Кобот роботтары: Еңбек орнының қауіпсіздігін түбегейлі өзгерту

Неге кобот роботтар әдеттегі өнеркәсіптік роботтарға қарағанда құрылымдық тұрғыдан қауіпсізірек?

Тән қауіпсіздік сипаттамалары: Күш шектеуші буындар, дөңгелек шеттер және икемді қозғалыс басқару

Кобот роботтары әдеттегі өнеркәсіптік роботтардан неге осындай айтарлықтай айрықшылығы бар? Бұл — олардың қауіпсіздігі алғашқыдан-ақ қамтамасыз етілген. Дәстүрлі машиналарға металдан жасалған торлар немесе жарық шыбықтар сияқты қосымша қорғаныс құрылғылары қажет. Ал коботтарда кенеттен кездескен кедергіге тіркелген кезде дереу тоқтап қалатын арнайы буындар бар. Бұл адамның қателықпен машинаға соғылуы кезінде саусақтар мен қолдардың сығылуына себеп болатын жағдайларды болдырмаққа көмектеседі. Олардың қозғалыс әдісі де өте ақылды. Бұл роботтар өзінің қуат деңгейін сенсорлардың көрсеткіштеріне сәйкес нақты уақытта өзгертеді. Сонымен қатар, олардың дизайнына назар аударыңыз — барлығы дөңгелек, сондықтан саусақтардың зақымдануы немесе қысылуы мүмкін орындар жоқ. Бұл кішкентай ерекшеліктердің барлығы қауіпсіздік стандарттарында белгіленген адамға зиян келтіретін шекті әсер күшінен әлдеқайда төмен әсер күшін қамтамасыз етуге бағытталған. Ең жақсысы — жұмысшылар өндіріс орындарында барлық жерде қорғаныс құрылғыларын орнатпастан-ақ бұл машиналармен тікелей қарым-қатынасқа түсе алады, бірақ өндірістік өнімділіктің жоғары деңгейін сақтайды.

Нақты әлемдегі әсер: автокөлік жинау сызығында қол-қолаңғы тербеліс әсерінің 73% азаюы

Коботтар эргономика саласында жұмысшылардың денсаулығына нақты пайдalar әкеледі. Оларды пайдалануды бастаған зауыттарда жұмыспен байланысты жарақаттар саны тез төмендейді. Бір зерттеу автомобиль өндірісінің зауыттарын қарастырды және техниктердің қайталанатын операциялар — мысалы, бөлшектерді орнату кезінде коботтармен жұмыс істегеннен кейін қол-қолаңғы тербеліс синдромының жағдайлары 73% азайғанын анықтады. Бұл машиналар негізінен айналмалы қайрау немесе болттарды бекіту сияқты жұмыстардағы ең кернеулі операцияларды атқарады, сондықтан уақыт өте келе хроникалық жарақаттарға әкелетін біртіндеп зақымданудың алдын алады. Қауіпсіздік сарапшылары бес неміс өндірістік объектісін тексерді және коботтар енгізілгеннен кейін опорно-қимыл аппаратының аурулары шамамен 41% азайғанын байқады. Бұл кollаборативті роботтардың тек қана қауіпсіздіктің қатарынан шығып кететін жарақаттарды тоқтатуы ғана емес, сонымен қатар ұзақ мерзімді тұрғыдан қауіпсіз жұмыс орындарын құруға да ықпал ететінін көрсетеді.

Қазіргі заманғы кобот роботтарға енгізілген негізгі қауіпсіздік технологиялары

Көру жүйелері мен жақындықты анықтау арқылы динамикалық қауіптерді азайту

Бүгінгі күні ынтымақтастық роботтары алдын ала соқтығысуларды анықтауға көмектесетін жетілдірілген 3D көру жүйелері мен инфрақызыл жақындық сенсорларымен жабдықталған. Бұл технологиялық компоненттер адамдардың алдын ала анықталған қауіпсіздік аймақтарында қайда орналасқанын бақылай отырып, қоршаған ортаның толық картасын нақты уақытта құрады. Егер кімдір бұл бақыланатын аймақтардың біріне енсе, робот немесе жылдамдығын төмендетеді, бағытын өзгертеді немесе адамдарға зиян келтірілмей толық тоқтайды. Мысалы, жақындықты анықтау функциясы өте дәл жинау жұмыстарын орындаған кезде қозғалыстағы бөлшектерден жұмысшыларды кемінде 10 см қашықтықта ұстап тұрады. Бұл барлық жүйенің тиімділігін қамтамасыз ететін нәрсе — қауіпсіздік тәжірибесін оқиғалардан кейін қолданылатын шара ретінде емес, алдын ала оларды болдырмауға бағытталған шара ретінде қарастыруға көшіру. Бұл адамдар мен машиналар бірдей жұмыс аймағын бөлісіп пайдаланатын көпшілік өндірістік орталарда өте маңызды.

