Interruptor de ativação no CHR

O A exigência de um interrutor de ativação de 3 fases é relativizada em determinadas condições. Mas quando exatamente, isto é não está claramente regulamentado. Muitos dos responsáveis desenvolveram rapidamente a ideia errada de que A MRK geralmente não Interruptor de ativação necessário é. Mas isso é errado. E, em caso de dúvida, é melhor jogar pelo seguro do que evitar o custo e o esforço de instalar botões de consentimento. Isto deve-se ao facto de Os interruptores de ativação de 3 fases são muito fiáveis, fáceis de operar, muito seguros contra falhas e quase impossíveis de manipular.

Porque é que os robôs colaborativos são um caso especial?

O Colaboração homem-robô descreve que Humanos e robôs partilham um espaço de trabalho quota, o não têm necessariamente guardas deve. Não necessariamente, uma vez que, em rigor, o chamado MRK também pode existir se existir um dispositivo de proteção, mas a operação manual deve ter lugar dentro da zona de perigo durante os trabalhos de manutenção ou reparação. Tanto as empresas como os trabalhadores beneficiam de uma maior eficiência e de uma melhor ergonomia no âmbito do HRC. Os robôs colaborativos estão a assumir cada vez mais tarefas que são críticas para as articulações e a postura das pessoas a longo prazo, ao mesmo tempo que aceleram os processos de produção. No entanto, quanto mais o homem e a máquina se aproximam um do outro, maior é o perigo potencial. Pelo menos quando há incerteza sobre as normas e regulamentos relevantes, como o EN ISO 10218 („Requisitos de segurança para robots industriais“) prevalece. Esta é uma questão importante em muitas empresas, uma vez que o HRC é uma tecnologia relativamente nova. E só recentemente é que se tornou cada vez mais popular nas empresas mais pequenas. Neste caso, os conhecimentos especializados não estão, por vezes, disponíveis da mesma forma que nas grandes empresas. Uma vez que a área de proteção clássica já não se aplica à MRK e cada vez mais soluções e inovações para a Sensores fiáveis de segurança e deteção de pessoas o interrutor de ativação ficou por vezes para trás.

O parecer que Interruptor de ativação de 3 níveis no CHR não são absolutamente necessários e são legalmente prescritos está a tornar-se cada vez mais comum. Mas isso não é correto. Há também muitos pormenores jurídicos a ter em conta, pelo que, em caso de dúvida, é geralmente mais seguro utilizar também um botão de consentimento na robótica. E não só quando um a área protegida deve ser acedida por pessoas para trabalhos de manutenção ou instalação, mas também quando geralmente Sem dispositivo de proteção separador existe (Vedação de segurança, sensores de portas para acesso à zona protegida, etc.). Não é possível dar uma resposta geral de “sim” ou “não” à questão de saber quando é necessário um interrutor de ativação. E a ISO não dá atualmente uma resposta clara a esta questão. Vejamos, portanto, vários exemplos de aplicações de robôs que não colaboram e que colaboram e a questão da necessidade do interrutor de ativação em cada exemplo.

O que fazem exatamente os interruptores de ativação de 3 fases?

O ainda válido EN ISO 10218 a partir de 2011 regula a Secção 4.2, que o Controlo manual de robôs sempre fora da área protegida deve ter lugar. Esta área de proteção é limitada pelos dispositivos de proteção normalizados nos lados exteriores. No entanto, pode ser necessário desativar temporariamente estes dispositivos de proteção por várias razões. Por exemplo, para efetuar trabalhos de manutenção. Neste caso, é utilizado o interrutor de ativação de 3 fases. Se os dispositivos de proteção para o funcionamento normal estiverem desactivados, então Medidas adicionais ser tomadas a fim de Assegurar a proteção pessoal em operações especiais ser capaz de o fazer.

Na maioria das instalações industriais modernas, o “funcionamento “normal ou seja, para funções totalmente automáticas, por exemplo, em robots. É aqui que o medidas de proteção operacionais. Estes fazem parar a máquina se uma pessoa entrar na zona de perigo ou se a porta de segurança se abrir. No entanto, se forem necessários novos equipamentos, alterações de processos ou trabalhos de programação, os dispositivos de proteção normais devem ser cancelados e as máquinas devem ser controladas em modo manual. É aqui que o Interruptor de ativação da função de proteção.

