Kaip patvirtinti ISO/TS 15066 galios ir jėgos ribas (2026 m.)

Prie EVST redakcijos komanda · Paskutinį kartą atnaujinta: 2026 m. liepos 23 d.

Galios ir jėgos ribų patvirtinimas esant ISO / TS 15066 reiškia fizinį trumpalaikės ir kvazistatinės kontaktinės jėgos bei slėgio matavimą ties tikruoju galiniu efektoriumi ir ruošiniu, esant realiam veikimo greičiui, ir rodmenų palyginimą su standarto biomechanikos lentelėse nurodytomis kūno srities ribomis. Bendradarbiaujančio roboto sertifikatas to neapima. Matavimas turi būti atliekamas ant gatavo elemento, o ne ant plikos rankos.

Šiame straipsnyje pateikiamos matavimo instrukcijos. Norėdami sužinoti apie 2025 m. redakciją, žr. mūsų ISO 10218/TS 15066 bendradarbiavimo saugos standartų vadovas; kam priklauso rizikos vertinimas ląstelių lygmeniu ISO 10218-2: 2025Ieškokite mūsų ląstelių integracijos vadovasŠis klausimas kyla po abiejų, kai rizikos vertinimas rodo, kad taikomi galios ir jėgos apribojimai, ir kažkas turi tai įrodyti.

Kodėl duomenų lapo numeris nėra patvirtintas numeris

Robotų gamintojai skelbia laisvoje erdvėje judančios plikos rankos jėgos ir greičio duomenis. Šie skaičiai apibūdina robotą, o ne ląstelę. Pridėjus griebtuvą, tvirtinimo įtaisą ir ruošinį, sąlyčio geometrija visiškai pasikeičia: bukas griebtuvo pirštas, uždengęs apvalią detalę, paskirsto jėgą plačiame plote, o tas pats griebtuvas, laikantis detalę su aštriu kraštu arba išsikišusį tvirtinimo elementą, sutelkia tą pačią jėgą į sąlyčio ploto dalį, o biomechaniniai apribojimai iš tikrųjų riboja slėgį, o ne vien jėgą.

Pagal ISO/TS 15066 standartą, galios ir jėgos ribojimas apibrėžiamas roboto sistemos ir žmogaus sąlyčio taške, kuris šiuo tikslu apima įrankį ir ruošinį kaip roboto sistemos dalį. Aplink robotą, kuris pats savaime visiškai atitinka reikalavimus, galima sukurti ląstelę, kuri vis tiek suges galios ir jėgos ribojimo srityje, kai prijungtas tikrasis įrankis, nes standartas niekada nebuvo testuojamas atskirai nuo roboto. Visada buvo testuojamas sąlytis.

Trumpalaikis ir kvazistatinis kontaktas yra du skirtingi matavimai

ISO/TS 15066 skirsto kontaktą į dvi kategorijas, o patvirtinimas, tikrinantis tik vieną iš jų, yra nepilnas. Trumpalaikis kontaktas apima trumpą smūgį, pavyzdžiui, judančio roboto atsitrenkimą į žmogų, kol jokia saugos funkcija nespėja sureaguoti; kvazistatinis kontaktas apima žmogaus įstrigimą arba suspaudimą tarp roboto ir fiksuoto paviršiaus, kai jėga kaupiasi ir išlieka, o ne kyla ir atpalaiduoja. Šių dviejų kategorijų ribos skiriasi, nes skiriasi sužalojimo mechanizmas, o įrankis, kuris išlaiko trumpalaikio smūgio bandymą, vis tiek gali neatitikti prispaudimo scenarijaus, jei gali prispausti ranką prie tvirtinimo detalės krašto.

Praktiškai, prieš pradedant matavimą, patvirtinimo plane turi būti nustatyta, kur kiekvienas kontakto tipas gali patikimai įvykti langelio išdėstyme. Trumpalaikis kontaktas tikrinamas roboto priartėjimo ir atsitraukimo keliuose. Kvazistatinis kontaktas tikrinamas kiekvienoje vietoje, kur įrankis, ruošinys ar tvirtinimo elementas gali užpildyti tarpą su žmogaus ranka, žastu ar kūnu, nes būtent ten vyksta prispaudimas, o inžinierius retai kada pirmiausia pastebi brėžinyje šias vietas.

