ГОСТ Р 60.0.2.1-2016. Национальный стандарт Российской Федерации. Роботы и робототехнические устройства. Общие требования по безопасности

5.9 Требования к защите пользователей и обслуживающего персонала

5.9.1 Общие положения

5.9.1.1 Требования данного раздела не распространяются на токоведущие части низковольтных цепей.

5.9.1.2 Токоведущие части и закрывающие их кожухи должны быть расположены так, чтобы люди не подвергались опасности поражения электрическим током при снятии и замене кожуха.

5.9.1.3 Токоведущие части должны быть:

- заглублены не менее чем на 3,0 мм относительно плоскости передней неподвижной части корпуса;

- заглублены не менее чем на 3,0 мм относительно передней грани отсека электропроводки в случае наличия установленного на нем оборудования;

- обеспечены необходимой защитой с помощью консолей или ограждений.

5.9.1.4 Для того чтобы определить, соответствуют ли токоведущие части требованиям, установленным в 5.9.1.2 и 5.9.1.3, закрывающая их крышка должна быть снята и возвращена на место для проверки возможности при этом контакта с токоведущими частями.

5.9.1.5 Если крышка не соответствует требованиям для откидных крышек, установленным в 4.2.4.2 - 4.2.4.5, и все токоведущие части не защищены так, как это установлено в 5.9.1.6, то рукоятки, кнопки или другие органы ручного управления роботом должны быть расположены так, чтобы они были доступны с внешней стороны защитной оболочки оборудования. В случае необходимости позиции данных органов управления должны иметь маркировку, помогающую правильно их использовать (см. 9.1.13).

Примечание - Если эксплуатация робота предусматривает ручные операции, которые могут осуществляться персоналом только во время установки, технического обслуживания или проведения сезонных работ, то данное требование к такому роботу не относится, если он соответствует требованиям, установленным в 5.9.1.6, 5.9.2.2, 5.9.4.2 и 5.9.5.4. Требования, установленные в 4.14, применяются в любом случае.

 

5.9.1.6 Неизолированные токоведущие части или подвижные части, которые могут нанести травмы персоналу, должны быть расположены, огорожены или закрыты так, чтобы уменьшить вероятность соприкосновения человека с такой частью при замене лампочки или предохранителя, смазке двигателя, регулировке системы управления или выполнении других стандартных операций, включая операции, выполняемые только во время установки, технического обслуживания или проведения сезонных работ.

5.9.1.7 Металлический радиатор твердотельного элемента, металлический каркас реле и другие подобные токоведущие части должны соответствовать требованиям, установленным в 5.9.1.6. Кроме того, если только оборудование робота не маркировано в соответствии с 9.4.9, данные токоведущие части должны быть огорожены с целью снижения вероятности соприкосновения с ними персонала, независимо от расположения данных частей.

Примечание - Данное требование не распространяется на части, указанные в 5.9.1.8 и 5.9.1.9.

 

5.9.1.8 Ограждения, перегородки или крышки токоведущих частей, которые могут быть удалены без инструмента, должны быть сняты при определении того, возможен ли контакт пользователя с данной частью. Токоведущая часть, до которой можно дотронуться стержнем с полусферическим окончанием диаметром 9,5 мм и длиной 100 мм, вставленным через отверстие в стационарном ограждении или перегородке, считается доступной для контакта с точки зрения защиты персонала.

Примечание - Роботы, имеющие функциональные отверстия в корпусе, например предназначенные для обеспечения движения механических узлов, могут не соответствовать данному требованию.

 

5.9.1.9 Части, расположенные на задней стороне монтажной панели или так, что для доступа к ним необходимо произвести большой объем работ по демонтажу с использованием инструментов, не считаются доступными для обслуживающего персонала, если только техническое обслуживание данной части после демонтажных работ не будет выполняться под напряжением.

5.9.1.10 Если инструкция по эксплуатации или нанесенная маркировка указывает пользователю, что через отверстие в защитной оболочке должен быть вставлен инструмент для регулировки или аналогичного действия, то должна быть исключена возможность контакта через данное отверстие стержня диаметром 1,6 мм с неизолированной токоведущей частью.

5.9.2 Управление роботом

5.9.2.1 Общие положения

Выключатель системы управления должен быть расположен или защищен так, чтобы исключить непреднамеренные движения манипулятора робота.

5.9.2.2 Аварийная остановка

Кнопка аварийной остановки должна располагаться на панели управления и должна выделяться. Вокруг панели управления должно быть достаточное пространство, чтобы оператор мог легко воспользоваться кнопкой аварийной остановки.

