Valami által EVST Szerkesztőség · Utolsó frissítés: 2026. július 23.
Teljesítmény- és erőkorlátok érvényesítése ISO / TS 15066 azt jelenti, hogy fizikailag meg kell mérni a tranziens és kvázistatikus érintkezési erőt és nyomást a tényleges végrehajtó egységen és a munkadarabon, valós üzemi sebesség mellett, és az eredményeket össze kell hasonlítani a szabvány biomechanikai táblázataiban szereplő testrégió-határértékekkel. Egy együttműködő robot saját tanúsítványa erre nem terjed ki. A mérést a kész cellán kell elvégezni, nem a csupasz karon.
Ez a cikk egy mérési útmutató. Magáról a 2025-ös változatról lásd a következőt: útmutató az ISO 10218/TS 15066 együttműködésen alapuló biztonsági szabványokhoz; kié a kockázatértékelés sejtszinten a következő kategóriákban: ISO 10218-2: 2025, Nézze meg sejtintegrációs útmutatóEz mindkettő után folytatódik, ott, ahol egy kockázatértékelés szerint a teljesítmény- és erőkorlátozás érvényesül, és valakinek ezt bizonyítania kell.
Miért nem érvényesített szám az adatlap száma?
A robotgyártók közzéteszik a szabad térben mozgó csupasz kar erő- és sebességadatait. Ezek a számok a robotot írják le, nem a cellát. Miután hozzáadtak egy megfogót, egy befogót és egy munkadarabot, az érintkezés geometriája teljesen megváltozik: egy tompa megfogóujj, amely egy lekerekített alkatrészhez ér, az erőt széles területen osztja szét, míg ugyanaz a megfogó, amely egy éles szélű vagy kiálló rögzítőelemmel rendelkező alkatrészt tart, ugyanazt az erőt az érintkezési terület egy töredékére koncentrálja, és a nyomás, nem pedig az erő önmagában az, amit a biomechanikai határok valójában korlátoznak.
Az ISO/TS 15066 szabvány szerint a teljesítmény- és erőkorlátozást a robotrendszer és a személy közötti érintkezési ponton kell meghatározni, amely magában foglalja a szerszámot és a munkadarabot is, mint a robotrendszer részét. Egy olyan cella építhető egy robot köré, amely önmagában is teljes mértékben megfelel a szabványoknak, és a valódi szerszám csatlakoztatása után is meghibásodhat a teljesítmény- és erőkorlátozás, mivel a szabvány soha nem tesztelte a robotot elszigetelten. Mindig az érintkezést tesztelte.
A tranziens és a kvázistatikus érintkezés két különböző mérési módszer
Az ISO/TS 15066 szabvány két kategóriába sorolja az érintkezést, és az az ellenőrzés, amely csak az egyiket ellenőrzi, nem teljes. Az átmeneti érintkezés egy rövid ütést jelent, például amikor egy mozgó robot elüt egy személyt, mielőtt bármilyen biztonsági funkciónak lenne ideje reagálni; a kvázistatikus érintkezés azt jelenti, hogy egy személy beszorul vagy beszorul a robot és egy rögzített felület közé, ahol az erő felépül és meg is tart, ahelyett, hogy hirtelen megugrálna és feloldódna. A kettő határértékei eltérőek, mert a sérülés mechanizmusa is eltérő, és egy olyan szerszám, amely megfelel egy átmeneti ütközési teszten, akkor is megbukhat a befogási forgatókönyvben, ha a kezet a szerelvény széléhez tudja szorítani.
A gyakorlatban egy validációs tervnek meg kell határoznia, hogy az egyes érintkezési típusok hol fordulhatnak elő valószínűsíthetően a cellaelrendezésben a mérés megkezdése előtt. A tranziens érintkezést a robot megközelítési és visszavonulási útvonalai mentén ellenőrzik. A kvázistatikus érintkezést minden olyan helyen ellenőrzik, ahol a szerszám, a munkadarab vagy a befogóeszköz rést tud bezárni egy személy kezével, karjával vagy testével, mert ott történik a befogás, és ezeket a helyeket ritkán veszi észre először a mérnök a rajzon.
