La sicurezza degli assi lineari dei robot inizia considerando il robot, il carrello, gli utensili, i servizi, le attrezzature e le macchine adiacenti come un'unica applicazione. La valutazione del rischio deve coprire ogni posizione consentita del carrello e ogni fase del ciclo di vita, non solo il ciclo automatico. Definire i limiti, mappare le persone e i movimenti, ridurre il rischio in fase di progettazione prima di aggiungere le misure di sicurezza, specificare le funzioni di sicurezza in base ai pericoli rimanenti e convalidare gli stati normali, di guasto e di ripristino.
Il diagramma è un modello di pianificazione, non una configurazione predefinita delle barriere di protezione. I confini effettivi dipendono dalla valutazione del rischio applicativo, dal comportamento di arresto, dalle esigenze di accesso e dai requisiti applicabili.
Principali takeaways
- Valutare il sistema di movimentazione combinato in tutti gli stati consentiti, compresi i lavori non di routine.
- Definire i pericoli prima di selezionare le misure di sicurezza o i controlli relativi alla sicurezza.
- Le funzioni di sicurezza devono derivare dalla valutazione dei rischi del progetto, non da una cella separata.
- Convalidare l'accesso, i guasti, il ripristino, il riavvio e il recupero con prove tracciabili.
Cosa possono supportare le prove locali
Le due sequenze video selezionate mostrano un robot industriale montato su un carrello che modifica la posizione della base del robot lungo una rotaia a livello del pavimento. Questo movimento visibile è sufficiente a illustrare perché l'inviluppo di movimento non può essere valutato da una posizione fissa su un piedistallo.
Il filmato non stabilisce un confine di sicurezza, una prestazione di arresto, una funzione con classificazione di sicurezza, una distanza di sicurezza, una prestazione ferroviaria o una conformità. Non può dimostrare che l'impianto mostrato sia sicuro o pronto per la produzione. Questo articolo spiega quindi cosa un team di progetto deve determinare e validare senza prescrivere una distanza, un livello di prestazione o un circuito universali.
1. Definire i limiti di sicurezza dell'asse lineare del robot
La valutazione del rischio inizia con i limiti, non con un catalogo di protezioni. Definire l'applicazione prevista, i prodotti, gli strumenti, le modalità operative, il personale, le competenze richieste, le condizioni ambientali e le fasi del ciclo di vita. Includere l'intera corsa del carrello consentita dal controllore, non solo le posizioni utilizzate nel primo programma di produzione.
Creare un elenco degli stati per produzione, configurazione, insegnamento, calibrazione, pulizia, manutenzione, rimozione guasti, ripristino alimentazione, recupero riferimento, modifiche software e dismissione. Per ogni stato, registrare:
- la posizione del carrello o l'intervallo consentito;
- la posizione del robot e le condizioni dell'utensile;
- altre macchine o attrezzature che possono muoversi;
- energia elettrica, pneumatica, idraulica, di processo o immagazzinata disponibile;
- le persone che possono entrare e il compito che svolgono;
- il comando o l'evento che può avviare il movimento; e
- il metodo sicuro per lasciare lo stato.
La norma ISO 12100 descrive un metodo del ciclo di vita per l'identificazione dei pericoli, la stima e la valutazione dei rischi, la riduzione del rischio, la documentazione delle decisioni e la verifica dei risultati. La norma ISO 10218-2:2025 applica i requisiti di integrazione delle celle robotizzate in tutte le fasi: progettazione, messa in servizio, funzionamento, manutenzione, dismissione e smaltimento. Questi ambiti sono importanti perché un asse esterno può cambiare la posizione in cui si verifica il movimento pericoloso durante ciascuna di queste fasi.
2. Mappare i pericoli lungo il moto combinato
Un asse lineare rende variabile la posizione della base del robot. La valutazione dei rischi richiede pertanto un inviluppo combinato per il carrello, i collegamenti del robot, l'effettore finale, il pezzo in lavorazione, il kit di accessori, la catena energetica e i servizi di processo.