Kūno srities ribų skaitymas neatspėjant skaičių

ISO/TS 15066 A priede pateikiamos leistinos trumpalaikės ir kvazistatinės sąlyčio jėgos ir slėgio vertės tam tikrose kūno srityse – nuo ​​kaukolės ir veido iki blauzdų ir pėdų. Leistinos vertės skiriasi priklausomai nuo kūno srities, nes audinių jautrumas skiriasi priklausomai nuo kūno srities. Priimtinas sąlyčio su dilbiu skaičius gali gerokai viršyti leistiną piršto galiuko ar veido ribą, todėl vienas „saugaus greičio“ nustatymas negali pakeisti matavimo tikrame sąlyčio taške, nustatytame rizikos vertinime.

Praktiškai tai reiškia, kad regionas turi būti pasirinktas taip, kad atitiktų tikrąją ląstelę, o ne tą, kuri yra patogiausi bandymui. Jei operatoriaus ranka yra tikėtinas sąlyčio taškas detalės pakrovimo metu, vadovaujamasi rankos ir pirštų ribomis. Jei žmogus, einantis pro svyruojantį įtaisą, gali būti smogtas į liemenį, vadovaujamasi liemens ribomis, ir tai nėra tie patys skaičiai. Perskaičius neteisingą lentelės eilutę, gaunamas patvirtinimas, kuris atrodo griežtas ir nieko neįrodo apie tikrąją riziką.

Matavimo įrankis: ką iš tikrųjų veikia jėgos ir slėgio matuoklis

ISO/TS 15066 aprašo matavimą naudojant spyruoklinį kontaktinės jėgos ir slėgio matavimo įtaisą, pastatytą rizikos vertinimo nustatytoje vietoje ir orientacijoje, robotui atliekant judesį, kuris sukuria blogiausią kontaktą tame taške. Įrenginys nuskaito didžiausią jėgą įvykio metu ir, kartu su žinomu įrankio arba tvirtinimo paviršiaus kontaktiniu plotu, slėgį to kontakto vietoje. Abu skaičiai palyginami su bandomosios kūno srities riba, ir abu turi atskirai įveikti ribą, nes kontaktas gali perduoti jėgą ir vis tiek sugesti dėl slėgio, jei kontaktinis plotas yra mažas.

Paleidimo komandos kartais pakeičia apytikslį skaičiavimą, naudodamos nominalią roboto jėgos išvestį, o ne fizinį matavimą. Toks metodas visiškai neatsižvelgia į įrankio geometriją ir nuosekliai pateikia optimistinius skaičius, nes skaičiavime daroma prielaida, kad kontaktas yra vienodas, o tikras griebtuvas ar tvirtinimo įtaisas jį retai kada siūlo. Remiantis paties ISO/TS 15066 struktūra, skaičiavimas gali padėti atlikti rizikos vertinimą, tačiau paties standarto atitikties užtikrinimo kelias yra matavimas gatavoje kameroje, o fizinis rodmuo yra tai, ką notifikuotoji įstaiga arba kliento saugos inžinierius tikėsis pamatyti byloje.

Praktinė matavimo seka, skirta tikram įrankiui ir ruošiniui

Nagrinėjama seka prasideda nuo rizikos vertinimo galimų sąlyčio vietų sąrašo, o ne nuo tą dieną sumontuoto įrankio. Kiekviena vieta yra išbandoma esant roboto faktiniam gamybos greičiui ir apkrovai, naudojant tikrą rankos galo įrankį ir tikrą gamybos detalę, nes lengvesnė bandomoji detalė pakeičia efektyviąją masę sąlyčio metu, o lėtesnis bandymo greitis sumažina trumpalaikį smūgį. Matuoklis pastatomas nustatytame taške, atliekamas judesys, o didžiausios jėgos ir slėgio rodmenys registruojami pagal tos vietos kūno srities ribą, prieš pereinant prie kitos.

Kiekviena vieta, kuri neatitiko reikalavimų, po pakeitimo yra antrą kartą patikrinama, nesvarbu, ar tai būtų minkštesnis įrankio paviršius, suapvalintas tvirtinimo kraštas, sumažintas priartėjimo greitis ar perkelta sąlyčio taško padėtis. Pakartotiniam bandymui naudojamas tas pats metodas kaip ir originaliam bandymui, todėl skaičiai prieš ir po yra palyginami. Šiame etape mūsų paleidimo komanda daugiausia laiko praleidžia kurdama naują bendradarbiaujančią celę, nes tvirtinimo detalės pakeitimas, kuris brėžinyje atrodo nereikšmingas, dažnai pakeičia sąlyčio geometriją tiek, kad matavimas iš bandymo pereina į neatitikimą, o vienintelis būdas tai sužinoti – iš naujo išmatuoti, o ne daryti prielaidas.