A testrégió-határok leolvasása számok találgatása nélkül
Az ISO/TS 15066 szabvány A. melléklete táblázatba foglalja a megengedett tranziens és kvázistatikus érintkezési erő és nyomásértékeket egy meghatározott testrészen, a koponyától és az arctól lefelé az alsó lábszárakig és a lábfejekig, és a megengedett értékek testrészenként eltérőek, mivel a szövetek érzékenysége testrészenként eltérő. Az alkaron elfogadható érintkezési érték jóval meghaladhatja az ujjbegy vagy az arc határértékét, pontosan ezért egyetlen „biztonságos sebesség” beállítás nem helyettesítheti a kockázatértékelés által azonosított tényleges érintkezési ponton végzett mérést.
A gyakorlati következménye az, hogy a régiót a valódi cellához kell igazítani, nem pedig a teszteléshez legkényelmesebben. Ha a kezelő keze a valószínűsíthető érintkezési pont az alkatrész terhelése során, akkor a kéz és az ujjak határértékei az irányadók. Ha egy személy törzsét megütheti, miközben elhalad egy lengő szerelvény mellett, akkor a törzshatárértékek az irányadók, és ezek nem ugyanazok a számok. A táblázat rossz sorának elolvasása olyan validációt eredményez, amely szigorúnak tűnik, és semmit sem bizonyít a tényleges kockázatról.
A mérőeszköz: Mit csinál valójában egy erő- és nyomásmérő?
Az ISO/TS 15066 szabvány egy rugós érintkezési erő- és nyomásmérő eszközzel végzett mérést ír le, amelyet a kockázatértékelés által meghatározott helyen és irányban helyeznek el, miközben a robot azt a mozgást végzi, amely az adott ponton a legrosszabb érintkezési esetet eredményezi. Az eszköz leolvassa a csúcserőt az esemény során, és a szerszám vagy a befogási felület ismert érintkezési területével kombinálva a nyomást az adott érintkezésnél. Mindkét értéket összehasonlítják a vizsgált testrész határértékével, és mindkettőnek külön-külön kell átlépnie a határértéket, mert egy érintkezés átadhatja az erőt, és akkor is meghibásodhat nyomás alatt, ha az érintkezési terület kicsi.
Az üzembe helyező csapatok néha a fizikai mérés helyett egy durva számítást alkalmaznak a névleges roboterő-leadás felhasználásával. Ez a megközelítés teljesen figyelmen kívül hagyja a szerszámgeometriát, és következetesen optimista számokat eredményez, mivel a számítás egyenletes érintkezést feltételez, és egy valódi megfogó vagy szerelvény ritkán kínál ilyet. Maga az ISO/TS 15066 szabvány felépítése szerint a számítás támogathatja a kockázatértékelést, de a szabvány saját megfelelési útja a kész cellában végzett mérés, és a fizikai leolvasást egy bejelentett szervezet vagy az ügyfél biztonsági mérnöke elvárja a dokumentációban.
Gyakorlati mérési sorrend a tényleges szerszámhoz és munkadarabhoz
A vizsgált sorozat a kockázatértékelésben szereplő valószínűsíthető érintkezési helyek listájával kezdődik, nem pedig azzal a szerszámmal, amelyet aznap véletlenül felszerelnek. Minden egyes helyszínt a robot tényleges gyártási sebességén és hasznos terhelésén tesztelnek, a valódi karvég-szerszámot és egy valódi gyártási alkatrészt használva, mivel egy könnyebb tesztalkatrész megváltoztatja az érintkezési tényleges tömeget, a lassabb tesztsebesség pedig alábecsüli az átmeneti ütközést. A mérőeszközt az azonosított pontra helyezik, a mozgást lefuttatják, és a csúcserő- és nyomásértékeket az adott helyhez tartozó testrész-határértékkel szemben naplózzák, mielőtt a következőre lépnének.
