En eksplosjonssikker samarbeidsrobot er en samarbeidende robot som er spesielt konstruert og sertifisert for å operere trygt i miljøer der det finnes brennbare gasser, brennbart støv eller antennelige fibre. I motsetning til vanlige industrielle samarbeidende roboter har disse spesialiserte maskinene doble eksplosjonssikre sertifiseringer – både innenlandske (f.eks. kinesiske Ex-standarder) og internasjonale (europeiske ATEX/IECEx) – og er forseglet med IP68-beskyttelse, noe som gjør dem egnet for utplassering i farlige områder i sone 1 og sone 2. Ettersom industrier som olje og gass, kjemisk prosessering og ammunisjonshåndtering søker å automatisere farlige manuelle oppgaver, fremstår eksplosjonssikre samarbeidende roboter som en kritisk – og fortsatt i stor grad uutnyttet – automatiseringskategori.
Hvorfor trenger farlige miljøer eksplosjonssikre samarbeidende roboter?
Problemet: Manuelt arbeid i farlige soner
Arbeidere i petrokjemiske anlegg, raffinerier, lakkeringsverksteder og ammunisjonsanlegg utsettes daglig for eksplosive atmosfærer. Manuelle oppgaver i disse miljøene – inkludert materialhåndtering, drift av utstyr, overflatebelegg og kvalitetsinspeksjon – medfører iboende risiko for antennelse fra elektriske gnister, varme overflater eller statisk elektrisitet.
Tradisjonelle automatiseringsløsninger har slitt i disse situasjonene. Standard industriroboter er ikke sertifisert for farlige områder, og det er komplekst, dyrt og ofte upraktisk å ettermontere dem med eksplosjonssikre kapslinger. Resultatet er at mange farlige oppgaver i eksplosive atmosfærer fortsatt er avhengige av menneskelig arbeidskraft.
Løsningen: Spesialbygde eksplosjonssikre samarbeidende roboter
Eksplosjonssikre samarbeidende roboter løser dette gapet ved å integrere beskyttelse av farlige områder direkte i robotens design – fra motorviklinger og kodere til kabelgjennomføringer og kontrollelektronikk. Hver komponent som potensielt kan generere en gnist eller overskride trygge overflatetemperaturer er konstruert for å forhindre antennelse.
Disse samarbeidende robotene opprettholder kjernefordelene til samarbeidende roboter – intuitiv programmering, fleksibel utplassering og menneskesikker samhandling – samtidig som de legger til den spesialiserte beskyttelsen som kreves for klassifiserte farlige områder.
Forståelse av eksplosjonssikre standarder og sertifiseringer
Klassifisering av farlige områder
I henhold til internasjonale standarder (se OSHAs sikkerhetsstandarder for robotikk (i henhold til amerikansk veiledning) klassifiseres eksplosive miljøer etter type og sannsynlighet for at farlig materiale er tilstede:
| Klassifisering | Tekniske beskrivelser | Typiske steder |
|---|---|---|
| Sone 0 / Divisjon 1 | Eksplosiv atmosfære tilstede kontinuerlig | Inne i tanker, fartøy |
| Sone 1 / Divisjon 1 | Sannsynlig eksplosiv atmosfære under normal drift | Nær tankåpninger, påfyllingspunkter |
| Sone 2 / Divisjon 2 | Eksplosiv atmosfære usannsynlig, kun under unormale forhold | Generelle anleggsområder, lagring |
Eksplosjonssikre samarbeidende roboter er vanligvis sertifisert for sone 1 og sone 2 (gassatmosfærer) og sone 21/22 (støvatmosfærer), og dekker de aller fleste utplasseringsscenarier i prosessanlegg og industrianlegg.
