Memastikan keamanan saat menggunakan robot industri

Robot industri mengalami peningkatan bahaya. Kasus pertama kematian manusia akibat ulah robot tercatat di sebuah pabrik Jepang. Teknisi servis yang berada di area kerja memecahkan masalah router dengan robot mati dan menghubungkan robot ke mesin. Manipulator, bergerak dengan kecepatan sekitar 1 m / detik, menekan regulator dan menghancurkannya.

Rata-rata, ada satu kecelakaan per 100 robot industri per tahun. Sekitar 3 situasi traumatis terjadi selama 14 hari pengoperasian kompleks teknologi robotik.

Penyebab utama cedera selama pekerjaan robot adalah:

• tindakan robot yang tidak terduga dalam proses pelatihan dan pekerjaannya;
• kesalahan dalam perbaikan dan pengaturan robot;
• kehadiran operator di area kerja selama robot beroperasi secara otomatis;
• menempatkan panel kontrol di area kerja robot;
• kerusakan atau shutdown perangkat pelindung.

Sebagian besar cedera disebabkan oleh malfungsi perangkat kontrol dan kesalahan pemrograman.

Dalam cerita pendek "The Tramp" (1942), penulis fiksi ilmiah Amerika Isaac Asimov merumuskan tiga undang-undang untuk keamanan robotika:

• robot tidak boleh membahayakan seseorang dengan tindakan atau kelambanannya;
• robot harus mematuhi perintah yang diberikan oleh orang tersebut, kecuali jika perintah tersebut bertentangan dengan hukum pertama;
• robot harus menjaga keamanannya jika tidak bertentangan dengan hukum pertama dan kedua.

Ada tiga kemungkinan kontak langsung antara operator dan robot yang dapat terjadi selama pemrograman (pengajaran) dan pengoperasian robot: pekerjaan langsung dengan robot, serta selama perbaikan dan pemeliharaannya.

Cara utama untuk memastikan keselamatan adalah dengan mencegah kemunculan seseorang dan bagian robot yang bergerak secara bersamaan pada satu titik di area kerja robot. Alat pelindung harus menghentikan pergerakan elemen robotik di area area kerja tempat orang tersebut berada. Jika listrik tiba-tiba padam, pergerakan tautan robot akan berhenti.

Area kerja adalah ruang di mana badan kerja manipulator atau robot dapat ditempatkan. Itu tergantung pada dimensi tautan, gerakannya, dan skema kinematik manipulator. Area kerja diatur dalam deskripsi manipulator.

Tiga tingkat zona perlindungan paling sering ditentukan:

• deteksi keberadaan karyawan di perbatasan area kerja stasiun robot;
• mendeteksi keberadaan seseorang di area jangkauan stasiun di luar dan dalam jangkauan pergerakan robot;
• kontak langsung dengan robot atau dekat dengan tangannya.

Di jalur robot yang ditangguhkan, jaring harus dipasang untuk melindungi orang dan peralatan dari jatuhnya benda yang diangkut secara tiba-tiba. Perangkat pemantauan eksekusi program mengontrol terjadinya tautan robot pada titik-titik tertentu di area kerja. Mereka bisa menjadi sakelar jalur yang dipicu saat tautan melewati suatu titik.

Perangkat untuk mengontrol interaksi robot dengan lingkungan mematikan drive tautan saat resistensi terhadap gerakan meningkat, misalnya, saat salah satu tautan menyentuh rintangan. Sensor torsi atau sensor taktil digunakan untuk mengukur beban.

Pemagaran area kerja dilakukan dengan bantuan pagar jala dan penghalang cahaya. Pagar jaring paling sering digunakan untuk mencegah orang memasuki area kerja.

Namun, tidak selalu mungkin untuk memagari area sepenuhnya dengan robot. Jika, misalnya, konveyor penerima digunakan, yaitu permukaan yang tidak dipagari, di mana orang yang tidak berwenang dapat memasuki area kerja. Area seperti itu dilindungi oleh penghalang optik (cahaya).

Penghalang cahaya adalah dudukan untuk pemancar cahaya dan dudukan untuk fotodetektor Jika setiap penerima foto menerima cahaya dari pemancar cahaya yang sesuai, maka kompleks robot bekerja. Adanya objek antara dudukan pemancar cahaya dan dudukan fotodetektor akan menyebabkan berkas cahaya menyilang, menyebabkan peralatan mati.

Beberapa penghalang cahaya digunakan untuk menutupi kompleks robot di semua sisi.

Pagar area kerja dengan penghalang cahaya: 1 — peralatan teknologi, 2 — robot, 3 — pemancar cahaya, 4 — detektor foto

Area pintu masuk ke area kerja diamankan dengan kunci listrik bersama dengan sistem penguncian dan pembukaan kunci otomatis. Dengan cara ini, rana dilepaskan hanya saat robot dinonaktifkan Tombol pengaman tambahan di area kerja dapat melindungi seseorang dari aktivasi robot yang tidak terkendali oleh orang yang tidak berwenang.

Sistem keamanan biasanya dilengkapi dengan penggunaan lampu peringatan dan sirene, dan robot itu sendiri serta bagian-bagiannya yang bergerak berwarna cerah.

Perlindungan tambahan adalah penggunaan perangkat yang mendeteksi keberadaan seseorang di area kerja robot.

Berbagai sistem deteksi kehadiran manusia saat ini sedang digunakan. Misalnya, dapat berupa: deteksi radiasi gelombang mikro (menggunakan efek Doppler), deteksi radiasi infra merah pasif dan aktif, sistem penglihatan, perubahan kapasitansi, tekanan, penggunaan ultrasound, dll.

Untuk memastikan keamanan saat menggunakan robot industri, tempat kerja menggunakan hierarki pekerjaan dan tanggung jawab yang berbeda. Semua kegiatan membutuhkan pelatihan yang tepat. Tiga jenis karyawan didelegasikan untuk bekerja dengan robot: operator, pemrogram, dan teknisi pemeliharaan, masing-masing dengan tugas dan wewenang yang berbeda.

Operator dapat menghidupkan dan mematikan pengontrol robot dan memulai robot dari panel operator. Dilarang keras memasuki area kerja robot. Kegiatan ini ditujukan untuk programmer dan service engineer dengan pelatihan yang sesuai.Selain itu, pemrogram dan insinyur bertanggung jawab atas manajemen dan pemrograman robot, commissioning, dan pemeliharaan.