As orientações estabelecem que deve ser utilizado um dispositivo de encravamento para impedir a O funcionamento da máquina só é possível graças a uma segunda ação separada. Para que uma pessoa que trabalhe na área de segurança possa deslocar a máquina, a chave enable deve ser confirmada também sob a forma de um dispositivo de controlo manual. Todas as pessoas que trabalham na zona de perigo devem ter consigo este dispositivo de aprovação.

• Nível 1: o botão ainda não foi premido A máquina está desactivada (Off) ou funciona com as funções de segurança do funcionamento normal activadas.
• Nível 2: a posição central do interrutor de ativação. A máquina funciona enquanto as protecções de segurança, como as portas, estão desactivadas, para que possam ser realizados trabalhos de manutenção ou novas definições (On).
• Nível 3: Se o botão for premido com demasiada força, a máquina pára (Off). O interrutor de ativação protege o operador e as pessoas na zona de perigo no caso de uma reação excessiva numa situação de choque

Assim, a operação manual de um robot só é possível enquanto o interrutor de ativação estiver na posição central (nível 2). Se for libertado (nível 1) ou pressionado com demasiada força (nível 3), por exemplo, na sequência de uma situação de choque, de um ataque cardíaco ou de um choque elétrico, o Operação definida automaticamente. Além disso, alguns comutadores de ativação têm um Botão de paragem de emergência (Interruptor de paragem de emergência).

No entanto, no caso da HRC, não existe uma área protegida ou uma separação espacial por cercas de proteção na vida profissional quotidiana. Assim, o homem e a máquina estão constantemente a trabalhar em conjunto. Por conseguinte, muitas empresas interrogam-se se todos os trabalhadores têm agora de utilizar permanentemente um interrutor de ativação ou se este já não é necessário porque são utilizados outros sistemas de proteção, nomeadamente a identificação pessoal. Isto porque os robôs colaborativos devem ser capazes de detetar pessoas de forma fiável e interromper o funcionamento de forma independente ou limitar e ajustar de forma independente a força, a pressão e a potência. No entanto, isto não significa que um interrutor de ativação clássico seja supérfluo.

Pré-requisito para o funcionamento de robôs colaborativos

Requisitos para robôs colaborativos e sistemas de segurança integrados para deteção pessoal, minimização de riscos e limitação de força e potência regula a ISO/TS 15066. Em princípio, os robôs colaborativos podem trabalhar de forma totalmente automática na proximidade de seres humanos, sem necessidade de uma vedação de segurança, se um Avaliação de risco concluída com base na limitação da força e da potência e a validação de todos os cenários de colisão possíveis chega à conclusão de que a aplicação é segura. Uma base teórica interessante para a deteção segura de pessoas como dispositivo de proteção para robôs colaborativos é fornecida pela Dissertação de Dr.-Ing. Björn Ostermann de 2014, que escreveu na Universidade de Wuppertal.

A avaliação dos riscos:

1. Recolha de dados tais como o nome do produto, o tipo de produto, o ano de fabrico, o domínio de aplicação ou utilização previstos, a utilização incorrecta previsível, as funções do produto, etc.
2. Que perigos potenciais existir?
   1. Contusões
   2. Amortecedores
   3. Queimaduras
   4. Facadas e piercings
   5. Cortar e cortar
   6. Enrolamento
   7. Mudar de casa
   8. Apanhado
   9. Choque elétrico
   10. Contacto com substâncias perigosas
3. Onde estão Colisões (Contacto físico entre humanos e máquinas) no Sala de colaboração potencialmente possível?
4. Avaliação dos riscos: Qual é a probabilidade de um perigo identificado se concretizar e quais seriam as suas consequências? Com que frequência e durante quanto tempo existe este risco por trabalhador?
   1. Exemplo: Um trabalhador que efectua trabalhos de montagem com um robô durante todo o dia está exposto ao risco potencial durante mais tempo e com maior frequência do que um trabalhador que carrega uma palete carregada por um robô algumas vezes por dia.
5. É utilizado com Evitar colisões ou força, impulso e limitação de potência?
6. Com que sempre Funções de segurança ativa em modo automático a pressão e a força podem ser reguladas de modo a que não haja risco de ferimentos para as pessoas?
7. Os “limites da máquina” correspondentes são agora definidos com base nas informações já registadas.
8. Com base nestes dados (Análise de risco) é agora avaliado se a segurança necessária é suficiente ou se é necessário tomar medidas adicionais para minimizar o risco que vão para além dos sistemas de segurança integrados no sistema (Avaliação dos riscos).
9. Esta avaliação dos riscos é repetida até que a utilização do robô colaborativo seja considerada segura.

