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
5.10 Обеспечение безопасности
5.10.1 Общие положения
Если конструкция не устраняет опасности или не снижает в достаточной степени риски, то должны быть применены средства защиты. Доступ в опасные зоны должен быть защищен с помощью средств защиты, таких как ограждения и защитные устройства. Дополнительные меры защиты, например персональное защитное оборудование, обучение и информация по использованию, также могут потребоваться. См. также 4.5.
Ограждения и защитные устройства могут использоваться для того, чтобы:
- не допустить контакта с опасностью (опасностями);
- обеспечить снижение опасности (опасностей) до контакта;
- предотвратить непреднамеренные действия;
- иметь в своем составе детали и инструменты;
- ограничивать другие опасности технологического процесса (шум, лазерное излучение, радиация и т.д.).
Ограждения и защитные устройства должны соответствовать требованиям ИСО 12100.
В ИСО 12100 определены и другие требования к выбору средств обеспечения безопасности и других дополнительных мер.
В приложении B приведен обзор стандартов, относящихся к защитным мерам.
5.10.2 Периметровая безопасность
Ограждения (расстояние или охват определены также в 5.10.4) или чувствительные защитные устройства (см. также 5.10.5) должны использоваться для обеспечения периметровой безопасности.
При выборе средств обеспечения периметровой безопасности должны быть учтены все опасности в пределах защищенного пространства, а не только опасности, связанные с робототехнической системой. Примерами опасностей являются:
a) другие машины, оборудование и технологические процессы;
b) падение или выбрасывание материальных объектов;
c) непредсказуемое или чрезмерное время остановки машины;
d) неспособность машины остановиться в части цикла;
e) опасности излучения (например, шум, вибрация, лучеиспускание, вредные вещества).
При выборе должны также учитываться требования к выполняемым задачам, например:
- частота доступа;
- загрузка и разгрузка материальных объектов;
- техническое обслуживание;
- контроль качества;
- близость к источнику опасности;
- требования технологического процесса.
5.10.3 Минимальные (безопасные) расстояния
5.10.3.1 Общие положения
Все средства обеспечения безопасности должны быть надежно установлены и расположены на таком расстоянии, чтобы до опасности нельзя было добраться, т.е. чтобы персонал не мог пройти ни над, ни под, ни вокруг и ни через данные средства.
5.10.3.2 Минимальные (безопасные) расстояния для ограждений
Стационарные и съемные ограждения должны соответствовать требованиям ИСО 14120, а их минимальное расстояние от любого источника опасности должно быть определено в соответствии с требованиями ИСО 13857. При предотвращении доступа с помощью ограждений, ИСО 13857 должен быть использован для определения минимального безопасного расстояния.
Минимальные расстояния, связанные с дверцами в ограждениях, должны соответствовать требованиям ИСО 13857.
5.10.3.3 Минимальные (безопасные) расстояния для защитных устройств
Минимальное расстояние для защитных устройств, реализующих функцию автоматического выключения (например, блокировочные устройства, чувствительное защитное оборудование, которое при срабатывании вырабатывает сигнал защитной остановки), должно быть определено в соответствии с требованиями ИСО 13855.
Если защитные устройства реализуют функцию определения присутствия человека для предотвращения запуска или перезапуска (например, если они непрерывно чувствуют присутствие человека или части тела человека в своей зоне детектирования и поддерживают защитную остановку), то к минимальному расстоянию требования не предъявляются, а такие устройства должны соответствовать 5.10.5.3.
Примечание - Если устройства обеспечения безопасности, определяющие присутствие человека, защищают исключительно от опасностей запуска или перезапуска, то другие устройства обеспечения безопасности используются для предотвращения доступа или снижения опасности до того, как доступ произойдет.
5.10.3.4 Минимальные (безопасные) расстояния для обеспечения необходимых зазоров
Если защитные устройства реализуют функцию автоматического выключения для обеспечения защиты от отсутствия необходимого зазора (см. 5.5.2), то минимальное расстояние должно рассчитываться с использованием ИСО 13855 при скорости приближения, равной скорости робота.