Kur tikros ląstelės dažnai neatlieka pirmojo matavimo

Tie patys konstrukcijos pasirinkimai kartojasi ir elementuose, kurie neišlaiko pirmojo galios ir jėgos ribojimo testo. Aštrūs griebtuvo pirštai arba atviros tvirtinimo detalių galvutės sutelkia jėgą mažame sąlyčio plote ir padidina slėgį virš ribos, net kai bendra jėga yra gerokai diapazone. Standūs tvirtinimo elementai be lankstumo sukuria kietą kvazistatinį prispaudimo tašką, kurio būtų išvengta naudojant minkštesnį arba spyruoklinį tvirtinimo elementą. Artėjimo greitis, nustatytas atsižvelgiant į pralaidumą, o ne į blogiausią sąlyčio scenarijų, stumia trumpalaikę jėgą virš ribos būtent tuo metu, kai gali būti žmogus. Ruošiniai su įbrėžimais, iškilimais ar išsikišusiomis dalimis pakeičia efektyvią sąlyčio geometriją, palyginti su ta, kuri buvo numatyta CAD modelyje, naudojamame elemento projektavimui.

Nė viena iš šių problemų nėra robotų problema ir nė viena iš jų nereikalauja atsisakyti galios ir jėgos ribojimo kaip apsaugos metodo. Reikia pakeisti įrankį, tvirtinimo įtaisą arba greičio profilį konkrečioje sugedusioje vietoje, o tada iš naujo išmatuoti toje vietoje. Ląstelės, kuri nepavyksta atlikti pirmojo bandymo, rezultatas yra normalus tikro matavimo rezultatas, o ne ženklas, kad bendradarbiavimas buvo netinkamas taikymui.

Techninės bylos patvirtinimo dokumentavimas

Neužrašytas matavimas atitikties tikslais neegzistuoja. Kliento saugos inžinierius arba notifikuotoji įstaiga tikisi pateikti įrašą, kuriame nurodoma išbandyta kūno sritis ir jos pasirinkimo priežastis, įrankis, ruošinys, greitis ir bandymo metu naudota apkrova, kiekviename sąlyčio taške užfiksuoti didžiausios jėgos ir slėgio rodmenys, palyginimui naudotos ribinės vertės ir jų šaltinis, taip pat bet kurios vietos, kuri neatitiko pirmojo bandymo rezultatų, išdėstymas kartu su pakartotinio bandymo rezultatu po pataisymo. Šis įrašas tampa pačios roboto celės techninės bylos dalimi, atskira nuo roboto gamintojo deklaracijos, nes sertifikuojama pagaminta celė, o ne komponentas.

EVST paleidimo komandos šią dokumentaciją traktuoja kaip rezultatą su atskiru patvirtinimo etapu, parengiamą priėmimo bandymų metu, o ne vėliau atkuriamą iš atminties, nes po fakto surinktą patvirtinimo įrašą sunku apginti, jei saugos inžinierius vėliau paklaus, kuris konkretus įrenginio variantas buvo išbandytas. Lauko inžinieriai, atliekantys šį darbą skirtingose ​​gamyklose ir reguliavimo aplinkose, linkę anksti standartizuoti įrašų formatą, nes nuoseklus šablonas leidžia audituoti kelių langelių diegimą, o ne vienkartinių ataskaitų rinkinį.

Kodėl tai sunkiau padaryti pavojingoje ir didelio intensyvumo aplinkoje

Galios ir jėgos ribojimo patvirtinimas nėra vienkartinis pratimas, kuris sklandžiai perkeliamas tarp programų. Ląstelę, pastatytą bendram surinkimui ir vėliau pritaikytą kitai detalių šeimai, reikia iš naujo išmatuoti, nes naujas įrankis ir ruošinys pakeičia sąlyčio geometriją, kuria buvo naudojamas pradinis bandymas. Sprogimui atsparios bendradarbiavimo programos prideda dar vieną sluoksnį, nes ATEX arba IECEx sertifikuoti korpusai ir prapūtimo sistemos keičia įrankio masę ir paviršiaus standumą tiksliuose sąlyčio taškuose, kuriuos apima patvirtinimas, o sertifikatas, apimantis uždegimo riziką, nieko nepasako apie sąlyčio jėgą. Didelės apimties automobilių gamybos linijoms, pagamintoms pagal IATF16949 proceso discipliną, vis tiek reikia atlikti tuos pačius fizinius matavimus gatavoje stotyje; dokumentuota kokybės sistema kontroliuoja, kaip nuosekliai atliekamas bandymas, o ne tai, ar pagrindinės jėgos ir slėgio skaičiai atitinka reikalavimus.

