Ключевые факторы безопасности при сварке с применением коботов

Коллаборативный робот (кобот) — это автоматическое устройство, которое может работать совместно с человеком для создания или производства различных изделий. Несмотря на то, что коботы созданы для совместной работы с людьми, они все же способны нанести человеку травму.

Коботы выглядят неприхотливыми, но к ним нужно относиться так же, как и к любому другому аспекту производственного оборудования. Для того чтобы работа с ними действительно считалось безопасной, необходимо рассмотреть всю роботизированную систему. Это включает в себя робота, заготовку, рабочую зону и даже оснастку для конечного манипулятора.

Доступная, и одновременно, удобная для пользователя технология в виде роботов для совместной работы продолжает вызывать интерес у компаний, заинтересованных во внедрении роботизированной автоматизации.

Эти очень гибкие коботы особенно привлекательны, поскольку они обеспечивают безопасное взаимодействие человека и робота, а также отличаются высокой производительностью и занимают мало места. Именно поэтому коботы являются самым быстрорастущим сегментом робототехнической промышленности, согласно отчету New Heights Research за 2022 год.

Когда-то сварочные роботы сводились к очень простым коботам с полуавтоматическим сварочным оборудованием, но сегодня они имеют многофункциональные источники питания и интуитивно понятные системы, которые позволяют переключаться между скоростью в режиме ограничения мощности и силы (чтобы уменьшить или избежать травм в случае контакта с человеком) или полной скоростью в промышленном режиме (на основе оценки рисков и требований).

Будь то дополнение к ручной сварке или работа с большими и тяжелыми заготовками, чрезвычайно универсальные коботы воплощают в жизнь весьма актуальные системы, особенно в условиях крупносерийного и малосерийного производства. В связи с этим на передний план выходит вопрос безопасности совместной работы с роботами.

Одно из самых больших преимуществ коботов заключается в том, что они дают человеку возможность работать с ними или в непосредственной близости от них.

Для достижения максимальной производительности и правильного определения наилучшей рабочей зоны робота производители должны учитывать следующие факторы:

Общее окружение: Хотя роботы чрезвычайно эффективны в решении задач, связанных с риском, они также могут создавать проблемы, которые необходимо решать до начала работы. В частности, необходимо убедиться в том, что общее рабочее пространство дружелюбно к роботам.

Как и в обычной сварочной камере, в камере со сварочным коботом не должно быть взрывчатых веществ и опасных предметов. Если существует опасность споткнуться о кабели робота или поскользнуться на сварочных брызгах, убедитесь в том, что для снижения этих рисков используются соответствующие периферийные устройства.

Устойчивость робота: Как и в случае с любым роботом, необходимо правильно закрепить базу или тележку кобота в соответствии со стандартами поставщика. Это должно подтвердить правильное расположение центра тяжести, чтобы робот не мог соскользнуть. Если речь идет о тележке, колеса должны быть надежно зафиксированы, чтобы предотвратить любое движение (или колебание).

Движение робота: Чрезвычайно важным для успешного применения является способность робота свободно перемещаться от точки к точке, соблюдая при этом максимальную безопасность.

Безопасное крепление: Для достижения наилучшего качества деталей наиболее безопасным способом, особенно при крупносерийном и малосерийном производстве, имеет наличие соответствующего сварочного стола или зажимов. Для поиска безопасных и экономически эффективных идей по созданию стабильного приспособления, хорошо подходящего для совместной сварки, компании могут обратиться к программному обеспечению, которое поможет им перебрать возможные варианты.

Требования к ограждениям: Следует помнить, что роботы для совместной работы в настоящее время не обеспечивают совместимость с внешними осями, поэтому приложения, требующие использования специальных позиционеров для координированного движения, должны быть смягчены с помощью ограждений, световых завес или других средств. Хотя такие элементы, как ограждения, могут привести к дополнительным первоначальным затратам, иногда 20% от общей стоимости рабочей ячейки, они часто являются самым простым и лучшим способом снижения общих рисков.

