Robota lineārās ass drošība sākas ar robota, ratiņu, instrumentu, pakalpojumu, stiprinājumu un blakus esošo mašīnu apstrādi kā vienu lietojumprogrammu. Riska novērtējumam jāaptver visas atļautās ratiņu pozīcijas un visi dzīves cikla uzdevumi — ne tikai automātiskais cikls. Definējiet ierobežojumus, kartējiet cilvēkus un kustību, samaziniet risku, izmantojot konstrukciju, pirms pievienojiet drošības pasākumus, norādiet drošības funkcijas no atlikušajiem apdraudējumiem un validējiet normālus, kļūmes un atkopšanas stāvokļus.
Diagramma ir plānošanas modelis, nevis noteikts aizsarga izkārtojums. Reālās robežas ir atkarīgas no lietojumprogrammas riska novērtējuma, apstāšanās uzvedības, piekļuves vajadzībām un piemērojamajām prasībām.
Galvenie izņemšanas gadījumi
- Novērtējiet kombinēto pārvietošanas sistēmu katrā atļautajā valstī, tostarp nestandarta darbu.
- Pirms drošības pasākumu vai ar drošību saistītu kontroles pasākumu izvēles definējiet apdraudējumus.
- Drošības funkcijas atvasiniet no projekta riska novērtējuma, nevis no nesaistītas šūnas.
- Validējiet piekļuvi, kļūmes, atiestatīšanu, restartēšanu un atkopšanu ar izsekojamiem pierādījumiem.
Ko var apstiprināt vietējie pierādījumi
Divās izvēlētajās avota sekvencēs ir attēlots uz ratiņiem uzstādīts rūpnieciskais robots, kas maina robota pamatnes pozīciju pa grīdas līmeņa sliedi. Šī redzamā kustība ir pietiekama, lai ilustrētu, kāpēc kustības aploksni nevar novērtēt no vienas fiksētas pjedestāla pozīcijas.
Videoierakstā nav noteikta aizsargāta robeža, apstāšanās veiktspēja, drošības līmeņa funkcija, drošs attālums, dzelzceļa veiktspēja vai atbilstība. Tas nevar pierādīt, ka attēlotā iekārta ir droša vai gatava ražošanai. Tāpēc šajā rakstā ir paskaidrots, kas projekta komandai ir jānosaka un jāapstiprina, nenorādot universālu attālumu, veiktspējas līmeni vai ķēdi.
1. Definējiet robota lineārās ass drošības robežas
Riska novērtējums sākas ar ierobežojumiem, nevis ar aizsargu katalogu. Definējiet paredzēto pielietojumu, produktus, instrumentus, darbības režīmus, cilvēkus, paredzamās prasmes, vides apstākļus un dzīves cikla fāzes. Iekļaujiet pilnu ratiņu gājienu, ko atļauj kontrolieris, ne tikai pozīcijas, kas izmantotas pirmajā ražošanas programmā.
Izveidojiet stāvokļu sarakstu ražošanai, iestatīšanai, apmācībai, kalibrēšanai, tīrīšanai, apkopei, kļūmju novēršanai, strāvas atjaunošanai, atsauces datu atgūšanai, programmatūras izmaiņām un demontāžai. Katram stāvoklim ierakstiet:
- vagona pozīcija vai atļautais diapazons;
- robota poza un instrumenta stāvoklis;
- citas mašīnas vai armatūra, kas var kustēties;
- pieejamā elektriskā, pneimatiskā, hidrauliskā, procesa vai uzkrātā enerģija;
- personas, kas drīkst ienākt, un viņu veicamie uzdevumi;
- komanda vai notikums, kas var ierosināt kustību; un
- Droša metode, kā pamest štatu.
ISO 12100 apraksta dzīves cikla metodi apdraudējumu identificēšanai, risku novērtēšanai un novērtēšanai, risku samazināšanai, lēmumu dokumentēšanai un rezultāta pārbaudei. ISO 10218-2:2025 attiecas uz robotu šūnu integrācijas prasībām projektēšanas, nodošanas ekspluatācijā, ekspluatācijas, apkopes, demontāžas un utilizācijas procesā. Šīs darbības jomas ir svarīgas, jo ārējā ass var mainīties, ja pastāv bīstama kustība katrā no šīm fāzēm.