Если защитные устройства реализуют функцию определения присутствия человека для обеспечения необходимого зазора (см. 5.5.2), то к минимальному расстоянию требования не предъявляются, а такие устройства должны соответствовать 5.10.5.3.
5.10.4 Требования к ограждениям
5.10.4.1 Общие положения
Все ограждения должны соответствовать применимым к ним требованиям ИСО 12100 и ИСО 14120. Блокировочные устройства, связанные с ограждениями, должны соответствовать требованиям ИСО 14119.
Стационарные ограждения должны сниматься только с помощью инструментов. Их системы фиксации должны оставаться прикрепленными к ограждениям или к машинам, если ограждения снимаются. Требования не являются обязательными для стационарных ограждений, которые подлежат снятию только тогда, когда машинное оборудование, например, подлежит полному капитальному ремонту, является предметом больших переделок или демонтируется для переноса на другое место.
Периметровое ограждение не должно устанавливаться ближе к опасности, чем ограниченное пространство, если только не имеет место одно из двух:
- периметровое ограждение сконструировано так, чтобы выполнять функции ограничивающего устройства в соответствии с 5.4.3, или
- при общей оценке рисков установлено, что более подходит другое средство обеспечения безопасности.
5.10.4.2 Общие требования к расстоянию для стационарных ограждений
Проходы в любом стационарном ограждении не должны позволять человеку пройти над, под, вокруг или через (дверцу или проход) ограждение и добраться до опасности.
ИСО 13857 должен быть использован для определения необходимых размеров прохода от низа ограждения до ближайших препятствий и любых проходов в ограждении. Минимальные безопасные расстояния определены в 5.10.3.2.
Высота ограждения должна быть не менее 1400 мм от поверхности прохода.
5.10.4.3 Общие требования к съемным ограждениям с блокировочными устройствами
Блокировочные устройства, связанные со съемными ограждениями, должны соответствовать требованиям ИСО 14119.
Съемные ограждения в установленном положении должны препятствовать попаданию оператора в опасные зоны.
Съемные ограждения должны открываться в сторону или от опасности, но не в направлении защищенного пространства.
Блокировка должна быть обеспечена для того, чтобы привести любые опасности в безопасное состояние до того, как оператор может получить доступ к опасности, проходя через ограждение. Для того чтобы это обеспечить, съемные ограждения должны быть установлены в соответствии с ИСО 13855 (см. также 5.10.3.2).
Съемные ограждения, используемые для инициирования запуска при их закрытии (контрольные ограждения), должны соответствовать требованиям ИСО 14120.
Блокировочная функция должна соответствовать по крайней мере требованиям 5.2.2. Приводы возврата в исходное состояние должны соответствовать 5.6.3.4.
5.10.4.4 Общие требования к съемным ограждениям с блокировкой ограждения
Если у оператора существует возможность открыть съемное ограждение с блокировочным устройством и попасть в опасную зону прежде, чем опасность перейдет в безопасное состояние, то в добавление к контрольной блокировке должна быть обеспечена блокировка ограждения.
Блокировка ограждения должна соответствовать следующим требованиям:
a) она должна разрешать активизацию функций опасной машины до тех пор, пока ограждение установлено и заблокировано (например, закрыта дверца в ограждении);
b) она должна поддерживать ограждение в установленном и заблокированном состоянии до тех пор, пока существует риск от вреда вследствие выполнения опасных функций.
Если параметры технологического процесса, такие как скорость, используются в качестве условия для блокировки или разблокировки, то они входят составной частью в функцию обеспечения безопасности и должны соответствовать тем же требованиям функциональной безопасности, что и блокировочная функция.
5.10.4.5 Съемные ограждения, разрешающие доступ в защищенное пространство
Защищенное пространство должно быть спроектировано, построено или оснащено с применением средств предотвращения запирания человека внутри него. Например, это может быть реализовано с помощью организации ручного открывания съемных ограждений изнутри защищенного пространства, независимо от состояния источников питания, или использования средств блокировки дверей доступа в открытом состоянии.
