《(5.1.3)--工业机器人安全使用.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(5.1.3)--工业机器人安全使用.pdf（26页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、项目五、工业机器人安全使用工业机器人是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械装置等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备。使用工业机器人的优越性是显而易见的，不仅精度高，产品质量稳定，且自动化程度极高，可大大减轻工人的劳动强度，大大提高生产效率，特别值得一提的是工业机器人可完成一般人工操作难以完成的精密工作，如激光切割，精密装配等，因而工业机器人在自动化生产中的地位愈来愈显得重要。但是，要清醒地认识到，能否达到工业机器人以上所述的优点，还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用。“安全第一”是安全生产方针的基础，当安全与生产发生矛盾时，必须先要解决安全问题，
2、保证劳动者在安全的条件下进行生产劳动。只有保证安全的前提下，生产才可以正常进行，才能够充分发挥职工的生产积极性，提高劳动生产率，促进我国经济建设的发展和保持社会的稳定。安全工作千千万，必须始终将预防作为主要任务予以先行考虑，防患于未然，将可能发生的事故消弭于事故发生以前。生产必须安全，在施工作业以前，必须积极克服生产中的不安全、不卫生因素，防止伤亡事故的发生，使劳动者在安全、卫生的条件下顺利进行工业机器人示教、生产劳动。因此，本章节围绕工业机器人的安全使用，从工业机器人的危险源、工业机器人的安全设备与工业机器人的安全使用规范三个方面进行讲解，目的在于通过学习本章节，使工业机器人操作者合理、正确
3、地进行示教与操作，以保证工业机器人的优越性得以充分发挥，减少工业机器人因不当操作而损坏。【学习目标】【学习目标】1.掌握工业机器人的危险源掌握工业机器人的危险源2.了解工业机器人工业生产前与生产过程中存在的风险了解工业机器人工业生产前与生产过程中存在的风险3.掌握工业机器人的常见安全设备及其使用方法掌握工业机器人的常见安全设备及其使用方法4.掌握工业机器人的安全使用规范，了解工业机器人的安全规程掌握工业机器人的安全使用规范，了解工业机器人的安全规程【知识储备】【知识储备】任务一任务一 工业机器人的危险源工业机器人的危险源一、一、工业机器人危险源工业机器人危险源工业机器人潜在的危险源可能来自设备
4、方面、设备的构建和安装以及相互关系方面。日常使用中应对这些潜在的危险源着重关注。工业机器人的危险源包含以下方面：1.故障设施失效或产生引起的危险：（1）安全保护设施的移动或拆卸，如隔栏、现场传感装置、光幕等的移动或拆卸而造成的危险；控制电路、器件或部件的拆卸而造成的危险；（2）动力源或配电系统失效或故障，如掉电、突然短路、断路等；（3）控制电路、装置或元器件失效或发生故障。2.机械部件运动引起的危险：（1）机器人部件运动，如大臂回转、俯仰、小臂弯曲、手腕旋转等引起的挤压、撞击和夹住，夹住工件的脱落、抛射；（2）与机器人系统的其他部件或工作区内其他设备相连部件运动引起的挤压、撞击和夹住，或工作台
5、上夹具所夹持工件的脱落、抛射形成刺伤、扎伤，或末端执行器如喷枪、高压水切割枪的喷射，焊炬焊接时熔渣的飞溅等。3.储能和动力源引起的危险：（1）在机器人系统或外围设备的运动部件中弹性元件能量的积累引起元件的损坏而形成的危险；（2）在电力传输或流体的动力部件中形成的危险，如触电、静电、短路，液体或气体压力超过额定值而使运动部件加速、减速形成意外伤害。4.危险气体、材料或条件引起的危险：（1）易燃、易爆环境，如机器人用于喷漆、搬运炸药；（2）腐蚀或侵蚀，如接触各类酸、碱等腐蚀性液体；（3）放射性环境，如在辐射环境中应用机器人进行各种作业，采用激光工具切割的作业；（4）极高温或极低温环境，如在高温炉边