Čia pasaulinis lauko inžinerijos pėdsakas yra svarbesnis nei atrodo teoriškai. Tiekėjui, turinčiam technikų tik viename regione, sunku nuosekliai kartoti šį matavimą skirtingose ​​šalyse esančiose gamyklose, o pakankamai didelis tinklas, kad į kiekvieną vietą būtų galima siųsti apmokytą inžinierių su tuo pačiu matuokliu ir tuo pačiu metodu, leidžia palyginti patvirtinimo įrašus viso diegimo metu, o ne priklausyti nuo to, kas atsitiktinai buvo prieinamas vietoje.

Kaip galios ir jėgos ribojimas palyginamas su kitais bendradarbiavimo metodais

Jėgos ir galios ribojimas yra vienas iš keturių metodų, kuriuos ISO/TS 15066 pripažįsta bendradarbiavimui, ir tai vienintelis, patvirtintas tiesioginio fizinio kontakto matavimu, o ne atstumu ar priežiūros logika. Žemiau esančioje lentelėje apibendrinta, ką kiekvienas metodas iš tikrųjų patikrina ir kokius įrodymus pateikia patvirtinimas, o tai naudinga, kai atliekant rizikos vertinimą reikia pagrįsti, kodėl tam tikrai užduočiai atlikti buvo pasirinktas vienas metodas, o ne kitas.

Ką tai reiškia pirkėjui, nurodančiam bendradarbiaujančią ląstelę

Tiekėjas, nurodantis „bendradarbiaujančios robotinės ląstelės“ koncepciją, neaprašydamas, kaip bus matuojama galios ir jėgos ribojimo vertė ant gatavo įrankio ir ruošinio, cituoja prielaidą, o ne patvirtintą projektą. Prieš pasirašydamas sutartį, pirkėjas gali pagrįstai paklausti, kurios kūno sritys buvo identifikuotos kaip tikėtini sąlyčio taškai, koks prietaisas matuos jėgą ir slėgį, ar bandymui bus naudojamas tikras gamybos įrankis ir tikra detalė, o ne lengvesnis pakaitalas, ir kas vyksta procedūriškai, jei vieta neatitinka reikalavimų per pirmąjį bandymą. Tiekėjai, kurie gali atsakyti į šiuos klausimus konkrečiai, jau turėdami dokumentacijos šabloną, aprašo procesą, kurį jie jau yra vykdę anksčiau, o ne tą, kurį ketina improvizuoti priėmimo bandymų metu.

Skaitytojams, kurie nori susipažinti su bendradarbiaujančių robotų pagrindais prieš išsamiau apžvelgiant matavimus, mūsų Išsamus vadovas, kaip veikia bendradarbiaujantys robotai apžvelgia keturis metodus, taikymo būdus ir atrankos kriterijus.

Dažnai užduodami klausimai

Ką reiškia galios ir jėgos ribų patvirtinimas pagal ISO/TS 15066?

Tai reiškia fizinį didžiausios trumpalaikės ir kvazistatinės kontaktinės jėgos bei slėgio matavimą ties tikruoju įrankio svirties galu, ruošiniu ir celės išdėstymu, naudojant spyruoklinį jėgos ir slėgio matavimo įtaisą, esantį kiekviename įmanomame kontaktiniame taške, ir rodmenų palyginimą su kūno srities ribinėmis vertėmis, kurias rizikos vertinimas nustatė kaip tinkamas. Roboto laisvos erdvės sertifikavimas nepakeičia šio matavimo.

Ar yra skirtumas tarp trumpalaikių ir kvazistatinių kontaktų ribinių verčių?

Taip. Trumpalaikis kontaktas apima trumpą smūgį prieš suveikiant saugos funkcijai, o kvazistatinis kontaktas – asmens įstrigimą arba suspaudimą ten, kur kaupiasi ir išlieka jėga. ISO/TS 15066 kiekvienam iš jų nustato atskiras ribines vertes, ir įrankis ar tvirtinimo elementas, kuris išlaiko vieną bandymą, vis tiek gali neišlaikyti kito, jei sukuria prispaudimo tašką, kurio neužfiksuotų tik trumpalaikis bandymas.

Ar skaičiavimas gali pakeisti fizinės jėgos ir slėgio matavimą?

Skaičiavimas, pagrįstas nominalia roboto išeiga, gali pagrįsti preliminarų rizikos vertinimą, tačiau paprastai neatsižvelgiama į įrankio ir tvirtinimo įtaiso geometriją ir pateikiami optimistiniai skaičiai, palyginti su realiais rodmenimis, nes slėgį lemia faktinis sąlyčio plotas ir paviršiaus standumas. Notifikuotoji įstaiga arba kliento saugos inžinierius tikisi atitikties įrodymo, kuris yra fizinis matavimas gatavoje kameroje, o ne apskaičiuotas įvertinimas.

