安全機(jī)器人的PILZ模塊化系統(tǒng)

寂靜天花板

今天,，機(jī)器人正被應(yīng)用于那些先前不曾使用機(jī)器人的生產(chǎn)領(lǐng)域,。針對(duì)不同的情況,，必須始終分別考慮各個(gè)安全方面并針對(duì)每種應(yīng)用實(shí)施合適的安全解決方案,。安全的傳感器技術(shù)舉足輕重：為了滿足所有安全相關(guān)的應(yīng)用,，需要采用滿足傳感器需要的模塊化方法,。
目前很多使用機(jī)器人的應(yīng)用都具有很高的自動(dòng)化水平。生產(chǎn)過(guò)程中無(wú)需人力介入,。為了保證此類應(yīng)用中的安全和可用性,，可以使用機(jī)械防護(hù)裝置來(lái)封閉設(shè)備和機(jī)械。

0 `1 \; U) X& R7 d一般而言,，只有在進(jìn)行維修時(shí)才需要訪問(wèn)機(jī)器人單元,。針對(duì)這種類型的訪問(wèn)授權(quán)，可以使用安全門,，不過(guò)必須通過(guò)安全門傳感器提供保護(hù),。在安全門被打開(kāi)時(shí)，會(huì)被傳感器探測(cè)到,，傳感器將發(fā)出關(guān)閉信號(hào)并傳送至安全機(jī)械控制系統(tǒng),。

; A- T$ @/ Q8 V. N: C' u基本保護(hù)及其它保護(hù)

各種不同的驅(qū)動(dòng)原理和設(shè)計(jì)的使用，要根據(jù)要求,、安裝和基于應(yīng)用的邊界狀況來(lái)確定,。
        非接觸式、安全的磁傳感器是用于隱蔽式安裝的一種非常經(jīng)濟(jì)的解決方案,，在安裝時(shí),，諸如PSENcode安全開(kāi)關(guān)等基于無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)研發(fā)的安全傳感器賦予了最大的自由度，并能保證盡可能實(shí)現(xiàn)最大限度的操作保護(hù),。

例如,，在空間很有限時(shí)，若保護(hù)裝置需要靠近危險(xiǎn)的運(yùn)動(dòng),，危險(xiǎn)的超速運(yùn)動(dòng)可能帶來(lái)危害,。在這種情況下，使用安全防護(hù)鎖定設(shè)備是完全有必要的,。PSENmech等帶彈簧連鎖的機(jī)械防護(hù)鎖定設(shè)備或PSENsgate和PSENslock等集成安全門系統(tǒng)可以完成這些任務(wù),。

/ ?& e# P. H( z+ ]: w; _5 Y有多種單元類型符合這些技術(shù)傳感器原理，因此可以實(shí)施幾乎所有可能的監(jiān)控方案,。
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例如,，皮爾磁公司提供的編碼式安全開(kāi)關(guān)PSENcode在機(jī)器人輔助的車體制造廠的各個(gè)領(lǐng)域均有應(yīng)用；這些開(kāi)關(guān)僅用一個(gè)傳感器就能監(jiān)控多達(dá)三個(gè)位置,。例如，在這種情況下,，可以將其應(yīng)用于人和機(jī)器人接觸的界面,，此時(shí)需要人工介入以安裝并拆卸由保護(hù)裝置封閉的機(jī)器人單元的金屬部件。
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例如，在需要人工控制,、嵌入零件或返修的機(jī)器人應(yīng)用中,，經(jīng)常采用包括安全光幕在內(nèi)的電敏防護(hù)設(shè)備來(lái)提供進(jìn)出保護(hù)。
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# I! q" u" u, N5 k  H7 ^* G5 S可能需要在保護(hù)區(qū)域后部安裝保護(hù)裝置以防止違規(guī)進(jìn)入,，可以采用垂直安裝安全光幕或安全激光掃描儀的形式,。例如，若光學(xué)系統(tǒng)因過(guò)程相關(guān)的邊界狀況（如灰塵,、煙,、霧或蒸汽）不可用時(shí)，很多情況下安全地毯是首選,。

何時(shí)可以實(shí)現(xiàn)人與機(jī)器人的合作

% Q; Q9 \/ ~2 o% ^人與機(jī)器人合作是一個(gè)全新的領(lǐng)域,。在理想的情況下，人和機(jī)器人可以在同一工作區(qū)域工作,。通過(guò)結(jié)合機(jī)器的優(yōu)勢(shì)（如可靠,、耐久和重復(fù)精度）和人的長(zhǎng)處（如敏捷和靈活性），這些新型應(yīng)用可帶來(lái)協(xié)同效應(yīng)并因此推動(dòng)生產(chǎn)力的提高,。采用這種類型的人和機(jī)器人合作,，人和機(jī)器人的工作區(qū)域在空間和時(shí)間上都可以重合。