6、进行搬运作业，由热辐射引起燃烧或烫伤。5.由噪声等干扰引起的危险：（1）导致听力损伤和对语言通信及听觉信号产生干扰；（2）电磁、静电、射频干扰，使机器人及其系统和周边设备产生误动作，意外启动、或控制失效而形成的各种危险运动；（3）振动和冲击，使连接部分断裂、脱开，使设备破坏，或产生对人员的伤害。6.人为差错引起的危险：（1）设计、开发、制造（包括人类工效学考虑），如在设计时，未考虑对人员的防护；末端夹持器没有足够的夹持力，容易滑脱夹持件；动力源和传输系统没有考虑动力消失或变化时的预防措施；控制系统没有采取有效的抗干扰措施；系统构成和设备布置时，设备间没有足够的间距；布置不合理等形成潜在的、无意
7、识的启动、失控等；（2）安装和试运行（包括通道、照明和噪声），如由于机器人系统及外围设备和安全装置安装不到位，或安装不牢固，或未安装过渡阶段的临时防护装置，形成试运行期间运动的随意性，造成对调试和示教人员的伤害；通道太窄，照明达不到要求，使人员遇见紧急事故时，不能安全迅速撤离，而对人员造成伤害；（3）功能测试，机器人系统和外围设备包括安全器件及防护装置，在安装到位和可靠后，要进行各项功能的测试，但由于人员的误操作，或未及时检测各项安全及防护功能而使设备及系统在工作时造成故障和失效，从而对操作、编程和维修人员造成伤害；（4）应用和使用，未按制造厂商的使用说明书进行应用和使用，而造成对人员或设备的
8、损伤；（5）编程和程序验证，当要求示教人员和程序验证人员在安全防护空间内进行工作时，要按照制造厂商的操作说明书的步骤进行。但由于示教或验证人员的疏忽而造成误动作、误操作，或安全防护空间内进入其他人员时，启动机器人运动而引起对人员的伤害，或按规定应采用低速示教，由于疏忽而采用高速造成对人员的伤害等，特别是系统中具有多台机器人时，在安全防护区内有数人进行示教和程序校验而造成对其他设备和人员伤害的危险。7.机器人系统或辅助部件的移动、搬运或更换而产生的潜在危险：由于机器人用途的变更或作业对象的变换，或机器人系统及其外围设备产生故障，经过修复、更换部件而使整个系统或部件重新设置、连接、安装等形成的对设
9、备和人员伤害的潜在危险。二、二、工业机器人工业生产过程存在的风险工业机器人工业生产过程存在的风险通过对上小节的学习，对工业机器人设备存在的危险源进行介绍，本节针对工业机器人系统中存在的安全风险进行说明。工业机器人系统中存在的安全风险主要包括五个方面：工业机器人系统非电压相关的安全风险、工业机器人系统电压相关的安全风险、工业机器人的控制柜带电风险、静电风险与发热部件可能会导致的灼伤。1.工业机器人系统非电压相关的安全风险主要包括以下几个方面：（1）工业机器人的工作空间前方必须设置安全区域，防止他人擅自进入，可以配备安全光栅或感应装置作为配套装置。（2）如果工业机器人采用空中安装、悬挂或其他并非直
10、接坐落于地面的安装方式可能会比直接坐落于地面的安装方式存在更多的安全风险。（3）在释放制动闸时，工业机器人的关节轴会受到重力影响而坠落。除了可能受到运动的工业机器人部件撞击外，还可能受到平行手臂的挤压（如有此部件）。（4）工业机器人中存储的用于平衡某些关节轴的电量可能在拆卸工业机器人或其部件时释放。（5）在拆卸/组装机械单元时，请提防掉落的物体。（6）注意运行中或运行结束的工业机器人及控制器中存在的热能在实际触摸之前，务必先用手在一定距离感受可能会变热的组件是否有热辐射。如果要拆卸可能会变热的组件，请等到它冷却后，或者采用其他方式进行预处理（7）切勿将工业机器人当作梯子使用，这可能会损坏工业机
11、器人，由于工业机器人的电动机可能会产生高温，或工业机器人可能会发生漏油现象，所以攀爬工业机器人会存在严重的滑倒风险。2.工业机器人系统电压相关的安全风险包括以下几个方面：（1）尽管有时需要在通电情况下进行故障排除，但是在维修故障、断开或连接各单元时必须关闭工业机器人系统的主电源开关。（2）工业机器人主电源的连接方式必须保证操作人员可以在工业机器人的工作空间之外关闭整个工业机器人系统。（3）在系统上操作时，确保没有其他人可以打开工业机器人系统的电源。（4）控制器的部件伴有高压危险（5）工业机器人以下部件伴有高压危险：电动机电源（高达 800VDC）、末端执行器或系统中其他部件的用户连接（最高 2