5.10.5 Чувствительное защитное оборудование
5.10.5.1 Общие положения
Чувствительное защитное оборудование обычно используется, когда конкретное применение требует частого доступа, взаимодействия персонала с машинами, хорошей видимости машины или технологического процесса либо когда с эргономической точки зрения нельзя использовать стационарное ограждение. Однако некоторые характеристики конкретных условий применения могут исключать возможность использования чувствительного защитного оборудования как единственной меры защиты. Примерами таких характеристик являются:
a) существует вероятность того, что механизмы выбросят материалы, металлическую стружку или составные детали;
b) риск травм от теплового или другого излучения;
c) неприемлемые уровни шума;
d) окружающая среда может неблагоприятно воздействовать на функционирование защитного оборудования;
e) обрабатываемый материал может повлиять на эффективность мер защиты.
Там, где подобные ситуации существуют, могут потребоваться дополнительные или другие меры обеспечения безопасности.
ЭЧЗО, такое как световые завесы и лазерные сканеры, должны соответствовать относящимся к ним требованиям МЭК 61496-1.
Чувствительное к давлению защитное оборудование, такое как предохранительные коврики, ребра и бамперы, должно соответствовать требованиям ИСО 13856.
Применение данных устройств должно соответствовать МЭК/ТС 62046.
5.10.5.2 Чувствительное защитное оборудование, используемое для инициирования защитной остановки
Если чувствительное защитное оборудование используется для инициирования защитной остановки, то оно должно размещаться на расстоянии от каждого источника опасности, достаточном для обеспечения устранения опасности или его перевода в безопасное состояние прежде, чем любая часть тела приближающегося оператора войдет в контакт с данной опасностью.
Примечание - Опасности могут существовать в разных местах внутри защищенного пространства, и расстояние от них до защитного оборудования должно обеспечить контролируемость любой опасности.
Чувствительное защитное оборудование должно быть надежно установлено и расположено так, чтобы оператор не мог обойти (т.е. не мог пройти над, под, вокруг или через) зону детектирования и приблизиться к опасности. Должна быть обеспечена следующая функциональность:
a) защитная остановка должна инициироваться, если чувствительное защитное оборудование срабатывает при возникновении опасных условий;
b) после срабатывания опасные условия, защищаемые чувствительным защитным оборудованием, должны быть не в состоянии привести к опасному движению или ситуации до тех пор, пока чувствительное защитное оборудование не вернется в исходное состояние;
c) когда чувствительное защитное оборудование возвращается в исходное состояние, защищаемые им опасные условия могут оказывать воздействие, но возврат чувствительного защитного оборудования в исходное состояние сам по себе не инициирует их воздействие.
Формулы из ИСО 13855 должны использоваться для определения минимального расстояния от опасности (опасного пространства) до чувствительного защитного оборудования по всем направлениям приближения к ней.
Примечание - Минимальное значение параметра K, используемое для расчета минимальных расстояний, в соответствии с ИСО 13855 равно 1600 мм/с.
Если оператор или часть его тела может оставаться в защищенном пространстве, то должны быть обеспечены дополнительные меры по предотвращению возникающих опасных ситуаций, например, при неожиданном запуске. Подобные меры могут включать, например, следующие:
- обеспечение блокировки перезапуска;
- определение присутствия оператора в защищенном пространстве (например, с помощью ЭЧЗО или предохранительных ковриков) для поддержания состояния защитной остановки.
Примечание - Если используется чувствительное к присутствию человека защитное оборудование, то желательно обеспечить, чтобы операторы не могли обойти зону детектирования, например, взбираясь на части машинного оборудования.
Если у оператора имеется возможность спрятаться от обзора системы управления возвратом в исходное состояние, то должны быть обеспечены дополнительные меры защиты для предотвращения возврата в исходное состояние блокировки перезапуска (например, дополнительный контроль возврата в исходное состояние с ограничением по времени внутри защищенного пространства). Возврат в исходное состояние блокировки перезапуска должен осуществляться с помощью сознательного действия человека, например, приведения в действие исполнительного механизма вручную. См. также 5.6.3.3.
