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工业机器人太危险 人机协作安全控制方案盘点

导读: 在最近的50年,工业机器人在全球制造业应用越来越广泛。机器人密度成为评价一国制造业自动化水平的重要标准。面临中国人口红利拐点,中国工人在“机器换人”的政策之风下,也面临着失业的风险。同时,由于机器人技术水平以及集成度的关系,从一条智能化的工业4.0...

  在最近的50年,工业机器人在全球制造业应用越来越广泛。机器人密度成为评价一国制造业自动化水平的重要标准。面临中国人口红利拐点,中国工人在“机器换人”的政策之风下,也面临着失业的风险。同时,由于机器人技术水平以及集成度的关系,从一条智能化的工业4.0生产线来看,人工工位依旧存在,人机协作成为工业4.0的主流技术。机器人是技术工人的助手,做重复性的“脏活、累活”,减轻技术工人的负担,并确保与工人“安全互动”。

  这么多年,人们一直在研究使用机器人的安全问题。美国更是提出处于协同工作模式下的机器人必须满足标准提出的四项要求之一:

  具有安全等级的受控制动;

  手控;

  速度和间距监控;

  限制功率和力。

  国际委员会据此起草了ISO技术规范(TS)15066,作为在协同工作模式下使用此标准的指导。本文,我们就来盘点一下机器人集成方案中的工业安全控制方案。

  尽管存在以上四个方面的要求,但从实际机器人集成方案来看,人机协作的安全控制方案无非两种,一种是基于外部监控的外部控制系统方案,另一种则是基于机器人本体设计的内部控制系统方案。

  一、区域监控方案:激光距离传感器安全光幕

  大部分情况下,人类与机器人协同工作时,都要在机器人或者其所在的环境中安装激光距离传感器等,用于监控机器人的整个工作区域。这种情况下,最佳解决办法是增加一个区域扫描或者光幕,可以监测到“快速操作区域”内是否有工人。

  例如安川Motoman机器人,其功能安全选配单元上采用了具有安全等级的受控制动组件,后者位于机器人的控制器上。外部安全激光传感器可以发现人员是否进入机器人作业区域,并通知机器人手臂减速或者停止。

  S4系列安全光幕:固定、浮动屏蔽,二次触发等功能

  分辨率14mm、21mm、36mm

  光轴间距7.5mm、15mm、30mm

  保护高度:(光轴数-1)*光轴距

  适用于保护长度为0-6000mm以内的折弯机或保护区域。

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