Кнопка аварийной остановки должна быть красного цвета на желтом фоне, иметь головку грибовидной формы, не иметь ограждения и иметь фиксирующуюся защелку или аналогичное устройство, препятствующее перезапуску робота до тех пор, пока кнопка аварийной остановки не будет вручную возвращена в исходное положение. Перезапуск робота должен быть возможен только с помощью активации функции управления запуском после того, как кнопка аварийной остановки будет возвращена в исходное положение.

Если имеется несколько мест, с которых можно управлять роботом, то кнопки аварийной остановки должны быть установлены на каждом из этих мест.

Каждый робот должен иметь цепь аварийной остановки, использующую аппаратные компоненты. Команда аварийной остановки должна иметь наивысший приоритет среди всех других команд управления роботом, отключать питание приводов робота и вызывать остановку всех движущихся частей.

Максимальное расстояние и время остановки манипулятора, работающего в нормальных условиях с максимальной полезной нагрузкой на максимальной скорости, после нажатия кнопки аварийной остановки должны быть определены в документации изготовителя (см. также 6.18.2 и 10.1.2).

Каждая станция управления роботом, включая выносные пульты, с которой оператор может инициировать движение робота, должна иметь устройство аварийной остановки.

В цепи аварийной остановки должна быть обеспечена возможность подключения дополнительных устройств аварийной остановки.

В цепи аварийной остановки должна быть обеспечена возможность подключения выходных сигналов аппаратных средств обеспечения безопасности.

5.9.3 Органы управления

5.9.3.1 Органы управления должны иметь индикацию рабочего состояния робота.

5.9.3.2 Робот, который может управляться дистанционно, должен иметь средства, препятствующие в случае необходимости инициации движения робота с удаленного пульта управления для того, чтобы неожиданное возобновление движения робота не могло привести к травмированию находящихся вблизи него людей.

5.9.4 Режим обучения робота

5.9.4.1 В режиме обучения оператор, который проводит обучение, может находиться вблизи робота. Максимальная скорость манипулятора робота в режиме обучения должна быть автоматически и надежно ограничена значением 250 мм/с для оконечного механического интерфейса (поверхности монтажного фланца) или рабочего органа при его наличии (см. 6.21.1).

5.9.4.2 Робот должен быть спроектирован и изготовлен так, чтобы в случае любого одиночного прогнозируемого отказа в режиме обучения скорость робота не превышала установленного предела медленной скорости (см. 6.39.1.1).

5.9.4.3 Режим обучения должен быть организован так, чтобы другие режимы работы, например автоматический режим, не могли быть инициированы во время обучения.

5.9.4.4 В режиме обучения система управления роботом должна обнаруживать точки сингулярности при скоординированном движении степеней подвижности манипулятора, инициированном с выносного пульта обучения. При этом система управления должна либо остановить движение робота и предупредить оператора о возможном превышении скорости 250 мм/с каким-либо звеном манипулятора, либо обеспечить снижение (или корректировку) скорости движения манипулятора вблизи точек сингулярности так, чтобы скорость движения любого звена манипулятора не превышала 250 мм/с.

5.9.5 Пульт обучения

5.9.5.1 Должна быть исключена возможность перевода робота в автоматический режим исключительно с помощью пульта обучения.

5.9.5.2 На пульте обучения должна быть предусмотрена кнопка аварийной остановки в соответствии с 5.9.2.2.

5.9.5.3 Во время обучения или программирования робота отпускание оператором любой кнопки управления движением робота должно вызывать остановку робота.

5.9.5.4 На пульте обучения должно быть предусмотрено трехпозиционное деблокирующее устройство. Во время ручного управления роботом, включая режим обучения, робот должен прекратить движение, если оператор отпускает или нажимает кнопку деблокирующего устройства относительно ее среднего рабочего положения.

5.9.5.5 Максимальные значения расстояния и времени торможения манипулятора, работающего с максимальной нагрузкой и на максимальной скорости, допустимой в режиме обучения, после нажатия кнопки аварийной остановки в нормальных условиях должны быть указаны в документации предприятия-изготовителя (см. 6.18.1 и 10.1.2).

5.9.5.6 Выносной пульт обучения должен быть снабжен гибким кабелем, длина которого позволяет проводить обучение робота из-за пределов его рабочей зоны.

5.9.5.7 Должен соблюдаться принцип единой точки управления: если робот находится под управлением выносного пульта обучения, то должна быть исключена возможность инициации движения робота от любого другого источника управления, кроме данного пульта обучения.

5.9.6 Защита рабочего пространства роботизированного модуля

5.9.6.1 Общие положения

Робот и весь роботизированный модуль должны быть обеспечены защитой. Способы и степень защиты, включая надежность защиты, должны непосредственно соответствовать оценке рисков, связанных с конкретным применением робота. Защита может включать (но не ограничиваться) устройства обнаружения присутствия человека, ограждения, информационные барьеры, предупреждающие сигналы, установленные процедуры обеспечения безопасности и обучение персонала.