5.10.5.3 Чувствительное защитное оборудование, используемое для определения присутствия человека с целью предотвращения запуска
Если чувствительное защитное оборудование используется только для реализации функции определения присутствия человека (т.е. оно постоянно определяет присутствие человека или части его тела в зоне детектирования), то оно должно использоваться в сочетании с другими мерами обеспечения безопасности (например, блокирующими ограждениями), так как необходимо обеспечить, чтобы машина (машины) находилась в безопасном состоянии до того, как опасность может возникнуть.
Зона детектирования чувствительных к присутствию человека устройств должна быть расположена и сконфигурирована так, чтобы присутствие человека или части его тела определялось во всей зоне детектирования. В случае необходимости должны быть обеспечены дополнительные меры для обеспечения того, чтобы зона детектирования не могла быть обойдена, например, операторами, находящимися между зоной детектирования и опасным пространством, или при попадании в опасное пространство над зоной детектирования. Примерами мер по предотвращению нахождения людей между зоной детектирования и опасным пространством являются следующие:
- использование скользких поверхностей для предотвращения стояния на корпусе или основании машины;
- установка на поверхностях ограждений без выступающих частей, по которым можно было бы взобраться.
5.10.6 Обеспечение безопасности в зонах загрузки, разгрузки или обработки (зонах ручных операций)
5.10.6.1 Общие положения
Должны быть обеспечены меры для того, чтобы операторы не подвергались опасностям при выполнении ручных операций на интерфейсных рабочих местах (например, опасностям раздавливания, отрезания, запутывания).
Допустимые зазоры и проходы должны соответствовать 5.10.4.1. Рабочие места для ручных операций должны быть спроектированы так, чтобы оператор не мог подвергаться опасностям в пределах защищенного пространства. [См. также перечисления a), b) и c) ниже.]
Примечание - Требования к рабочим местам для совместной работы установлены в 5.11.
Для высоты ограждения до 1400 мм должны быть предприняты дополнительные меры защиты для того, чтобы:
a) не подвергать оператора связанным с данным применением опасностям в пределах защищенного пространства, например, выбрасываемым деталям, сварочным искрам и т.д.;
b) не допустить контакт оператора с опасностями внутри защищенного пространства или перевести данные опасности внутри защищенного пространства в безопасное состояние до того, как будет возможен контакт с ними;
c) обеспечить, чтобы в случае, если робототехническая система и оператор имеют доступ к одному (совместно используемому) рабочему пространству, то они не могли оказаться в данном пространстве одновременно. Это может быть реализовано с помощью:
1) недопущения того, чтобы любая часть робототехнической системы не могла оказаться в данном пространстве, в котором находится оператор, или приведения робототехнической системы в безопасное состояние до того, как она сможет столкнуться с оператором;
2) недопущения того, чтобы оператор мог войти в рабочее пространство, занятое любой частью робототехнической системы, или приведения робототехнической системы в безопасное состояние до того, как оператор сможет столкнуться с ней.
Примечание - По эргономическим соображениям высота ограждения от 1000 до 1400 мм может быть допустимой в зависимости от защитного эффекта, создаваемого формой ограждения, и результатов общей оценки рисков.
5.10.6.2 Дополнительные требования к подвижным рабочим местам для ручных операций
Подвижные рабочие места для ручных операций (например, вращающиеся поворотные столы, подвижные зажимные приспособления) могут сами по себе быть опасными. Должны быть предприняты меры по предотвращению контакта оператора с этими опасностями или приведению этих опасностей в безопасное состояние до того, как оператор может столкнуться с ними.
Зазор между подвижным рабочим местом и любыми стационарными элементами (например, частями машины, ограждениями), включая дополнительные меры защиты, не должен превышать 120 мм. Дополнительные меры могут потребоваться для предотвращения опасностей отрезания и затягивания.
5.10.6.3 Дополнительные требования к рабочим местам для ручных операций с совместно используемым рабочим пространством
При использовании устройства очувствления для определения присутствия оператора в совместно используемом рабочем пространстве зона детектирования этого устройства должна охватывать все совместно используемое рабочее пространство.
