Presence-sensing系統(tǒng)允許機器人和人類安全工作通過使用接口safety-rated軟件視覺和機器人運動(由Pilz自動化安全,L。PRobots區(qū)。他們就被巧妙地集中他們的動作角度和重塑機器人細胞,減少其碳足跡,并提供機器人用戶更多的創(chuàng)造力和靈活性安全自動化新流程。主要推動者是安全軟軸和空間限制的技術(shù)。
機器人在這些方面的表現(xiàn)并不單一，結(jié)合新安全標準和先進安全的周邊設(shè)備,機器人和人類現(xiàn)在能夠去的地方很少敢之前。他們闖入新的高密度角落,勞動密集型生產(chǎn)新的合作途徑。
“新標準和新優(yōu)勢,不同類型的技術(shù),它允許一定程度的創(chuàng)造力,”帕特戴維森說,他是機器人行業(yè)協(xié)會標準開發(fā)主管，在美國密歇根的安伯阿市。“制造商在技術(shù)方面有了更多的選擇,并通過風險評估,最終用戶有多種選擇利用,仍然實現(xiàn)安全。”
5.12.3 Safety-Rated軟軸和空間限制
軟限制軟件定義機器人的極限運動。空間限制是用來定義任何幾何形狀可能用作內(nèi)含或排除區(qū),限制機器人運動空間中的定義,或者阻止機器人進入定義的空間。
標準的“軟件定義機器人運動的極限”是通過創(chuàng)新實現(xiàn)軟件功能嵌入到最新的機器人控制器。主要的機器人oem廠商提供此功能提供了在各種品牌。這個替換硬件限制和代表一個重大飛躍安全的運動控制。這樣做的好處很多。
“它更快,更便宜,并且它占用更少的空間,”戴維森說。“這是更有效率,它有更多的正常運行時間。你會花更少的硬件和減少機械設(shè)備上修補,減少資本投資。”
資金回籠或控制風險
風險評估是現(xiàn)在強制遵守安全標準。盡管這個需求不再是可選的,測量允許集成商和最終用戶利用各種先進技術(shù)的新機器人和安全設(shè)備閑置房地產(chǎn)價值的工廠,提高流程效率。
“機器人標準也擁抱風險評估和試圖真正理解危險和風險,這意味著你可以超越餅切工藝解決方案,”羅伯塔納爾遜·謝伊說,全球營銷經(jīng)理安全組件羅克韋爾自動化公司在密爾沃基,威斯康星州。“現(xiàn)在有一個風險,控制風險。”
納爾遜·謝伊曾擔任R15.06工業(yè)機器人安全委員會主席20多年,參與機器人安全標準自1982年第一次委員會會議。之前她說實際上ANSI / RIA標準ISO和機器人EN標準。
“特定標準真的想看看人們?nèi)绾问褂迷O(shè)備和工藝的限制在設(shè)計和實現(xiàn),因此,機器人系統(tǒng)可以高效、可靠和安全的預期用途,”尼爾森·謝伊說。
在一個非?；镜膶用嫔?解釋了RIA的戴維森safety-rated軟軸和空間限制技術(shù)取代硬停止。與機器人軸原理是一樣的。
“傳統(tǒng)上,限制這些軸機器人運動,你會把一個物理塊或阻塞的地方,”戴維森說。“一般來說,在軸1、2和3,或基地,肩膀和手肘。”
“優(yōu)勢而不是限制三個軸,您還可以限制每個軸,然后你施加動態(tài)限制,“戴維森解釋道。“想象構(gòu)建文章或某種障礙物的空間限制。你可以告訴周圍的機器人總是妨礙,所以它不會與它相撞。你有很多更靈活地創(chuàng)建一個允許空間或有限空間。它可以是任何你想要的最大空間的子集。”
“過去,每個人都將機器人設(shè)在幾何單元的正中。“羅克韋爾的納爾遜·謝伊說。在現(xiàn)實中,“當應用程序,它只需要穿過60度,所以為什么不把機器人放到空間和安全控制與safety-rated軟軸和空間限制。”
“作為工程師,我們需要打破我們的老習慣的一切整潔、整齊和集中,”她補充道。
空間和速度限制
與新標準的優(yōu)點之一是,你能夠嵌入更多安全功能的機器人控制器,消除外部設(shè)備或機械設(shè)備需要提供此功能。有些人認為這是最大的推動者,一場完美風暴的催化劑,首先safety-rated機器人控制器。然后由機器人加強安全標準和先進的安全設(shè)備,充分參與這種節(jié)省空間的模式。
不設(shè)防的機器人系統(tǒng)的演示使用激光掃描儀檢測安全工作區(qū)入侵(由羅克韋爾自動化公司)“它進化了許多年,現(xiàn)在我們可以有一個獨立的,控制計算機系統(tǒng),將監(jiān)控機器人的速度和位置,”吉爾Dominguez說,安全顧問Pilz自動化安全、石油醚,密歇根。“機器人現(xiàn)在通常與一個安全系統(tǒng),購買顯示器的地方,把它比作一個定義的空間,所以我們可以限制他們的運動,使細胞小。如果機器人不動,那么我沒有保護人們在這個領(lǐng)域。”
Dominguez也是與戴維森和納爾遜·謝伊R15.06小組委員會。他們都同意安全外圍設(shè)備的最新趨勢是使用復雜的維護設(shè)備更聰明的方法。傳統(tǒng)的方法是簡單地關(guān)閉機器?，F(xiàn)在,配置是無窮無盡的。
“現(xiàn)在我們使用維護設(shè)備為降低風險,不僅僅是一個停止,”尼爾森·謝伊解釋道。“舉個例子,當你到達一個特定的距離危險區(qū)域,減緩了機器人系統(tǒng)。你走近,它減緩了更多。然后你到達某個階段的時候,它停了下來。”
“這本身可以減少總足跡,因為我們減少停車時間和距離的機器人系統(tǒng)是我們降低速度,”她說。“但真正意味著什么,我們開始使用維護設(shè)備更有創(chuàng)意的方式,啟用了有更多的安全嵌入到控制器和驅(qū)動器。”
她引用了一個例子：技imt展出2014年無防護技術(shù)使用了發(fā)那科機器人協(xié)作系統(tǒng)使用羅克韋爾安全傳感器。
技imt展出2014年無防護技術(shù)使用了發(fā)那科機器人協(xié)作系統(tǒng)使用羅克韋爾安全傳感器。 “系統(tǒng)使用我們的安全地帶的迷你安全激光掃描儀,”尼爾森·謝伊說。“靠近地板,安裝掃描儀掃描系統(tǒng)水平的方法。作為一個入侵的臨近,這些掃描儀告訴機器人系統(tǒng)運行慢。還有其他安全地帶迷你掃描儀隱藏在機器人系統(tǒng)安裝。他們的田地就像一個無形的框周圍的機器人系統(tǒng)領(lǐng)域。任何侵入這無形的光箱啟動保護停止發(fā)那科機器人系統(tǒng)。
發(fā)那科的新綠色協(xié)作原型特龍,連同其他幾個主要的機器人制造商的自動控制器技術(shù),異形在最近的這篇文章在機器人oem快速cobots。
安全的停車距離
從歷史上看,機器人將在緊急停車模式時,電源會關(guān)閉伺服馬達。在新的安全標準和新功能嵌入到新機器人控制器,在某些情況下,機器人是在一個安全的伺服電機仍然阻止模式但權(quán)力。
“在過去,機器人并非旨在盡快停止,“Dominguez說。“這不是一個問題在籬笆后面的時候。”
因為不精確的機器人用于海岸到停止位置,安全設(shè)備(如光窗簾可以消耗大量的地面空間。
“基于安全距離的要求標準,一道光幕必須放置距離足夠遠,所以當你的機器人在什么被認為是正常進場速度,機器人將停止在你到達之前,“Dominguez解釋道。“既然我們沒有辦法保證機器人的速度從一個安全、可靠的角度來看,我們不得不圖更糟糕的情況下,有時這意味著將光幕6,8日,甚至10英尺遠的地方。對于某些應用程序,否定光幕的好處。”
“使用這種新技術(shù),如果我們能感覺有人來了,然后我們可以命令機器人減速,減少速度的限制,它可以移動,這樣,我們可以在更接近推光幕,“Dominguez說。
“現(xiàn)在可以采取措施來減少機器人停止時間不到十分之一秒,“Dominguez補充道。”,不僅減少了足跡,也允許人們實際上機器人正在經(jīng)營滲透。”
Presence-Sensing
光窗簾,激光掃描儀、安全墊,和其他安全設(shè)備可以用于各種方法來減少或消除安全圍欄。而不是作為硬性障礙機器人單元,現(xiàn)在高級特性,他們提供更大的自由在電池設(shè)計和自動化過程。
Presence-sensing設(shè)備如Pilz 安全眼嗎?系統(tǒng)工作結(jié)合軟軸和空間限制功能嵌入到最新的機器人控制器定義受保護的區(qū)域。Dominguez解釋由三部分組成的系統(tǒng)是如何工作的。
“安全眼系統(tǒng)由傳感裝置,相機視野原型。因此,它可以來確定距離和深度和體積。傳感器可以安裝3到7米高。你越高,面積越大。你可以設(shè)置不同的幾何或體積形狀的風險和預警區(qū)域。你可以在別人走進這個空間的時候不接連不持續(xù)的操控它。然后你用電腦讀取所有這些相機和比較他們定義的區(qū)域。然后你有對外的接口,接收safety-rated輸入和發(fā)送的安全控制safety-rated輸出來實現(xiàn)安全功能,你設(shè)計的。”
他說這項技術(shù)背后的一個重要因素是能夠使自動化領(lǐng)域未曾有利于自動化由于面積限制或機器人單元的位置。
“最大的可能是,你擁有高度勞動密集型應用程序,高密度個人作業(yè)單立人區(qū)域,“Dominguez說。“如果我可以減少碳足跡,我可以打開應用程序之前我不能做。在那里我可以把一個機器人在一個簡單的應用程序,但我不能失去相鄰的兩個或三個工作站點。第一,大多數(shù)的機器人將共存的人。后來,也許互動。”
人機協(xié)同交互需要更高層次的技術(shù)先進性。
“在未來,你會想看看人的速度接近,相比之下,實際的機器人手臂的位置和速度(實時),然后想出算法來決定當機器人應該停止或執(zhí)行另一個任務(wù)。所以安全眼之間的通信和外部控制的水平將會增加。”
安全合作
人類和機器人協(xié)作工作空間增長突飛猛進。為了確保安全,該技術(shù)將不得不保持領(lǐng)先。
“傳統(tǒng)上,每個人都只想到安全設(shè)備看著前端,”Chris Soranno說.他在美國明尼蘇達州明尼阿波利斯市。“我有一個聯(lián)鎖開關(guān)嗎?我有一道光幕嗎?很長一段時間,那是足夠了。”
同時監(jiān)控四個與一個安全防護領(lǐng)域激光掃描儀SICK-Safety激光掃描儀SIM-4應用程序。”的傳統(tǒng)觀念是一臺機器,如果有危險,你然后從風險和孤立的人唯一一次的人可以在這個領(lǐng)域交互風險時完全鎖定或控制通過保障,“Soranno說,他也參與R15.06小組委員會。“新機器人標準,它不是黑色和白色?，F(xiàn)在的這個新灰色地帶,即協(xié)作工作空間”。
“只要你知道在太空機器人,和力量的速度操作,你知道那里的人們在同一空間,現(xiàn)在你可以增加邏輯和功能,“Soranno解釋道。“現(xiàn)在你可以允許某些功能和機器人和人發(fā)生在同一地區(qū)。”
他說先進的控制技術(shù)是推動這種新方法人們?nèi)绾闻c機器進行交互。
“現(xiàn)在有一個專注于后端,“Soranno說。“我們有光窗簾,掃描儀,或者任何在前端檢測它是否安全運行。然后我們有這些很酷的邏輯設(shè)備,基于微處理器、可編程、拖放式的邏輯,你可以控制很多復雜系統(tǒng)在單一設(shè)備。”
“我們S3000專家安全激光掃描儀有一個功能,我們稱之為Sim-4-Safety允許一個區(qū)域掃描器與單個設(shè)備,建立四個獨立的保護區(qū)域”Soranno解釋道。“通常面積掃描器,你可以有兩個受保護字段和兩個或四個預警領(lǐng)域。我們實際上可以使用這個四個受保護字段和每個受保護字段有兩個警告字段”。
Soranno說,這個系統(tǒng)可以用來調(diào)整presence-detection距離基于機器人的速度。“我們S3000技術(shù)行業(yè)的發(fā)展推動下,新的灰色區(qū)域,允許人們和移動機械在一定條件下共享相同的空間。”
集成的安全
內(nèi)置的邏輯和安全運動也使系統(tǒng)更容易使用,維護和故障排除。
“當下來,客戶無法承擔下來,所以他們需要一個快速的方法來解決它,”赫爾蒂娜說,產(chǎn)品工程師在歐姆龍自動化安全產(chǎn)品和安全在霍夫曼的地產(chǎn),伊利諾斯州。她說歐姆龍地區(qū)掃描儀有個別部門指標僅為這個目的設(shè)計的。
“我們有一個情況下,有人把一個垃圾桶生產(chǎn)中斷。當其他人回來啟動生產(chǎn),系統(tǒng)不能啟動,因為安全表示,歐元區(qū)的東西。他們花了幾個小時想弄出來。”
一個完整的拾起并定位系統(tǒng)與綜合安全控制的一個PLC控制器(由歐姆龍自動化和安全)她說,垃圾桶被檢測區(qū)域的邊緣太近。歐姆龍區(qū)域掃描器,掃描器上的燈光本身會自動發(fā)光,表明區(qū)域?qū)е玛P(guān)閉。
”會減少他們調(diào)查,”赫爾說。“大多數(shù)工廠把所有的掃描儀和HMI的指標,所以它可以眨眼或指示哪些安全設(shè)備關(guān)閉造成的。”
船體認為安全是最大的趨勢都集成到一個系統(tǒng)。集成控制器安全的運動,和新的安全激光掃描儀近一半大小的先前的模型,可以配置70區(qū),都是導致一個更小的細胞足跡。
“現(xiàn)在很多時候安全集成到機器人系統(tǒng),然后我們還可以擁有諸如輸送線或新聞由一個PLC控制,然后集成到安全PLC有一個系統(tǒng),”赫爾說。“那么你不需要多個控制器或進一步擴大。”
船體引用一個綜合拾起并定位系統(tǒng)。“對伺服系統(tǒng)和驅(qū)動器有安全的運動,或內(nèi)置的安全,安全連接可以直接進入安全PLC。這減少了停車時間所需的安全距離計算,因為它不再需要force-guided繼電器接觸。”
根據(jù)船體,系統(tǒng)由三個delta-style機器人,兩個輸送機,以及視覺系統(tǒng)由歐姆龍NJ機自動化控制的控制器。安全系統(tǒng),由五個緊急停止和一個光幕,由歐姆龍NX安全PLC監(jiān)控。整個系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)加上EtherCAT通過人機界面和監(jiān)控。
“安全是建立在之前,他們必須通過集中引導的繼電器連接這些機器人接觸,這是兩個單獨的設(shè)備,然后從那里,那將是最后一個開/關(guān)開關(guān)之間的安全控制器和機器人,”赫爾解釋道。“還有一個周期所需的時間打開和關(guān)閉的開關(guān),現(xiàn)在你時間極大的減少,因為現(xiàn)在你沒有這個額外的步驟。”
集成控制不僅使這一過程更快,他們占用較少的內(nèi)閣空間。
“地板空間是一個熱門的商品,”赫爾說。“在過去,人們把這些控制器在系統(tǒng)維護空間。我一直在工廠,他們建立了一個夾層高于他們的設(shè)備只是持有他們的控制器。當你這樣做引起另一個風險,即風險的下降。
船體還指出朝著減少布線,布線盡可能多。她說問題線路占大約95%的啟動失敗。減少布線內(nèi)閣也占用更少的空間,意味著一個更小的足跡。
打開門的使命,減少機器人細胞足跡,安全外圍設(shè)備合作從細胞危害提供保護。物理障礙是牽制災害和意外接觸,而presence-sensing安全設(shè)備是需要密切關(guān)注的細胞居住者。
“如果你使用維護設(shè)備在垂直應用程序中,無論是光窗簾或門,你通?？梢愿咏奈：Ρ热绻闵暾堃粋€傳感器水平像墊或典型區(qū)域掃描器,“生病的Soranno說。
機保護門保護工人免受機器人細胞危害,同時減少細胞足跡(由入口,亞薩合萊系統(tǒng))”區(qū)域掃描器的好處是,你可以安裝它在一個角落里,你可以保護一個非常大的區(qū)域,然后你可以計劃,“Soranno解釋道。“這并不一定完全廣場或圓形。面積掃描儀,可以模傳感領(lǐng)域所需的細胞的形狀,不一定迫使細胞適合塑造你的保護。”
“很多時候,尤其是在機器人應用程序中,您會看到一個垂直和水平的設(shè)備,“Soranno說。“你使用一個垂直光幕,例如,這樣你就可以減少碳足跡。但如果有人可以走過之間的光幕,光幕和機器人,而不是被檢測到,那么這是一個新的危害。”
他說,當光幕或門結(jié)合面積掃描儀檢測一個人的存在之間的光幕或門和危害。
“光門和窗簾的一大優(yōu)勢是,一個人可以移動的速度比控制系統(tǒng)能夠反應一道光幕,”解釋了RIA的戴維森。“我們緩解的方式是創(chuàng)建一個安全的距離取決于反應時間與安全相關(guān)的部分控制系統(tǒng)。”
“如果你使用一個光幕,您可能需要有一個大空的空間光幕和創(chuàng)建安全距離最近的危險,”他繼續(xù)說。”相比之下,一扇門或其他類型的物理屏障。你可以有這門正確的風險,因為沒有辦法有人到達,,,或通過門的風險。”
結(jié)合光電presence-sensing設(shè)備,機器保護門等提供的供應商我們將機器守衛(wèi)(原名Frommelt安全產(chǎn)品)和幫助安全地降低機器人故障率。
“如果你看一個機器人工作單間,僅僅用一道光幕入口點的細胞,沒有使用一個門,你有一個大的足跡,因為那道光幕必須放置在前面的細胞,這樣它停止機器工作時間以防止傷害一個人,”杰夫Nedblake說垂直段管理器入口。“你可以有一個小得多的足跡如果你不必因素安全停車距離要求的光學設(shè)備。甚至除此之外的好處是一個通過物理障礙。”
機保護門的支持者指出,有很多安全外圍設(shè)備,保持從機器人進入細胞,但門的優(yōu)點是,他們讓事情出來。門包含噪聲、焊接飛濺、氣體、氣味,熱,和任何霧或炮彈驅(qū)逐的機械過程。
“我的工作作為一個安全專業(yè)生產(chǎn)地板上是確保人們回家在同一條件在一天結(jié)束的時候,他們進來了,“Nedblake說。“這并不只是意味著他們沒有得到了一個機器人,但是,他們的聽力一樣好今天早上他們進來的時候,他們的眼睛沒有經(jīng)歷任何電弧閃光,和他們沒有任何不必要的污染物呼吸。”
Nedblake說他門通常用于機器人焊接的細胞,而且材料處理、材料去除和機器人射流應用程序。
一批先進的安全外圍設(shè)備市場上,機器人控制器嵌入式安全功能,和機器人標準提供一定程度的靈活性,專家鼓勵創(chuàng)造力。但他們警告人們不要自滿,壓力能力。
“不幸的是,我們不能控制人們做危險的事情在鄰近的機器人,Pilz的Dominguez說。”當你在設(shè)計一個系統(tǒng),您還必須拿出場景可能發(fā)生當有人現(xiàn)在與機器人互動都不管這種做法是蓄意的還是無意的。你不能說他們不應該站在點或者不應該把他們的手在那里。你必須考慮它和降低風險。當你開始設(shè)計機器人無防護工作單間時更多的問題開始涌現(xiàn)。”
無論我們談?wù)摰牟糠窒拗茩C器人連續(xù)流程之間的細胞更容易訪問,或成熟的人機協(xié)作交互,都同意,底線是相同的。做一個風險評估。
RIA的戴維森指出:“與你信任的人一起工作。有足夠的在股權(quán)和期權(quán)和方差,和足夠程度的復雜性,在許多情況下,你可能不能做它自己除非你有經(jīng)驗和專業(yè)知識。”
“總是有取舍的,額外的生產(chǎn)力是多少或者減少停機時間價值的組織,“Soranno說。”將有增加的復雜性和提高水平的能力,必須確保它的正確。”
“這是安全。你不能把它大多是正確的,”他補充道。“是錯誤的部分將傷害別人。”
雖然有相當程度的復雜性,獎勵可能是值得的。
“能力是關(guān)鍵,羅克韋爾的納爾遜·謝伊說。“你可以有人買一個全新的機器人所有的可選特性,他們可以用它來做一個更小的。但如果他們實現(xiàn)機器人系統(tǒng)就像他們最后一個實現(xiàn),他們不會得到好處。如果你現(xiàn)在所做的,你不會是任何更好。新特性和新功能意味著你必須跳出固有思維模式”。