Minden hibás hely egy módosítás után egy második menetet kap, legyen szó akár egy puhább szerszámfelületről, egy lekerekített befogási élről, egy csökkentett megközelítési sebességről vagy egy átpozícionált érintkezési pontról, és az ismételt tesztelés ugyanazt a módszert alkalmazza, mint az eredeti, így az előtte-utána számok összehasonlíthatók. Ebben a lépésben tölti az üzembe helyezési csapatunk a legtöbb időt egy új együttműködő cellán, mivel egy olyan befogás-módosítás, amely a rajzon triviálisnak tűnik, gyakran annyira megváltoztatja az érintkezési geometriát, hogy egy mérést egy menetből egy hibába hoz, és az egyetlen módja annak, hogy megtudjuk, az újramérés, a feltételezés helyett.
Ahol a valódi sejtek gyakran elbuknak az első mérésük során
Ugyanaz a maroknyi tervezési döntés jelenik meg újra és újra azokban a cellákban, amelyek nem tudták teljesíteni az első teljesítmény- és erőkorlátozási tesztet. Az éles megfogóujjak vagy a szabadon lévő rögzítőelemek fejei egy kis érintkezési területre koncentrálják az erőt, és a nyomást a határértéken túlra hajtják, még akkor is, ha a teljes erő bőven a tartományon belül van. A merev, rugalmas szerkezetek egy kemény, kvázistatikus befogási pontot hoznak létre, amelyet egy puhább vagy rugós szerkezet elkerült volna. Az áteresztőképességhez, nem pedig a legrosszabb érintkezési forgatókönyvhöz beállított megközelítési sebesség a tranziens erőt a határérték fölé tolja pontosan akkor, amikor egy személy jelen lehet. A sorjákkal, sorjákkal vagy kiálló részekkel rendelkező munkadarabok megváltoztatják a tényleges érintkezési geometriát ahhoz képest, amit a cella tervezéséhez használt CAD modellen feltételeztek.
Ezek egyike sem robotprobléma, és egyik sem igényli a teljesítmény- és erőkorlátozás, mint védelmi módszer elhagyását. Megkövetelik a szerszám, a befogóeszköz vagy a sebességprofil cseréjét a meghibásodott helyen, majd az újbóli mérést ugyanazon a helyen. Az első menetben meghibásodó cella egy valódi mérés normális eredménye, nem pedig annak a jele, hogy az együttműködő megközelítés helytelen volt az alkalmazás szempontjából.
A műszaki dokumentáció validálásának dokumentálása
A le nem írt mérési eredmények nem léteznek megfelelőségi célokból. Az ügyfél biztonsági mérnöke vagy egy bejelentett szervezet által elvárt feljegyzés tartalmazza a vizsgált testrészt és annak kiválasztásának okát, a teszt során használt szerszámot, munkadarabot, sebességet és hasznos terhelést, az egyes érintkezési pontokon rögzített csúcserő- és nyomásértékeket, az összehasonlításhoz használt határértékeket és azok forrását, valamint az első menetben meghibásodott helyek elrendezését a javítás utáni ismételt teszteredménnyel együtt. Ez a feljegyzés a cella saját műszaki dokumentációjának részévé válik, elkülönülve a robotgyártó saját nyilatkozatától, mivel a kész cella a tanúsított, nem az alkatrész.
