dnes je 6.2.2023

Input:

Bezpečnostní požadavky na průmyslové roboty a manipulátory

18.9.2013, , Zdroj: Verlag Dashöfer

8.7.3.1
Bezpečnostní požadavky na průmyslové roboty a manipulátory

Ing. Pavel Petrů

Všeobecné požadavky na konstrukci

Roboty musejí být konstruovány a vyrobeny tak, aby byly dostatečně stabilní, aby spolehlivě snesly předpokládané zatížení a namáhání v předpokládaných provozních podmínkách a nikoho neohrozily uvolněním, pádem, sklopením, sjetím apod. ani při poruše nebo při přerušení dodávky energie.

Bezpečnostními funkcemi jsou například:

  • vymezení rozsahu pohybu v hlavních osách (mohou být použity mechanické zarážky, koncové spínače apod.),

  • ručně ovládané zařízení nouzového a bezpečnostního zastavení,

  • omezení rychlosti (například při seřizování nebo údržbě),

  • blokování bezpečnostních zařízení (ochranný kryt nebo ochranné zařízení).

Všeobecné požadavky na elektrická zařízení

Rizika spojená s nebezpečími vyplývajícími z elektrického zařízení robotů musejí být posuzována jako část všech požadavků z hlediska posuzování rizika všech systémů robotu.

Mezi nebezpečí se všeobecně počítají:

  • poškození nebo závady v elektrickém zařízení, které mohou mít za následek elektrický úraz,

  • poškození nebo závady v řídicích obvodech (nebo součástkách a přístrojích spojených s těmito obvody), které mohou mít za následek chybnou funkci robotu,

  • poruchy nebo přerušení vnějšího přívodu energie, stejně jako poškození a závady v silových obvodech, které mohou mít za následek chybnou funkci robotu,

  • ztráta elektrického sepnutí obvodů s kluznými nebo valivými kontakty, která může mít za následek poruchu bezpečnostní funkce,

  • elektrická rušení (např. elektromagnetické, elektrostatické), ať už vyvolaná zvnějšku nebo zevnitř elektrického zařízení,

  • akumulovaná energie (elektrická i mechanická),

  • slyšitelný hluk na úrovních způsobujících pracovníkům zdravotní potíže.

O omezení rizika je nutné uvažovat především při návrhu a vývoji robotu. Pokud toto omezení není dostatečné, je nutné použít opatření k zajištění bezpečnosti a zajistit bezpečný pracovní postup. Zajištění bezpečnosti zahrnuje použití bezpečnostních ochran a výstražných zařízení.

Systémy ovládání a řízení

Všechny části systému ovládání a části řídicího zařízení robotu musejí být umístěny a orientovány tak, aby mohly být rozpoznány, aniž by se jimi nebo jejich zapojením hýbalo. Pokud některé části vyžadují kontrolu správné funkce nebo je nutné je vyměňovat, musí to být možné bez demontáže jiného zařízení nebo částí robotu (s výjimkou otevření dveří a sejmutí vík).

Pokud je požadován přístup pro běžnou údržbu nebo seřizování přístrojů, musí být tato zařízení (přístroje) umístěny ve výšce mezi 0,4 a 2,0 m nad přístupovou rovinou.

Ovládače a sdělovače nouzového zastavení

V případě vzniku nebezpečné (nouzové) situace je žádoucí bezodkladné ukončení pracovního režimu robotu nebo alespoň její odvrácení. Nouzová situace může nastat během normálního provozu robotu (např. vlivem porušování zásad bezpečnosti práce při pohybu v nebezpečném či chráněném prostoru robotu) nebo jako důsledek selhání nebo poruchy jakékoliv části robotu. K tomuto účelu slouží ovládače nouzového zastavení. Pro tlačítka nouzového zastavení a nouzového vypnutí se musí použít červená barva!

Světelná návěští a zobrazovací jednotky (displeje) použité na robotu podávají tyto druhy informací:

a) upozornění – upozorňují obsluhu nebo sdělují, že má být proveden určitý úkon.

b) potvrzení – potvrzují příkaz, stav nebo splnění podmínky nebo potvrzují zakončení změny nebo doby přechodu.

Obvykle se při tomto uplatnění používá barva modrá a bílá, popř. i zelená.

Obvykle se při tomto uplatnění se používají barvy podle (významu) stavu robotu uvedené v tabulce.

Barvy světelných návěstí a jejich význam se zřetelem na stav robotu

Barva  Význam Situace
Červená Nebezpečný stav Nebezpečné podmínky
Žlutá Abnormální (výjimečný) stav Hrozí kritický stav
Zelená Normální stav Normální podmínky 
Modrá Příkaz Sdělení stavu vyžadujícího činnost obsluhy 
Bílá, šedá, černá  Neutrální
Bez určitého významu
Ostatní podmínky; může být použita kdykoliv je pochybnost
o použití červené, žluté, zelené, modré.

Poznámka:

  1. Obdobný význam barev platí i pro ovládací tlačítka.

  2. Barva bílá, šedá nebo černá je použita všeobecně pro spouštění funkcí kromě nouzového významu.

Bezpečnostní požadavky na ovladače

Přehled bezpečnostních požadavků na ovládače:

  • Ovládače určené pro použití v nebezpečných situacích musejí mít výrazný vzhled a musejí být snadno a rychle dosažitelné ze stanoviště obsluhy.