Beskyttelsesmetoder forklart
Eksplosjonssikre sertifiseringsmerker koder de spesifikke beskyttelsesmetodene som brukes. En typisk merking som «Ex db eb ib pxb IIC T5 Gb» indikerer flere lag med beskyttelse:
- db (flammesikker innkapsling): Inneholder eventuelle interne eksplosjoner og forhindrer at de antenner den omkringliggende atmosfæren
- eb (økt sikkerhet): Gir forbedret pålitelighet for å forhindre gnister eller for høy temperatur
- ib (egensikkerhet): Begrenser elektrisk energi under tenngrenser
- pxb (trykksatt kapsling): Opprettholder positivt indre trykk for å ekskludere eksplosive gasser
- IIC: Egnet for den mest krevende gassgruppen (inkludert hydrogen og acetylen)
- T5: Maksimal overflatetemperatur på 100 °C – godt under tennpunktet for de fleste industrigasser
Den europeiske ekvivalentmerkingen «Ex II 2G Ex db pxb IIC T4 Gb» bekrefter samsvar med ATEX-direktivet for gruppe II-utstyr (ikke-gruvedrift) i gassmiljøer i sone 1.
Dobbeltsertifisering: Hvorfor det er viktig
Ledende eksplosjonssikre samarbeidende roboter har både nasjonale og europeiske sertifiseringer samtidig. Denne doble sertifiseringen betyr at produktet kan distribueres globalt uten ytterligere samsvarsarbeid – avgjørende for multinasjonale olje- og gasselskaper og EPC-leverandører som opererer på tvers av regulatoriske jurisdiksjoner.
Eksplosjonssikkert Cobot-produktsortiment
En omfattende portefølje av eksplosjonssikre coboter spenner over flere nyttelast- og rekkeviddekonfigurasjoner for å matche ulike applikasjonskrav:
| Modell | nyttelast | Rekkevidde | Repeterbarhet | Maksimal hastighet | Vekt | IP Rating |
|---|---|---|---|---|---|---|
| XR6 | 6 kg | 924 mm | ± 0.02 mm | 3 m / s | 21 kg | IP68 |
| XR9 | 9 kg | 1,500 mm | ± 0.05 mm | 3 m / s | 37 kg | IP68 |
| XR12 | 12 kg | 1,300 mm | ± 0.03 mm | 3 m / s | 36 kg | IP68 |
| XR18 | 18 kg | 900 mm | ± 0.02 mm | 3 m / s | 35 kg | IP68 |
| XR20 | 20 kg | 1,800 mm | ± 0.05 mm | 4 m / s | 68 kg | IP68 |
Alle modeller har 6 frihetsgrader, EtherCAT/1KHz kontrollbuss og et driftstemperaturområde på -5 °C til 55 °C. Støynivåene holder seg på eller under 60 dB i hele området.
Eksplosjonssikre kontrollskap
Robotarmen er bare én del av systemet. Eksplosjonssikre utplasseringer krever samsvarende kontrollinfrastruktur:
Flammesikkert kontrollskap: Fullstørrelsesskap med IP65-beskyttelse, alarmbelysning og omfattende I/O-utvidelse. Rike eksterne grensesnitt passer til gass- og støvmiljøer i sone 1 og sone 2. Egnet for komplekse installasjoner som krever flere digitale og analoge I/O-kanaler.
Positivt trykkkontrollskap: Kompakt design, IP65-klassifisert, enklere å distribuere. Opprettholder positivt internt trykk for å forhindre inntrengning av eksplosiv atmosfære. Ideell for installasjoner med begrenset plass der det er behov for et mindre fotavtrykk.
Begge skaptypene støtter EtherCAT-feltbuss-, Modbus-TCP- og RS485-kommunikasjon, og har nødstopp-, sikkerhetsstopp-, digital I/O- og differensialkoderinnganger.
Viktige applikasjonsscenarier
Automatisering av drivstoffproduksjon for biler
Robotiske drivstoffsystemer eliminerer menneskelig eksponering for bensindamp under fyllingsprosessen. Cobotens eksplosjonssikre sertifisering sikrer sikker drift i den damprike sonen rundt drivstoffdispensere, mens presisjonen muliggjør nøyaktig dyseposisjonering for ulike kjøretøytyper.