12、30VAC）。（6）需要注意末端执行器、物料搬运装置等的带电风险。另外，在利用工业机器人从事工业生产前，也要注意以下方面：（1）只有熟悉工业机器人并且经过工业机器人相关方面培训的人员才允许装调与编程工业机器人。作业人员须正确穿戴工业机器人安全作业服和安全防护装备。（2）投入电源时，请确认机器人的动作范围内没有作业人员。同时必须切断电源后，方可进入机器人的动作范围内进行作业。（3）装调与编程工业机器人的人员在饮酒、服用药品或兴奋药物后，不得装调与编程工业机器人。（4）在装调与编程工业机器人时必须使用符合要求的专用工具，装调与编程工业机器人的人员必须严格按照说明手册或安全操作指导书中的步骤进行。（
13、5）装调与编程等作业必须在通电状态下进行时，此时应两人一组进行作业。一人保持可立即按下紧急停止按钮的姿势，另一人则在机器人的动作范围内，保持警惕并迅速进行作业。此外，应确认好撤退路径后再行作业。（6）示教作业完成后，应以低速状态手动检查机器人的动作。如果立即在自动模式下，以 100%速度运行，会因程序错误等因素导致事故发生。（7）示教作业时，应先确认程序号码或步骤号码，再进行作业。错误地编辑程序和步骤，会导致事故发生。对于已经完成的程序，使用存储保护功能，防止误编辑。（8）作业人员在作业中，也应随时保持逃生意识。必须确保在紧急情况下，可以立即逃生。（9）时刻注意机器人的动作，不得背向机器人进行
14、作业。对机器人的动作反应缓慢，也会导致事故发生。发现有异常时，应立即按下紧急停止按钮。必须彻底贯彻执行此规定。3.工业机器人的控制柜带电风险：这一点要尤其格外注意，即使在主开关关闭的情况下，工业机器人控制柜里的部分器件都是一直带电的，并且会造成人身的伤害，所以尤其在对工业机器人进行装调操作时，打开机器人控制器背面的护盖后，要注意其右下侧的变压器端子，因为即使主电源断电，端子也仍然带电。机器人工作时，不允许打开控制柜的门，柜门必须具备报警装置，在其被误打开时，必须强制停止机器人；注意伺服工作时，存在高压电能，所以不可随意触摸伺服，尤其是伺服的出现端子，以防发生触电事故；伺服维修时，必须等伺服的p
15、ower 指示灯彻底熄灭，伺服内部电容完全放电后才可维修，否则容易发生触电事故；控制柜的主电线缆均为高压线缆，应远离这些线缆以及线缆上的电气器件，以防发生触电事故；控制柜内如有变压器，应当远离变压器的周边，以防发生触电事故；即使控制柜的旋转开关已关断，也应注意控制柜内是否残留有电流，不可随意触摸、拆卸控制柜内器件，一定要注意，旋转开关断开的是开关电路，开关前面的期间依然带电，必要时，请断开控制柜的电源。4.静电风险：ESD 名为静电放电，是由于电势不同的两个物体间的静电传导，它可以通过直接接触传导，也可以通过感应电场传导。当搬运部件或其容器时，未接地的人员可能会传导大量的静电荷，这一放电过程可
16、能会损坏灵敏的电子装置。在天气寒冷干燥时，人体特别容易积累静电，此时如果进行工业机器人本体或者控制柜的检修，就会导致发生 ESD。5.发热部件可能会导致的灼伤：在工业机器人正常运行期间，许多工业机器人的部件会发热，尤其是驱动电机与齿轮箱，触摸它们可能会导致不同程度的灼伤，在控制柜中，驱动部件的温度可能会更高。因此如果要触摸这类部件，务必先使用测温工具对其进行温度测量，或者等到其冷却后再进行拆卸。任务二、任务二、工业机器人的安全设备工业机器人的安全设备工业机器人安全装置是保护人身安全和机器人安全的外部条件，安全装置的设立必须符合国家相关安全标准。因此应熟悉工业机器人中常见安全设备的使用，进而保证
17、操作人员在示教过程中的安全。工业机器人的主要安全设备如图 5-1 所示：图 5-1 工业机器人的主要安全设备一、工业机器人的急停装置工业机器人的急停装置主要包含以下两类：1.示教盒急停按钮：按下示教器上的急停键，此时电机电源未被切断，但机器人立刻停止；松开急停键后，机器人恢复再现操作。示教盒的急停按钮如图5-2 所示。图 5-2 工业机器人示教盒的急停按钮2.控制柜急停按钮：按下控制柜上的急停键，此时电机电源被切断，机器人立刻停止；将控制柜上的急停键向右旋转，然后按下控制柜上的电源开关键接通伺服电源，之后重启机器人才可重新进行再现操作。控制柜上的急停按钮如图5-3 所示。图 5-3 工业机器人
