Μάθημα 2: Μηχανισμοί ασφαλείας και προφυλάξεις
Σε αυτό το μάθημα, θα μάθετε για ένα άλλο σημαντικό μέτρο ασφαλείας που αποτρέπει τα ατυχήματα και διασφαλίζει την ασφάλεια των εργαζομένων, το σύστημα διακοπής έκτακτης ανάγκης.
Θα μάθετε:
- Τι είναι η στάση έκτακτης ανάγκης και σε τι χρησιμεύει.
- Η διαφορά μεταξύ ελεγχόμενων και ανεξέλεγκτων σταματημάτων.
- Άλλοι μηχανισμοί και πρότυπα ασφαλείας στη βιομηχανική ρομποτική.
- Πώς λειτουργεί η ελεγχόμενη διακοπή στο CTE Workcell.
Στο τέλος αυτού του μαθήματος, θα επανεξετάσετε όσα μάθατε καθώς απαντάτε σε ερωτήσεις στο σημειωματάριο μηχανικής σας.
Στάσεις έκτακτης ανάγκης
Ένα σύστημα διακοπής έκτακτης ανάγκης, γνωστό και ως e-stop, είναι ένας ζωτικός μηχανισμός ασφαλείας που έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τους εργαζόμενους και τον εξοπλισμό από βλάβες σε περίπτωση επικίνδυνης κατάστασης. Τα ηλεκτρονικά στοπ είναι στάνταρ σε όλο τον βιομηχανικό αυτοματισμό και έχουν σχεδιαστεί για να σταματούν γρήγορα τις ρομποτικές λειτουργίες σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης, αποτρέποντας τραυματισμούς εργαζομένων και προστατεύοντας τον εξοπλισμό. Ένα e-stop ενεργοποιείται από μία μόνο ενέργεια, όπως ένα κουμπί. Μόλις ξεκινήσει μια ηλεκτρονική στάση, ο χειριστής πρέπει να ενεργήσει σκόπιμα για να επανεκκινήσει με ασφάλεια τις λειτουργίες.
Στη βιομηχανική ρομποτική, οι επείγουσες στάσεις μπορούν να ξεκινήσουν σε μια ποικιλία περιστάσεων. Για παράδειγμα, μια βλάβη κινητήρα ή ένα σφάλμα προγραμματισμού θα μπορούσε να θέσει σε κίνδυνο τον εξοπλισμό ή το προσωπικό. Όταν εντοπιστεί το σφάλμα, ένας εργαζόμενος θα μπορούσε να ξεκινήσει μια ηλεκτρονική διακοπή, ενημερώνοντας το κελί εργασίας να διακόψει τις λειτουργίες του. Άλλες περιπτώσεις όπου θα μπορούσαν να ενεργοποιηθούν οι ηλεκτρονικές στάσεις περιλαμβάνουν απρόβλεπτους κινδύνους, όπως:
- πυρκαγιές.
- ένας εργάτης μπαίνει στο μονοπάτι ενός ρομποτικού βραχίονα.
- ένα εμπόδιο που πέφτει στην εμβέλεια ενός ρομποτικού βραχίονα, καθιστώντας πιθανή μια σύγκρουση.
Η ενεργοποίηση μιας ηλεκτρονικής στάσης μπορεί να αποτρέψει βλάβες στους εργαζόμενους και να βοηθήσει στην αποφυγή δαπανηρών ζημιών.
Ελεγχόμενες στάσεις έναντι μη ελεγχόμενων στάσεων
Υπάρχουν δύο κατηγορίες στάσεων έκτακτης ανάγκης: ελεγχόμενες και μη ελεγχόμενες. Το αν θα χρησιμοποιήσετε ελεγχόμενη ή ανεξέλεγκτη διακοπή εξαρτάται από την περίσταση. Μια ελεγχόμενη διακοπή μειώνεται σταδιακά, αλλά δεν διακόπτει πλήρως την παροχή ρεύματος στα μηχανήματα. Για παράδειγμα, εάν οι εργαζόμενοι ήταν τοποθετημένοι κάτω από ένα βαρύ σασί αυτοκινήτου σε μια γραμμή συναρμολόγησης και ενεργοποιούνταν ένα σύστημα διακοπής έκτακτης ανάγκης λόγω παρεμπόδισης ενός ρομποτικού βραχίονα, θα χρησιμοποιούνταν ένα ελεγχόμενο σύστημα διακοπής. Αυτό θα επιβράδυνε σταδιακά κάθε κίνηση, επιτρέποντας στα μηχανήματα να σταματήσουν ομαλά, δίνοντας στους εργάτες χρόνο να απομακρυνθούν.