Industriell maling og pulverlakkering
Spray maling og pulverlakkering genererer eksplosive atmosfærer fra løsemiddeldamper og brennbare støvpartikler. Eksplosjonssikre samarbeidende roboter med dra-og-lær-programmering lar operatører definere sprøytebaner intuitivt, og VR-styrt programmering reduserer ytterligere behovet for dyktige teknikere i det farlige området.
Håndtering av ammunisjon og drivstoff
Ammunisjonsproduksjon og lasting av drivstoff involverer materialer med ekstremt lave tennterskler. Eksplosjonssikre samarbeidende roboter håndterer fyllings-, monterings- og inspeksjonsoppgaver med den presisjonen og repeterbarheten som trengs for kvalitetssikring, samtidig som de holder menneskelige arbeidere på trygg avstand.
Kjemiske prosesseringsoperasjoner
I kjemiske anlegg utfører samarbeidende roboter prøvetaking, ventilbetjening, rengjøring av beholdere og materialoverføring i områder klassifisert som sone 1 eller sone 2. Den kompakte størrelsen tillater utplassering i trange rom som er typiske for prosessanlegg.
Ekstremtemperatur-samarbeidende roboter: Utvider kapasiteten
I tillegg til eksplosjonssikker kapasitet, er spesialiserte samarbeidende roboter nå tilgjengelige for ekstreme termiske miljøer – en bransjenyhet. Disse ekstremtemperaturmodellene opererer i et område på -30 °C til 80 °C (sammenlignet med standard -5 °C til 55 °C), med IP68-beskyttelse gjennomgående.
| Modell | nyttelast | Rekkevidde | Repeterbarhet | Temp Range | IP Rating |
|---|---|---|---|---|---|
| AL6 | 6 kg | 924 mm | ± 0.02 mm | -30 ° C til 80 ° C | IP68 |
| AL9 | 9 kg | 1,500 mm | ± 0.05 mm | -30 ° C til 80 ° C | IP68 |
| AL12 | 12 kg | 1,300 mm | ± 0.03 mm | -30 ° C til 80 ° C | IP68 |
Kaldekjede- og fryseapplikasjoner
Kjølekjedelogistikk – fryselager, kjølelager for farmasøytiske produkter, iskremproduksjon – krever roboter som fungerer pålitelig ved vedvarende temperaturer under null. Standard samarbeidende roboter opplever fortykning av smøremiddel, sensoravdrift og sprøhet i kabelen under -5 °C. Ekstremtemperaturmodeller er konstruert fra grunnen av for å opprettholde ytelsen ved -30 °C.
Varmsmiing og høytemperaturprosesser
I den andre enden opererer samarbeidende roboter som brukes til varmsmiing med sprøyte- og bråkjøling nær arbeidsstykker med 1,200 °C. Én dokumentert bruk involverte en samarbeidende robot som utførte sprøyting med formslippmiddel i en varmsmiingsprosess, utsatt for ekstrem termisk sykling, 40 kW elektromagnetisk interferens fra induksjonsvarmere og vedvarende overbelastning utover den nominelle nyttelasten – og kjørte kontinuerlig i over to år uten feil.
Valg av hensyn til farlige miljøer
Når du spesifiserer en eksplosjonssikker samarbeidende robot, bør du vurdere disse faktorene utover standard utvalgskriterier:
Soneklassifisering: Bekreft den spesifikke klassifiseringen av det farlige området (sone 1, sone 2, sone 21, sone 22) og sørg for at cobotens Ex-merking dekker kravene dine.
Kompatibilitet mellom gassgrupper: IIC-sertifisering dekker det bredeste spekteret av gasser (inkludert hydrogen). Hvis applikasjonen din involverer mindre krevende gassgrupper (IIA eller IIB), gir IIC-sertifisert utstyr en innebygd sikkerhetsmargin.
