机器人安全系统提高生产效率


日期:2017/10/18 来源:MM《现代制造》

在当今工业4.0大潮来临之时,制造业面临着巨大的挑战,其中包括自动化产品的灵活性和生产制造中的安全性、在成本优化后仍然需要保持更高的产品质量、产品的人体工程学考虑以及在经济高效的同时,最终目的是要提高生产力。

为了应对这些生产制造中的挑战,人机协作扮演着重要的角色,这不仅是现在也是将来的趋势之一。人机协作结合了人与机器人的优势,在使用人机协作方案时,功能安全的需求也随之提升,所以安全技术在生产中是不容忽视的一部分。在保障工作环境的安全性的同时,提高生产制造水平,从而提高生产力。

西克 (SICK AG)工业安全全球产品经理Fanny Platbrood

在谈及人机互动之前,有几个概念需要清楚,何为合作?何为共同存在?何为协作?在人机应用中可以通过工序和工作区域两大类进行区分。合作是在工序上不同时进行,但是最终目的地是同一个工作空间。共同存在是在不同工作区域,机器人运行的同时人员可以靠近。最后是真正的协作,在工作中,机器人和人可以近距离进行接触,但是需要注意的是,机器人系统也要进行适当的安全防护。据相关数据统计,从接触和非接触的两大类上来区分,97%的应用都是共同存在和合作的,只有3%的应用才是真正的协作。在进行人机互动的时候,有两类机器人可以供选择,第一类是常规的工业机器人外加安全的运动学监控,包括安全监控的位置、安全监控停止、安全监控速度和安全监控工作区域。另一类机器人专门被设计用于人机协作的机器人,这种机器人被称为轻量型机器人,符合工业机器人安全监控运动学的参数,机械手外部包含了一些电融性的设置,对触觉有一定的敏感。

目前,西克针对汽车行业、消费品行业、电子装配行业及机械制造行业提供安全解决方案。例如,针对电子行业的小型搬运应用西克提供一个小型工位的安全防护方案,使用了非接触式安全门开关。当门打开安全门开关会发出一个信号传送到PLC。另外,还有针对传送带的开放窗口,安装了一个四级的安全光栅,外形小巧紧凑,可以适用于狭小的空间。

还有一个最大的亮点,由于安全控制器是可以分别控制两台机器。当工作人员靠近其中一台机器,机器人会进行减速或暂停,另一台机器是完全不受影响的。这样就可以直接提高生产力,保证安全的前提下提高生产效率。

除此之外还有针对消费者行业的堆垛中的应用,通过安全PLC、垂直放置的安全光栅、入口防护使用的S300迷你安全激光扫描仪。接近机器人区域使用了DeTec4四级光栅,当人进入到黄色区域的时候,可以进行报警且机器人会自动下降到最低速度,但是机器人的电源还是连接状态,并且机器人也是持续着进行工序,这样的好处是完整的工序并没有被打断,这是该设备最大的亮点。

值得一提的是,与CNC数控机床配合的机器人。机器人不断的把物料夹取到数控机床里,如果有工人想要干涉上下料或对机器人进行一个简单维护的时候,该应用其实也是一个无栅栏应用的典型方案。通过安全光栅和MicroScan3安全激光扫描仪,防护角度是275度,当人进入黄色预警区域机器人会减速,进入到红色区域机器人会暂停。同理当人退回到黄色区域速度会逐渐升高到较小的水平,最后当人安全的撤出整个机器人工位的时候速度又恢复到正常的运行速度。

西克不仅拥有比较完整的安全解决方案,在针对安全机器人的服务方面也有强大的技术团队。西客会根据安全标准进行风险评估,还有安全概念的培训、安全的机械设计、机械安装与调试及总体的CE认证。西客始终致力于为用户带来最高效可靠的解决方案。