Если использование подобного устройства очувствления не представляется возможным, то должна быть обеспечена блокировка перезапуска. Другие меры должны быть предприняты для предотвращения нечаянного возврата в исходное состояние блокировки перезапуска с целью не допустить перемещения робототехнической системы в рабочее пространство, если в нем находится оператор. Данные меры могут включать обеспечение отдельного ручного возврата в исходное состояние.
Если используется ручной возврат в исходное состояние, то все совместно используемое рабочее пространство должно быть видно с места расположения устройства возврата в исходное состояние. Если это невозможно реализовать, то должны быть предприняты другие меры, например, дополнительное управление возвратом в исходное состояние с ограничением по времени внутри защищенного пространства.
5.10.7 Обеспечение безопасности проходов для материальных потоков
Проходы в защищенном пространстве, предназначенные для подачи и выдачи материальных объектов, должны иметь минимальные размеры, обеспечивающие только проход материальных объектов. Возможные опасности раздавливания/отрезания между материальным объектом и краями прохода должны быть устранены либо должны быть приняты дополнительные меры защиты для того, чтобы их избежать (например, с помощью использования навесных дверей с блокировкой).
Если возможен доступ к источнику опасности, то должны быть предприняты меры на основании общей оценки рисков для предотвращения доступа или определения присутствия человека или части его тела в опасной зоне и приведения данной опасности в безопасное состояние до того, как с ней может столкнуться человек. (Присутствие частей тела человека рассмотрено в ИСО 13857 и в приложении C.)
Если проходы для подачи и отвода материальных объектов защищены с помощью ЭЧЗО, то данное ЭЧЗО должно обеспечивать проход материальных объектов либо с помощью одной из следующих функций, и тогда доступ в защищенное пространство должен быть предотвращен самим материальным объектом, либо с помощью других средств (см. также МЭК/ТС 62046):
a) функции подавления, которая временно дезактивирует функцию ЭЧЗО, позволяя материальному объекту проходить через ограждение (при подаче/выдаче);
b) изменения в защищенном пространстве (например, гашение), которое позволяет материальному объекту проходить через ограждение; в данном случае необходимо учитывать минимальное расстояние, указанное изготовителем ЭЧЗО (см. МЭК/ТС 62046).
Функция подавления должна выполнять требования ИСО 13849-1. Уровень производительности функций подавления и гашения не должен неблагоприятно воздействовать на уровень производительности функции обеспечения безопасности, определенный для ЭЧЗО при общей оценке рисков. См. также 5.10.10.
5.10.8 Обеспечение безопасности для нескольких смежных роботизированных модулей
Должны быть приняты меры по обеспечению того, чтобы операторы одного роботизированного модуля не подвергались опасностям от смежных модулей.
Должны быть приняты меры для того, чтобы либо предотвратить доступ операторов в смежные модули из данного модуля, либо привести опасности смежных модулей в безопасное состояние до того, как операторы подвергнутся опасностям в смежных модулях или вызванных смежными модулями.
Если для данной цели используются стационарные ограждения, то их необходимая высота зависит от опасностей в обоих модулях (т.к. доступ может осуществляться из любого из модулей в другой), но она должна быть не менее 1400 мм.
Могут применяться и другие меры, а не только стационарные ограждения, например:
- электрочувствительное защитное оборудование;
- предохранительные коврики;
- одновременное выключение смежных модулей.
Выбор необходимых мер должен быть произведен в соответствии с 4.5.
Если защитные устройства должны быть подавлены для выполнения производственных операций, то уровень функциональной безопасности для подавления должен быть по крайней мере таким же, как уровень функциональной безопасности, определенный с помощью общей оценки рисков.
5.10.9 Обеспечение безопасности для систем смены инструмента
Рабочие органы и системы смены инструмента должны быть выбраны или разработаны так, чтобы потеря или восстановление подачи питания не вызывали опасности. Если это неосуществимо, то другие меры обеспечения безопасности должны быть применены для снижения любых опасностей.
Если используется система смены инструмента, то ее конструкция должна обеспечивать, чтобы неправильное использование не вызывало опасной ситуации. Отпускание или разъединение рабочего органа (органов) с использованием функции смены инструмента не должно происходить на позициях, в которых оно может вызвать опасность.