2. Kartējiet apdraudējumus kombinētajā kustībā
Lineāra ass padara robota pamatnes pozīciju mainīgu. Tāpēc apdraudējumu pārskatam ir nepieciešams apvienots apvalks ratiņiem, robota saitēm, gala efektoram, sagatavei, apģērba komplektam, enerģijas ķēdei un procesa pakalpojumiem.
Izmantojiet scenārijus, nevis vispārīgu kontrolsarakstu. Bīstamības apzīmējumam jāidentificē persona, uzdevums, sākotnējais notikums, bīstamā kustība vai enerģija un iespējamais kaitējums. Frāze “Kustīga sliede” ir pārāk neskaidra. Frāze “Apkopes tehniķis sniedzas starp vagonu un gala pieturu, kamēr joprojām ir iespējama uzkrātā enerģija vai negaidīta atsauces kustība” ir pietiekami konkrēta, lai pamatotu projektēšanas lēmumu.
| Apdraudējuma avots | Piemēra scenārijs novērtēšanai | Pierādījumi, kas projektam jāsaglabā |
|---|---|---|
| Vagonu tulkošana | Persona iekļūst slazdošanas zonā starp ratiņiem, gala atduri, kolonnu, aizsargu vai blakus esošo mašīnu. | Izkārtojuma stāvoklis, piekļuves uzdevums, atļautā kustība, atļauja vai aizsardzības pasākums, validācijas ieraksts |
| Robota slaucīšana no mainīgām bāzes pozīcijām | Seifs, kas novietots pie viena vagona atsauces, ieiet ejā vai stacijā, atveroties pie cita vagona atsauces punkta. | Kombinēts aploksnes modelis un pārbaudīta pozīcijas-stāvokļa matrica |
| Instruments un sagatave | Pārnēsātā detaļa vai procesa instruments sniedzas ārpus nominālā rokas modeļa | Instrumenta/sagataves ģeometrija, reprezentatīvs slodzes gadījums, verificēta aploksne |
| Enerģijas ķēde un pakalpojumi | Bojāts, aizķerts vai zem spiediena esošs pakalpojums rada negaidītu kustību vai atkailināšanos | Servisa saraksts, kļūmju uzvedība, izolācijas metode, pārbaudes kritēriji |
| Koplietota stacija | Kamēr robots var ieiet, atveras, aizveras, nostiprina, indeksē vai atbrīvo citu mašīnu | Saskarnes stāvokļa tabula, atļaujas, kļūmes reakcija, validācijas tests |
| Pozīcijas vai atsauces zaudēšana | Atgūšana dod komandu pārvietoties caur okupētu vai nezināmu stāvokli | Atsauces stratēģija, ierobežots atkopšanas ceļš, autorizācija un novērošanas metode |
| Piekļuve apkopei | Vagoniņš bloķē izeju vai novieto apkalpošanas punktus citā bīstamajā zonā. | Apkopes pozīcija, izolācija, piekļuves ceļš, nostiprināšanas metode |
EVST redakcijas komanda izmanto šo scenārija formātu, lai komponentu saraksts netiktu sajaukts ar pabeigtu riska novērtējumu. Žogs, skeneris, bloķēšanas ierīce vai drošas kustības funkcija kļūst par pierādījumu tikai pēc tam, kad ir definēta tā loma, darbība, saskarnes un validācija.
3. Sadaliet lietojumprogrammu pēc vietas, uzdevuma un datora stāvokļa
Drošības koncepcijā var būt nepieciešams nošķirt ražošanas zonas, slodzes zonas, apkopes pozīcijas, apkalpošanas koridorus un blakus esošās iekārtas.
Izveidojiet zonas stāvokļa tabulu. Rindas ir zonas vai piekļuves punkti; kolonnas ir darbības stāvokļi. Katrā šūnā ir ierakstīts, vai cilvēkiem ir atļauts piekļūt, kāda kustība ir atļauta, kas novērš nesaderīgu kustību un kam jābūt patiesam pirms atiestatīšanas vai restartēšanas.
