Bezpieczeństwo pracy na stanowiskach zrobotyzowanych.pdf

PODSTAWY ROBOTYKI

PR W 13

Bezpieczeństwo pracy na stanowiskach

zrobotyzowanych

1. Zagrożenie na zrobotyzowanych stanowiskach pracy

Na samym początku należałoby zastanowić się jakie są cele wprowadzania robotów do

procesów przemysłowych. W uogólnieniu można je sprowadzić do dwóch podstawowych:

 Usprawnienie procesów przemysłowych

 Możliwość zastąpienia operatorów (ludzi) wszędzie tam gdzie występuje

zagrożenie dla ich życia lub zdrowia (wysoka radiacja, zapylenie, hałas, skrajne

temperatury, trujące wyziewy, zagrożenia fizyczne(kopalnie))

Nie należy jednak zapominać, że robot sam w sobie może stanowić zagrożenie. Dlatego

zarówno projektant jak i osoba obsługująca robota powinni zachować czujność i umieć

przewidzieć nawet najbardziej pozoru niemożliwe sytuacje.

Największe zagrożenie stanowi już nie tyle sam robot, co możliwość jego zetknięcia

zabezpieczeń operatorem. Dlatego przy projektowaniu zabezpieczeń należy przyjąć co

najmniej trzy możliwości bezpośredniego kontaktu operatora z robotem:

 W czasie programowania (uczenia) robota

 Podczas pracy robota, gdy w jego zasięgu (gnieździe) znajdzie się człowiek

 Podczas naprawy i konserwacji

Ze względów bezpieczeństwa konieczne jest więc by obsługa przestrzegała pewnych

określonych zasad zachowywania się ‘w obecności’ robota. Poniżej przedstawiono

przykładowy zestaw norm postępowania dla obsługi robota:

 Zmniejszanie prędkości ruchu poszczególnych stopni swobody

 Uczenie robota w obecności dwóch osób (bezwzględnie!) (jedna osoba stale gotowa

do zatrzymania robota)

 W czasie konserwacji i napraw- odłączanie zasilania w widoczny sposób

 Zakaz prób jakiegokolwiek „ułatwiania” pracy robota

 Unikanie pośpiechu i niedbałości

 Bezwzględny ZAKAZ WCHODZENIA W OBSZAR PRACY ROBOTA, stanowiący

najskuteczniejszą metodę unikania wypadków podczas pracy.

Roboty przemysłowe wyeliminowały wiele tradycyjnych przyczyn wypadków, lecz

wprowadziły nowe zagrożenia, wywołane ich szybkimi i nieprzewidywalnymi ruchami.

Operatorzy stanowiska zrobotyzowanego często stają przed nieoczekiwanymi sytuacjami i

mają ograniczony czas na podjęcie decyzji. Dlatego też w celu zabezpieczenia ludzi

obsługujących urządzenia współpracujące (podajniki, odbiorniki) należy dokładnie rozważyć:

 Rozmieszczenie urządzeń współpracujących

 Instalację przycisków „stop bezpieczeństwa” w odpowiednich miejscach

 Oznakowanie stref niebezpiecznych

 Dobór pracowników pod względem kwalifikacji

2. Przyczyny wypadków podczas pracy w systemach zrobotyzowanych

Wraz z dynamicznym rozwojem robotyzacji zasadniczo wzrosła liczba wypadków,

która następnie równie szybko zmalała gdy zaczęto zwracać szczególną uwagę na

zabezpieczenia. Z zestawienia w tablicy 1 widać, iż najczęstszym powodem powstawania

zagrożeń jest kolizja w obszarze pracy lub też błąd sterowania.

Tablica 1. Procentowy rozkład przyczyn wypadków

Przyczyna

Niepoprawny ruch robota podczas programowania

16,6

Niewłaściwy ruch robota podczas testowania programu

16,6

Błąd działania innego obiektu systemu podczas testowania jego

16,6

programu

Błąd podczas regulacji i napraw urządzeń

16,6

Pojawienie się człowieka w strefie roboczej robota

11,2

Nieprawidłowy ruch robota podczas pracy automatycznej 5,6

Błąd pracy innego obiektu systemu podczas pracy automatycznej

5,6

robota

Inne

11,2

Bardzo niebezpieczną przyczyną powstawania wypadków jest nieoczekiwany start robota,

związany najczęściej z awarią poszczególnych podzespołów robota. Z zestawienia w tablicy 2

wynika, że największy wskaźnik procentowy powstałych wypadków- ponad 50%, to defekty

części elektronicznych, które to sterują i kontrolują ruchy poszczególnych stopni swobody.

