Почти 70 лет прошло с тех пор, как первые роботы были использованы в промышленности. За это время робототехника быстро росла. Это также отражено в данных Международной федерации робототехники (IFR): к 2020 году во всем мире ожидается использование более 3 миллионов промышленных роботов (1), в 2014 году их было еще около 1,5 млн. Только в 2017 году было установлено 381 000 новых роботов. Это соответствует увеличению на 114 процентов в течение пяти лет (2). Этот рост продаж также увеличивает спрос на адекватные решения безопасности.
До сих пор всегда было четкое разделение рабочих зон между людьми и роботами. Роботы делали свою работу за массивными заборами. Доступ к опасной зоне, например, B. для работ по техническому обслуживанию, затем обеспечивается в соответствии с принципами безопасности машины. Существуют системы безопасного переключения с дополнительными функциями, особенно для робототехники. По словам производителя устройств и систем защитной коммутации Schmersal, контроллер безопасности смог сделать важный шаг в развитии безопасности на рабочих местах роботов. Это управление, связанное с безопасностью, которое было разработано в сотрудничестве с производителем роботов, контролирует все оси движения робота и их скорость - в зависимости от режима работы, такого как «Безопасное снижение скорости».
Картинная галерея
Контроллер безопасности для виртуального ограждения
Двухканальная микропроцессорная электроника безопасности работает в дополнение к оперативному управлению и превосходит его. Электроника, таким образом, выполняет функции контроля и генерирует независимую команду управления только в случае неисправности. Контроллер обнаруживает, что превышена безопасная скорость, превышено предельное значение положения и оставлена безопасная точка остановки (безопасное положение). В этих случаях робот сразу же благополучно останавливается. Предельные значения, которые активируются в зависимости от соответствующего режима работы через безопасные входы, могут быть предварительно установлены на заводе и при вводе системы в эксплуатацию. Это позволяет, например, сосуществовать людям и роботам с пониженной скоростью работы робота в режиме настройки. В дополнение к осевому контролю контроллер безопасности Schmersal может также контролировать результирующую скорость, например, B. Точка центра инструмента (TCP), то есть движение в пространстве. Для этой цели с контролем можно сформировать так называемые декартовы кулачки. Это виртуальные рабочие области, в которых - в зависимости от определения - робот или инструмент робота могут перемещаться или не перемещаться. Функциональность декартовых кулачков также позволяет сделать защитные ограждения меньше и легче или лучше их использовать, потому что кулачки образуют виртуальный защитный забор, расположенный выше по потоку, внутри системы. Если, например, ошибка в оперативном управлении роботом приводит к нарушению виртуального рабочего пространства,Контроллер безопасности обнаруживает это и переключает машину в безопасное состояние. Фактический защитный забор служит только для предотвращения попадания людей в рабочую зону робота, но не наоборот.
Промышленные роботы
Когда стоит покупать роботизированную систему?
Сотрудничество между людьми и роботами становится возможным
Контроллер безопасности позволяет сосуществовать людям и роботам в рабочей зоне. На практике, однако, сотрудничество все более желательно - например, B. последовательное сотрудничество, при котором люди и роботы работают последовательно в общей рабочей области. Здесь используются тактильные защитные устройства, то есть защитные переключающие маты. Они позволяют контролировать целые рабочие области, а не только их доступ. Кроме того, они гарантируют защиту от наступления: если в опасной зоне находится оператор, запуск машины невозможен. Коврики защитного выключателя обнаруживают людей, контроллер безопасности гарантирует, что робот остановится. В параллельном сотрудничестве люди и роботы работают одновременно в общей рабочей области. Прямой контакт между двумя сторонами не предусмотрен и должен быть обеспечен, например, с помощью защитного устройства. Это может быть достигнуто с помощью электромеханических запорных устройств или оптоэлектронных защитных световых решеток / штор.
Соблюдение правил техники безопасности при работе с машиной Безопасность машины является важной проблемой: необходимо учитывать правильные стандарты и соблюдать требования Директивы по машинному оборудованию. Машина безопасности пользователя встречи поддерживает разработчик и дизайнер для обеспечения функциональной безопасности машин и систем.
Более подробная информация: безопасность машины пользователя встречи
Различные решения для кругов безопасности
В зависимости от сложности цепей безопасности, существуют различные решения для безопасной оценки сигнала. Для небольших роботизированных систем Schmersal предлагает многофункциональные модули реле безопасности серии Protect-SRB-E, которые охватывают различные области применения и просты в настройке. Однако, по словам Шмерсала, модульный контроллер безопасности Protect PSC1 чаще используется для защиты рабочих станций роботов. Он позволяет программировать более сложные, индивидуальные решения безопасности и не только оценивает безопасные сигналы подключенных датчиков. Скорее, он также может передавать небезопасные диагностические сигналы на контроллер автоматизации или в ИТ-среду через стандартную систему шин. Для этого доступен универсальный интерфейс связи с различными протоколами полевой шины.
Интегрировать защитные устройства в системы связи
Этот спектр также был расширен за счет включения в интерфейс сервера OPC UA. Сервер обеспечивает, помимо прочего, доступ к HMI, услуги IBS и сервисной поддержки, а также сервисы активов в смысле управления цифровыми активами (DAM). Это позволяет интегрировать защитные устройства рабочих станций роботов в комплексные системы связи более высокого уровня. Например, пользователь может вызывать обширные наборы данных датчиков безопасности в машиночитаемом виде и с семантическим описанием через протокол связи M2M: данные состояния выходов безопасности, связанные с безопасностью параметры, информация о сроке службы датчиков, информация для заказа, таблицы данных, данные CAD и изображения. Это должно не только повысить прозрачность в системе,но, в частности, также упрощает обслуживание и ремонт автоматизированных систем.
(1) «Роботы удваиваются во всем мире к 2020 году» - IFR от 30 мая 2018 года
(2) Отчет промышленного робота 2018 года; опубликовано Международной федерацией робототехники
* Ульрих Бернхардт, менеджер по продажам, Schmersal Group