Uma série de Funções de segurança sempre activas em modo automático pode substituir as funções de segurança ativa de uma chave enable de três estágios, por exemplo, a Tool Center Point (TCP)-Limite de velocidade, a limitação do espaço TCP, a limitação da posição da articulação e a limitação da velocidade da articulação. E é precisamente isto que distingue os robôs colaborativos dos robôs industriais convencionais, para os quais um interrutor de ativação após a EN ISO 10218 é obrigatório. No entanto, um interrutor de ativação pode continuar a ser útil ou mesmo obrigatório.

A especificação técnica correspondente ainda não está ligada à Diretiva Máquinas. No entanto, os mesmos peritos que trabalharam na ISO 10218-1/-2 (continua a ser a norma aplicável a todos os robots industriais), são também autores da obra TS 15066. Por conseguinte, pode funcionar como uma diretriz para a segurança nos RHC e deve ser definitivamente tida em conta.

E estes A TS responde à questão de saber se é ou não necessário um interrutor de ativação para o MRK do seguinte modo:

No entanto, esta formulação suscita pelo menos tantas perguntas como respostas. Em princípio, esta formulação apenas afirma que os robots colaborativos não necessitam de um interrutor de ativação se as suas funções de segurança integradas forem suficientemente seguras. Mas o que é que significa suficiente?

As perguntas seguintes servem de orientação.

Se a resposta a todas estas perguntas for “Sim”, pode presumir-se que não é absolutamente necessário um interrutor de ativação:

Nestes exemplos, são necessários interruptores de ativação para o MRK

Na prática, a limitação da força e da potência e a paragem monitorizada são utilizadas principalmente para as aplicações de rolos laminados a quente para minimizar o risco. No entanto, no que diz respeito à limitação da força e da potência, o principal desafio para os integradores responsáveis é medir o aperto e a colisão livre necessários para a avaliação dos riscos. Medidas de segurança adicionais, como um interrutor de ativação, podem simplificar significativamente a avaliação de riscos neste caso.

Os tapetes de segurança ou os scanners a laser separam as áreas de trabalho protegidas das não protegidas e substituem as antigas vedações de segurança. Anunciam a entrada de uma pessoa na área de trabalho do robô colaborativo e accionam uma paragem de segurança. Será que um empregado ou, em particular, um programador tem agora de ser responsável pelo movimento manual do robot durante os trabalhos de instalação ou manutenção mais perto do robô do que os sensores da paragem controlada com classificação de segurança permitemé necessário controlar o movimento do robot através de outra função de segurança que o possa deslocar temporariamente ou parar em caso de emergência. Esta função é então preenchida pelo Interruptor de ativação de três fases.

No âmbito da avaliação dos riscos, é determinada a dimensão do chamado espaço de colaboração. Isto não se estende necessariamente a toda a gama de movimentos do robot. Por exemplo, robots que carregam automaticamente as paletes, que são depois retiradas por um empregado. No entanto, se toda a gama de movimentos do robot for também definida como um espaço de colaboração, as medições e análises necessárias para a avaliação de riscos são extremamente complexas. Os pontos de aperto e de cisalhamento, em particular, são muito perigosos para as pessoas no espaço de colaboração. Para robôs com limitações de força e potência, é aconselhável minimizar o número de potenciais pontos de fixação. No entanto, isto nem sempre é fácil. Funções de segurança que limitam o espaço ou a divisão do espaço de trabalho em duas áreas (Área normal e sala de colaboração), que limitam mais a amplitude de movimento do robô, são uma solução, uma vez que o espaço de colaboração é assim reduzido. E, por conseguinte, também o espaço em que devem ser efectuadas as medições correspondentes para a avaliação dos riscos. Pode então trabalhar na área dentro da sala de colaboração sem o botão de autorização (Parâmetros de segurança reduzidos). Medido por grelhas de luz ou outros sensores, o robô reduz a sua velocidade e força dentro deste intervalo. O botão de consentimento é necessário fora da sala de colaboração (parâmetros normais de segurança). Isto deve-se ao facto de o robô poder trabalhar a velocidades mais elevadas e com maior desempenho nesta área normal, uma vez que normalmente não há pessoas nesta área. A utilização de sensores de consentimento simplifica significativamente a avaliação de risco do HRC.