18、控制柜上的急停按钮二、工业机器人的安全装置工业机器人的安全装置主要包含以下两类：1.安全栅栏：安全围栏主要用于限制和防止在工业机器人特定范围内的活动，从而达到消除、减轻安全隐患的目的。关于工业机器人工作环境的安全栅栏，需要注意：栅栏必须能够抵挡可预见的操作及周围冲击；栅栏不能有尖锐的边沿和凸出物，并且它本身不是引起危险的根源；栅栏防止人们通过打开互锁设备以外的其它方式进入机器人的保护区域内（即非安全区域）；栅栏是永久固定在一个地方的，只有借助工具才能使其移动；栅栏要尽可能地不妨碍生产过程；栅栏应该安置在距离机器人最大运动范围有足够距离的地方；栅栏需要接地，以防止发生触电事故。2.安全门和安全插
19、销、插槽：同安全栅栏类似，安全门和安全插销、插槽也有几点需要注意：除非安全门关闭，否则机器人不能自动运行；安全门关闭前，不能重新启动机器人再现运行，这是操作人员必须要考虑的；安全门利用安全插销和安全插槽来固定，必须选择合适尺寸；安全门必须在危险发生前一直保持关闭状态（带保护闸的防护装置）或者是在机器人运行时打开安全门就能发送停止或急停命令（互锁的防护装置）。3.轴电动机制动闸：因为工业机器人本体的各个轴都比较沉重，所以每一个轴电动机都会配备制动闸，用于在工业机器人本体非运行状态时对轴电动机进行制动。如果没有连接制动闸、连接错误、制动闸损坏或者任何故障导致制动闸无法使用，都会发生危险，比如如果轴
20、 2、轴 3 与轴 5 的制动闸出问题，那么很容易造成对应轴臂的跌落，导致出现安全事故。4.断气保护装置：采用单向阀和储气罐，确保焊接机器人突然断气后不会发生意外伤人，并能提供持续稳定的工作压力。夹具自锁装置。夹具设有截止阀，确保在系统突然出现漏气时，夹具不会松开。5.低压报警装置：当气源工作异常时，实时侦测并及时给予安全警示信号，提醒操作者迅速采取措施。6.误操作保护装置:监控机械臂运动速度，防止误操作时机械臂快速上升或下降时引起意外伤人。7.增压装置：当现场气源压力不高，或不稳定时，可选用增压装置，可提高气源工作压力，保证系统正常工作。8.承重极限保护装置：当焊接机器人抓取超重的工件时，就
21、会发出报警，严重超重时安全阀打开，防止发生危险。9.刹车装置：在焊接机器人的链接关节处均设有刹车装置，以防止焊接机器人旋转或松脱，当工作结束后用以停放焊接机器人。任务三、任务三、工业机器人的安全使用规范工业机器人的安全使用规范一、一、工业机器人安全操作注意事项工业机器人安全操作注意事项通过之前的学习，已经对工业机器人的危险源与工业机器人的安全设备有所认知，但是在实际的示教过程中，应掌握一些工业机器人的安全使用规程，进而充分保障示教者的安全与工业机器人的性能。为了人身安全和机器人安全，在工业机器人投入使用前和使用过程中，应严格遵守安全使用规范。对于工业机器人的安全规程，需要注意几个方面：首先，由
22、于工业机器人的使用有一定的难度，因为工业机器人是典型的机电一体化产品，它牵涉的知识面较宽，即操作者应具有机、电、液、气等更宽广的专业知识，因此对操作人员提出的素质要求是很高的。目前，一个不可忽视的现象是工业机器人的用户越来越多，但工业机器人利用率还不算高，当然有时是生产任务不饱和，但还有一个更为关键的因素是工业机器人操作人员素质不够高，碰到一些问题不知如何处理。这就要求使用者具有较高的素质，能冷静对待问题，头脑清醒，现场判断能力强，当然还应具有较扎实的自动化控制技术基础等。其次，不管什么应用的工业机器人，它都有一套自己的安全操作规程。它既是保证操作人员安全的重要措施之一，也是保证设备安全、产品
23、质量等的重要措施。使用者在初次进行操作机器人时，必须认真地阅读设备提供商提供的使用说明书，按照操作规程正确操作。如果机器人在第一次使用或长期没有使用时，先慢速手动操作其各轴进行运动（如有需要时，还要进行机械原点的校准），这些对初学者更应引起足够的重视。再次，工业机器人购进后，如果它的开动率不高，这不但使用户投入的资金不能起到再生产的作用，还有一个令人担忧的问题是很可能因过保修期，设备发生故障需要支付额外的维修费用。在保修期内尽量多发现问题，平常缺少生产任务时，也不能空闲不用，这不是对设备的爱护，反而由于长期不用，可能会由于受潮等原因加快电子元器件的变质或损坏，并出现机械部件的锈蚀问题。因此使用