  • Ovládače k nouzovému zastavení (vypnutí) robotu musejí být umístěny vně i uvnitř pracoviště robotu na místech se zvýšeným nebezpečím úrazu a na všech ovládacích místech.

  • Ovládače nouzového zastavení (vypnutí) chodu robotu musejí umožnit přerušení chodu robotu nezávisle na stavu technologické operace. Při nouzovém zastavení chodu robotu musí dojít i k zastavení činnosti technologického zdroje.

  • Opětovné spuštění robotu po nouzovém zastavení smí být umožněno až po povelu odpovědného pracovníka (operátora – obsluhy robotu).

  • Při použití ovládače k nouzovému zastavení robotu nesmí být vyřazena z činnosti funkce ta zařízení, která slouží k zajištění bezpečnosti (např. světelná návěstí).

  • Nouzové funkce (nouzové zastavení, nouzové vypnutí) musejí být ve všech režimech robotu nadřazeny všem ostatním ovládacím prvkům robotu. Zrušení (reset) této funkce nesmí způsobit opětné spuštění robotu.

  • Varovné sdělovače (řazené mezi výstražné prostředky) musejí být provedeny tak, aby rychle, jednoznačně a důrazně informovaly o hrozícím nebezpečí.

  • Výstražné signální zařízení musí být provedeno a umístěno tak, aby obsluze poskytlo jasně slyšitelný nebo viditelný signál o nastávajícím nebo existujícím nebezpečném stavu. Je-li ve vymezeném prostoru robotu použito světelné výstražné zařízení, je nutné použít vhodná zařízení a umístit je tak, aby byla viditelná všemi osobami v blízkosti tohoto prostoru.

  • Zvuková výstražná zřízení musejí mít charakteristický zvuk s intenzitou vyšší, než je hladina zvuku okolního prostředí.

  • Pro další rozlišení informací a zejména ke zdůraznění o provozu robotu může být použito přerušované světlo pro tyto účely:

    • k upoutání pozornosti,

    • k vyžádání okamžité činnosti,

    • ke sdělení rozporu mezi povelem a skutečným stavem,

    • ke sdělení změn v postupu (bliká v průběhu změny).

Pro informaci s větší závažností se doporučuje použít přerušování světla o vyšší frekvenci.

Jednotka ručního řízení

Ruční ovládací panel umožňuje programování robotu nebo řízení jeho pohybů a je vybaven prvky pro nouzové ovládání robotu.

Jednotka ručního řízení musí splňovat tyto požadavky:

  • Robot nesmí být možno uvést do automatického chodu použitím jednotky ručního řízení.

  • Musí být vybavena tlačítkem nouzového zastavení.

  • Žádný pohyb robotu, který je spouštěn z jednotky ručního řízení robotu, nesmí překročit rychlost 0,25 m.s-1.

  • Při jejím použití musí být blokováno ovládání robotu ze závěsné skřínky, popřípadě z jiných ovládacích míst.

  • Činnost jednotky ručního řízení musí být podmíněna přepnutím přepínače funkcí např. na řídicí skříni do polohy "programování“ nebo "seřizování“.

  • Pohyb robotu řízený jednotkou ručního řízení smí být možný jen po dobu stisknutí ovládacího tlačítka. Po uvolnění tlačítka musí dojít k okamžitému zastavení pohybu.

Závěsná skříňka

Robot může být vybaven závěsnou skřínkou, která umožňuje plnit základní funkce jako u ručního ovládacího panelu.

Závěsná skříňka musí splňovat tyto požadavky:

  • Pokud je závěsná skřínka používána v chráněném prostoru, nesmí být možno přepnout robot na automatický provoz.

  • Musí mít zařízení pro nouzové vypnutí.

  • K vyvolání pohybu robotu obsluhou umístěnou uvnitř chráněného prostoru, musí být vybavena tipovacím zařízením (řízení pohybu po krocích).

  • Ovládání robotu musí být konstruováno tak, aby, pokud je robot pod závěsnou skřínkou, všechny pohyby robotu bylo možno iniciovat pouze prostřednictvím závěsné skřínky.

  • Pokud je obsluha uvnitř chráněného prostoru, mohou být pohyby robotu iniciovány pouze tipovacím zařízením a odblokovacím zařízením.

  • V případě, že je požadována rychlost větší než redukovaná (např. pro ověření úkolu programu), je nutný úmyslný zásah operátora (např. s klíčovým přepínačem) pro volbu tohoto způsobu práce.

Odblokovací zařízení

Je-li součástí robotu odblokovací zařízení, musí být konstruováno tak, aby pohyb robotu nebo jeho funkce byly možné pouze v jedné poloze. V jakékoliv další poloze musí být nebezpečný pohyb nebo funkce bezpodmínečně zastaveny.

Odblokovaní zařízení:

  • musí být připojeno do bezpečnostního vypínacího obvodu nebo do dalšího vypínacího obvodu s přiměřenou úrovní bezpečnosti,

  • může být deaktivováno vlivem vlastní konstrukce, jestliže:

    • uvnitř chráněného prostoru nejsou žádné osoby,

    • robot se nepohybuje rychleji než redukovanou rychlostí.

Odblokovací zařízení může být součástí závěsné skřínky nebo může být

Nahrávám...
Nahrávám...