Tablica 2. Procentowy rozkład przyczyn wypadków

Przyczyna wykonania nieoczekiwanego ruchu % % wypadków

Defekt części elektronicznych

52,2 23,9

Defekt części mechanicznych

8,5 5,3

Defekt urządzenia współpracującego z robotem 7,16 6,19

Złe połączenie robot- urządzenie

3,75 8,0

Zanieczyszczenie powietrza, brudny olej,

1,71 0,9

zakłócenia elektryczne

Wypuszczenie lub wyrzucenie przedmiotu 7,51 16,8

Mylna decyzja operatora

18,4 38,1

Inne

0,88 0,81

3. Ogólne zasady bezpiecznej integracji robota z systemem

Podczas tworzenia systemów zrobotyzowanych konieczne jest przestrzeganie

następujących zasad:

1. Tylko robot, oprócz operatora, może wysyłać rozkazy do współpracujących z nim

urządzeń technologicznych

2. Robot musi mieć możliwość stwierdzenia czy konkretne, obsługiwane przezeń

urządzenie wymaga obsługi i czy jest ona w danej chwili możliwa do zrealizowania

3. Konieczne jest blokowanie pracy robota w razie pojawienia się człowieka w strefie

roboczej

4. Niezbędne jest informowanie operatora o stanie systemu jako całości i umożliwienie

mu ingerencji w jego pracę (szczególnie w przypadku uruchamiania nowych

programów i w sytuacjach awaryjnych)

5. Za niezbędną należy uznać separację galwaniczną układów wejścia/wyjścia robota od

otoczenia (warunek konieczny zabezpieczenia go przez poważnymi uszkodzeniami,

które mogą być spowodowane przez wadliwie wykonane połączenia zewnętrzne)

Powyższe zasady można zrealizować bądź sprzętowo, bądź programowo. W każdym

jednak przypadku, zwłaszcza w przypadku programów użytkowych robota i

współpracujących z nim urządzeń, należy zawsze przewidzieć dodatkowe zabezpieczenia

sprzętowe, w celu uniknięcia skutków błędnej obsługi przez operatora, po zaistnieniu

niewłaściwych warunków pracy systemu czy też z powodu wadliwego działania

poszczególnych obiektów systemu

4. Metody zabezpieczania systemów zrobotyzowanych

4.1. Podział systemów ochronnych

Systemy ochronne stosowane na stanowiskach zrobotyzowanych są różne w zależności od

strefy ich oddziaływania. Możemy je podzielić na trzy poziomy:

 Poziom 1

Wykrywanie obecności człowieka na granicy stanowiska zrobotyzowanego. System

ma za zadanie chronić operatorów i osoby postronne wkraczające w obszar

stanowiska podczas automatycznej pracy robota.

 Poziom 2

Wykrywanie obecności człowieka w obszarze stanowiska zrobotyzowanego

 Poziom 2a

Obszar stanowiska zrobotyzowanego poza zasięgiem ruchów robota.

 Poziom 2b

Obszar stanowiska zrobotyzowanego w strefie ruchów robota. Ochrona

operatorów pracujących z robotem podczas pracy automatycznej w

przypadku awarii lub odłączenia systemów pierwszego poziomu ( lub

niecelowości ich stosowania)

 Poziom 3

Wykrywanie obecności człowieka podczas bezpośredniego kontaktu z robotem lub w

niewielkiej odległości od ramienia robota. Ochrona konserwatorów i operatorów

podczas programowania, testowania i konserwacji robotów.

Jeśli chodzi o poziom pierwszy to systemy ochronne są już powszechnie stosowane na

stanowiskach zrobotyzowanych. Pozostałe poziomy są obecnie opracowywane w Centralnym

Instytucie Ochrony Pracy. Ich wdrożenie jest bardzo istotne w celu zapewnienia

odpowiedniego bezpieczeństwa ludziom najbardziej zagrożonym na stanowiskach

zrobotyzowanych.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: