Collaboratieve robot-standaards meesteren: Veiligheid, risico's en compliance

Home » Blog » Een gids voor collaboratieve robot-standaarden, risico's en compliance

Collaboratieve robots, of cobots, zijn cruciaal voor productie-productiviteit. Cobots zijn ontworpen met ingebouwde veiligheidsfuncties zodat ze samenwerkend naast menselijke werknemers kunnen werken, maar deze technologieën garanderen veiligheid niet "uit de doos". Een uitgebreide, toepassingsspecifieke risicobeoordeling is essentieel om uw werkkracht te beschermen en compliance te bereiken.

Als uw partner in automatisering, biedt JHFOSTER de ontwerp-, evaluatie-, integratie- en ondersteuningsdiensten die nodig zijn voor de veiligheid en compliance van uw collaboratieve robot-applicatie.

Hoe zijn cobots veilig?

Deze nieuwe generatie industriële robots wordt veiliger beschouwd dan traditionele industriële robots omdat collaboratieve robots geavanceerde veiligheidsfuncties bieden, zoals sensoren, camera's en softwareprogrammering die de nabijheid van objecten of mensen detecteren om ongevallen en letsels te voorkomen. Geavanceerde veiligheidsfuncties omvatten:

• Veiligheidsgemonitorde stop: Sensoren binnen het controlsysteem dwingen de cobot tot een complete stop wanneer een mens te dichtbij is en herstarten wanneer de werknemer op een veilige afstand is.
• Snelheids- en scheidingmonitoring: Deze veiligheidsfunctie, SSM genoemd, gebruikt sensoren en camera's om nabijheid tot menselijke werknemers te detecteren en beveelt de cobot om af te remmen naar een veilige snelheid.
• Vermogen- en krachtbegrenzingstechnologie: Deze functie, bekend als PFL, controleert en reduceert de kracht en het koppel van de cobot om letsel te voorkomen als het een operator raakt.

Hoewel deze veiligheidsfuncties typisch cobots in staat stellen om in gedeelde gebieden met menselijke operators te worden geplaatst zonder veiligheidsbeheining of afscherming, moet de gehele applicatie, inclusief geïntegreerde apparatuur, de werkcel, en workflow, en accessoires zoals end-effectors, geëvalueerd worden voor veilige operatie. Om deze reden is een risicobeoordeling van het hele automatiseringssysteem nodig om compliance te garanderen met industriële veiligheidsstandaarden voor robotische installaties.

Wat zijn de veiligheidsstandaarden voor cobots?

Verschillende industriële veiligheidsstandaarden worden toegepast op robot- en cobot-installaties, inclusief:

ISO 10218

ISO 10218 van de Internationale Organisatie voor Standaardisatie is de meest erkende richtlijn voor industriële robotveiligheid. De meest recente versie van ISO 10218 dekt de veiligheidseisen voor industriële robots voor fabrikanten en voor industriële robot-applicaties.

ISO 10218 biedt functionele veiligheidseisen met precise richtlijnen rond compliance en risicomigratie. Geïntegreerde veiligheidseisen voor collaboratieve robots die de eerder afzonderlijke ISO/TS 15066 consolideren, zijn opgenomen in ISO 10218.

Daarnaast is veiligheidsrichtlijnen voor handmatige laad/los-procedures en end-of-arm tooling geïntegreerd vanuit eerder afzonderlijke technische rapporten, TR 20218-1 en TR 20218-2, evenals nieuwe robotische classificaties met overeenkomstige functionele veiligheidseisen en testmethodologieën.

ANSI R15

Het American National Standards Institute (ANSI) heeft ISO 10218 geadopteerd als onderdeel van zijn ANSI R15, dat veiligheidseisen voor het gebruik van industriële robots, alsook robotische integratie in werkcellen, uiteenzet.