24、者要定期通电，这一点对于工业机器人的安全使用规范也十分重要。最后，避免在工业机器人的工作场所周围做出危险行为，接触工业机器人或周边机械有可能造成人身伤害。为了确保安全，在工厂内请严格遵守“严禁烟火”“高电压”“危险”“无关人员禁止入内”等标识。不要强制搬动、悬吊、骑坐在工业机器人上，以免造成人身伤害或者设备损坏。绝对不要依靠在工业机器人或者其他控制柜上，不要随意按动开关或者按钮，否则工业机器人会发生意想不到的动作，造成人身伤害或者设备损坏。当工业机器人处于通电状态时，禁止未接受培训的操作人员触摸工业机器人控制柜和示教器，否则工业机器人会发生意想不到的动作，造成人身伤害或者设备损坏。二、二、工业
25、机器人安全使用标识及其他安保方式工业机器人安全使用标识及其他安保方式在工业机器人的实际生产车间，通常会有许多的安全注意标识，与公路上的交通标识类似，这些标识具有非常重要的指示作用，因此作为示教人员，必须掌握其每一种标识所指代的含义。本节对于常见的标识进行介绍。总电源关闭标识！在进行机器人的安装，维修和保养时切记要将总电源关闭。带电作业可能会产生致命性后果。如不慎遭高压电击可能会导致心博停止、烧伤或其它严重伤害。与机器人保持足够安全距离！在调试与运行机器人时，它可能会执行一些意外的或不规范的运动。并且，所有的运动都会产生很大的力量，从而严重伤害个人和或损坏机器人工作范围内的任何设备。所以时刻警惕
26、与机器人保持足够的安全距离。静电放电危险！ESD（静电放电）是电势不同的两个物体间的静电传导，它可以通过直接接触传导，也可以通过感应电场传导。搬运部件或部件容器时，未接地的人员可能会传导大量的静电荷。这一放电过程可能会损坏敏感的电子设备。所以有此标识的情况下，要做好静电放电防护。紧急停止！紧急停止优先于任何其它机器人控制操作，它会断开机器人电机的驱动电源、停止所有运转部件、并切断由机器人系统控制且存在潜在危险的功能部件的电源。当出现比如机器人工作区域有人活动、机器人设备被损伤等情况时触发紧急停止。灭火！发生火灾时，请确保全体人员安全撤离后再行灭火。应首先处理受伤人员。当电气设备（例如机器人或控
27、制器）起火时使用二氧化碳灭火器。切勿使用水或泡沫。示 教 器 的 安 全！示 教 器FlexPendant 是一种高品质的手持式终端，它配备了高灵敏度的一流电子设备。为避免操作不当引起的故障或损坏，请在操作时遵循说明。手动模式下的安全！在手动减速模式下，机器人只能减速(250 mm/s 或更慢)移动。只要在安全保护空间之内工作，就应始终以手动速度进行操作。手动全速模式下，机器人以程序预设速度移动。手动全速模式应仅用于所有人员都位于安全保护空间之外。自动模式下的安全！用于在生产中运行机器人程序。在自动模式操作情况下，常规模式停止(GS)机制、自动模式停止(AS)机制和上级停止(SS)机制都将处于
28、活动状态。机器人工作时，禁止进入机器人工作范围。转动危险。可导致严重伤害，维护保养前必须断开电源并锁定。卷入危险，保持双手远离！移动部件危险，保持双手远离！注意千万不要将脚放在机器人上或爬到其上面！机器人电机或控制柜的出风口。另外，还可以通过以下几种方式，进一步掌握工业机器人的安全状态：1.机器人常用信息与事件日志功能：图 5-4 机器人常用信息与事件日志实时查看工业机器人的状态，如果机器人已经触发安全防护机制，可以在示教器端看到，如图 5-5 所示：图 5-5 工业机器人的状态2.机器人随机手册查阅机器人相关的使用说明文档及手册会随机器人一起交付给用户的。手册的内容包括了机器人从安装、调试、
29、使用以及维护的方方面面。安全信息手册包含了各类安全相关的说明，在使用机器人应详细浏览相关内容，避免发生危险，如图 5-6 所示：图 5-6 安全信息手册例如，当遇到紧急情况，需要人为松动刹车时，可参考“紧急安全信息”相关内容：图 5-7 紧急安全信息3.硬件安保机制机器人系统可以配备各种各样的安全保护装置，例如门互锁开关、安全光栅等，例如常用的机器人工作站的门互锁开关，打开此装置则机器人停止运行，避免造成人机碰撞伤害。机器人控制器有四个独立的安全保护机制，分别为常规停止 GS、自动停止 AS、上级停止 SS、紧急停止 ES，如表 5-1安全保护安全保护保护机制保护机制常 规 停 止 Gener