Az EVST üzembe helyezési csapatai ezt a dokumentációt saját jóváhagyási lépéssel rendelkező leadott anyagként kezelik, amelyet az átvételi tesztelés során állítanak elő, ahelyett, hogy utólag emlékezetből rekonstruálnák, mivel egy utólag összeállított validációs nyilvántartást nehéz megvédeni, ha egy biztonsági mérnök később megkérdezi, hogy melyik konkrét berendezés-változatot tesztelték. A terepi mérnökök, akik ezt a munkát különböző üzemekben és szabályozási környezetben végzik, hajlamosak korán szabványosítani a nyilvántartás formátumát, mivel egy egységes sablon teszi a többcellás bevezetést auditálhatóvá, nem pedig egyszeri jelentések halmaza.
Miért nehezebb ez veszélyes és nagy volumenű környezetben?
A teljesítmény- és erőkorlátozás validálása nem egyszeri feladat, amely zökkenőmentesen átvihető az alkalmazások között. Egy általános összeszerelésre épített, majd később egy másik alkatrészcsaládhoz átalakított cellát újra kell mérni, mert az új szerszám és munkadarab megváltoztatja az eredeti teszt által lefedett érintkezési geometriát. A robbanásbiztos együttműködő alkalmazások egy újabb réteget jelentenek, mivel az ATEX vagy IECEx minősítésű házak és tisztítórendszerek megváltoztatják a szerszám tömegét és felületi merevségét pontosan azokon az érintkezési pontokon, amelyeket az érvényesítés mér, és a gyulladási kockázatra vonatkozó tanúsítvány semmit sem mond az érintkezési erőről. Az IATF16949 folyamatszabályzat szerint épített nagy volumenű autóipari gyártósoroknál továbbra is ugyanazt a fizikai mérést kell elvégezni a kész állomáson; egy dokumentált minőségbiztosítási rendszer szabályozza a teszt következetes lebonyolítását, nem pedig azt, hogy az alapul szolgáló erő- és nyomásértékek megfelelnek-e az előírásoknak.
Itt is fontosabb a globális terepi mérnöki jelenlét, mint amilyennek papíron látszik. Egy beszállító, akinek csak egy régióban vannak technikusai, nehezen tudja következetesen megismételni ezt a mérést a különböző országok üzemeiben, míg egy elég nagy hálózat ahhoz, hogy minden telephelyre ugyanazzal a mérőeszközzel és ugyanazzal a módszerrel rendelkező képzett mérnököt küldjön, az biztosítja, hogy az érvényesítési rekordok összehasonlíthatók legyenek a bevezetés során, ahelyett, hogy attól függnének, hogy ki éppen elérhető helyben.
Hogyan viszonyul a hatalom- és erőkorlátozás más együttműködésen alapuló módszerekhez?
A teljesítmény- és erőkorlátozás az ISO/TS 15066 szabvány által az együttműködő működéshez elismert négy módszer egyike, és ez az egyetlen, amelyet közvetlen fizikai érintkezés mérésével validáltak, nem pedig távolság- vagy felügyeleti logikával. Az alábbi táblázat összefoglalja, hogy mit ellenőriz valójában az egyes módszerek, és milyen bizonyítékot szolgáltat az validálás, ami akkor hasznos, ha egy kockázatértékelésnek indokolnia kell, hogy egy adott feladathoz miért választottak egy adott módszert a másikkal szemben.
| Együttműködési módszer | Mi van ellenőrizve | Elsődleges bizonyíték a műszaki dokumentációban |
|---|---|---|
| Biztonságos, felügyelt megállás | A robot teljesen megáll, mielőtt valaki elérné, és csak akkor folytatja, ha a hely szabaddá vált | A leállító trigger és a folytatási logika funkcionális tesztnaplója szimulált belépés esetén |
| Kézi irányítás | A robot csak folyamatos, felügyelt kezelői vezérlés mellett, csökkentett sebességgel mozog | Vezérlőmód tesztnapló és engedélyező eszköz működésének ellenőrzése |
| Sebesség és elválasztás figyelése | A robot sebessége a személy mért távolságának csökkenésével csökken, soha nem lépi túl a védőtávolságot | Szenzorzóna tesztnapló a kiszámított távolság függvényében |
| Teljesítmény- és erőkorlátozás | A szerszám és a munkadarab érintkezési ereje és nyomása a testfelületre vonatkozó határértékeken belül marad | Fizikai mérési napló a mérőeszköz leolvasásaival érintkezési pontonként, az A. melléklet határértékei szerint |
Mit jelent ez egy együttműködő cellát meghatározó vevő számára?