OSHA

Hoewel de Occupational Safety and Health Administration (OSHA) geen specifieke standaarden heeft voor de robotica-industrie of automatiseringsintegratie, steunt het agentschap op ISO, ANSI en andere relevante industriestandaarden die risicobeoordelingen, beveiliging en andere gerelateerde risico's op de werkvloer regelen.

Als uw expert automatiseringspartner, biedt JHFOSTER compliant integratie en ondersteuning voor uw cobot-applicatie, waarborgend werkkrachtveiligheid en compliance met industriestandaarden.

Wat zijn de primaire risico's geassocieerd met robots?

OSHA heeft acht primaire risico's in robotische applicaties geïdentificeerd, inclusief:

• Menselijke fout: Wanneer operators zich in gevaarlijke locaties/posities plaatsen.
• Controlefouten: Risico's in de robotische werkcel veroorzaakt door fouten in de controle-software of -hardware.
• Ongeautoriseerde toegang: Een ongeautoriseerde/ongeholpen operator die de robotische werkcel binnenkomt.
• Mechanische storing: Onverwachte mechanische malfunctioneren die risico's creëren.
• Tijddruk: Wanneer gespoed wordt, mogen werknemers veiligheidsprotocollen omzeilen.
• Omgeving: Omgevingsfactoren kunnen robotische functie storen.
• Stroomstoringen/malfunctioneren: Stroomonderbrekingen of het niet volgen van lockout/tagout-procedures kunnen operatie storen of energie vrijmaken, elektrische risico's creërend.
• Onjuiste installatie: Slecht ontworpen en onjuist geïnstalleerde robotische systemen kunnen resulteren in operationele risico's.

Volgens OSHA kunnen juist ontwerp, testen, integratie, operatie en onderhoud van de robotische applicatie deze problemen voorkomen. Als uw ervaren partner in automatisering, kan JHFOSTER u helpen deze risico's te vermijden.

De 4 hoofdtypen robot-ongevallen en hoe ze te vermijden

De vier hoofdtypen robot-ongevallen omvatten:

1. Impact/botsing-ongevallen: Wanneer een operator geraakt wordt door de robot, end effector, of materiaal afgehandeld door de robot.
2. Verplettering/inklemming-ongevallen: Wanneer een operator vastgeklonken wordt tussen de robot en een ander oppervlak of ingeklemd door de robot zelf.
3. Mechanisch onderdeel-ongevallen: Storing van de onderdelen of veiligheidsapparaten van de robot die letsel veroorzaken.
4. Overige ongevallen: Vliegende delen, vastkomen tussen machine-onderdelen, componentstoring, etc.

Hoe robotische ongevallen te vermijden

De meerderheid van automatiseringsgerelateerde ongevallen kan vermeden worden met de volgende voorzorgsmaatregelen:

• Risicobeoordeling: Een uitgebreide risicobeoordeling vóór het installeren van een robot in een werkcel, alsook na installatie, zal helpen potentiële risico's te identificeren zodat preventieve maatregelen genomen kunnen worden.
• Proof of Concept Testen: Dit helpt potentiële risico's te identificeren die niet in simulaties opduiken.
• Veiligheidsapparaten: Operators beveiligen van risico's met apparaten zoals beheining en lichtgordijnen voor traditionele industriële robotische cellen, en het gebruik van geavanceerde veiligheidsfuncties van cobots kan ongevallen voorkomen.
• Juist ontwerp, installatie en integratie: Zorgen dat de robotische werkcel is ontworpen, geïnstalleerd en geïntegreerd met compliance voor veiligheid in gedachten, zal veel risico's voorkomen.
• Training/procedures: Grondige training voor operators, onderhoudstechnici en andere werknemers biedt risicobewustzijn en details over veiligheidsvoorzorgsmaatregelen en procedures.
• Systeemonderhoud: Zorgen dat alle componenten van de robotische cel in goede werking zijn, zal ongevallen gerelateerd aan malfunctioneren voorkomen.

Wat zijn enkele veiligheidsregels om te volgen bij het werken met cobots en robots?