Система смены инструмента должна выдерживать предполагаемые статические и динамические нагрузки (например, в ситуации аварийной остановки, отключения питания).
5.10.10 Подавление
Под подавлением понимается временная автоматически управляемая приостановка выполнения функции обеспечения безопасности во время части цикла работы робототехнической системы.
Подавление должно использоваться только в случае необходимости выполнения на машине некоторого процесса. Оно должно быть реализовано так, чтобы человек не мог оставаться неопознанным в опасном пространстве, когда подавление заканчивается.
Подавление может использоваться в сочетании с любым устройством обеспечения безопасности, которое выдает электрический сигнал защитной остановки.
Подавление разрешено в том случае, если выполняется хотя бы одно из следующих условий:
a) безопасность поддерживается другими средствами (например, доступ в опасную зону заблокирован подаваемым материальным объектом);
b) персонал не подвергается опасности;
c) доступ к опасности невозможен без инициирования остановки.
Функция подавления должна инициироваться и завершаться автоматически. Это может быть обеспечено с помощью использования правильно выбранных и размещенных сенсоров или в ряде случаев с помощью сигналов от связанной с безопасностью системы управления (которая может включать связанное с безопасностью программное обеспечение задания оси и ограничения пространства робота в соответствии с ИСО 10218-1). Неправильные сигналы от сенсоров или сигналов, управляющих подавлением, нарушение их последовательности или синхронизации должны вызывать запрет на выполнение функции подавления (см. МЭК 61496-1).
Функция подавления должна обеспечивать эквивалентный уровень производительности связанной с безопасностью системы управления тому, который был определен с помощью общей оценки рисков для защитной функции, подлежащей подавлению. Уровень производительности функции подавления не должен неблагоприятно воздействовать на уровень производительности защитной функции. В случае сбоя последующее подавление должно быть запрещено до тех пор, пока данный сбой не будет исправлен.
В зависимости от общей оценки рисков может потребоваться индикатор, показывающий, когда функция подавления активна. Данный индикатор предупреждает, что нормальная защитная функция временно приостановлена.
Информация о подавлении, включая средства, расположение, зоны и функциональность, должна быть приведена в информации по использованию.
5.10.11 Временная приостановка обеспечения безопасности
Задачи, требующие временной приостановки обеспечения безопасности, например при обучении робота, должны иметь выделенный режим работы, который автоматически выбирает необходимые средства обеспечения безопасности для данной задачи в соответствии с результатами общей оценки рисков.
Выбор режима работы должен осуществляться с помощью безопасных средств (например, с помощью блокируемого устройства выбора, пароля, кода доступа) и должен соответствовать требованиям 5.2.2.
Должны быть выполнены следующие требования:
a) не должно существовать возможности возобновления автоматического режима работы, если система уже работает в автоматическом режиме;
b) автоматический режим работы может быть инициирован только извне защищенного пространства;
c) функция режима управления должна иметь уровень эффективности защиты, эквивалентный приостановленной защитной функции;
d) в случае сбоя приостанавливающей функции последующая приостановка должна быть запрещена до тех пор, пока данный сбой не будет исправлен;
e) визуальная индикация того, что действие устройств обеспечения безопасности приостановлено, должна быть обеспечена на устройстве выбора режима, на входе (входах) в модуль и на любых задействованных рабочих местах операторов;
f) альтернативные меры защиты должны быть активизированы для контроля над всеми опасностями; такие альтернативные меры защиты должны обеспечивать эквивалентный уровень защиты.
Если средства обеспечения безопасности должны быть временно приостановлены, то должны быть выполнены следующие условия:
- машины и оборудование, не требующиеся для данной задачи, должны находиться в состоянии защитной остановки;
- машины и оборудование, необходимые для данной задачи, должны находиться под непосредственным управлением оператора.
Интегратор должен предоставить информацию по использованию для критических ситуаций, когда необходимо вручную приостановить средства обеспечения безопасности, например, при поиске неисправностей и замене устройства обеспечения безопасности.
Подписаться на обновления