Egy beszállító, aki egy „együttműködő robotcellát” idéz anélkül, hogy leírná, hogyan fogják mérni a teljesítmény- és erőkorlátozást a kész szerszámon és a munkadarabon, egy feltételezést idéz, nem pedig egy validált tervet. Aláírás előtt a vevő jogosan kérdezheti meg, hogy mely testrészeket azonosították valószínűsíthető érintkezési pontként, milyen eszköz fogja mérni az erőt és a nyomást, hogy a teszt a tényleges gyártószerszámot és egy valódi alkatrészt fogja-e használni, nem pedig egy könnyebb helyettesítőt, és mi történik eljárásilag, ha egy helyszín az első menetben meghibásodik. Azok a beszállítók, akik ezekre a kérdésekre konkrétan válaszolni tudnak, egy már meglévő dokumentációs sablonnal, egy korábban lefuttatott folyamatot írnak le, ahelyett, hogy egy olyat, amelyet az átvételi tesztelés során szándékoznak improvizálni.
Azoknak az olvasóknak, akik a mérési részletek előtt a kollaboratív robotok alapjait szeretnék megismerni, Teljes körű útmutató a kobotok működéséhez áttekintő szinten lefedi a négy módszert, alkalmazást és kiválasztási kritériumot.
Gyakran ismételt kérdések
Mit jelent a teljesítmény- és erőkorlátok validálása az ISO/TS 15066 szabvány szerint?
Ez azt jelenti, hogy fizikailag meg kell mérni a csúcsérték tranziensét és kvázistatikus érintkezési erejét és nyomását a tényleges szerszámkar végén, a munkadarabon és a cellaelrendezésen, egy rugós erő- és nyomásmérő eszközzel, amelyet minden lehetséges érintkezési ponton elhelyeznek, és az eredményeket össze kell hasonlítani a kockázatértékelés által relevánsnak ítélt testrégió határértékekkel. A robot saját szabadtér-tanúsítványa nem helyettesíti ezt a mérést.
Van-e különbség a tranziens és a kvázistatikus érintkezési határértékek között?
Igen. Az átmeneti érintkezés egy rövid idejű ütközést jelent, mielőtt egy biztonsági funkció reagálna, míg a kvázistatikus érintkezés azt jelenti, hogy egy személy beszorul vagy beszorul, ahol az erő felhalmozódik és megmarad. Az ISO/TS 15066 szabvány külön határértékeket határoz meg mindegyikhez, és egy szerszám vagy szerelvény, amely az egyik teszten megfelel, a másikon is megbukhat, ha olyan befogási pontot hoz létre, amelyet egy csak átmeneti teszt nem tudna rögzíteni.
Helyettesíthet-e egy számítás egy fizikai erő- és nyomásmérést?
A névleges robotteljesítményen alapuló számítás alátámaszthatja az előzetes kockázatértékelést, de jellemzően nem veszi figyelembe a szerszám- és befogásgeometriát, és a valós értékekhez képest optimista értékeket eredményez, mivel a tényleges érintkezési terület és a felület merevsége határozza meg a nyomást. A bejelentett szervezet vagy az ügyfélbiztonsági mérnök által elvárt megfelelőségi bizonyíték a kész cellában végzett fizikai mérés, nem pedig számított becslés.
Mit kell tartalmaznia a műszaki dokumentáció érvényesítési nyilvántartásának?