Деректерді нақты уақытта өңдеу үшін сенсорлардан келетін кері байланыс циклдары

Торапталған момент пен күш сенсорлары қандай да бір ақаулықты анықтаған кезде олар заманауи өндірістік ортада қажетті өте жылдам қауіпсіздікке арналған кері байланыс циклдарын құрады. Егер кездейсоқ соқтығысу немесе соққы болса, жүйе ISO стандарттарына сәйкес адам денесінің биомеханикасы бойынша қысым айырымын тексереді, мысалы, қатты тиысу кезіндегі күш шегі 150 Ньютон. Содан кейін жүйе электр қозғалтқыштарына қуат беруді шамамен оннан бір секунд ішінде тоқтатады — бұл көптеген адамдардың табиғи реакция уақытынан тезірек. Бұл жағдай орын алғаннан кейін кеңестік робот қорғаныс тоқтату режиміне көшеді. Одан әрі ол ақаулықты туғызған объект жойылғаннан кейін өзінше қайта іске қосылуы мүмкін немесе қайта іске қосу батырмасын қолмен басу үшін күтіп отыруы мүмкін. Бұл тәсіл ескі роботтарға қарағанда әлдеқайда тиімді, себебі олар әрбір ақаулық кезінде толық тоқтатылуға мәжбүр болатын. Бұл сенсорлық жүйелерді қолданатын зауыттарда авариялық тоқтатулар саны сенсорлары жоқ зауыттарға қарағанда шамамен 40% аз болды. Бұл түсінікті, өйткені қауіпсіз жабдықтар жұмысшылардың жарақаттануын азайтады, ал өндіріс үзіліссіз жалғасып, әрдайым тоқтап тұрмайды.

Қауіпсіз интеграцияны қамтамасыз ету: кобот роботтары үшін қауіп бағалауы мен сәйкестік

ISO/TS 15066 стандарттары және тапсырма негізіндегі қауіп бағалау әдістемесі

Қауіпсіз кобот интеграциясы ISO/TS 15066 стандартының қатал қолданылуына негізделеді — бұл ынтымақтастық роботтар үшін қуат пен күш шектеу талаптарын анықтайтын халықаралық стандарт. Ол инженерлердің жүйелі түрде орындайтын тапсырма негізіндегі қауіп бағалау әдістемесін талап етеді:

• Қауіпті факторларды анықтау , мысалы, қысылу нүктелері немесе күтпеген қозғалыстар
• Потенциалдық жарақаттардың ауырлығы мен ықтималдығын бағалау биомеханикалық деректерді пайдаланып
• Тағайындалған қауіпсіздік шараларын енгізу жылдамдық шектеулерін қоса алғанда, күшті бақылау немесе қорғаныс тоқтатулары

Коботтар дәстүрлі өнеркәсіптік роботтар сияқты емес, себебі олар адамдармен қалай ынтымақтастықта болатынын тұрақты бақылауды талап етеді. Бұл нақты уақытта күш деңгейлерін бақылау мен барлық адамдардың олардың айналасында қозғалысын карталау сияқты нәрселерді қамтиды. Барлық бұл талаптар ISO/TS 15066 стандартындағы қауіпсіз жанасу шектеріне қойылатын қатаң талаптарға сай келуі тиіс. Бұл ережелерді сақтайтын кәсіпорындарда соқтығысуға байланысты апаттар шамамен 80% азаяды, сонымен қатар адамдар мен машиналар арасында қажетсіз үлкен тұрақты қауіпсіздік қабырғаларын орнатуға қажеттілік туғызбайды. Жұмыс түрлері өзгерген кезде немесе өндірісті жедел ұлғайту қажеттілігі пайда болған кезде де барлығы сау жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін редовды тексерістер жүргізіледі.