È preferibile utilizzare scenari piuttosto che una lista di controllo generica. Una dichiarazione di pericolo dovrebbe identificare una persona, un'attività, un evento scatenante, il movimento o l'energia pericolosa e il possibile danno. "Binario in movimento" è troppo vago. "Un tecnico della manutenzione si allunga tra il vagone e un finecorsa mentre è ancora possibile un'energia accumulata o un movimento di riferimento imprevisto" è sufficientemente specifico da guidare una decisione progettuale.
| Fonte del posto | Esempio di scenario da valutare | Prove che il progetto dovrebbe conservare |
|---|---|---|
| Traduzione della carrozza | Una persona entra in una zona di intrappolamento tra il carrello, il finecorsa, la colonna, la protezione o la macchina adiacente | Stato del layout, attività di accesso, movimento consentito, distanza di sicurezza o misura di protezione, record di convalida |
| Scansione robotizzata da posizioni di base variabili | Una posizione sicura in corrispondenza di un riferimento della carrozza entra in un corridoio o in un'apertura della stazione in corrispondenza di un altro | Modello di inviluppo combinato e matrice posizione-stato testata |
| Utensile e pezzo in lavorazione | Un componente trasportato o uno strumento di processo si estende oltre il modello del braccio nominale | Geometria dell'utensile/pezzo, caso di carico rappresentativo, inviluppo verificato |
| catena e servizi energetici | Un servizio danneggiato, impigliato o pressurizzato crea movimenti o esposizioni imprevisti | Elenco dei servizi, comportamento del guasto, metodo di isolamento, criteri di ispezione |
| Stazione condivisa | Un'altra macchina apre, chiude, blocca, indicizza o rilascia mentre il robot può entrare | Tabella degli stati dell'interfaccia, autorizzazioni, risposta agli errori, test di validazione |
| Perdita di posizione o di referenze | I comandi di recupero si muovono attraverso uno stato occupato o sconosciuto | Strategia di riferimento, percorso di recupero limitato, metodo di autorizzazione e osservazione |
| Accesso per manutenzione | Il vagone blocca un'uscita o colloca i punti di servizio all'interno di un'altra zona di pericolo | Posizione di manutenzione, isolamento, percorso di accesso, metodo di fissaggio |
Il team editoriale di EVST utilizza questo formato di scenario affinché un elenco di componenti non venga confuso con una valutazione del rischio completa. Una recinzione, uno scanner, un interblocco o una funzione di movimento sicuro diventano prova solo dopo che il loro ruolo, comportamento, interfacce e validazione sono stati definiti.
3. Suddividere l'applicazione in base allo spazio, al compito e allo stato della macchina.
Il concetto di sicurezza potrebbe richiedere la distinzione tra zone di produzione, zone di carico, postazioni di manutenzione, corridoi di servizio e attrezzature adiacenti.
Crea una tabella di stato delle zone. Le righe rappresentano le zone o i punti di accesso; le colonne gli stati operativi. Ogni cella registra se le persone sono autorizzate ad accedere, quali movimenti sono consentiti, cosa impedisce movimenti incompatibili e quali condizioni devono essere soddisfatte prima di un ripristino o di un riavvio.
Presta particolare attenzione quando:
- una stazione passa dalla modalità di elaborazione automatica alla modalità di carico da parte dell'operatore;
- il vagone si trasferisce tra le zone oppure si apre un cancello;
- una stazione non è disponibile mentre un'altra rimane attiva;
- un guasto lascia il robot, il carrello e il pezzo in stati diversi; oppure
- La manutenzione richiede un accesso più profondo rispetto al normale carico.
Il modello dello spazio protetto deve seguire il movimento combinato. Uno screenshot della posizione iniziale o il segnale di zona di una singola macchina non possono dimostrare che il carrello, il robot, l'utensile e la stazione adiacente siano tutti in stati compatibili.
4. Ridurre il rischio secondo un ordine definito
La riduzione del rischio dovrebbe iniziare dalla progettazione dell'applicazione. Le misure di sicurezza non dovrebbero preservare punti di intrappolamento evitabili, accessi non necessari o procedure di ripristino ambigue.
