机器人安全应用(五): 合理布局

　　机器人系统的布局

　　在机器人的应用中，目标与安全性，劳动力成本，生产能力和人体工程学等息息相关。 一旦确定了系统类型，阐明了技术要求，明确了生产目标，项目成功最关键的因素之一就是高效的系统布局。

　　布局巧妙，不仅保障操作人员的安全，更能带来生产力的提升;设计不合理，不但会严重降低生产效率，更会产生新的风险。

　　机器人系统的布局应当严格设计

　　构建系统布局的要素

　　构建系统布局的第一步，是让设计工程师了解空间和产品流程要求。

　　由于厂房和设施的空间往往受限，因此应最大限度地减少系统的占地面积，尽可能地为操作人员分配舒适的操作空间，同时又要考虑叉车行驶，物料运输或紧急逃生路线等，每一个方面都至关重要。

　　在机器人系统布局设计过程中需要全面考虑以下因素：

　　a)根据设备单元或整条产线，涵盖的三维物理极限;

　　b)工作区域，包括机器人系统的运行空间，行人走道，维修清洁的路径，设备动力和控制系统的安装通道等等;

　　c) 手动干预的任务需求;

　　d) 人体工程学和人机界面;

　　e)环境因素，包括设备排气，焊接时产生的火花等;

　　f) 工件的上下料和换型;

　　g) 设备周边防护的类型和状态;

　　h)急停按钮的分布情况;

　　i)使能开关的位置及使用需求。

　　全方位了解空间和产品流程要求

　　物理防护或电敏保护装置

　　机器人系统周边保护措施通常使用机械防护装置或电敏保护装置，也可以是两种保护措施的组合。

　　具体选用何种保护装置，应当考虑以下几种因素：

　　● 操作人员的作业压力，动作的频繁程度;

　　● 机器人系统的上下料的路径与方式;

　　● 其他周边的外部影响(例如较多的粉尘和震动会使电敏保护装置误触发几率增高)。

　　如果使用机械防护装置，那么安全距离应当符合ISO 13857的要求;围栏上使用的联锁防护装置需要符合ISO 14119的要求，安全性能等级应当至少满足ISO 13849-1 PLd级;

　　如果使用电敏保护装置，那么应当采用至少满足IEC 61496-1标准Type3及以上等级的电敏保护装置。

　　物理防护或电敏保护装置

　　对于静态的二维危险区域监控，皮尔磁的PSENscan激光扫描仪能覆盖275度的扫描区，可以胜任大多数的系统布局。

　　而对于更为复杂的区域划分，皮尔磁的三维安全照相系统SafetyEYE则是更为现代化的解决方案，传感器位于监控区域上方，通过鸟瞰方式不间断监控，不再需要额外的围栏和物理防护装置，空间使用更加灵活。

　　三维安全照相系统SafetyEYE

　　越来越多的现代化制造系统开始使用机器人参与生产制造。随着它们的应用变得越来越普遍，有效的布局能够使机器人系统成为强有力的竞争工具。

　　磨刀不误砍柴工，了解应用机器人安全标准中的最佳实践，花时间正确设计布局是每一个机器人系统设计者应当遵循的原则。