 zemích s certifikacemi CE / SGS / TUV třetích stran a certifikací IATF16949 pro automobilový průmysl napříč všemi příslušnými produktovými řadami.

Autor: Redakční tým EVST
Recenze: Redakční tým EVST
Naposledy aktualizováno: 23. července, 2026
Metoda: Rámec pro validaci kontaktních bodů EVST – metodologie pro porovnávání měření výkonu a síly s limity oblastí těla dle normy ISO/TS 15066 na hotovém nástroji a obrobku, nenahrazuje vlastní zdokumentované posouzení rizik systémovým integrátorem.
Redakční politika · Zásady oprav · Podmínky použití