ГОСТ Р 60.1.2.2-2016/ИСО 10218-2:2011. Национальный стандарт Российской Федерации. Роботы и робототехнические устройства. Требования по безопасности для промышленных роботов. Часть 2. Робототехнические системы и их интеграция

5.3 Конструкция и установка

 

5.3.1 Условия окружающей среды

Робототехническая система и меры защиты роботизированного модуля должны быть спроектированы с учетом условий окружающей среды, таких как температура, влажность, электромагнитные помехи, освещение и т.д. При этом могут быть выдвинуты некоторые требования к окружающей среде из-за наличия технических ограничений.

Робот, робототехническая система и компоненты роботизированного модуля должны быть выбраны так, чтобы выдерживать ожидаемые условия эксплуатации и внешней среды.

5.3.2 Размещение органов управления

Органы оперативного управления и связанное с ними оборудование (например, сварочный контроллер, пневмораспределители и т.д.), к которым требуется доступ во время автоматической работы, должны быть расположены вне защищенного пространства, чтобы человек, работающий с ними, находился за его пределами. Органы управления и оборудование должны быть расположены и спроектированы так, чтобы обеспечить ясную видимость ограниченного пространства робота.

5.3.3 Органы управления приводами

Органы управления приводами должны соответствовать требованиям МЭК 60204-1, а их конструкция - требованиям ИСО 10218-1. Робототехническая система не должна реагировать на любые внешние дистанционные команды или условия, которые могут вызвать возникновение опасных ситуаций.

5.3.4 Требования к питанию

Все источники энергии робота и другого оборудования (например, пневматической, гидравлической, механической, электрической) должны соответствовать требованиям, установленным изготовителями машин и их компонентов. Электрические установки должны соответствовать требованиям МЭК 60204-1. Гидравлические установки должны соответствовать требованиям ИСО 4413, а пневматические - ИСО 4414.

5.3.5 Требования к эквипотенциальному соединению/заземлению

Защитные и функциональные соединения должны соответствовать требованиям МЭК 60204-1.

5.3.6 Изоляция источников энергии

Должны быть обеспечены средства для изоляции опасных источников энергии, чтобы не подвергать опасности обслуживающий персонал. Данные средства должны быть заблокированы и/или защищены только при выключенном питании.

Робототехническая система должна иметь единое устройство отключения питания для каждого типа источника энергии. Для систем с большим числом роботов или больших установок может потребоваться несколько устройств отключения питания для каждого вида энергии. Диапазон управления для каждого из таких устройств должен быть четко указан поблизости от рукоятки отключающего устройства (например, в виде надписи или символа).

Примечание - Энергия в источниках может быть электрической, механической, гидравлической, пневматической, химической, термальной, потенциальной, кинетической и т.д.

 

5.3.7 Управление накопленной энергией

Должны быть обеспечены средства для контроля и/или управляемого выпуска накопленной опасной энергии. Должна быть нанесена метка, указывающая на опасность от данной накопленной энергии.

Примечания

1 Источниками накопленной энергии могут быть аккумуляторы воздушного или гидравлического давления, конденсаторы, аккумуляторы, пружины, противовесы, маховики, гравитация и т.д.

2 Нависающая степень подвижности может создать значительную опасность в зависимости от частоты и длительности нахождения вблизи нее (например, стояние под манипулятором робота при регулировке). Желательно, чтобы механические блокирующие или удерживающие системы управления, разработанные для защиты людей, подвергающихся опасности от накопленной опасной энергии, имели характеристики, определенные в 5.2.2 или 5.2.3 в зависимости от результатов общей оценки рисков.

 

5.3.8 Функции остановки робототехнической системы или роботизированного модуля

5.3.8.1 Общие положения

Любые робототехнические системы или роботизированные модули должны иметь функцию защитной остановки и независимую функцию аварийной остановки. Эти функции должны иметь возможность подключения дополнительных устройств защитной или аварийной остановки.

5.3.8.2 Функция аварийной остановки

Каждый пульт управления, способный инициировать движение или другие опасные функции, должен иметь инициируемую вручную функцию аварийной остановки, которая соответствует требованиям МЭК 60204-1 и ИСО 13850.