При использовании устройств обнаружения присутствия человека, они должны соответствовать следующим требованиям:

- устройства обнаружения присутствия человека должны быть спроектированы, изготовлены и установлены таким образом, что любой отказ одного элемента, включая устройства вывода, должен вызывать остановку или не препятствовать обычной остановке робота и связанного с ним оборудования, которое может привести к травмированию персонала, и не допускать возврата к автоматическому режиму работы до тех пор, пока отказавший элемент не будет исправлен или заменен;

- устройства обнаружения присутствия человека должны быть связаны с системой управления роботом так, чтобы обнаружение появления человека в рабочем пространстве вызывало немедленное прекращение опасных движений робота и оборудования в рабочем пространстве и не допускало работу в автоматическом режиме;

- зона действия устройства обнаружения присутствия человека должна быть расположена на таком расстоянии от объектов, представляющих опасность, которое обеспечит невозможность контакта человека с опасным объектом до того, как движение этого объекта будет остановлено;

- устройства обнаружения присутствия человека должны быть спроектированы, изготовлены и установлены так, чтобы на их работу не оказывали негативного воздействия факторы окружающей среды.

Для возобновления движения робота после срабатывания устройства обнаружения присутствия человека должны быть выполнены следующие условия:

- подтверждение отсутствия человека в зоне срабатывания устройства;

- сознательное возобновление работы робота оператором.

Ограждения должны препятствовать доступу персонала в рабочее пространство. Если требуется доступ за ограждение в рабочее пространство, то он должен быть обеспечен только через сблокированную дверцу или другим способом, который обеспечивает эквивалентный уровень безопасности и надежности. Открытие сблокированной дверцы должно вызывать либо остановку робота и отключение питания приводов, либо прекращение автоматической работы робота и связанного с ним оборудования, которое может привести к травмированию персонала.

Для восстановления автоматической работы должны быть выполнены следующие условия:

- выход человека из пределов защищенного пространства;

- восстановление защиты, необходимой для работы в автоматическом режиме;

- сознательное возобновление процедуры запуска.

Механизм блокировки должен быть спроектирован, изготовлен и установлен так, чтобы любой отказ одного элемента вызывал остановку или не препятствовал обычной остановке робота и связанного с ним оборудования. Кроме того, возврат к автоматическому режиму работы не должен осуществляться до тех пор, пока отказавший элемент не будет исправлен или заменен. Заблокированная часть ограждения должна быть установлена и обслуживаться так, чтобы существовала возможность легкой разблокировки без использования инструментов изнутри защищенного пространства при включенном или выключенном питании, если существует вероятность нахождения человека внутри защищенного пространства.

5.9.6.2 Обеспечение резервирования

С помощью частичного или полного резервирования можно минимизировать вероятность того, что одиночный отказ в электрической цепи приведет к возникновению опасности. Резервирование может быть реализовано в электрической цепи, работающей в штатном режиме, или созданием специальных дополнительных цепей, которые берут на себя защитную функцию только в случае отказа основной цепи.

При реализации резервирования с помощью специальных дополнительных цепей должны быть приняты необходимые меры по обеспечению их доступности в случае необходимости.

5.9.6.3 Использование разных принципов функционирования

Использование цепей управления, использующих разные принципы функционирования или устройства разных типов, может снизить вероятность сбоев и отказов, вызывающих опасности. Примерами данного подхода являются:

- использование комбинации нормально разомкнутых и нормально замкнутых контактов, управляемых сблокированной дверцей;

- применение электронных компонентов разных типов в цепи управления;

- использование комбинации электромеханических и электронных цепей в конфигурациях с резервированием;

- использование комбинации электрических и неэлектрических систем (например, механических, гидравлических, пневматических) при реализации резервирования.

5.9.6.4 Аварийная остановка роботизированного модуля

Кнопка аварийной остановки должна быть предусмотрена на каждой станции управления роботизированным модулем. Нажатие кнопки аварийной остановки должно вызывать прекращение всех опасных движений в пределах защищенного пространства. Кнопка аварийной остановки должна соответствовать требованиям, установленным в 5.9.2.2.

Примечание - Если в пределах роботизированного модуля имеют место опасные движения другого оборудования, помимо робота, то на пульте управления могут быть установлены дополнительные кнопки аварийной остановки. При этом должны быть выполнены следующие условия:

- одна кнопка аварийной остановки останавливает все движения робота в соответствии с 5.9.2.2;

- одна или несколько дополнительных кнопок аварийной остановки, соответствующие требованиям, установленным в 5.9.2.2, предназначены для остановки опасных движений другого оборудования, установленного в роботизированном модуле;

- каждая кнопка аварийной остановки должна быть помечена указанием на конкретное оборудование, управляемое данной кнопкой.