Avaliação de riscos simplificada graças ao botão de consentimento

Em grandes espaços de colaboração que se estendem por toda a área de movimento, a avaliação de risco é muito extensa e complexa. Todos os pontos de fixação e de corte, as possibilidades de colisão e as forças devem ser calculados. Dividir os espaços de trabalho numa área normal e num pequeno espaço de colaboração real ajuda neste caso, mas requer um interrutor de ativação na área normal.

• Na área normal, aplicam-se os parâmetros de segurança habituais, à semelhança dos robôs industriais convencionais totalmente automatizados que trabalharam dentro das vedações de segurança conhecidas. Com a diferença de que a área está apenas separada por um nível de segurança e uma grelha de laser. Se uma pessoa atravessar a grelha de laser, o robô trava (paragem de segurança). Nesta área, as pessoas só podem movimentar o robot com um interrutor de ativação. Como os humanos só entram na área normal em situações excepcionais, o robô pode trabalhar aqui com velocidade, potência e força normais, sem limitações de força e potência baseadas na análise de risco pormenorizada. A medição e o cálculo morosos da colisão livre, bem como dos pontos de fixação e de corte, também são eliminados nesta área.
• Se o robot atravessar o Nível de segurança programado, passa do modo de funcionamento normal para o modo de potência e desempenho limitados (ou vice-versa, consoante a zona a partir da qual o robot atravessa o nível de segurança).
• No Sala de colaboração os valores como a velocidade, a força e a potência são reduzidos em conformidade com os limites de força e potência resultantes da avaliação dos riscos. No espaço de colaboração, os pormenores Análise de risco incl. Medição e determinação dos pontos de aperto e de corte e a colisão livre. Por este motivo, pode ser omitido um interrutor de ativação nesta área.

Ao dividir o processo em duas áreas, esta abordagem oferece a vantagem de a complexa avaliação de riscos poder ser limitada ao menor espaço de colaboração possível. Nomeadamente sobre o Área em frente da luz ou da grelha laser. Os pontos de fixação e as possibilidades de colisão também devem ser calculados e os sistemas e parâmetros de segurança do robot devem ser configurados em conformidade. No entanto, este limite de força e potência só deve ser respeitado na sala de colaboração.

Assim que o robot por detrás da grelha e através do nível de segurança Se a limitação de potência e desempenho for levantada, o motor passa para a gama normal. Os possíveis pontos de aperto e de cisalhamento, bem como a colisão livre, não precisam de ser analisados em pormenor para esta área, uma vez que se trata de uma área protegida clássica de acordo com EN ISO 10218 negócios. Portanto, aqui está um Necessário interrutor de ativação de 3 fases, quando são efectuados movimentos manuais.

A utilização de botões de consentimento como parte da avaliação simplificada dos riscos pode, por conseguinte, poupar muito tempo e esforço.

Na prática, esta solução é adequada para todas as aplicações em que os seres humanos e os robôs apenas partilham efetivamente o espaço num ou em alguns locais dentro do HRC. Isto permite que o robô funcione com potência máxima fora destas áreas, de modo a apesar da MRK em alguns sítios a para obter um tempo de ciclo de relógio baixo.

Conclusão: Permitir comutadores na robótica – sim ou não?

A questão de saber se é necessário um interrutor de ativação para uma HRC segura continua a ser importante e não pode ser respondida com um “não” generalizado. A resposta depende de vários parâmetros.

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