Адамдардың денсаулығын қорғау: Кобот роботтарының опора-қимыл жүйесі мен қайталанатын керілу залалдарын қанша азайтатыны

Қаптау мен паллеттеу сияқты жоғары жиілікті тапсырмаларда эргономикалық жүктемені бөлісу

Бірлесіп жұмыс істейтін роботтар қайталанатын жұмыс тапсырмаларының ең қиын бөліктерін атқару арқылы бұлшықеттер мен буындарға түсетін кернеуді азайтады. Мысалы, орау операцияларын қарастырайық: бұл машиналар тұрақты көтеру, герметикамен жабу және жылжыту сияқты әрекеттерді орындайды, ал бұл әрекеттер адамдардың сағаттары аяқталғаннан кейін иықтарын, белін және білезіктерін ауыртады. Товарларды паллетке орналастыру кезінде коботтар ауыр көтеру жұмыстарын атқарады, сондықтан адамдар тек өнімдердің дұрыс көрінетінін тексеруге және барлық нәрсенің сапа стандарттарына сай келетінін қамтамасыз етуге назар аудара алады. Мұндай жұмыс көлемін бөлу күшті қозғалыстар, ыңғайсыз дене қалпы және бірдей қозғалыстарды қайталау сияқты кәсіби зақымданулардың бірнеше негізгі себептерін шешеді — бұл мәселелер мамандар ұзақ жылдар бойы талқылап келеді. Роботтар нақты 60%–тан кейде 100%-ға дейін ең стрессогенді қозғалыстарды атқарады, яғни қызметкерлердің бұлшықеттері мен буындарына уақыт өте келе тигізетін зиян азаяды. Бұл робот-адам бірлесіп жұмыс істеу тәсілін енгізген компаниялар жыл сайын шамамен 30%–тан 50%-ға дейін аз зақымдану туралы хабарлар алады, бұл қызметкерлердің денсаулығын жақсартып, өндіріс қарқынын төмендетпей-ақ өнімділігін арттырады.

Жиі қойылатын сұрақтар:

Сұрақ: Кобот роботтары қауіпсіздік тұрғысынан дәстүрлі өнеркәсіптік роботтардан қалай ерекшеленеді?

Кобот роботтары күш шегін бақылайтын буындар, доғал жиектер және икемді қозғалыс басқару сияқты ішкі қауіпсіздік функцияларымен жабдықталған, олар кездейсоқ жанасқан кезде немесе түйсігі бойынша қозғалысты мезгілді тоқтатуға мүмкіндік береді. Бұл дизайндар жарақат алу қаупін азайтады, ал дәстүрлі өнеркәсіптік роботтар сыртқы қауіпсіздік шараларын, мысалы, қорғаныс қабырғаларын талап етеді.

Сұрақ: Жұмысшылардың эргономикасы тұрғысынан коботтарды пайдаланудың артықшылықтары қандай?

Коботтарды пайдалану қайталанатын және жоғары кернеу тудыратын операцияларды атқару арқылы қол-қолдан ауруы мен опора-қимыл жүйесінің ауруларының жиілігін азайтқаны дәлелденген, бұл жұмысшыларға күнделікті физикалық тағылымды азайтады.

Сұрақ: Коботтар қалай нақты уақытта қауіптерді болдырмауды қамтамасыз етеді?

Коботтар жұмыс орнының қауіпсіздігін бақылау үшін алғыс көру жүйелері мен жақындау сезгіштігін қолданады, олар апаттарды болдырмау үшін қозғалыстарын мезгілді түзетуге мүмкіндік береді. Нақты уақыттағы сенсорлық кері байланыс циклдары кездейсоқ оқиғалар кезінде тез тоқтату және қалпына келтіру реакцияларын қамтамасыз етеді.

Сұрақ: Коботтардың қауіпсіз интеграциясын реттейтін қандай стандарттар бар?

Халықаралық стандарт ISO/TS 15066 коботтардың қолданысында қуат пен күш шектеу талаптарына қойылатын талаптарды анықтайды. Қауіпсіз интеграция — бұл осы стандарттарға сай болу үшін үнемі қауіптерді бағалау процесі.

Сұрақ: Коботтар қалай ортақ-қимылдық және қайталанатын кернеу зақымдануларын азайтады?

Коботтар көтеру мен ауыр заттарды орын ауыстыру сияқты қайталанатын тапсырмалардың қиын бөліктерін жеңілдетеді, нәтижесінде бұл іс-әрекеттерге тән бұлшық еттердің кернеуі мен буындардың зақымдануы азаяды.