 

5.9.7 Обслуживание оборудования, установленного на роботе

5.9.7.1 Общие положения

Гидравлическая или пневматическая система должна быть снабжена механизмом для сброса давления из аккумулятора давления перед техническим обслуживанием робота. Также должны быть предусмотрены средства для рассеивания накопленной энергии в системах, использующих другие источники питания, перед техническим обслуживанием робота. Пульт(ы) управления роботом должен(ны) иметь индикацию того, что робот находится на техническом обслуживании.

Если во время технического обслуживания или ремонта возникает необходимость обойти какие-либо средства защиты, то должны быть обеспечены альтернативные средства защиты. Способ обхода средств защиты должен быть указан в инструкции по эксплуатации робота. После завершения технического обслуживания все средства защиты должны быть возвращены в работоспособное состояние.

5.9.7.2 Техническое обслуживание механических узлов робота

Требования, установленные в 5.9.1.6, предназначены для того, чтобы обеспечить разумную степень защиты обслуживающего персонала, выполняющего механические работы при включенном оборудовании. Выполнение механических работ по обслуживанию робота, как правило, не связано с контактом с токоведущими или подвижными частями робота, способными травмировать персонал, но часто бывает необходимо выполнять механические работы при включенном оборудовании.

Неизолированные токоведущие или подвижные части робота, способные травмировать обслуживающий персонал, должны быть расположены, защищены или закрыты таким образом, чтобы уменьшить риск непреднамеренного контакта со стороны обслуживающего персонала, выполняющего работы по настройке и регулировке органов управления или техническому обслуживанию механических узлов, которые могут потребовать включения питания робота.

К механическим работам, для выполнения которых может потребоваться включение питания, относятся обслуживание клапанов или соединительных фитингов, которое может потребоваться во время зарядки или регулировки пневматической системы, регулировка настроек, переналадка механизма выключения управления, обслуживание ручного переключателя или смазка двигателя. Элементы управления, значения регулируемых величин, которые установлены на предприятии-изготовителе и которые не имеют маркировки или инструкций по настройке, не считаются регулируемыми элементами.

Регулируемые или переналаживаемые электрические органы управления или ручные переключающие устройства могут быть расположены или ориентированы относительно размещения неизолированных токоведущих частей таким образом, чтобы механические работы с такими устройствами по регулировке, переналадке или настройке могли быть выполнены только в том случае, если неизолированные токоведущие части не находятся перед данным устройством (в направлении доступа к нему) и не находятся вблизи или позади данного устройства без какой-либо защиты.

5.9.7.3 Техническое обслуживание электрических узлов робота

Для обеспечения соответствия требованиям, установленным в 4.4, 5.9.1.6 и 5.9.7.2, необходимо, чтобы определенные электрические компоненты внутри узла располагались так, чтобы оставалось достаточно места для выполнения обслуживания данных компонентов при включенном питании.

Электрический компонент, для которого могут потребоваться проверка, регулировка или техническое обслуживание при включенном питании, должен быть расположен и установлен по отношению к другим компонентам и заземленным металлическим частям так, чтобы он был доступен для проведения работ техническим специалистом, не подвергая его риску поражения электрическим током или нанесения ему травмы расположенными вблизи подвижными частями робота. Доступ к данному компоненту не должны затруднять другие компоненты или электропроводка. Соответствие данному требованию может быть обеспечено с помощью установки регулируемых компонентов в узле таким образом, чтобы беспрепятственный доступ к каждому такому компоненту был бы обеспечен через крышку или отверстие во внешнем корпусе данного узла, если он предусмотрен, и крышку в его защитной оболочке.

К электрическим компонентам, к которым относятся требования, установленные в данном подпункте, относятся плавкие предохранители, регулируемые или переналаживаемые реле перегрузки, контроллер для ручного управления двигателем, электромагнитный контроллер двигателя, магнитоуправляемые реле, регулируемые или переналаживаемые регуляторы давления и температуры, ручные переключающие устройства и таймеры. Данные компоненты в маломощных цепях с пиковым напряжением не более 42 В должны соответствовать требованиям, установленным в данном подпункте, в отношении оголенных токоведущих частей в цепях большей мощности и подвижных частей, способных травмировать обслуживающий персонал.

Следующие компоненты не относятся к неизолированным токоведущим частям:

- катушки контроллеров, реле и соленоидов, а также обмотки трансформаторов, если они покрыты наружной изоляцией толщиной не менее 0,8 мм;

- закрытые обмотки двигателей;

- оконечные элементы и соединения проводов с необходимой изоляцией;

- изолированные провода.