| strato di riduzione del rischio | Domande per un'applicazione ad asse lineare | Prova tipica |
|---|---|---|
| Progettazione intrinsecamente più sicura | Il percorso di trasporto, la posizione terminale, il punto di servizio, l'impianto o il percorso di accesso possono eliminare l'esposizione? Il servizio può essere effettuato dall'esterno dell'area di pericolo? | Layout rivisto, revisione del progetto, scenario eliminato |
| Misure di salvaguardia e di protezione | Quale misura fisica o di rilevamento individua o impedisce l'accesso e quale movimento pericoloso deve controllare? | Disposizione delle protezioni, specifiche del dispositivo, definizione dell'interfaccia |
| Funzioni di controllo relative alla sicurezza | Quale evento richiede la funzione, quale stato di sicurezza è necessario e quale comportamento di ripristino/riavvio è consentito? | Specifiche dei requisiti di sicurezza e piano di validazione |
| Informazioni e procedure | Quali rischi residui, attività di ispezione, formazione, isolamento e istruzioni di ripristino restano da attuare? | Manuale, etichette, registro di formazione, procedura di manutenzione |
Per un'applicazione segmentata, confronta un perimetro unico, l'accesso controllato a zone separate e l'accesso a livello di stazione coordinato con la posizione del carrello. Scegli il concetto che riduce i rischi, supporta l'attività e crea stati comprensibili e testabili.
| Concetto di accesso | Potenziale vantaggio | onere di pianificazione | Domanda chiave di convalida |
|---|---|---|---|
| Un perimetro fisso | Confine generale semplice e meno interfacce di accesso. | Ingombro maggiore; la manutenzione e il caricamento potrebbero richiedere arresti completi della cella | Ogni punto di accesso e ogni attività di servizio raggiungono uno stato di sicurezza definito? |
| Zone di sicurezza segmentate | È possibile isolare attività o stazioni quando l'applicazione supporta stati indipendenti | Ulteriori logiche di zona e casi di transizione | È possibile che un movimento attraversi una zona il cui stato di accesso è incompatibile? |
| Accesso condiviso alla stazione | Potrebbe essere necessario supportare il caricamento dell'operatore mentre proseguono altre attività. | Forte dipendenza dall'interfaccia tra robot, carrello, dispositivo di fissaggio e stazione. | Tutti i permessi, gli errori, i ripristini e i cambiamenti di stato imprevisti falliscono in base a una condizione definita? |
5. Specificare le funzioni di sicurezza dopo la valutazione dei rischi
Una funzione di sicurezza deve essere definita come requisito, non come nome di un dispositivo. È necessario specificare la condizione di attivazione, il movimento o l'energia pericolosi, la risposta richiesta, lo stato consentito dopo la risposta, le condizioni di ripristino, le condizioni di riavvio, la diagnostica, le interfacce e il metodo di validazione.
Le domande relative ai requisiti includono:
- Cosa deve succedere quando si apre un punto di accesso sorvegliato?
- Quali movimenti del carrello e del robot devono essere impediti in ciascuna zona?
- Un'altra stazione può continuare a operare, e a quali condizioni precise?
- Cosa succede se le informazioni sulla posizione non sono disponibili o sono incoerenti?
- È possibile eseguire il ripristino da una postazione con visuale libera dello spazio interessato?
- Il ripristino automatico può innescare un movimento pericoloso?
- Quali prove sono richieste prima del riavvio automatico?
La norma ISO 13849-1:2023 fornisce una metodologia per la progettazione e l'integrazione delle parti relative alla sicurezza dei sistemi di controllo. Il suo ambito di applicazione pubblicato specifica inoltre che non seleziona le funzioni di sicurezza o i livelli di prestazione richiesti per una particolare applicazione. Tali decisioni applicative devono essere prese dalla valutazione del rischio; pertanto, questo articolo non prescrive una categoria universale, un livello di prestazione richiesto (PLr), un'architettura, una distanza di sicurezza o un tempo di arresto.
Le decisioni relative all'arresto e alla separazione richiedono l'intero sistema in movimento, il comportamento effettivo in fase di arresto, la configurazione del sistema di rilevamento, le condizioni di avvicinamento, l'ambiente circostante e le normative applicabili. I valori di catalogo o le dimensioni non sono sufficienti a completare tale calcolo.
6. Attribuire pari importanza al lavoro non di routine
La recente panoramica sulla robotica dell'OSHA rileva che molti incidenti con i robot si verificano durante la programmazione, la manutenzione, il collaudo, la configurazione o la regolazione, quando una persona può trovarsi temporaneamente all'interno dell'area di lavoro del robot. Un asse lineare aggiunge a queste attività il posizionamento del carrello, la corsa estesa, i dispositivi di sicurezza di fine corsa, l'instradamento della manutenzione e il ripristino del riferimento.