Pievērsiet īpašu uzmanību, kad:
- stacija pāriet no automātiskās apstrādes uz operatora iekraušanu;
- vagons pārvietojas starp zonām vai atveras vārti;
- viena stacija nav pieejama, kamēr cita paliek aktīva;
- kļūmes dēļ robots, ratiņi un detaļa atrodas dažādos stāvokļos vai
- apkopei nepieciešama dziļāka piekļuve nekā parastai iekraušanai.
Aizsargātās telpas modelim ir jāseko kombinētajai kustībai. Sākuma pozīcijas ekrānuzņēmums vai vienas mašīnas zonas signāls nevar pierādīt, ka ratiņi, robots, instruments un blakus esošā stacija atrodas saderīgos stāvokļos.
4. Samaziniet risku noteiktā secībā
Riska mazināšanai jāsākas ar lietojumprogrammas izstrādi. Drošības pasākumiem nevajadzētu radīt novēršamus bloķēšanas punktus, nevajadzīgu piekļuvi vai neskaidru atkopšanu.
| Riska samazināšanas slānis | Jautājumi lineārās ass pielietojumam | Tipiski pierādījumi |
|---|---|---|
| Būtībā drošāks dizains | Vai vagona maršruts, gala pozīcija, apkalpošanas punkts, stiprinājums vai piekļuves ceļš var novērst iedarbību? Vai apkopi var veikt ārpus bīstamās zonas? | Pārskatīts izkārtojums, dizaina pārskatīšana, izslēgts scenārijs |
| Drošības pasākumi un aizsardzības pasākumi | Kāds fizisks vai sensoru pasākums atklāj vai novērš piekļuvi, un kādu bīstamu kustību tam jākontrolē? | Aizsarga izkārtojums, ierīces specifikācija, saskarnes definīcija |
| Ar drošību saistītas vadības funkcijas | Kāds notikums pieprasa funkciju, kāds drošais stāvoklis ir nepieciešams un kāda atiestatīšanas/restartēšanas darbība ir atļauta? | Drošības prasību specifikācija un validācijas plāns |
| Informācija un procedūras | Kādi atlikušie riski, pārbaudes uzdevumi, apmācība, izolācija un atveseļošanās norādījumi paliek spēkā? | Rokasgrāmata, uzlīmes, apmācību ieraksts, apkopes procedūra |
Segmentētai lietojumprogrammai salīdziniet vienu perimetru, kontrolētu piekļuvi atdalītām zonām un stacijas līmeņa piekļuvi, kas saskaņota ar vagona pozīciju. Izvēlieties koncepciju, kas novērš iedarbību, atbalsta uzdevumu un rada saprotamus, pārbaudāmus stāvokļus.
| Piekļuves koncepcija | Potenciālā priekšrocība | Plānošanas slogs | Galvenais validācijas jautājums |
|---|---|---|---|
| Viens fiksēts perimetrs | Vienkārša kopējā robeža un mazāk piekļuves saskarņu | Lielāks nospiedums; apkopei un iekraušanai var būt nepieciešamas pilnšūnu bremzes | Vai katrs piekļuves punkts un apkalpošanas uzdevums sasniedz definētu drošības stāvokli? |
| Segmentētas aizsargzonas | Var izolēt uzdevumus vai stacijas, ja lietojumprogramma atbalsta neatkarīgus stāvokļus | Vairāk zonu loģikas un pārejas gadījumu | Vai kustība jebkad var iekļūt zonā, kuras piekļuves stāvoklis nav saderīgs? |
| Koplietota piekļuve stacijai | Var atbalstīt operatora ielādi, kamēr turpinās citi darbi | Cieša saskarnes atkarība starp robotu, ratiņiem, stiprinājumu un staciju | Vai visas atļaujas, kļūmes, atiestatīšanas un negaidītas stāvokļa izmaiņas neatbilst definētajam nosacījumam? |
5. Pēc riska novērtējuma precizējiet drošības funkcijas
Drošības funkcija jāraksta kā prasība, nevis kā ierīces nosaukums. Identificējiet sākuma stāvokli, bīstamo kustību vai enerģiju, nepieciešamo reakciju, atļauto stāvokli pēc reakcijas, atiestatīšanas nosacījumus, restartēšanas nosacījumus, diagnostiku, saskarnes un validācijas metodi.