30、alStop在任何操作模式下都有效自动停止 Auto Stop在自动模式下有效上 级 停 止 SuperiorStop在任何模式下都有效紧急停止 EmergencyStop在急停按钮被按下时有效表 54-1机器人安全保护机制在机器人标准控制柜内部即有安全控制面板，实现在硬件层面对工业机器人的安全控制。如图 5-8 所示，图中的 E 即安全控制回路。图 5-8机器人标准控制柜三、三、工业机器人行业安全标准工业机器人行业安全标准正所谓没有规矩不成方圆，工业机器人的生产与使用必须执行对应的工业标准，以保证质量、功能以及安全的要求。因此本小节通过以 ABB 工业机器人为例，介绍若干工业机器人行业安全标
31、准，进而了解工业机器人的相关工业标准。1.EN ISO 12100：其中文名为机械安全设计通则风险评估与风险减小。此标准可以使设计工程师对机器制造具备全面的了解，考虑机器满足其使用寿命期间的定制功能，继而充分降低风险，目的在于定义出基本危险，从而帮助设计师识别相关重要的危险。2.EN ISO 13850：其中文名为机械安全紧急停止设计通则。此标准规定了与控制功能所用能量形式无关的急停功能要求和设计原则，适用于除以下两类机器以外的所有机械：急停功能不能减小风险的机器；手持式机器和手操作式机器。3.EN ISO 10218-1：其中文名为工业环境用机器人安全要求。此标准描述了固有安全设计指南，描述
32、了工业机器人的基本危害，并且提供了一些可以消除或者充分减小此类风险的方法。4.EN ISO 9787：其中文名为操纵工业机器人、坐标系和运动。此标准定义工业机器人的坐标系统，也给出了操纵工业机器人的基本指令，旨在帮助示教人员进行编程、校准和测试。5.EN IEC 60204-1：其中文名为机械电气设备安全。此标准规定了工业机器人机械本体的安全。在电气系统方面要求应符合此标准的规定，以提高人员的安全与控制反应的持续性。6=。EN 953：其中文名为机械安全性保护装置固定与可移动保护装置的设计。此标准指定要求为设备的设计与施工提供保护，给出固定和可移动的防护装置，进而使操作人员免受机械危害。四、四
33、、工业机器人企业与职工安全规范工业机器人企业与职工安全规范从利用工业机器人进行生产制造的企业角度看，应加强工业机器人产品质量管理，规范行业市场秩序，维护用户合法权益，保护工业机器人本体生产企业和工业机器人集成应用企业科技投入的积极性，各企业应遵循如下生产管理和规范方针：1.应具备与所开展的工业机器人开发、生产、系统集成、专业技术服务等活动相适应的研发、设计、生产、装配、起重、运输等设施设备（其性能和精度应能满足相关要求）。2.企业应具备工业机器人本体、集成系统及关键零部件相适宜的过程检测设备和出厂检测设备，所有检测设备都需要有效计量，有 CNAS 认可的有效校准报告。3.企业应按照 GB/T
34、19001 标准建立质量管理体系，通过国家认可的第三方认证机构认证，并能有效运行。4.产品售后服务要严格执行国家有关规定并建有完善的产品销售和售后服务体系，指导用户合理使用产品，为用户提供相应的操作培训和维修服务。5.工业机器人产品保修期不少于 1 年，平均无故障时间不低于 50000 小时。6.工业机器人集成应用企业应至少具有三坐标检测仪（量程及精度高于产品设计要求）等定位和精度检测仪器设备，并且保证校准周期不超过 12 个月。从职工安全准则和事故预防角度，还有以下方面：1操作者应遵守事项（1）穿着规定的工作服、安全靴、安全帽等安保用品；（2）为确保工场内的安全，请遵守“小心火灾”、“高压”
35、、“危险”、“外人勿进”等规定；（3）认真管理好控制柜，请勿随意按下按钮；（4）勿用力摇晃机器人及在机器人上悬挂重物；（5）在机器人周围，勿有危险行为或游戏；（6）时刻注意安全。2厉行整理整顿的工作及区域（1）工作区及工作面有积水、油污；（2）工具、材料的随意散放；（3）使用过的工具请放在机器人工作区域之外的指定位置；（4）交班前，请操作人员认真清理机器人及卡具表面，并清扫工作场所。3易燃、易爆品的处理（1）请勿在机器人的运行区域内存放易燃、易爆品；（2）焊接火花或电气回路通断时产生的火花易引起燃烧或爆炸；（3）危险品请放置在其它专门的保管库内。4操作者与公司安全管理人员及设备维护人员的联络操
