HPIM0906

1I. Bezpieczeństwo na zrobotyzowanych stanowiskach pracy

11.2.2. Zabezpieczenia sprzętowe poziomu pierwszego

Ten rodzaj zabezpieczeń można dość łatwo ująć w przepisach, lecz jak dotąd tylko w niektórych krajach ukazały się odpowiednie normy regulujące zagadnienia BHP ściśle w odniesieniu do systemów zrobotyzowanych. Podstawowe wy-

_I magania, jakie są stawiane w nich bezpośrednio robotom, to między innymi

ograniczenie prędkości ruchu robotów podczas ich uczenia do maksimum 0,3 m/s, konieczność sygnalizacji stanów awaryjnych robotów czy wyposażenie ich stanowisk pracy w łatwo dostępne przyciski stopu awaryjnego. Kolejnym ważnym zaleceniem jest wymóg oznaczania zasięgu strefy pracy robotów malowanymi na podłożu żółtymi pasami czy, najczęściej stosowane, ogradzania całych systemów zrobotyzowanych. Ogrodzenie takie spełnia dwie podstawowe funkcje:

- zabezpieczenie człowieka przed możliwością nieopatrznego wkroczenia w strefę roboczą robota,

— ochronę pracowników przed urazem od transportowanych przedmiotów, które mogą być upuszczone podczas transportu między operacyjnego.

Nie zawsze muszą to być ogrodzenia o sztywnej konstrukcji, montowane na stałe. Dopuszcza się stosowanie blokad świetlnych czy Ultradźwiękowych przy zaleceniu łączenia z osłoną stałą. Bardzo korzystne jest podzielenie nadzorowanej powierzchni na strefy i ostrzeganie człowieka o przekroczeniu którejś z nich. Łamanie kolejnych poziomów może być łączone z uruchamianiem poszczególnych zabezpieczeń: na poziomie pierwszym włączenie sygnału ostrzegawczego, na drugim spowolnienie pracy robota, na trzecim zatrzymanie maszyny.

11.2.3. Sposoby detekcji obecności człowieka

Istnieje wiele metod wykrywania obecności człowieka na stanowisku zroboty-zowanym. Są one adaptacją rozwiązań stosowanych w systemach ochronnych na innych stanowiskach przemysłowych lub w systemach obronnych i antywłama-niowych. Oto opis wybranych metod detekcyjnych [66, 69, 70].

Detekcja promieniowania mikrofalowego

Idea tej metody polega na wykrywaniu zmiany częstotliwości promieniowania mikrofalowego odbijającego się od poruszającego się człowieka (efekt Dopplera). Czujnikiem jest radar mikrofalowy pracujący na przemian jako nadajnik i odbiornik.

Kurtyny fotoeiektryczne

Działanie kurtyny fotoelektrycznej polega na wyktywaniu przerwania ciągłości WSTgJnajczęściej podczerwonego) wytworzonego

j a odbiornikami (pary: dioda LED i fototranzystor). Kurtyny między nadajo*^ _wj_e|_u stałych wiązek równoległych lub z jednej wiązki poru-mogą składać ^s' _bszaru chronionego z dużą częstotliwością.

Śzającej się '^voK fretekcia podczerwieni pasywnej

polega na wykorzystaniu zjawiska promieniowania przez ciało ludzkie fal elektromagnetycznych o długości ok. 1 pm. Pirometryczne czujniki takiego promie-Odwania mogą być umieszczone wokół stanowiska zrobotyzowanego.

Detekcja podczerwieni aktywnej

Systemy podczerwieni aktywnej składają się z nadajników emitujących promieniowanie podczerwone oraz z odbiorników tego promieniowania odbitego od wykrywanej przeszkody. Pary: nadaj ni k-odbiomik mogą być rozmieszczane wzdłuż ramienia robota. Odległość wykrywania przeszkody jest zależna od mocy nadajników i czułości odbiorników.

ISystemy wizyjne

W systemie wizyjnym do obserwacji kontrolowanego obszaru jest stosowana kamera CCD. Liczba pikseli określa rozdzielczość urządzenia. Obraz z kamery jest sekwencyjnie przesyłany do komputera przetwarzającego. Czułość systemu wizyjnego jest związana z ogniskową obiektywu kamery, odległością od kamery oraz z algorytmem przetwarzania obrazu. Strefa detekcji systemu wizyjnego ma charakter przestrzenny, jej wymiary zależą od ogniskowej obiektywu, odległości od kamery i ewentualnych modyfikacji kształtu (ograniczanie pola widzenia) dokonywanych programowo. To cyfrowe przetwarzanie obrazów otrzymywanych z kamery telewizyjnej umieszczonej nad robotem i obejmującej zasięgiem widzenia całe stanowisko zrobotyzowane. W opracowywanym obrazie są rozpoznawane kontury poruszającego się robota, człowieka oraz innych elementów stanowiska. W przypadku pojawienia się operatora na stanowisku układ nadzorujący ustala jego położenie w stosunku do robota i możliwość nastąpienia kolizji, z uwzględnieniem rodzaju pracy wykonywanej przez robota, prędkości i kierunku jego ruchów.

^Detekcja zmian pojemności elektrycznej

W metodzie tej wykorzystuje się zjawisko zmian przenikalności dielektrycznej środowiska, wywołanych pojawieniem się człowieka w obszarze pracy czujników. Detektory mają zwykle postać ramy osadzonej na ramieniu robota i stanowiącej jeden z biegunów „kondensatora”. Drugim biegunem może być korpus maszyny lub podłoże. Zmiana przenikalności dielektrycznej środowiska wpływa bezpośrednio na pojemność elektryczną układu i może być wykryta jako zmiana częstotliwości układu rezonansowego. Zakres detekcji zależy od czułości i wy-