機(jī)器人工作站的安全規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)：安全防護(hù)空間內(nèi)無(wú)人,設(shè)置各種傳感器感應(yīng)人

由于機(jī)器人工作站的主體設(shè)備——機(jī)器人是一種特殊的機(jī)電一體化裝置，與其他設(shè)備的 運(yùn)行特性不同，機(jī)器人在工作時(shí)是以高速運(yùn)動(dòng)的形式掠過(guò)比其機(jī)座大很多的空間，其手臂各 桿的運(yùn)動(dòng)形式和啟動(dòng)難以預(yù)料，有時(shí)會(huì)隨作業(yè)類型和環(huán)境條件而改變。同時(shí)，在其關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng) 器通電的情況下，維修及編程人員有時(shí)需要進(jìn)入其限定空間；又由于機(jī)器人的工作空間內(nèi)常 與其周邊設(shè)備工作區(qū)重合，從而極易產(chǎn)生碰撞、夾擠或由手爪松脫而使工件飛出等危險(xiǎn)，特 別是在工作站內(nèi)機(jī)器人多于一臺(tái)協(xié)同工作的情況下產(chǎn)生危險(xiǎn)的可能性更高。因此在工作站的 設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要充分分析可能的危險(xiǎn)情況，估計(jì)可能的事故風(fēng)險(xiǎn)。

根據(jù)“工業(yè)機(jī)器人安全規(guī)范”標(biāo)準(zhǔn)，在作安全防護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下原則：自動(dòng) 操作期間安全防護(hù)空間內(nèi)無(wú)人；當(dāng)安全防護(hù)空間內(nèi)有人進(jìn)行示教、程序驗(yàn)證等工作時(shí)，應(yīng)消 除危險(xiǎn)或至少降低危險(xiǎn)。

為了保證上述原則的實(shí)現(xiàn)，在工作站設(shè)計(jì)時(shí)，通常應(yīng)該做到：設(shè)計(jì)足夠大的安全防護(hù)空 間，如圖7-2所示，該空間的周圍設(shè)置可靠的安全圍欄，在機(jī)器人工作時(shí)，所有人員不能進(jìn) 入，圍欄應(yīng)設(shè)有安全聯(lián)鎖門，當(dāng)該門開啟時(shí)，工作站中的所有設(shè)備不能啟動(dòng)工作。

工作站需要設(shè)置各種傳感器，包括光屏、電磁場(chǎng)、壓敏裝置、超聲和紅外裝置以及攝像 裝置等，當(dāng)人員無(wú)故進(jìn)入防護(hù)區(qū)時(shí)，立即使工作站中的各種運(yùn)動(dòng)設(shè)備停止工作。

當(dāng)人員需要在設(shè)備運(yùn)動(dòng)條件下進(jìn)入防護(hù)區(qū)工作時(shí)，機(jī)器人及其周邊設(shè)備需要在降速條件 下啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)，工作者附近的地方應(yīng)設(shè)急停開關(guān)，圍欄外應(yīng)有監(jiān)護(hù)人員，并隨時(shí)可操縱急停 開 關(guān) 。

對(duì)用于有害介質(zhì)或有害光環(huán)境下的工作站，應(yīng)設(shè)置遮光板、罩或其他專用安全防護(hù) 裝 置 。

機(jī)器人的所有周邊設(shè)備，需要分別符合各自的安全規(guī)范。

圖7-3是一個(gè)機(jī)器人焊接工作站關(guān)于安全措施設(shè)計(jì)的實(shí)例。

①用鋁合金型材作圍欄和門的框架。裝上半透明塑料板，用以遮擋弧光，兩交替裝夾 和焊接的工作臺(tái)也裝有遮光板。圍欄內(nèi)只有機(jī)器人和工作臺(tái)。作為出口的拉門，裝有插拔式 電接點(diǎn)開關(guān)與機(jī)器人聯(lián)鎖，機(jī)器人只能在關(guān)上門的工作臺(tái)上進(jìn)行焊接。

②操作者與夾具臺(tái)之間有一活動(dòng)拉門，可拉向A 側(cè)或B 側(cè)的夾具臺(tái)。每側(cè)都有行程開 關(guān)檢測(cè)拉門的位置，且與作業(yè)啟動(dòng)有對(duì)應(yīng)的聯(lián)鎖互鎖關(guān)系。例如拉門在A 側(cè)時(shí)，互鎖關(guān)系 使得不能啟動(dòng)B 側(cè)的作業(yè)程序，操作者可在B 側(cè)安全地裝卸工件，聯(lián)鎖關(guān)系只允許啟動(dòng) A 側(cè)作業(yè)程序，反之亦然。行程開關(guān)的監(jiān)視方法是分別用指示燈顯示狀態(tài)；且兩者不能同時(shí) 接 通 。

r ③由于使用氣動(dòng)夾具，操作盒上除了有急停、啟動(dòng)按鈕之外，還有多個(gè)夾具操作的按 鈕開關(guān)。為防止作業(yè)程序的誤啟動(dòng)，啟動(dòng)操作為雙按鈕雙手啟動(dòng)。即用安裝距離約400mm 的兩個(gè)按鈕串聯(lián)使用，同時(shí)按下才有效。而且對(duì)按鈕接通時(shí)間進(jìn)行監(jiān)視，若接通時(shí)間在數(shù)秒以上則停機(jī)報(bào)警，因?yàn)檫@可能是按鈕有故障或配線短路，易引發(fā)誤啟動(dòng)。

④工業(yè)機(jī)器人的示教以外的運(yùn)行操作是在工作站控制柜的操作顯示盤上進(jìn)行。其中的 主電源開關(guān)和示教——運(yùn)轉(zhuǎn)選擇開關(guān)需要插入鑰匙才能轉(zhuǎn)動(dòng)。為防止因指示燈損壞而誤顯 示，在示教模式時(shí)可檢驗(yàn)所有的指示燈。方法是有一個(gè)專用按鈕，按下時(shí)指示燈全亮則為正 常。工作站控制柜的D板之上安裝3層塔形指示燈，Z上層為紅色，亮?xí)r表示停機(jī)(故障停 機(jī)時(shí)伴有反光鏡旋轉(zhuǎn)和聲響);中層為黃色，表示手動(dòng)或示教；Z下層為綠色，表示運(yùn)行。

⑤使用帶碰撞傳感器的焊槍把持器；設(shè)定作業(yè)原點(diǎn)；設(shè)定軟極限等。