Ką turėtų apimti techninės bylos patvirtinimo įrašas?

Bent jau: tiriamoji kūno dalis ir jos pasirinkimo priežastis, konkretus įrankis, ruošinys, greitis ir bandymo metu naudota apkrova, didžiausios jėgos ir slėgio rodmenys kiekvienoje sąlyčio vietoje, naudotos ribinės vertės ir jų šaltinis, taip pat bet kurios vietos, kuri nepavyko patikrinti pirmą kartą, išdėstymas ir pakartotinio bandymo rezultatas.

Ar vienkartinis galios ir jėgos ribojimas apima būsimus ląstelės pokyčius?

Ne. Nauja detalių šeima, atnaujintas griebtuvas, kitas tvirtinimo elementas arba ciklo greičio pakeitimas pakeičia kontaktinę geometriją ir turi būti išmatuota iš naujo. Galios ir jėgos ribojimo patvirtinimas yra susietas su konkrečiu įrankiu ir ruošinio konfigūracija, kuri buvo išbandyta, o ne su roboto modeliu apskritai.

Pagrindiniai skirtumai

• Galios ir jėgos ribojimas patvirtinamas fiziškai matuojant kontaktinę jėgą ir slėgį ties tikruoju įrankiu ir ruošiniu, o ne remiantis paties roboto laisvos erdvės sertifikavimu.
• Trumpalaikiam ir kvazistatiniam kontaktui taikomos skirtingos ribinės vertės ir juos reikia tikrinti atskirai; įrankis, kuris išlaiko vieną ribą, vis tiek gali neatitikti kitos.
• Kūno srities ribos labai skiriasi, todėl matavimo taškas turi sutapti su ta vieta, kur, remiantis rizikos vertinimu, kontaktas gali įvykti tikėtinai, o ne su patogiausia vieta bandymui atlikti.
• Skaičiavimas gali pagrįsti rizikos vertinimą, tačiau standarto atitikties įrodymas yra fiziniai jėgos ir slėgio matavimo prietaiso rodmenys gatavoje kameroje.
• Kiekvienai sugedusiai vietai reikalingas dokumentuotas pataisymas ir pakartotinis bandymas naudojant tą patį metodą, o visas įrašas turi būti saugomas ląstelės techninėje byloje.

Teisingas šių sprendimų įgyvendinimas skiria bendradarbiaujančią ląstelę, kuri išgyvena pirmąjį saugos auditą, nuo tos, kuri tik popieriuje atrodė atitinkanti reikalavimus. Čengdu įsikūrusi robotikos gamintoja ir integratorė EVST (EVS TECH CO., LTD), įkurta 2018 m. pabaigoje, įgyvendina automatizavimo projektus daugiau nei 100 šalių, o jos paleidimo komandos atlieka šį matavimą kaip standartinį priėmimo bandymo etapą bendradarbiaujančiose ląstelėse, o ne kaip kliento saugos inžinieriaus pageidaujamą papildomą mintį. Komandos, nurodančios bendradarbiaujančią programą ir norinčios gauti antrą nuomonę apie matavimo taškus, įrankius ar dokumentaciją, gali susisiekti su mumis per... evsrobot.com.

Apie autorių: EVST redakcijos komanda rašo apie pramoninės automatizacijos saugą ir atitiktį inžinerijos ir aplinkosaugos, sveikatos ir saugos komandoms, kurios projektuoja arba priima robotų ląsteles. EVST yra robotikos gamintojas ir integratorius, kurio būstinė yra Čengdu, vykdantis automatizavimo projektus daugiau nei 100 šalių, turintis CE / SGS / TUV trečiųjų šalių sertifikatus ir IATF16949 automobilių klasės sertifikatus visoms atitinkamoms produktų linijoms.

Autorius: EVST redakcijos komanda
Peržiūrėjo: EVST redakcijos komanda
Paskutinį kartą atnaujinta: Liepa 23, 2026
Metodas: EVST sąlyčio taškų patvirtinimo sistema – lauko metodika, skirta galios ir jėgos ribojimo matavimams pagal ISO/TS 15066 korpuso srities ribas, taikoma gatavam įrankiui ir ruošiniui, tačiau ji nepakeičia paties sistemos integratoriaus dokumentuoto rizikos vertinimo.
Redakcijos politika · Pataisų politika · Naudojimo sąlygos