Приведение в действие функции аварийной остановки должно останавливать движение всех роботов и другие опасные функции в роботизированном модуле или на интерфейсе между модулями и другими областями рабочего пространства.

Робототехнические системы должны иметь единую функцию аварийной остановки, действующую на все части системы. В случае более крупных систем (например, состоящих из нескольких роботов или нескольких роботизированных модулей) может потребоваться разделение диапазона управления. В подобных случаях диапазон управления должен быть установлен в соответствии с требованиями задания (или заданий), которое должно быть выполнено, или характеристиками системы (например, конструкция оборудования, расположение защитного ограждения). Диапазон управления должен быть четко обозначен вблизи устройства аварийной остановки (например, в виде текста или символа).

Если ограниченные пространства двух или более роботов перекрываются либо если два или более роботов находятся в общем защищенном пространстве, то данное пространство должно быть одним рабочим пространством. Все устройства аварийной остановки для рабочего пространства должны иметь одинаковую зону контроля.

Зона контроля может охватывать несколько рабочих пространств. Информация по использованию должна содержать данные о зоне контроля для каждого устройства аварийной остановки.

Функции аварийной остановки робототехнической системы должны оставаться действующими даже в том случае, если пульт управления не работает.

Выбор функции остановки категории 0 или 1 в соответствии с МЭК 60204-1 должен быть определен на основании общей оценки рисков.

Функция аварийной остановки должна соответствовать по крайней мере требованиям из 5.2.2, если только при общей оценке рисков не было определено, что более подходящим является другой критерий.

Примечание - Некоторые цепи защитных остановок автоматически блокируются в ручном режиме и не могут подходить для подключения устройств аварийной остановки.

 

В том случае, если в системе управления имеется выходной сигнал аварийной остановки, то:

- данный выходной сигнал должен продолжать выдаваться при отключении питания робототехнической системы, или

- если данный выходной сигнал не выдается при отключении питания робототехнической системы, то должен генерироваться сигнал аварийной остановки.

5.3.8.3 Защитная остановка

Робототехническая система должна иметь одну или несколько функций защитной остановки, разработанных для подключения внешних защитных устройств. Выбор функции остановки категории 0 или 1 в соответствии с МЭК 60204-1 должен быть определен на основании общей оценки рисков.

Остановка категории 2 может быть применена в том случае, если внешняя система силового привода соответствует МЭК 61800-5-2.

Данная функция защитной остановки должна вызывать остановку движения всей робототехнической системы и прекращение выполнения любых других опасных функций, управляемых данной робототехнической системой. Данная остановка может быть инициирована вручную или с помощью управляющей логики.

Характеристики функции защитной остановки должны соответствовать требованиям, установленным в 5.2.2 или 5.2.3.

5.3.9 Выключение сопряженного оборудования

Робототехническая система должна быть установлена так, чтобы выключение сопряженного с ней оборудования не создавало опасности или опасного состояния.

5.3.10 Требования к рабочему органу (инструменту на конце манипулятора)

Рабочие органы должны быть сконструированы и спроектированы так, чтобы:

a) отключение или изменение подачи энергии (например, электрической, гидравлической, пневматической, вакуумной) не вызывало высвобождения груза, которое могло бы создать опасную ситуацию;

b) статические и динамические силы, создаваемые совместно грузом и рабочими органами, находились в пределах грузоподъемности и динамических характеристик робота;

c) концевая площадка кисти (монтажный фланец) и присоединяемые к ней принадлежности правильно стыковались (соединялись);

d) присоединяемые инструменты были надежно закреплены при использовании;

e) отсоединение инструмента происходило только в предназначенных для этого местах или при особых контролируемых условиях, если данное отсоединение может привести к опасной ситуации;

f) рабочий орган выдерживал воздействие ожидаемых усилий на протяжении срока службы.

Когда это осуществимо, питание может подаваться на рабочие органы для поиска неисправностей без передачи кинетической энергии на приводы робота.