Μια ανεξέλεγκτη διακοπή διακόπτει αμέσως όλη την παροχή ρεύματος στα μηχανήματα. Στο παράδειγμα του πλαισίου αυτοκινήτου, η διακοπή κάθε παροχής ρεύματος θα μπορούσε να προκαλέσει την πτώση του πλαισίου πάνω στους εργάτες από κάτω. Ωστόσο, σε περίπτωση πυρκαγιάς από ηλεκτρικό ρεύμα, θα χρησιμοποιούνταν μια ανεξέλεγκτη διακοπή λειτουργίας, καθώς θα διακόπτονταν αμέσως όλες οι παροχές ρεύματος προς τα μηχανήματα.
Πρότυπα για στάσεις έκτακτης ανάγκης στη βιομηχανική ρομποτική
Τα πρότυπα και οι νόμοι σε ολόκληρο τον κλάδο διέπουν τη χρήση των ηλεκτρονικών στάσεων (e-stop) στη βιομηχανική ρομποτική, συμβάλλοντας στη διασφάλιση υψηλού επιπέδου ασφάλειας των εργαζομένων σε ολόκληρο τον κλάδο. Μερικοί από αυτούς τους φορείς τυποποίησης περιλαμβάνουν:
- Σύνδεσμος Βιομηχανίας Ρομποτικής (RIA): Ο σύνδεσμος που ορίζει πρότυπα ασφαλείας για τα βιομηχανικά ρομπότ.
- Αμερικανικό Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων (ANSI): Ινστιτούτο που διατηρεί πρότυπα για την ασφάλεια στον χώρο εργασίας στις Ηνωμένες Πολιτείες.
- Διεθνής Οργανισμός Τυποποίησης (ISO): Ένας οργανισμός που διατηρεί τα διεθνή πρότυπα για την ασφάλεια στον χώρο εργασίας.
- Διοίκηση Επαγγελματικής Ασφάλειας και Υγείας (OSHA): Η ομοσπονδιακή διοίκηση που θεσπίζει και επιβάλλει τους κανονισμούς ασφάλειας στον χώρο εργασίας.
Οι τύποι τυποποίησης περιλαμβάνουν τον τύπο του μηχανισμού που χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση ενός e stop, το χρώμα του μηχανισμού και τη θέση του μηχανισμού. Για παράδειγμα, οι στάσεις ηλεκτρονικού σηματοδότη (e-stop) θα πρέπει να έχουν κόκκινο και κίτρινο χρώμα, για υψηλή ορατότητα. Θα πρέπει να απαιτούν μόνο μία ενέργεια για την ενεργοποίησή τους και θα πρέπει να τοποθετούνται εκτός εμβέλειας ενός ρομποτικού βραχίονα, ώστε οι εργαζόμενοι να μην χρειάζεται να εισέλθουν σε επικίνδυνο σημείο για να τα ενεργοποιήσουν. Θα πρέπει επίσης να τοποθετούνται σε σημείο εύκολα προσβάσιμο από τους χειριστές. Αυτά είναι μόνο μερικά από τα πρότυπα που ισχύουν για την ασφάλεια των εργαζομένων κατά τη χρήση ηλεκτρονικών στάσεων.
Άλλοι μηχανισμοί ασφαλείας
Πολλές άλλες συσκευές χρησιμοποιούνται για να διασφαλίσουν την ασφάλεια των χειριστών βιομηχανικών ρομπότ. Οι μηχανισμοί ασφαλείας χρησιμοποιούνται συχνά σε συνδυασμό μεταξύ τους. Οι πραγματικές βιομηχανικές συνθήκες χρησιμοποιούν μια ποικιλία συσκευών, μηχανισμών και προφυλάξεων ασφαλείας για να διασφαλίσουν την ασφάλεια των εργαζομένων, όπως:
- Στηθαία ασφαλείας και προστατευτικά: Φυσικά φράγματα που διαχωρίζουν τα ρομπότ από τους ανθρώπους-εργαζομένους για την αποτροπή τυχαίας επαφής. Αυτά περιλαμβάνουν φράχτες, κλουβιά και άλλες κατασκευές που έχουν σχεδιαστεί για να περιορίζουν την πρόσβαση σε επικίνδυνες περιοχές.