36、作者在察知下列危险源后，请及时与管理人员及设备维护人员联系，以便及时采取修理、更换等合理措施。（1）安全护栏、安保用具或保护装置的损伤；（2）紧急停止按钮及安全插座、气缸等的不稳定动作；（3）警示灯或警示标牌破损或运行不良；（4）地面有水或油等引起地滑时。五、五、工业机器人安全使用规范工业机器人安全使用规范对于工业机器人的安全使用规范，本节从八个方面进行阐述，分别是：投入运行的安全操作规范、示教器的安全操作规范、处于工作态的工业机器人安全规范、工业机器人安全检验、编程操作安全规范、维修安全、用电安全规范、装调过程安全规范。1.投入运行的安全操作规范功能检查期间，不允许有人员或物品留在机器人危险
37、范围内。功能检查时必须确保机器人系统已置放并连接好，机器人系统上没有异物或损坏，脱落，松散的部件，所有安全防护装置及防护装置均完整且有效，所有电气接线均正确无误，外围设备连接正确，外部环境符合操作指南中规定的允许值，必须确保机器人控制系统型号铭牌上的数据与制造商声明中登记的数据一致。2.示教器的安全操作规范：小心操作。不要摔打、抛掷或重击 FlexPendant。这样会导致破损或故障。在不使用该设备时，将它挂到专门存储它的支架上，以便不会意外掉到地上。FlexPendant 的使用和存储应避免被人踩踏电缆。切勿使用锋利的物体（例如螺丝刀或笔尖）操作触摸屏。这样可能会使触摸屏受损。使用您的手指或
38、触摸笔（位于带有 USB 端口的 FlexPendant 的背面）去操作示教器触摸屏。定期清洁触摸屏。灰尘和小颗粒可能会挡住屏幕造成故障。切勿使用溶剂、洗涤剂或擦洗海绵清洁 FlexPendant。使用软布醮少量水或中性清洁剂。没有连接 USB 设备时务必盖上 USB 端口的保护盖。如果端口暴露到灰尘中，那么它会中断或发生故障。3.处于工作态的工业机器人安全规范如果在保护空间内有工作人员，请手动操作机器人系统。当进入保护空间时，请准备好 FlexPendant，以便随时控制机器人。注意旋转或运动的工具，例如切削工具和锯。确保在接近机器人之前，这些工具已经停止运动。注意工件和机器人系统的高温表面
39、。机器人电机长期运转后温度很高。注意夹具并确保夹好工件。如果夹具打开，工件会脱落并导致人员伤害或设备损坏。夹具非常有力，如果不按照正确方法操作，也会导致人员伤害。注意液压、气压系统以及带电部件。即使断电，这些电路上的残余电量也很危险。另外，如果要使用自动模式，要注意以下情况：只有在实施以下安全措施的前提下，才允许使用自动运行模式：（1）预期的安全防护装置都在位，并且能起作用，（2）程序经过验证，相关性能满足自动运行要求；（3）在安全防护空间内没有人，如机器人或附件轴停机原因不明，则只在已启动紧急停止功能后方可进入危险区。（4）工业机器人安全检验4.通电前检查：（1）机器人已按说明书正确安装，且
40、稳定性好。（2）电气连接正确，电源参数（如电压、频率、干扰级别等）在规定的范围内。（3）其他设施（如水、空气、燃气等）连接正确，且在规定的界限内。（4）通信连接正确。（5）外围设备和系统连接正确。（6）已安装好限定空间的限位装置。（7）已采用安全防护措施。（8）周边的环境符合规定（如照明、噪声等级、湿度、温度、大气污染等）。5.通电后检查：（1）机器人系统控制装置的功能如启动、停机、操作方式选择（包括键控锁定开关）符合预定要求，机器人能按预定的操作系统命令进行运动。（2）机器人各轴都能在预期的限定范围内进行运动。（3）急停及安全停机电路及装置有效。（4）可与外部电源断开和隔离。（5）示教装置的
41、功能正常。（6）安全防护装置和联锁的功能正常，其他安全防护装置（如栅栏、警示装置）就位。（7）在“慢速”时，机器人能正常运行，并具有作业能力。（8）在自动（正常）操作方式下，机器人运行正常，且具有在额定负载和要求的速度下完成预定作业的能力。6.工业机器人编程操作安全规范工业机器人编程操作安全规范应从示教编程前、示教编程中与自动模式三方面进行。示教编程前：（1）用户必须确保示教人员按照培训要求进行培训，并在实际的机器人系统中的机器人上进行训练和熟悉包括所有安全防护措施在内的所推荐的编程步骤。（2）示教人员应目检机器人系统和安全防护空间，确保不存在产生危险的外界条件。示教盒的运动控制和急停控制应进