Prasību jautājumi ietver:
- Kas jādara, atverot apsargātu piekļuves punktu?
- Kuru ratiņu un robota kustība ir jānovērš katrā zonā?
- Vai cita stacija var turpināt darbu, un ar kādiem tieši nosacījumiem?
- Kas notiek, ja informācija par atrašanās vietu nav pieejama vai ir pretrunīga?
- Vai atiestatīšana ir iespējama no vietas, kur ir skaidrs skats uz skarto telpu?
- Vai atiestatīšana pati par sevi var izraisīt bīstamu kustību?
- Kādi pierādījumi ir nepieciešami pirms automātiskas restartēšanas?
ISO 13849-1:2023 standarts sniedz metodoloģiju ar drošību saistītu vadības sistēmu daļu projektēšanai un integrēšanai. Publicētajā darbības jomā ir arī norādīts, ka tas neizvēlas drošības funkcijas vai nepieciešamos veiktspējas līmeņus konkrētam lietojumam. Lēmumi par šiem lietojumiem jāpieņem riska novērtējumam; tāpēc šis raksts nenosaka universālu kategoriju, PLr, arhitektūru, drošu attālumu vai apstāšanās laiku.
Apstāšanās un distancēšanās lēmumi prasa visu kustīgo sistēmu, faktisko apstāšanās uzvedību, noteikšanas kārtību, tuvošanās apstākļus, vidi un piemērojamos standartus. Kataloga vērtības vai kadri nevar pilnībā aizpildīt šo aprēķinu.
6. Piešķiriet nestandarta darbam vienādu svaru
OSHA pašreizējā robotikas pārskatā ir norādīts, ka daudzi robotu negadījumi ir notikuši programmēšanas, apkopes, testēšanas, iestatīšanas vai regulēšanas laikā, kad cilvēks var īslaicīgi atrasties robota darba zonā. Lineārā ass šiem uzdevumiem pievieno ratiņu pozīciju, pagarinātu gājienu, gala slazdus, apkalpošanas maršrutēšanu un atsauces atgūšanu.
Izpētiet reālu darbu kopā ar cilvēkiem, kas to veiks:
- pozu apmācība un pārbaude vairākās vagonu atsaucēs;
- instrumentu maiņa vai kalibrēšana un sliedes vai enerģijas ķēdes pārbaude;
- nokritušas detaļas vai bojāta elementa tīrīšana;
- komunikācijas vai pozicionēšanas kļūdu atrašana;
- trases tīrīšana un strāvas vai atsauces atjaunošana; un
- detaļu nomaiņa, kurām nepieciešams nostiprināt ratiņus.
Katram uzdevumam norādiet izolācijas vai kontrolētas kustības nosacījumus, piekļuves un evakuācijas ceļus, redzamību, komunikāciju, uzraudzību, instrumentus, nostiprināšanas metodes un precīzus nosacījumus iekārtas atkārtotai lietošanai. “Apkopes režīms” nav pilnīga atbilde, ja vien nav definēta atļautā kustība un enerģija.
7. Atiestatīšanu, restartēšanu un atkopšanu izstrādājiet kā atsevišķus stāvokļus
Atiestatīšana apstiprina, ka drošības nosacījums ir novērsts; to nevajadzētu uzskatīt par atļauju automātiskai kustībai. Restartēšana ir atsevišķa pāreja, kurai nepieciešama lietojumprogrammas gatavība. Atkopšanai var būt nepieciešamas ierobežotas komandas, lai atjaunotu pozīciju, noņemtu detaļu vai pārvietotos prom no traucēkļiem.
