W normach EN ISO 10218-1 i -2 (normy zharmonizowane z dyrektywą maszynową) podano wymagania dotyczące bezpiecznego ograniczenia przestrzeni dla robota przemysłowego.
Definicje
Określenia użyte na rysunku są stosowane i wyjaśnione w normie. Wszystkie przestrzenie na rysunku oznaczają zasięg robota wraz z narzędziami i elementami obrabianymi, wskazując łączny zasięg w rzeczywistym zastosowaniu.
-
Przestrzeń maksymalna oznacza całą przestrzeń zasięgu robota
-
Przestrzeń robocza to przestrzeń potrzebna dla programu w danym zastosowaniu, bez bezpiecznego ograniczenia robota
-
Przestrzeń ograniczona to bezpiecznie ograniczona przestrzeń realizowana przez mechaniczne ograniczenie w osi 1 oraz elektromechaniczne/elektroniczne ograniczenie w osiach 2 i 3. Możliwe jest także użycie oprogramowania do realizacji zabezpieczeń, np. SafeMove do robotów przemysłowych ABB. Wszystkie rozwiązania elektromechaniczne/elektroniczne/programowe powinny zapewniać poziom PL d dla kategorii 3 lub SIL 2 dla HFT = 1
-
Przestrzeń chroniona może być zaprojektowana i zabezpieczona z użyciem osłony obwodowej — osłony (wygrodzenia) i/lub urządzeń zabezpieczających, np. kurtyn świetlnych.
Wygrodzenie jako urządzenie ograniczające
Jeśli wygrodzenie jest używane do przestrzeni chronionej, robot wraz z narzędziem i elementem obrabianym nie powinien być umieszczony bliżej wygrodzenia niż zgodnie z wymaganiami normy EN ISO 13857, np. w przypadku siatki 40 × 40 mm odległość bezpieczeństwa wynosi 200 mm (jeśli wygrodzenie jest dostatecznie wysokie, aby uniemożliwiać dostęp nad nim do strefy zagrożenia; w przeciwnym razie odległość ta musi być większa — informacje o wysokości wygrodzeń i odpowiadających im odległościach bezpieczeństwa podano w normie EN ISO 13857). Odległość tę mierzy się od wygrodzenia do zewnętrznej granicy przestrzeni ograniczonej. W pewnych przypadkach osłona może posłużyć nie tylko jako osłona obwodowa, ale także jako urządzenie ograniczające.
Fragment z normy EN ISO 10218-2, 5.4.3:
„Jeśli osłona obwodowa jest zaprojektowana do pełnienia funkcji urządzenia ograniczającego, wyniki oceny ryzyka powinny zostać użyte do określenia wymagań dotyczących projektu, wytrzymałości i ugięcia tej osłony.”
Jest to jednak możliwe tylko wtedy, gdy można potwierdzić, że robot nie może wywołać niebezpiecznych odkształceń.
Fragment z normy EN ISO 10218-2, 5.4.3
„UWAGA 4: Stosowanie osłony obwodowej jako urządzenia ograniczającego jest zwykle wykonalne tylko wtedy, gdy roboty nie mogą wywołać niebezpiecznych odkształceń osłony.”
W praktyce osłona może być używana jako urządzenie ograniczające w przypadku małych robotów umieszczonych np. w szafach z poliwęglanu, jeśli może być spełniony wymóg przepisu 5.4.3. Wszystkie osłony używane jako urządzenia ograniczające muszą być bryłami, tzn. nie może być stosowana siatka, w związku z wymaganiami dotyczącymi odległości bezpieczeństwa według normy EN ISO 13857.
W normie nie określono, czym są „małe roboty”. Osoba wykonująca integrację odpowiada za obliczenie, czy osłona może wytrzymać oddziaływanie robota. Wszelkie możliwe oddziaływania powinny zostać uwzględnione, a obliczenia potwierdzone w drodze testów.
W przypadku robotów przemysłowych normalnej wielkości zatrzymanie robota przez osłonę będzie trudne lub niemożliwe bez powstania uszkodzeń, które mogą wywołać sytuację niebezpieczną.
Czujniki kolizji i zabezpieczenie nadprądowe jako urządzenia zabezpieczające
Czujniki kolizji i zabezpieczenie nadprądowe nie są urządzeniami zabezpieczającymi i nie można polegać na ich udziale w zatrzymaniu robota.
Fragment z normy EN ISO 10218-2, 5.4.3
„UWAGA 3: Urządzenia przeznaczone do zabezpieczenia maszyny (np. zabezpieczenie nadprądowe i czujniki kolizji) nie nadają się do pełnienia funkcji urządzeń zabezpieczających, o ile nie zostały specjalnie zaprojektowane, przetestowane i określone jako przeznaczone do funkcji urządzenia zabezpieczającego mającego ograniczać ruch zgodnie z normą ISO 10218-1.”
W związku z tym nie można twierdzić, że czujniki kolizji robota spowodują jego zatrzymanie, zanim uszkodzi on osłonę.
Testowanie osłon
W nowym wydaniu normy EN 953/ISO 14120, obecnie noszącej oznaczenie EN ISO 14120, „Bezpieczeństwo maszyn — Osłony — Ogólne wymagania dotyczące projektowania i budowy osłon stałych i ruchomych”, zamieszczono załącznik informacyjny C, w którym opisano, jak można testować system wygrodzeń. Testy symulują:
- Wejście osoby na wygrodzenie
- Rzucenie przedmiotu z obrębu stanowiska
Jedynym podanym ograniczeniem jest energia oddziaływania E = 115 J, odpowiadająca wejściu osoby na wygrodzenie. Testowanie wygrodzenia zgodnie z załącznikiem C nie będzie obowiązkowe, jeśli deklaruje się zgodność z normą EN ISO 14120.
Wniosek
Firma ABB Jokab Safety nie może w żadnym wypadku zalecić umieszczenia wygrodzenia bliżej robota niż w odległości wymaganej przez normę EN ISO 13857 (z bezpiecznym ograniczeniem przestrzeni robota zgodnie z normą EN ISO 10218-2).
Firma ABB Jokab Safety nie ponosi odpowiedzialności w sytuacji, gdy jej wygrodzenie jest używane jako urządzenie ograniczające. Wyłączną odpowiedzialność ponosi osoba wykonująca integrację robota, jeśli zdecydowała ona o wykorzystywaniu osłony jako urządzenia ograniczającego.