Legalább: a vizsgált testrész és a kiválasztásának oka, a vizsgálat során használt konkrét szerszám, munkadarab, sebesség és hasznos terhelés, az egyes érintkezési pontokon mért csúcserő- és nyomásértékek, a használt határértékek és azok forrása, valamint az első próbálkozásra sikertelen vizsgálatok eredményei.
Vajon az egyszeri teljesítmény- és erőkorlátozás lefedi-e a sejt jövőbeni változásait?
Nem. Egy új alkatrészcsalád, egy felülvizsgált megfogó, egy másik rögzítőelem vagy a ciklussebesség változása megváltoztatja az érintkezési geometriát, és újra kell mérni. A teljesítmény- és erőkorlátozás validálása a tesztelt konkrét szerszámhoz és munkadarab-konfigurációhoz kapcsolódik, nem pedig általános robotmodellhez.
Főbb pontok
- A teljesítmény- és erőkorlátozást a tényleges szerszámon és munkadarabon mért érintkezési erő és nyomás fizikai mérésével validálják, nem pedig a robot saját szabadtér-tanúsítványára hagyatkoznak.
- A tranziens érintkezés és a kvázistatikus érintkezés eltérő határértékeket használ, és külön ellenőrzést igényel; egy olyan eszköz, amelyik az egyiken megfelel, a másikon is hibát jelezhet.
- A testrészekre vonatkozó határértékek széles skálán mozognak, ezért a mérési pontnak ott kell lennie, ahol a kockázatértékelés szerint valószínűsíthető az érintkezés, nem pedig a vizsgálathoz legkényelmesebb helyen.
- Egy számítás alátámaszthatja a kockázatértékelést, de a szabvány megfelelőségi bizonyítéka egy erő- és nyomásmérő eszköz fizikai leolvasása a kész cellában.
- Minden meghibásodott helyszín dokumentált javítást és ugyanazzal a módszerrel végzett újratesztelést igényel, a teljes feljegyzés pedig a cella saját műszaki dokumentációjában található.
Az, hogy ezt jól csinálják, megkülönbözteti azt az együttműködő cellát, amely túléli az első biztonsági auditot, attól, amely csak papíron tűnt megfelelőnek. Az EVST (EVS TECH CO., LTD), egy 2018 végén alapított csengtui robotikagyártó és -integrátor, több mint 100 országban szállít automatizálási projekteket, és üzembe helyezési csapatai ezt a mérést szabványos átvételi tesztlépésként végzik el az együttműködő cellákon, nem pedig utólagos megfontolásként, amelyet az ügyfél biztonsági mérnöke kér. Azok a csapatok, amelyek egy együttműködő alkalmazást specifikálnak, és második véleményt szeretnének kérni a mérési pontokról, a szerszámokról vagy a dokumentációról, a következő elérhetőségeken keresztül vehetik fel velünk a kapcsolatot: evsrobot.com.
A szerzőről: Az EVST szerkesztősége az ipari automatizálás biztonságáról és megfelelőségéről ír robotcellákat specifikáló vagy elfogadó mérnöki és EHS csapatok számára. Az EVST egy csengtui székhelyű robotikai gyártó és integrátor, amely több mint 100 országban szállít automatizálási projekteket, CE / SGS / TUV harmadik fél általi tanúsítvánnyal és IATF16949 autóipari szintű tanúsítvánnyal rendelkezik a releváns termékcsaládokon.
Szerző: EVST Szerkesztőség
Írta: EVST Szerkesztőség
Utolsó frissítés:
Módszer: EVST kontaktpont-validációs keretrendszer – egy terepi módszertan a teljesítmény- és erőkorlátozó mérések sorrendjének meghatározására az ISO/TS 15066 szabvány szerinti testrész-határértékekkel szemben a kész szerszámon és munkadarabon, amely nem helyettesíti a rendszerintegrátor saját dokumentált kockázatértékelését.
Szerkesztési politika · Korrekciós politika · Használati feltételek