Atgūšanas ierakstā jānorāda:
- ratiņu un robotu stāvoklis;
- detaļas, instrumenta, stiprinājuma un blakus esošās mašīnas stāvoklis;
- cilvēki un piekļuves statuss;
- pieejamā un izolētā enerģija;
- atļautā kustība un tās robežas;
- kurš ir pilnvarots vadīt šo kustību;
- kā tiek novērota skartā telpa; un
- kādi pierādījumi ļauj atgriezties pie automātiskās darbības.
Pārbaudiet atkopšanu ārpus mājām, tostarp ceļojuma beigas, nelielas klīrensa pozas, stacijas nodošanu, bloķētas stacijas, pārtrauktus procesus un attiecīgas pozīcijas vai komunikācijas kļūmes. Pierādiet, ka lietojumprogramma atgriežas zināmā stāvoklī, neradot nedefinētu iedarbību.
Citējams apgalvojums: Atjaunošanas secība ir nepabeigta, kamēr tā nedefinē mašīnas stāvokli, cilvēku atrašanās vietu, detaļas stāvokli, atļauto kustību un pierādījumus, kas nepieciešami pirms automātiskās darbības atsākšanas. Šis ir plānošanas noteikums; precīza secība paliek projektam un kontrollerim specifiska.
8. Validējiet prasības ar izsekojamiem pierādījumiem
Validācijai katrs apdraudējuma scenārijs jāsaista ar riska samazināšanas pasākumu, prasību, testu, rezultātu un rīcību. Nepieņemiet vispārīgu paziņojumu “drošības tests sekmīgi izturējis”, ja pastāv vairākas zonas, režīmi un kļūmju ceļi.
Izmantojiet reprezentatīvus sliktākos gadījumus no riska novērtējuma, piemēram, pārvietošanās beigas, maksimālo instrumenta vai sagataves izmēru, ierobežotu redzamību, pārslēgšanu, vienlaicīgus staciju pieprasījumus, nepieejamas saskarnes un atjaunošanu pēc strāvas padeves vai atsauces zuduma.
Iekļauts Robota lineārās ass drošības kontrolsaraksts ir rediģējams nodošanas palīglīdzeklis. Tas reģistrē ievades datus un pierādījumu stāvokļus; tas nav atbilstības kontrolsaraksts un neaizstāj kompetentu validāciju.
Saglabājiet ierakstus konfigurācijas kontrolē. Definējiet, kuras programmas, instrumenta, stiprinājuma, aizsarga, skenera lauka, saskarnes vai atļautā diapazona izmaiņas aktivizē mērķtiecīgu pārskatīšanu vai plašāku atkārtotu novērtēšanu.
Projekta ievades kontrolsaraksts
Pirms drošības koncepcijas iesaldēšanas apkopojiet šos ievades datus:
- Robota, kontrollera, ārējās ass, instrumenta un nestās sagataves definīcijas.
- Atļautais pārvadāšanas attālums, darba atsauces, robota pozas un kombinētās aploksnes.
- Armatūras, mašīnas, aizsarga, ejas, ēkas un apkopes piekļuves modeļi.
- Darbības režīmi, dzīves cikla uzdevumi, lietotāji un pamatoti paredzama nepareiza lietošana.
- Enerģijas un pakalpojumu inventarizācija, tostarp uzkrātā enerģija un izolācijas uzvedība.
- Stacijas saziņas, kļūmju stāvokļi, atiestatīšana, restartēšana un atkopšanas noteikumi.
- Riska novērtējuma ieraksts un drošības prasību specifikācija.
- Validācijas metodes, instrumenti, testa gadījumi, rezultāti un neatrisinātās darbības.
- Apmācības, pārbaudes, apkopes, izmaiņu kontroles un demontāžas ieraksti.
Biežāk uzdotie jautājumi
Vai viena bloķēšanas sistēma var aptvert visas stacijas uz dzelzceļa?
Tikai tad, ja riska novērtējums un sistēmas projektēšana atbalsta vienu nepārprotamu stāvokli. Atsevišķas stacijas bieži rada atšķirīgus piekļuves, kustības un kļūmes apstākļus. Projektam ir jādefinē, kura kustība ir atļauta katrā zonā, un jāapstiprina katra pāreja, nevis jāpieņem, ka viens signāls pārstāv visu lietojumprogrammu.