Partecipa a un'esperienza di lavoro reale insieme alle persone che la svolgeranno:
- insegnamento e verifica delle posizioni in molteplici riferimenti del carrello;
- cambiare o calibrare gli utensili e ispezionare la rotaia o la catena portacavi;
- rimozione di un pezzo caduto o di un servizio danneggiato;
- individuare errori di comunicazione o di posizionamento;
- pulire la pista e ripristinare l'alimentazione o il riferimento; e
- sostituzione dei componenti che richiedono il fissaggio del carrello.
Per ogni attività, specificare le condizioni di isolamento o di movimento controllato, le vie di accesso e di fuga, la visibilità, la comunicazione, la supervisione, gli strumenti, i metodi di messa in sicurezza e le condizioni esatte per la rimessa in servizio dell'apparecchiatura. La "modalità di manutenzione" non è una risposta completa se non vengono definiti il movimento e l'energia consentiti.
7. Progettare il ripristino, il riavvio e il recupero come stati separati.
Il ripristino conferma che una condizione di sicurezza è stata eliminata; non deve essere interpretato come un'autorizzazione per il movimento automatico. Il riavvio è una transizione separata che richiede che l'applicazione sia pronta. Il ripristino potrebbe richiedere comandi limitati per ripristinare la posizione, rimuovere un componente o allontanarsi da un ostacolo.
Un registro di recupero dovrebbe identificare:
- lo stato del carrello e del robot;
- lo stato del componente, dell'utensile, del dispositivo di fissaggio e della macchina adiacente;
- persone e stato di accesso;
- energia disponibile e isolata;
- Movimento consentito e suoi limiti;
- chi è autorizzato a impartire tale comando;
- come viene osservato lo spazio interessato; e
- quali prove consentono il ritorno al funzionamento automatico.
Eseguire il ripristino del test fuori sede, inclusi i periodi di viaggio, le posizioni con spazio limitato, il passaggio di consegne tra stazioni, le stazioni bloccate, i processi interrotti e i guasti di posizione o di comunicazione rilevanti. Dimostrare che l'applicazione ritorna a uno stato noto senza creare un'esposizione non definita.
Dichiarazione citabile: Una sequenza di ripristino è incompleta finché non definisce lo stato della macchina, la posizione del personale, lo stato dei componenti, i movimenti consentiti e le prove necessarie prima che il funzionamento automatico riprenda. Questa è una regola di pianificazione; la sequenza esatta rimane specifica per il progetto e per il sistema di controllo.
8. Convalidare i requisiti con prove tracciabili
La validazione deve collegare ogni scenario di rischio a una misura di riduzione del rischio, a un requisito, a un test, a un risultato e a una soluzione. Non accettare una dichiarazione generica di "test di sicurezza superato" quando esistono diverse zone, modalità e percorsi di guasto.
Utilizzare i casi peggiori rappresentativi della valutazione del rischio, come ad esempio le estremità della corsa, l'estensione massima dell'utensile o del pezzo, la visibilità limitata, il cambio formato, le richieste simultanee di stazioni, le interfacce non disponibili e il ripristino dopo una perdita di alimentazione o di riferimento.
Il incluso lista di controllo per la sicurezza dell'asse lineare del robot Si tratta di uno strumento di supporto al passaggio di consegne modificabile. Registra gli input e le prove a supporto; non è una checklist di conformità e non sostituisce una validazione competente.
Mantenere i registri sotto controllo di configurazione. Definire quali modifiche a programmi, strumenti, dispositivi, protezioni, campi dello scanner, interfacce o intervalli consentiti attivano una revisione mirata o una rivalutazione più ampia.
Lista di controllo degli input del progetto
Raccogli questi dati prima che il concetto di sicurezza venga definito in modo definitivo:
- Definizioni di robot, controllore, asse esterno, utensile e pezzo in lavorazione trasportato.
- Intervallo di trasporto consentito, riferimenti di lavoro, posizioni del robot e inviluppi combinati.
- Modelli di arredi, macchinari, protezioni, corridoi, edifici e accessi per la manutenzione.
- Modalità operative, attività del ciclo di vita, utenti e uso improprio ragionevolmente prevedibile.
- Inventario energetico e dei servizi, compresi l'energia immagazzinata e il comportamento in caso di isolamento.
- Regole per la gestione delle interazioni con le stazioni, gli stati di errore, il ripristino, il riavvio e il recupero.