42、行功能测试，以保证正常操作。示教操作开始前，应排除故障和失效。编程时，应关断机器人驱动器不需要的动力(必需的平衡装置应保持有效)。（3）示教人员进入安全防护空间前，所有的安全防护装置应确保在位，且在预期的示教方式下能起作用。进入安全防护空间前，应要求示教人员进行编程操作，但应不能进行自动操作。示教编程中：（1）示教期间仅允许示教编程人员在防护空间内。（2）示教人员应具有和使用有单独控制机器人运动功能的示教盒。（3）示教期间，机器人运动只能受示教装置控制。机器人不应响应来自其他地方的遥控命令。（4）示教人员应具有单独控制在安全防护空间内的其他设备运动控制权，且这些设备的控制应与机器人的控制分开。
43、（5）若在安全防护空间内有多台机器人，而栅栏的连锁门开着或现场传感装置失去作用时，所有的机器人都应禁止进行自动操作。（6）机器人系统中所有急停装置都应保持有效。（7）示教时，机器人的运动速度应低于 250mm/s，具体的速度选择应考虑万一发生危险，示教人员有足够的时间脱离危险或停止机器人的运动。自动运行模式：在启动机器人系统进行自动操作前，示教人员应将暂停使用的安全防护装置功效恢复。仅在满足下列要求时，才能启动机器人进行自动操作。（1）预期的安全防护装置都在位，并且能起作用。（2）在安全防护空间内没有人。（3）遵守安全操作规程。7.维修安全操作规范维修人员必须保管好机器人钥匙，严谨非授权人员在
44、手动模式下进入机器人软件新系统，随意翻阅或修改程序及参数，若发现某些故障或误动作，则维修人员在进入安全防护空间之前应进行排除或修复。若必须进入安全防护空间内维修，则机器人控制必须脱离自动操作状态；机器人不能响应任何远程控制信号；所有机器人系统的急停装置应保持有效。8.用电安全规范在使用电源时，请确认安全情况：（1）安全护栏内不得有人员逗留；（2）遮光帘、防护罩、卡具是否在正确的位置；（3）要一个一个的打开电源，随时确认机器人的状态；（4）确认警示灯的状态如何；（5）确认紧急停止按钮的位置和功能；（6）系统必须电气接地；（7）在设备断电 5 分钟内，不得接触机器人控制器或插拔机器人连接线；（8）
45、每次设备上电前要对设备及线缆进行检查，发现线缆有破损或老化现象要及时更换，不得带伤运行。9.装调过程安全规范（1）设备安装为了保证设备安装连接时的安全，请安装前一定阅读、理解“机器人操作手册”，并严格遵循：线缆的连接要符合设备要求，设备的安全固定一定要牢靠，严禁强制性扳动机器人运动轴及依靠机器人或控制柜，禁止随意按动操作键，如图 5-9 所示。图 5-9安全规范（2）设备调试机器人调试前一定要进行严格仔细检查，机器人行程范围内无人员及碰撞物，确保作业内安全，避免粗心大意造成安全事故。总之，在使用工业机器人之前，应该对工业机器人安全操作规范、工业机器人系统中存在的安全风险等内容进行充分的了解，并
46、对工业机器人安全标识、姿态及安全区域进行识读，正确穿戴工业机器人安全作业服和安全防护装备，从而使作业人员能够更好地利用工业机器人进行工业加工生产。本章小结本章小结工业机器人潜在的危险源可能来自设备方面、设备的构建和安装以及相互关系方面。日常使用中应对这些潜在的危险源着重关注，包括设施失效或产生故障引起的危险、机械部件运动引起的危险、储能和动力源引起的危险、危险气体、材料或条件引起的危险、由噪声等干扰引起的危险、人为差错引起的危险，以及机器人系统或辅助部件的移动、搬运或更换而产生的潜在危险。安全装置是保护人身安全和机器人安全的外部条件，安全装置的设立必须符合国家相关安全标准。安全装置包括急停设备（示教盒急停按钮、控制柜急停按钮）、安全装置（安全栅栏、安全门、安全插销、插槽）等。在工业机器人投入使用前，应对其进行运行检验，包括通电前检查和通电后检查。编程操作的安全规范分为编程前、编程中和自动操作时，并且应该遵循工业机器人操作使用的安全规范。练习题练习题1.请对工业机器人常见的危险源进行阐述，并指出杜绝以上危险源应该做出哪些对应措施。2.请对以下图中涉及到的图标进行说明。3.请说明示教器操作方面的安全规范。4.如果某工业机器人正处于工作态，请说明此时操作人员都应该遵守哪些安全规范。5.请说明工业机器人用电需要注意哪些方面。6.请介绍工业机器人的常见安全设备。