Roboty współpracujące stworzyły nowe możliwości w przemyśle, przyczyniając się do poprawy elastyczności procesów produkcyjnych. Jednocześnie w sposób rewolucyjny wpłynęły na podejście do kwestii bezpieczeństwa.

Coboty cechuje ograniczona moc i ściśle kontrolowana siła. Pozwala to stworzyć aplikację, w której system robotyczny (składający się z robota i manipulatora) umożliwia robotowi i człowiekowi przebywanie oraz pracę w bezpośredniej bliskości bez narażania pracownika na ryzyko utraty zdrowia.

Bezpieczeństwo a uwarunkowania prawne – nowa specyfikacja ISO
O bezpieczeństwie pracy robotów mówi tzw. dyrektywa maszynowa nr 2006/42 /EC (Machine Directive – MD) (dokładna nazwa: Dyrektywa 2006/42/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 17 maja 2006 r. w sprawie maszyn, zmieniająca dyrektywę 95/16/WE). Wszystkie maszyny i urządzenia zainstalowane w Unii Europejskiej muszą spełniać podstawowe wymagania w zakresie zdrowia i bezpieczeństwa wymienione w załączniku I do tej dyrektywy. W ramach dokumentu zharmonizowane zostały normy ISO 10218-1, ISO 10218-2 i ISO 13849-1. Należy zakładać, że jeśli maszyna lub urządzenie spełnia wymagania takiej zharmonizowanej normy to spełnia również zasadnicze wymagania dyrektywy maszynowej.

W lutym 2016 roku normy ISO dla tradycyjnych robotów przemysłowych zostały wzbogacone o specyfikację techniczną odnoszącą się do robotów współpracujących. Międzynarodowa Organizacja Normalizacyjna (ISO) opublikowała nową specyfikacją techniczną ISO/TS 15066 wspierającą dokument ISO 10218-1, znany pod nazwą „Safety Requirements for Industrial Robots” (Wymagania bezpieczeństwa dla robotów przemysłowych) oraz ISO 10218-2 – Wymagania bezpieczeństwa dla systemów robotycznych i integracji. ISO/TS 15066 zawiera wytyczne, które definiują, w jaki sposób zapewnić bezpieczeństwo podczas projektowania i wdrażania aplikacji zrobotyzowanych.

Nowa specyfikacja techniczna dostępna pod adresem http://www.iso.org/iso/home/store.html została opracowana na podstawie opinii członków z 24 krajów, w tym przedstawicieli Universal Robots. Prace nad ISO/TS 15066 rozpoczęły się w 2010 roku, a opublikowany wynik jest konsensusem pomiędzy wszystkimi zainteresowanymi stronami.

ISO/TS 15066 w praktyce
ISO/TS 15066 zawiera wytyczne dotyczące oceny ryzyka podczas procesu instalacji i pracy robota współpracującego w danym zastosowaniu. Ważne jest to, że nie tylko robot, a cały system robotyczny obejmujący obiekty, przy których pracuje oraz dodatkowe narzędzia, musi spełniać stosowne normy bezpieczeństwa. Najistotniejszy w całym dokumencie, z punktu widzenia bezpieczeństwa zastosowań robotów współpracujących, jest dział 5.4 normy ISO 10218-1. Ten dział definiuje wymagania bezpieczeństwa dla systemów sterowania. Związane z bezpieczeństwem części systemów sterowania powinny być zaprojektowane w taki sposób, by były zgodne z poziomem wykonania (Performance Level) PL=d ze strukturą Kategorii 3, jak to określono w normie ISO 13849-1 (dział 5.2.2 normy ISO 10218-1), albo w taki sposób, by były zgodne z określonym poziomem wykonania i oceną ryzyka (ISO 10218-1 sekcja 5.2.3). Kategoria 3 dotyczy obecnie dość powszechnego systemu skonstruowanego z użyciem podwójnych zabezpieczeń. Termin ten oznacza, że pojedynczy defekt nie prowadzi do utraty funkcji bezpieczeństwa. Warto nadmienić, że w każdym z robotów współpracujących Universal Robots zainstalowany został system bezpieczeństwa PL=d z podwójnym zabezpieczeniem I/O. Norma ISO 13849-1 definiuje poziom wykonania (PL – Performance Level) jako dyskretny poziom wykorzystywany do określenia zdolności elementów związanych z bezpieczeństwem systemu sterowania do realizacji funkcji bezpieczeństwa w przewidywalnych warunkach. Innymi słowy pomaga on oszacować prawdopodobieństwo, że funkcja związana z bezpieczeństwem przestanie działać, stwarzając niebezpieczeństwo. Specyfikacja ISO/TS 15066 zawiera cenne wskazówki związane także oszacowaniem ryzyka, przeznaczone dla integratorów zajmujących się implementacją współpracujących robotów. Oszacowanie ryzyka jest całościowym procesem obejmującym analizę ryzyka i ocenę ryzyka. Oznacza to identyfikację wszystkich rodzajów ryzyka i zmniejszenie ich do akceptowalnego poziomu (mówi o tym norma ISO 12100). Ocena ryzyka ma szczególne znaczenie przy doborze właściwego rozwiązania zrobotyzowanego w przemyśle.

Wbudowane cechy bezpieczeństwa robotów współpracujących
Coboty Universal Robots posiadają aż 15 wbudowanych funkcji bezpieczeństwa. To znacznie więcej niż przeciętna liczba tego typu mechanizmów w większości dostępnych na rynku urządzeniach. Zabezpieczenia te zapewniają pełną zgodność z opisanymi powyżej normami bezpieczeństwa. Opatentowany system sterowania robotów UR zawiera funkcje bezpieczeństwa, które mogą być dostosowane do potrzeb użytkownika. Są to m.in.: położenie i prędkość łącznie, położenie TCP (Robot tool-center-point), orientacja narzędzia, szybkość i siła, a także pęd i moc robota. W efekcie współpraca robota i człowieka – Human-Robot Collaboration (HRC) w przypadku urządzeń dostarczanych przez Universal Robots może odbywać się w sposób bezpieczny, zgodny z obowiązującymi normami.

Źródło: Omega Communication