一种机器人安全等级评估的方法与流程

文档序号:11801357阅读:1178来源:国知局

本发明涉及工业机器人技术领域,具体的说是一种机器人安全等级评估的方法。



背景技术:

在制造业领域,对于在机器人附件工作的人员,必须采用技术措施对他们进行适当的保护。最好的防护是使全自动操作或者利用机器人操作,从而使人员远离危险区。但我国的机械装备自动化水平还不高,自动化技术的应用也不是很普及。目前,机器较为常用的保护方式主要有两种:一是在机器危险动作过程中使相关人员无法进入危险区,另一种是人员一旦进入危险区,机器的危险动作立即停止。为了准确地满足该目的,需要设计大量的安全功能,例如机器一旦出现异常情况,要求机器上必须设置必要的用于紧急停机的急停控制装置;所用防护门是否已经全部可靠关闭,从而满足了机器起动的必要条件;为了防止人员的身体部位进入危险区,采用双手操纵装备起动设备的危险动作;为了避免由于过载出现断轴等情况,需要对于运动控制装置设置必要的超速监测;以及运动受控装置是否已经处于停止运动的状态,而具备了打开安全门的必要条件等。

随着科学技术的迅猛发展,国外工业机器人如潮水般涌入中国市场,大批国外工业机器人已广泛应用于公司的各条生产线,但在国内工业机器人的设计和产业化才刚刚开始。由于工业机器人功能不断扩展,性能不断提高,应用领域亦更加广泛,不仅从制造业扩展到非制造业,甚至扩展到其他服务领域,因此机器人使用的安全及防护问题日益突出。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供一种机器人安全等级评估的方法。

本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现:

一种机器人安全等级评估的方法,包括以下步骤:

第一步:根据机器人集成系统中的输入模块和控制柜中的逻辑控制模块、输出模块中确定最低的安全性能控制单元PLs;

第二步:确定输入单元的数量Nlow

第三步:确定总体的安全性能等级PLr。

所述第三步中确定PLr分为以下几种情况:

第一种:当最低的PLs等级为a,输入单元的数量Nlow大于3时,机器人的安全等级不符合规定;

第二种:当最低的PLs等级为a,Nlow不超过3时,机器人的安全等级为a;

第三种:当最低的PLs等级为b,Nlow大于2时,机器人的安全等级为a;

第四种:当最低的PLs等级为b,Nlow不超过2时,机器人的安全等级为b;

第五种:当最低的PLs等级为c,Nlow大于2时,机器人的安全等级为为b;

第六种:当最低的PLs等级为c,Nlow不超过2时,机器人的安全等级为c;

第七种:当最低的PLs等级为d,Nlow大于3时,机器人的安全等级为c;

第八种:当最低的PLs等级为d,Nlow不超过3时,机器人的安全等级为d;

第九种:当最低的PLs等级为e,Nlow大于3时,机器人的安全等级为d;

第十种:当最低的PLs等级为e,Nlow不超过3时,机器人的安全等级为e。

本发明的有益效果是:

本发明通过机器人安全等级的评估,可以在设计初段评估机器人的安全等级,进而从设计源头减小或消除风险,对于提高机械的本质安全水平,促进制造业安全生产;可以形象和数字化的评估一套系统的整体安全等级,为设计者提供一种可行的评估工具。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1为本发明的安全等级选择对照表。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的说明,对本发明做进一步说明,以方便技术人员理解。

一种机器人安全等级评估的方法,包括以下步骤:

第一步:根据机器人集成系统中的输入模块和控制柜中的逻辑控制模块、输出模块中确定最低的安全性能控制单元PLs;

第二步:确定输入单元的数量Nlow

第三步:确定总体的安全性能等级PLr。

如图1所示,所述第三步中确定PLr分为以下几种情况:

第一种:当最低的PLs等级为a,输入单元的数量Nlow大于3时,机器人的安全等级不符合规定;

第二种:当最低的PLs等级为a,Nlow不超过3时,机器人的安全等级为a;

第三种:当最低的PLs等级为b,Nlow大于2时,机器人的安全等级为a;

第四种:当最低的PLs等级为b,Nlow不超过2时,机器人的安全等级为b;

第五种:当最低的PLs等级为c,Nlow大于2时,机器人的安全等级为为b;

第六种:当最低的PLs等级为c,Nlow不超过2时,机器人的安全等级为c;

第七种:当最低的PLs等级为d,Nlow大于3时,机器人的安全等级为c;

第八种:当最低的PLs等级为d,Nlow不超过3时,机器人的安全等级为d;

第九种:当最低的PLs等级为e,Nlow大于3时,机器人的安全等级为d;

第十种:当最低的PLs等级为e,Nlow不超过3时,机器人的安全等级为e。

实施例:

机器人控制柜内采用的安全PLC(L)模块为PSR-SPP-24DC/TS/S,PLs等级为e,安全完整性等级即SIL等级为SIL3;控制柜内的安全输出模块(O)模块为PSR-SCP-24DC/FSP/2X1/1X2,PLs等级为e,SIL等级为SIL3。

若用此套机器人去集成应用,并使成套设备的性能水平(PLr)等级为d,则此时的输入设备(安全门开关、安全光幕、安全地毯)数量为3,参照图1中的表格,找到的性能等级PL最少为d。

最后说明的是,以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

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