- Συσκευές ανίχνευσης παρουσίας: Αισθητήρες που ανιχνεύουν την παρουσία ανθρώπων ή αντικειμένων εντός μιας καθορισμένης περιοχής. Αυτά μπορούν να διακόψουν τη λειτουργία του ρομπότ σε περίπτωση ανίχνευσης εισβολής.
- Βραχίονες Αισθητήρων: Ρομποτικοί βραχίονες εξοπλισμένοι με αισθητήρες για την ανίχνευση επαφής με ανθρώπους ή αντικείμενα. Αυτοί οι αισθητήρες μπορούν να ενεργοποιήσουν την απενεργοποίηση ή να επιβραδύνουν το ρομπότ για την αποφυγή τραυματισμού ή ζημιάς.
- Χαλί Πίεσης: Χαλί τοποθετημένο στο πάτωμα γύρω από το ρομπότ που ανιχνεύει την πίεση ή το βάρος. Αν κάποιος πατήσει στο χαλάκι, το ρομπότ θα σταματήσει να λειτουργεί για να αποφευχθούν ατυχήματα.
- Συναγερμοί: Ακουστικά και οπτικά συστήματα προειδοποίησης που ειδοποιούν τους εργαζόμενους για την παρουσία ενός ενεργού ρομπότ ή για μια μη ασφαλή κατάσταση. Αυτοί οι συναγερμοί μπορούν να ενεργοποιηθούν από διάφορα συστήματα ασφαλείας ή χειροκίνητα από τους χειριστές.
- Φωτεινές κουρτίνες: Συστοιχίες δέσμης φωτός που δημιουργούν ένα αόρατο φράγμα γύρω από επικίνδυνες περιοχές. Εάν διακοπεί οποιαδήποτε δέσμη, το ρομπότ σταματά αμέσως για να διασφαλιστεί η ασφάλεια του προσωπικού.
Η ελεγχόμενη διακοπή στο κελί εργασίας CTE
Στο CTE Workcell, ένα κουμπί στην κορυφή του Πύργου Σήματος μπορεί να ενεργοποιήσει μια ελεγχόμενη διακοπή όταν πατηθεί.
Θα παρατηρήσετε ότι το κουμπί αναγράφει "Ελεγχόμενη διακοπή" στην επιφάνεια. Όταν έχει κωδικοποιηθεί για να λειτουργεί ως ελεγχόμενη διακοπή, το κουμπί μπορεί να πατηθεί εάν οποιοδήποτε εξάρτημα του Workcell κινείται με τρόπο που είναι επιβλαβές για το ίδιο ή για τον χρήστη.
Το μπλοκΌταν πατηθεί ο προφυλακτήρας του πύργου σηματοδότησης;χρησιμοποιείται για τον κωδικοποίηση της λειτουργικότητας ελεγχόμενης στάσης.
Υπάρχει μια στοίβα μπλοκ στο έργο Brain CTE 6-Axis Arm Template που επιτρέπει τη λειτουργικότητα ελεγχόμενης στάσης. Θα μάθετε περισσότερα σχετικά με τον προγραμματισμό του Πύργου Σημάτων στο επόμενο μάθημα.
Θα παρατηρήσετε ότι ο Πύργος Σημάτων στην κατασκευή σας βρίσκεται έξω από τη διαδρομή του Βραχίονα 6 Αξόνων, έτσι ώστε να μπορεί να πιεστεί εύκολα με ασφαλή τρόπο εάν χρειαστεί.
Ελέγξτε την κατανόησή σας
Πριν προχωρήσετε στο επόμενο μάθημα, βεβαιωθείτε ότι κατανοείτε τις έννοιες που καλύπτονται σε αυτό το μάθημα απαντώντας στις ερωτήσεις του παρακάτω εγγράφου στο σημειωματάριό σας μηχανικής.
Ερωτήσεις ελέγχου κατανόησής σας > (Έγγραφο Google / .docx / .pdf)
ΕπιλέξτεΕπόμενο >για να προχωρήσετε στο επόμενο μάθημα.