Temperaturklasse: Bekreft at cobotens maksimale overflatetemperaturklassifisering (T-klasse) er under selvantennelsestemperaturen til alle materialer som er tilstede i arbeidsområdet.
Valg av kontrollskap: Tilpass kabinetttypen til installasjonen din – flammesikker for fullfunksjonelle installasjoner med omfattende I/O, positivt trykk for kompakte implementeringer.
Kabelføring: Installasjoner i eksplosjonsfarlige områder krever sertifiserte kabelnipler, rør og rutepraksiser som opprettholder integriteten til den eksplosjonssikre grensen.
Ofte Stilte Spørsmål
Kan standard samarbeidende roboter brukes i farlige miljøer?
Nei. Standard samarbeidende roboter er ikke designet eller sertifisert for eksplosive atmosfærer. De elektriske komponentene, motorene og kontaktene deres kan generere gnister eller overstige trygge overflatetemperaturer, noe som kan skape antennelsesrisiko. Kun samarbeidende roboter med spesifikke eksplosjonssikre sertifiseringer (Ex-merking) skal brukes i klassifiserte farlige områder.
Hva betyr IP68 for en eksplosjonssikker samarbeidende robot?
IP68 er den høyeste inntrengningsbeskyttelsesklassen, som indikerer fullstendig støvtetthet og evnen til å tåle kontinuerlig nedsenking i vann. For eksplosjonssikre samarbeidende roboter sikrer IP68 at den interne elektronikken er fullstendig forseglet fra den omkringliggende atmosfæren – ingen eksplosiv gass eller støv kan komme inn i kabinettet under noen driftsforhold.
Hvordan er eksplosjonssikre samarbeidende roboter prismessig sammenlignet med standardmodeller?
Eksplosjonssikre coboter har en høyere pris enn standard industrimodeller på grunn av spesialiserte kapslinger, sertifiserte komponenter og doble sertifiseringsprosesser. Dette må imidlertid veies mot alternativene: kostnadene for manuelt arbeid i farlige soner (inkludert faregodtgjørelse, opplæring, personlig verneutstyr og hendelsesrisiko), det upraktiske ved å ettermontere standardroboter og byrden med å overholde regelverk. For applikasjoner der automatisering av farlige oppgaver er målet, tilbyr spesialbygde eksplosjonssikre coboter vanligvis den mest kostnadseffektive løsningen.
Sammendrag
Eksplosjonssikre samarbeidsroboter fyller et kritisk gap innen industriell automatisering – og bringer fleksibiliteten og brukervennligheten til samarbeidende roboter til miljøer der standardroboter rett og slett ikke kan operere. Med dobbeltsertifiserte beskyttelsesmetoder, IP68-tetting og nyttelastalternativer fra 6 kg til 20 kg, er disse spesialiserte samarbeidende robotene klare for utplassering innen olje og gass, kjemisk prosessering, billakkering og ammunisjonshåndtering.
For anlegg som også står overfor ekstreme temperaturutfordringer, utvider de nyeste cobot-modellene for ekstreme temperaturer driftsområdet til -30 °C til 80 °C, noe som åpner for automatiseringsmuligheter innen kaldkjedelogistikk og varmsmiingsprosesser.
Relaterte lesninger:
- Komplett guide til samarbeidende roboter – typer, utvalg og bruksområder
- Kalkulator for avkastning på coboter – rettferdiggjør investeringen din for små og mellomstore bedrifter i produksjon
- Samarbeidsroboter for bilindustrien – hva IATF16949 betyr for robotkvalitet
Sist oppdatert: mars 2026. Sertifiseringsdetaljer og beskyttelsesmerker som det refereres til i denne artikkelen er basert på offentlig tilgjengelige produktspesifikasjoner og dokumentasjon av internasjonale standarder.