普通的工业机器人可以快速、大批量地执行特定的重复性任务,但从历史上看,它们价格昂贵,并且具有重要的集成要求。它们还施加力,禁止操作人员进入工作范围。然而,一种新兴的更便宜的机器人几乎不需要集成或编程。虽然这些新型机器人无法在速度和精度上与人类竞争,但它们具有与人类共处一处的明显优势。
这些人类辅助机器人的速度和技能都很低,但它们可以执行拾取和放置等合作任务。由于价格和集成要求明显较低,这些机器人适用于自动化技能和预算有限的中小型企业。例如,在移动解决方案领域,这种机器人正在获得传统自动导向车辆和固定输送机应用的吸引力。
这些机器人的其他应用包括从一家供应商的协调机器人车队到另一家供应商的无人驾驶叉车。
这些机器人的创新将自动化推向了以前充满阻力的市场。一个关键的卖点是,用户可以在几天而不是几个月的时间内接受培训,使用这些机器人进行“开箱即用”的应用,因为需要的集成更少。
符合安全标准
直到最近,与机器人一起工作的危险极大地限制了这项技术的使用。现在,行业正在使用保护策略,从任务导向的角度评估设备的使用情况(即操作人员如何与机器交互)。这种面向任务的方法适合于使用依赖于智能自动化组件的集成系统。在机器的特定操作模式下,这将操作员受伤的风险降至可容忍的水平,同时允许操作员比使用物理防护和联锁等绝对安全措施更有效地工作。这些现代化的安全系统允许操作人员和维护人员通过设置执行器速度、力和扭矩的可编程限制来进入机器的工作区域,以降低受伤的风险。
在瑞典和日本进行的研究得出结论,许多与机器人有关的事故发生在正常操作条件之外——通常是在编程、维护、修理、测试、设置或调整期间。在大多数情况下,作业程序要求操作人员或维修人员进入可能导致意外操作的工作范围。要做到这一点,操作人员暂时绕过外围防护或光幕,从而危及在机器运行时进入工作区域的工人。相比之下,现代安全方法尊重工厂人员的行为,并实施安全解决方案,允许安全进入工作区域。这种方法可以显著提高生产效率,并扩大新型机器人的市场。
为了认识到这些新的安全方法,机器人工业协会正在修订ANSI/RIA R15.06标准,以认可“协作机器人系统”。为此,该标准采用了ISO 10218制定的安全标准,其中风险评估是根据ISO 13849机器安全标准中概述的性能水平进行分级的。
协作机器人的能力已经进行了重大修改,以符合解决机器人与人类一起工作的环境的安全标准。这些新机器人的速度、负载和任务类型与传统的迭代有很大不同。较低的速度和较轻的负载将力降低到可容忍的极限。此外,碰撞传感器或视觉传感器已被纳入避免或减轻碰撞。
有了这些新进展,制造商是时候采用这些安全指南了,因为机器人现在提供的不仅仅是特定的、重复的任务。制造商应该更密切地评估机器人应用,这些应用可以从动态决策和自主行为中受益。