Kādu veiktspējas līmeni vajadzētu izmantot robota lineārajai asij?
Nav universālas atbildes. Riska novērtējums nosaka nepieciešamās drošības funkcijas un to nepieciešamo veiktspēju. ISO 13849-1 nodrošina ar drošību saistītu vadības daļu projektēšanas un integrācijas metodoloģiju, bet neizvēlas drošības funkcijas vai nepieciešamos veiktspējas līmeņus konkrētai šūnai.
Vai nodošanai ekspluatācijā pietiek ar pārbaudi apmācības režīmā?
Nē. Mācīšana ir viens stāvoklis. Validācijai jāaptver automātiska darbība, piekļuve, kļūmes, atiestatīšana, restartēšana, apkope, atsauces atjaunošana, saskarnes ar citām iekārtām, kā arī riska novērtējumā noteiktās reprezentatīvās pozīcijas un konfigurācijas.
Vai šī rokasgrāmata apliecina atbilstību standartam ISO 10218-2?
Nē. Tajā ir apkopoti plānošanas jautājumi, pamatojoties uz ISO 10218-2, ISO 12100, ISO 13849-1 publisko darbības jomu, OSHA vadlīnijām un ārējo asu kontekstu. Atbilstībai ir nepieciešams piemērojamais standarta teksts, projektam specifisks riska novērtējums, projektēšanas pierādījumi, kompetenta validācija un visas juridiskās prasības attiecībā uz uzstādīšanas vietu.
Avoti
- ISO 10218-2:2025 — Rūpniecisko robotu pielietojumi un robotu šūnas
- ISO 12100:2010 — Riska novērtēšana un riska samazināšana
- ISO 13849-1:2023 — Ar drošību saistītās vadības sistēmu daļas
- OSHA robotikas pārskats
- NIST: Uzdevumos balstītas cilvēka un robota sadarbības drošības raksturojums ražošanā
- A3 robotu drošības standarta dokumenti
- KUKA lineārās vienības
- ABB, Lietojumprogrammas rokasgrāmata — Papildu asis un savrupais kontrolieris, RobotWare 6
Kas sagatavoja šo rokasgrāmatu, kā un kāpēc
- Autors: EVST redakcijas komanda, kas tiek attēlota kā organizācijas līmeņa redakcijas vienība. Netiek apgalvota darbinieka identitāte vai personas dati.
- Pārskatīja: EVST tehniskā satura pārskatīšana organizācijas līmenī.
- Kā: Komanda pārskatīja divas atlasītas uz sliedēm montētu robotu secības, atdalīja redzamus faktus no nepārbaudītām drošības funkcijām, salīdzināja ar drošību saistīto meklēšanas nolūku ar esošo ārējo asu plānošanas rokasgrāmatu un salīdzināja apgalvojumus ar oficiālajiem ISO, OSHA, ABB un KUKA avotiem.
- Kāpēc: Raksts palīdz integratoriem un rūpnīcu komandām izveidot riska novērtēšanas un validācijas plānu pēc tam, kad ir izvēlēta ārējo asu arhitektūra.
- Robeža: Šī rokasgrāmata nav pilnīgs riska novērtējums, juridisks atzinums, atbilstības deklarācija vai piemērojamo standartu aizstājējs.
- Pārredzamība: Atjaunināts 2026. gada 28. jūlijā. Redakcijas politika · Labojumu politika · Privātuma politika · Sazināties
Sagatavojiet drošības nodošanu
Nosūtiet EVST apvienoto kustības modeli, dzīves cikla uzdevumu sarakstu, piekļuves koncepciju, enerģijas un pakalpojumu inventarizāciju, stacijas saskarnes, bojājumu un atjaunošanas stāvokļus, kā arī esošos riska novērtējuma ierakstus. EVST var organizēt šos ievades datus ārējās ass saskarnē un validācijas kontrolsarakstā; galīgā riska samazināšana un atbilstība joprojām ir atkarīga no kompetentas, projektam specifiskas inženierijas un validācijas.