Hoewel beveiligingen en veiligheidsprocedures zullen variëren van applicatie tot applicatie, moeten deze zes regels helpen robot/cobot-gerelateerde ongevallen te voorkomen.

1. Altijd een uitgebreide risicobeoordeling uitvoeren.
2. Fysieke testen uitvoeren om robot/cobot krachtlimieten te valideren.
3. Opgeslagen energie managen en lockout/tagout-procedures praktiseren.
4. End-effectors correct beveiligen.
5. Een onbelemmerde werkruimte handhaven.
6. Nooit beveiligingen of veiligheidsapparaten omzeilen.

Een veilige werkwone creëren: Snelheid en scheiding

Ingebouwde snelheids- en scheidingsveiligheidsfuncties zijn wat cobots van robots differentieert en hen in staat stelt om veilig te collaboreren met menselijke operators.

Wat is een veilige snelheid voor een cobot?

De industrielt aangeraden snelheidslimiet voor een cobot in echte collaboratieve modus (waar menselijk contact mogelijk is) is 250 mm/s of minder, zoals gedefinieerd door ISO/TS 15066/ISO 10218. Deze snelheid toestaat krachtbegrenzing als een botsing optreedt.

Echter, een uitgebreide risicobeoordeling van de specifieke applicatie zal de veiligste snelheid bepalen. Hogere snelheden kunnen mogelijk zijn als functies, zoals snelheids- en scheidingsmonitoring of niet-collaboratieve modi, gebruikt worden.

Wat is de veilige zone rond een robot?

De veilige zone rond een robot hangt af van het type robot, de snelheid, operationele modus, en applicatie, en moet gedefinieerd worden tijdens de risicobeoordeling.

Traditionele industriële robots vereisen fysieke barrières zoals heiningen en kooien om werknemers op een veilige afstand te houden en/of sensor-gebaseerde apparaten zoals lichtgordijnen die de operatie stoppen wanneer een operator het gebied binnenkomt. Een uitgebreide risicobeoordeling en industriestandaarden zullen informatie bieden over welk type beveiligingen nodig zijn voor een applicatie.

Collaboratieve robots vereisen doorgaans geen fysieke barrières bij het werken in een collaboratieve ruimte, wat een gedefinieerd gebied is waarin de cobot veilig kan opereren wanneer uitgerust met snelheids- en scheidingsmonitoring, veiligheidsgemonitorde stop, en/of PFL-technologieën. Na een uitgebreide risicobeoordeling voor de applicatie, moet de cobot geprogrammeerd worden om een gedefinieerde veiligheidsgrens (een programmeerbare, virtuele muur die op sensoren steunt om cobot-veiligheidsfuncties te triggeren wanneer de grens overschreden wordt) te handhaven om een veilige werkwone te garanderen.

JHFOSTER, Uw partner in compliant robotische integratie

Als uw partner in automatisering, heeft JHFOSTER de expertise om complexe cobot-veiligheidsstandaarden te navigeren en een compliant, betrouwbare en veilige oplossing op maat te ontwerpen voor uw applicatie. Neem vandaag nog contact met ons op om efficiëntie te verhogen en cobot-veiligheid te waarborgen.

• President of Automation Integration, Tavoron

  Robert Komljenovic is een ervaren industriell en automatisering-executive met meer dan 30 jaar leiderschap over wereldwijde productie- en automatiseringsorganisaties. Als President of Automation Integration bij Tavoron, leidt hij het Automation Integration-segment van het bedrijf, gericht op strategische groei, operationele prestaties en samenwerking over het platform. Voordat hij bij Tavoron aansloot, vervulde Robert executive leiderschapsrollen in automatisering- en geavanceerde productiebedrijven, waar hij zakelijke transformatie leidde, marktaanwezigheid uitbreedde en winstgevende groei aandreef. Robert dient ook in het Society of Manufacturing Engineers Educational Foundation Board of Directors, ondersteunend STEM-onderwijsinitiatieven door beurzen en dotatieprogramma's.

  Bekijk alle posts