Если использование защитных ограждений необходимо из-за требований к продолжительности цикла или спецификаций обработки деталей, возможно, потребуется позиционер. В этом случае размер позиционера может иметь значение. Правильно подобранный позиционер также может в значительной степени способствовать достижению стратегических целей компании по количеству сваренных дюймов в минуту.

Вытяжка дыма: Независимо от того, находятся ли они рядом с процессом или нет, защита работников от вредных испарений на всей территории предприятия имеет первостепенное значение и часто требуется местными правилами техники безопасности. Широко применяемые для процессов ручной дуговой сварки, вытяжные системы и системы сбора дыма в вытяжных шкафах и сегодня могут использоваться для различных видов роботизированной сварки. Однако каждая из них требует уникального набора критериев, которые могут препятствовать определенным совместным процессам.

Системы фильтрации окружающего воздуха стремятся отфильтровать весь воздух в помещении. Для больших объектов, разделенных колоннами, стенами или даже крупным оборудованием, это может представлять огромный риск, поскольку эти объекты могут задерживать воздух, создавая зоны или карманы плохо отфильтрованного воздуха. Несмотря на высокую эффективность при правильном применении, вытяжные системы сбора дыма также представляют опасность при определенных обстоятельствах. Например, если кобот работает с большой заготовкой, требующей размещения с помощью подвесного портала, вытяжка, как правило, слишком мала, чтобы обеспечить необходимый процесс фильтрации. Добавьте к этому другие факторы, такие как требуемый первоначальный капитал или ежемесячные затраты на потребление энергии.

Вспышка дуги: Как и при традиционной сварке, сварщики, должны защищаться от дуговых вспышек и воздействия ультрафиолета с помощью средств индивидуальной защиты. При необходимости следует также устанавливать защитные завесы от вспышки дуги или другие барьеры для защиты посторонних лиц.

Дополнительная безопасность: В зависимости от требований к применению могут помочь дополнительные меры безопасности. Установленная на тележке робота или поблизости световая колонна с интерфейсом может помочь визуально подтвердить состояние робота и обеспечить достаточное предупреждение для тех, кто находится вблизи рабочей зоны, о том, что робот собирается выполнять сварку. Это дает рабочим достаточно времени, чтобы отвернуться от дуги или отойти. Также доступны тональные или "говорящие" версии, которые подают звуковые команды.

Дополнительный способ взаимодействия для увеличения скорости и снижения риска — это установка сканера зоны безопасности, который может использоваться для того, чтобы убедиться, что никто не находится рядом с роботом до или во время сварки. Обычно устанавливают два сканера зоны безопасности под роботом, что позволяет коботу двигаться с полной промышленной скоростью, пока не будет нарушена защищенная зона.

Устройство экстренной остановки: Каждая робототехническая система должна иметь отказоустойчивый способ остановки в аварийных ситуациях любого уровня. Часто это устройство запускается внешней кнопкой аварийной остановки или контроллером безопасности, поэтому необходимо знать, как его активировать в случае необходимости.

Правильное обучение: Независимо от выбранной системы совместной работы, необходимо обеспечить надлежащее обучение сотрудников. Да, кобот предлагает множество удобных в использовании возможностей, но все же это машина, которую лучше (и безопаснее) использовать с некоторыми знаниями. Курсы практического обучения, начиная с основ программирования и заканчивая роботизированной сваркой и обслуживанием, помогут максимально повысить эффективность роботизированного оборудования как для новичков, так и для опытных пользователей.

• Такие функции, как обучение по команде или переход к вводу/выводу с устройства мгновенного управления, могут обеспечить более быстрый и интуитивно понятный способ изменения таких параметров, как угол наклона горелки и координаты инструмента.
• Простые в использовании приложения, такие как универсальный интерфейс Weldcom, также могут помочь восполнить пробел в знаниях, позволяя в полной мере использовать расширенные возможности цифрового сварочного источника питания любой марки.

Советуем вам прочитать статьи опубликованные в нашем блоге ранее: «‎Получение информации о производственных мощностях с помощью планирования и составления графиков»‎ и «‎Технология «умного» сканирования для порошковой окраски сложных деталей»‎.

Если вам понравилась статья, то ставьте лайк, делитесь ею со своими друзьями и оставляйте комментарии!