- Documentazione relativa alla valutazione dei rischi e specifica dei requisiti di sicurezza.
- Metodi di validazione, strumenti, casi di test, risultati e azioni irrisolte.
- Registri relativi a formazione, ispezione, manutenzione, controllo delle modifiche e dismissione.
Domande frequenti
Un unico sistema di interblocco può coprire tutte le stazioni della linea ferroviaria?
Solo se la valutazione del rischio e la progettazione del sistema supportano un unico stato univoco. Le stazioni separate spesso creano diverse condizioni di accesso, movimento e guasto. Il progetto deve definire quale movimento è consentito in ciascuna zona e convalidare ogni transizione, anziché presumere che un segnale rappresenti l'intera applicazione.
Quale livello di prestazioni dovrebbe utilizzare un asse lineare di un robot?
Non esiste una risposta universale. La valutazione del rischio determina le funzioni di sicurezza richieste e le relative prestazioni. La norma ISO 13849-1 fornisce una metodologia di progettazione e integrazione per le parti di controllo relative alla sicurezza, ma non sceglie le funzioni di sicurezza o i livelli di prestazione richiesti per una particolare cella.
È sufficiente un controllo in modalità di apprendimento per la messa in servizio?
No. L'insegnamento è una fase. La convalida dovrebbe riguardare il funzionamento automatico, l'accesso, i guasti, il ripristino, il riavvio, la manutenzione, il ripristino di riferimento, le interfacce con altre macchine e le posizioni e configurazioni rappresentative identificate dalla valutazione del rischio.
Questa guida dimostra la conformità alla norma ISO 10218-2?
No. Riassume le questioni di pianificazione in base all'ambito di applicazione pubblico delle norme ISO 10218-2, ISO 12100, ISO 13849-1, delle linee guida OSHA e del contesto esterno. La conformità richiede il testo della norma applicabile, la valutazione del rischio specifica del progetto, le prove di progettazione, la convalida competente e qualsiasi requisito legale per il luogo di installazione.
fonti
- ISO 10218-2:2025 — Applicazioni di robot industriali e celle robotizzate
- ISO 12100:2010 — Valutazione e riduzione del rischio
- ISO 13849-1:2023 — Parti dei sistemi di controllo relative alla sicurezza
- Panoramica sulla robotica secondo le normative OSHA
- NIST: Caratterizzazione della sicurezza della collaborazione uomo-robot basata su compiti specifici nel settore manifatturiero.
- Documenti relativi agli standard di sicurezza per robot A3
- unità lineari KUKA
- ABB, Manuale applicativo — Assi aggiuntivi e controller autonomo, RobotWare 6
Chi ha preparato questa guida, come e perché
- Autore: Redazione EVST, rappresentata come entità editoriale a livello organizzativo. Non viene menzionata alcuna identità di dipendente o credenziale personale.
- Recensito da: Revisione dei contenuti tecnici EVST a livello organizzativo.
- Come: Il team ha esaminato due sequenze selezionate di robot montati su rotaia, ha distinto gli elementi visibili dalle caratteristiche di sicurezza non verificate, ha confrontato l'intento di ricerca specifico per la sicurezza con la guida di pianificazione esistente per gli assi esterni e ha verificato le affermazioni incrociandole con le fonti ufficiali ISO, OSHA, ABB e KUKA.
- Perché: L'articolo aiuta gli integratori e i team di impianto a elaborare un piano di valutazione e validazione dei rischi dopo la selezione dell'architettura dell'asse esterno.
- Confine: Questa guida non costituisce una valutazione completa dei rischi, un parere legale, una dichiarazione di conformità né sostituisce le norme applicabili.
- Trasparenza: Aggiornato il 28 luglio 2026. Politica editoriale · Politica di correzione · Privacy Policy · Contatti
Preparare il passaggio di consegne sulla sicurezza
Invia a EVST il modello di movimento combinato, l'elenco delle attività del ciclo di vita, il concetto di accesso, l'inventario di energia e servizi, le interfacce delle stazioni, gli stati di guasto e ripristino e i registri di valutazione del rischio esistenti. EVST può organizzare questi input in un'interfaccia ad asse esterno e in una checklist di convalida; la riduzione finale del rischio e la conformità restano soggette a una progettazione e convalida specifiche del progetto da parte di personale competente.