Endüstriyel robotları kullanırken güvenliği sağlama

Endüstriyel robot artan tehlikeye tabidir. Bir robotun eylemlerinden kaynaklanan ilk insan ölümü vakası bir Japon fabrikasında kaydedildi. Çalışma alanında bulunan servis teknisyeni, robot kapalıyken yönlendiricideki sorunu giderdi ve robotu makineye bağladı. Yaklaşık 1 m / sn hızla hareket eden manipülatör, regülatöre bastı ve onu ezdi.

Ortalama olarak, yılda 100 endüstriyel robot başına bir kaza meydana gelmektedir. Robotik bir teknolojik kompleksin 14 günlük çalışması sırasında yaklaşık 3 travmatik durum meydana gelir.

Robotların çalışması sırasında yaralanmaların ana nedenleri şunlardır:

• eğitim ve çalışma sürecinde robotun beklenmedik eylemleri;
• robot tamiri ve kurulumundaki hatalar;
• robotun otomatik çalışması sırasında operatörün çalışma alanında bulunması;
• kontrol panelinin robotun çalışma alanına yerleştirilmesi;
• koruyucu cihazların arızalanması veya kapatılması.

Çoğu yaralanma, kontrol cihazı arızalarından ve programlama hatalarından kaynaklanır.

Amerikalı bilim kurgu yazarı Isaac Asimov, "The Tramp" (1942) adlı kısa öyküsünde, robot teknolojisinin güvenliği için üç yasa formüle etti:

• robot, eylemleriyle veya eylemsizlikleriyle bir kişiye zarar vermemelidir;
• robot, birinci yasayla çelişmediği sürece, kişi tarafından kendisine verilen komutlara uymalıdır;
• robot, birinci ve ikinci yasalara aykırı değilse, güvenliğini sağlamalıdır.

Operatör ve robot arasında, robotun programlanması (öğretilmesi) ve çalıştırılması sırasında gerçekleşebilecek doğrudan temas için üç olasılık vardır: robotla doğrudan çalışma ve ayrıca robotun onarımı ve bakımı sırasında.

Güvenliği sağlamanın ana yolu, bir kişinin ve robotun hareketli parçalarının aynı anda robotun çalışma alanında bir noktada görünmesini önlemektir. Koruyucu cihazlar, kişinin bulunduğu çalışma alanındaki alanlarda robotik elemanların hareketini durdurmalıdır. Güç aniden kesilirse, robotun bağlantılarının hareketi durmalıdır.

Çalışma alanı, manipülatör veya robotun çalışma gövdesinin yerleştirilebileceği alandır. Bağlantıların boyutlarına, hareketlerine ve manipülatörün kinematik şemasına bağlıdır. Çalışma alanı, manipülatör açıklamasında belirlenir.

Üç koruma bölgesi seviyesi çoğunlukla tanımlanır:

• robotik istasyonun çalışma alanının sınırında bir çalışanın varlığının tespiti;
• istasyonun kapsama alanı dışında ve robotun hareket alanı içinde bir kişinin varlığının tespit edilmesi;
• robotla doğrudan temas veya eline yakın.

Asılı robotun yoluna, insanları ve ekipmanı taşınan nesnelerin ani düşüşünden korumak için ağlar yerleştirilmelidir. Program yürütme izleme cihazları, çalışma alanındaki belirli noktalarda robot bağlantılarının oluşumunu kontrol eder. Bir bağlantı bir noktadan geçtiğinde tetiklenen yol anahtarları olabilirler.

Robotun çevre ile etkileşimini kontrol eden cihazlar, örneğin bağlantılardan biri bir engele dokunduğunda, harekete karşı direnç arttığında bağlantı tahriklerini kapatır. Yükü ölçmek için tork sensörleri veya dokunsal sensörler kullanılır.

Çalışma alanının çitlenmesi, hasır çitler ve ışık bariyerleri yardımı ile gerçekleştirilir. Örgü çitler en çok insanların çalışma alanına girmesini engellemek için kullanılır.

Ancak, alanı robotla tamamen çitle çevirmek her zaman mümkün değildir. Örneğin, alıcı konveyörler, yani yetkisiz kişilerin çalışma alanına girebileceği çitle çevrili olmayan yüzeyler kullanılıyorsa. Bu tür alanlar optik (ışık) bariyerlerle korunmaktadır.

Işık bariyeri, ışık yayıcılar için bir stand ve fotodedektörler için bir standdır.Her foto alıcı, ilgili ışık yayıcıdan ışık alırsa, robotik kompleks çalışır. Işık yayıcı montajı ile fotodedektör montajı arasında bir nesne bulunması, ışık huzmesinin geçmesine ve ekipmanın kapanmasına neden olur.

Robot kompleksini her taraftan çevrelemek için birkaç ışık bariyeri kullanıldı.

Çalışma alanını ışık bariyerleriyle çevrelemek: 1 - teknolojik ekipman, 2 - robot, 3 - ışık yayıcı, 4 - foto dedektör

Çalışma alanına giriş alanları elektrikli kilitler ve otomatik kilitleme ve kilit açma sistemi ile güvenlik altına alınmıştır. Bu şekilde, deklanşör sadece robot devre dışı bırakıldığında serbest bırakılır.Çalışma alanındaki ek güvenlik düğmeleri, bir kişiyi robotun yetkisiz kişiler tarafından kontrolsüz çalıştırılmasına karşı koruyabilir.

Güvenlik sistemi genellikle uyarı lambaları ve sirenlerin kullanımıyla desteklenir ve robotun kendisi ve hareketli parçaları parlak renklidir.

Ek koruma, robotun çalışma alanında bir kişinin varlığını algılayan cihazların kullanılmasıdır.

Çeşitli insan varlığı algılama sistemleri şu anda kullanımda. Örneğin, şunlar olabilir: mikrodalga radyasyonunun tespiti (Doppler etkisi kullanılarak), pasif ve aktif kızılötesi radyasyonun tespiti, görüş sistemleri, kapasitanstaki değişiklikler, basınç, ultrason kullanımı vb.

Endüstriyel robotları kullanırken güvenliği sağlamak için işyerleri bir iş hiyerarşisi ve dolayısıyla farklı sorumluluklar kullanır. Tüm faaliyetler uygun eğitim gerektirir. Robotla çalışmak üzere üç tür çalışan görevlendirilmiştir: her biri farklı görev ve yetkilere sahip operatörler, programcılar ve bakım mühendisleri.

Operatör, robot kontrol cihazını açıp kapatabilir ve operatör panelinden robotu başlatabilir. Robotun çalışma alanına girmek kesinlikle yasaktır. Bu aktivite, uygun eğitim almış programcılar ve servis mühendisleri için tasarlanmıştır.Ayrıca programcı ve mühendis, robot yönetimi ve programlama, devreye alma ve bakımdan sorumludur.