Примечание - Данная возможность может быть полезной опцией, предоставляемой изготовителями роботов. Однако она не является обязательным требованием в ИСО 10218-1.

 

Информация по использованию должна содержать намеченный срок службы рабочих органов, основанный на предполагаемых параметрах при нормальной работе, в том случае, если отказ рабочего органа может создать потенциально опасные условия.

До начала работы робототехнической системы центральная точка инструмента (ЦТИ) робота должна быть отрегулирована с помощью компенсационных средств, предоставленных изготовителем робота. При этом должны быть предприняты меры по предотвращению создания опасных условий (например, использование механически защищенных пневматических и вакуумных шлангов и самофиксирующихся устройств, таких как подпружиненные дополнительные фиксаторы).

5.3.11 Процедура аварийного восстановления

Информация по использованию должна содержать подробные инструкции по устранению неисправностей связанного с робототехнической системой оборудования наряду с инструкциями изготовителя робота по аварийному или аномальному перемещению робота без питания приводов. Если при этом требуются предупреждающие знаки или надписи, то они должны быть нанесены либо предоставлены инструкции по их нанесению.

5.3.12 Предупреждающие знаки

Если видимость предупреждающих знаков на роботе или другом оборудовании системы затрудняется при установке или интеграции, то должны быть обеспечены другие предупреждающие средства с аналогичной эффективностью (например, нанесение других предупреждающих знаков на видимых местах).

5.3.13 Освещение

Необходимый уровень освещения рабочего пространства должен быть определен и специфицирован в информации по использованию.

Робототехническая система должны быть снабжена встроенным освещением для нормальной работы, если его отсутствие может создать риск, несмотря на общее освещение нормальной интенсивности. Робототехническая система должна быть сконструирована и построена так, чтобы не существовало ни затененных зон, способных вызвать неудобство, ни раздражающего ослепляющего света, ни опасного стробоскопического эффекта на движущихся частях из-за освещения. Внутренние элементы, требующие частой проверки и регулировки, а также зоны технического обслуживания должны быть обеспечены достаточным освещением. Уровень освещенности в зонах, требующих частой проверки и регулировки, должен быть не менее 500 лк (см. ИСО 8995-1).

Примечание - К зонам, для которых важно освещение, относятся рабочие места, места подачи материальных объектов и т.д.

 

5.3.14 Опасности, связанные с применением

При интеграции робототехнической системы необходимо также учитывать опасности, связанные с данным применением (например, наличие паров, газов, химикатов, горячих объектов), которые определяются технологическим процессом и способом обработки (например, сварка, лазерная резка, механообработка).

Требования к интерфейсам с другими машинами должны соответствовать руководству изготовителя, представленному в информации по использованию.

5.3.15 Деблокирующие устройства

Выносной пульт управления и дополнительные деблокирующие устройства и их интеграция должны соответствовать ИСО 10218-1 (дополнительная информация приведена в приложении D).

Если требуется, чтобы несколько человек были защищены в защищенном пространстве, то у каждого из них должно быть деблокирующее устройство. Все деблокирующие устройства, связанные с управлением одним роботом, должны иметь одинаковую функциональность (зону контроля).

Если персонал может оказаться в опасной ситуации при выполнении ручных операций (например, находиться в ограниченном пространстве настраиваемого робота, имеющего перекрывающиеся ограниченные пространства, во время работы со вспомогательным оборудованием или с другим роботом), то системы управления должны быть так связаны между собой, чтобы деблокирующие устройства управляли всеми опасностями в пространствах данного роботизированного модуля.

Взаимосвязанные опасные функции машин должны требовать отдельного действия по перезапуску после того, как ими управляло (останавливало) деблокирующее устройство.

Примечания

1 Диапазон управления взаимосвязанного деблокирующего устройства зависит от размещения, пространства, предполагаемых заданий и предполагаемого расположения рабочих пространств для этих заданий. Должны быть разработаны меры, соответствующие 5.2.2, для того чтобы роботы с перекрывающимися рабочими пространствами были одновременно активны при выполнении ручных операций.

2 Наблюдение за технологическим процессом представлено в приложении F.