人與機(jī)器人的合作,，尤其是在服務(wù)機(jī)器人領(lǐng)域,，是很好的范例。此時(shí)通常采用低負(fù)載機(jī)器人,，用于如選取和放置等應(yīng)用,。
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2 s: R) n+ }/ ]8 H通過(guò)機(jī)器人內(nèi)部或表面的安全組件和安全功能來(lái)盡力實(shí)現(xiàn)應(yīng)用安全。例如,，將機(jī)器人的安全運(yùn)動(dòng)功能與近距離傳感器,、機(jī)器人中的集成扭矩監(jiān)控或機(jī)器人周圍的觸覺(jué)傳感器技術(shù)相結(jié)合。一般而言,，機(jī)器人在這種應(yīng)用中的運(yùn)動(dòng)要比在完全自動(dòng)化的應(yīng)用中慢得多,。目前，這種安全理念的實(shí)施領(lǐng)域是同人和機(jī)器人合作相關(guān)的服務(wù)型機(jī)器人部門,；當(dāng)滿足其它安全要求時(shí),，也可以實(shí)施該應(yīng)用。
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" h3 q6 O2 ~' A" e- E1 b無(wú)危險(xiǎn)區(qū)—?jiǎng)討B(tài)保護(hù)
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8 F7 n' [$ M0 @  n$ s$ ]6 K! T! q6 Q         當(dāng)采用更高負(fù)載的機(jī)器人實(shí)施人與機(jī)器人合作時(shí),，上面詳述的安全理念將達(dá)到極限,，這時(shí)需要考慮其它安全理念。需要對(duì)事件進(jìn)行更清晰且分等級(jí)的評(píng)估,。例如,，它必須能夠區(qū)分是否有人進(jìn)入危險(xiǎn)活動(dòng)的潛在作用半徑（警告區(qū)域）還是已經(jīng)進(jìn)入了具有更高安全要求的區(qū)域（探測(cè)區(qū)域）,。例如，它最好能動(dòng)態(tài)地調(diào)整這些區(qū)域并跟蹤機(jī)器或機(jī)器人處于安全監(jiān)控下的運(yùn)動(dòng),。在這種情況下,，可以實(shí)現(xiàn)靜態(tài)安全防護(hù)已達(dá)極限的人與機(jī)器人合作。

新的基于攝像機(jī)的過(guò)程,，例如由三維攝像系統(tǒng)SafetyEYE提供的用于監(jiān)控安全區(qū)域的過(guò)程,，能夠從多個(gè)維度安全地監(jiān)控保護(hù)區(qū)域和探測(cè)區(qū)域。該類傳感器系統(tǒng)因其三維工作原理,，為應(yīng)用設(shè)計(jì)提供了新的可能性,。此外，在過(guò)程中的每一步,，都可以對(duì)探測(cè)區(qū)域安排進(jìn)行重新調(diào)整,。

  f/ U  W& j' M! }+ ^3 T2 m該領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展取決于未來(lái)應(yīng)用的要求：將安全的機(jī)器人與安全三維攝像系統(tǒng)以及更好的通信相結(jié)合，可以合并并優(yōu)化各個(gè)嚴(yán)格分離的流程步驟,。安全的機(jī)器人了解其安全位置,、安全速度及安全運(yùn)動(dòng)方向；安全的攝像系統(tǒng)了解機(jī)器人工作范圍周圍的物體（人）的位置,。未來(lái)整個(gè)系統(tǒng)能更靈活地做出反應(yīng),，而不是死板地關(guān)機(jī)，從而避免不必要的停機(jī)時(shí)間并提高設(shè)備生產(chǎn)力,。
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用于安全機(jī)器人的模塊化技術(shù)
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9 e% [4 k& ?0 [, A確定無(wú)疑的是,，人與機(jī)器人合作的比例將會(huì)升高，但提升的速度很大程度上取決于傳感器技術(shù)和機(jī)器人科學(xué)的創(chuàng)新,。即使在未來(lái),，可能也沒(méi)有一個(gè)安全機(jī)器人或一種安全的傳感器技術(shù)能涵蓋所有可能的與安全相關(guān)的應(yīng)用案例。

這正是需要一種模塊化系統(tǒng)的原因,，這種系統(tǒng)包括各種技術(shù),，用戶可從中選擇合適的工具。
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. X) d5 C& C( ~2 C$ h皮爾磁提供的機(jī)器人科技服務(wù)

每個(gè)機(jī)器人應(yīng)用都需要進(jìn)行單獨(dú)的安全相關(guān)的評(píng)估,。從根本上來(lái)說(shuō),，安全的人與機(jī)器人合作應(yīng)用是多個(gè)因素共同作用的結(jié)果：規(guī)范的框架條件和以此為基礎(chǔ)的復(fù)雜風(fēng)險(xiǎn)分析之間的相互作用，選擇具備相關(guān)安全功能的機(jī)器人,，選擇合適,、附加的安全組件以及最后通過(guò)系統(tǒng)集成商開(kāi)展的驗(yàn)證。皮爾磁公司是一家全方位的安全自動(dòng)化供應(yīng)商,，它提供適合機(jī)器人系統(tǒng)使用壽命各個(gè)階段的服務(wù)組合,，并以此提供支持。服務(wù)從過(guò)程分析到風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和CE認(rèn)證,，并且提供針對(duì)機(jī)器人安全的特殊培訓(xùn)組合,，組合涵蓋各種服務(wù),。

明蘭

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Industrial

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