Các điều khiển chuyển động đồng thời của rô bốt công nghiệp cần tuân thủ những tiêu chuẩn nào?

Nội dung chính

• Các điều khiển chuyển động đồng thời của rô bốt công nghiệp cần tuân thủ những tiêu chuẩn nào?
• Hoạt động hợp tác của rô bốt công nghiệp cần tuân thủ những yêu cầu nào?
• Việc bảo vệ rô bốt công nghiệp đối với kỳ dị được thực hiện theo quy định nào?

Các điều khiển chuyển động đồng thời của rô bốt công nghiệp cần tuân thủ những tiêu chuẩn nào?

Căn cứ tiểu mục 5.9 Mục 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13229-1:2020 (ISO 10218-1:2011) về Rô bốt và các bộ phận cấu thành rô bốt - Yêu cầu an toàn cho rô bốt công nghiệp - Phần 1: Rô bốt có quy định các điều kiện đối với điều khiển chuyển động đồng thời đối với rô bốt công nghiệp như sau:

"5.9 Điều khiển chuyển động đồng thời

5.9.1 Điều khiển một giá treo

Một hoặc nhiều cơ cấu điều khiển rô bốt có thể được kết nối với chỉ một giá treo dạy học. Khi có cấu hình như vậy, giá treo dạy học phải có khả năng di chuyển một hoặc nhiều rô bốt có chuyển động độc lập hoặc đồng thời. Khi ở chế độ vận hành bằng tay, tất các cả chức năng của hệ thống rô bốt phải ở dưới sự điều khiển của một giá treo.

5.9.2 Yêu cầu an toàn trong thiết kế

Tất cả các rô bốt trong một hệ thống rô bốt được thiết kế cho chuyển động đồng thời thường phải ở trong cùng một chế độ vận hành, ví dụ bằng tay hoặc tự động, và ở trong cùng một trạng thái, ví dụ được cấp năng lượng hoặc không được cấp năng lượng. Phải cung cấp khả năng để cho phép một hoặc nhiều rô bốt sẽ ở trong trạng thái ngắt servo (ngắt tự động) dùng cho mục đích xử lý sự cố hoặc các sai số vận hành hoặc trong các trường hợp thử nghiệm, kiểm tra. Các rô bốt được ngắt này sau đó không được tính đến trong chuyển động đồng thời.

Đối với các rô bốt được tính đến trong chuyển động đồng thời, mỗi rô bốt phải được lựa chọn trước khi có thể được di chuyển. Để được lựa chọn, tất cả các rô bốt phải ở trong cùng một chế độ vận hành (ví dụ, vận tốc thấp bằng tay). Phải cung cấp một chỉ báo tại điểm lựa chọn (ví dụ, ở giá treo, buồng điều khiển hoặc ở rô bốt) để chỉ ra rằng đã được lựa chọn. Chỉ có các rô bốt được lựa chọn mới được di chuyển.

Phải ngăn cản sự khởi động bất ngờ của bất cứ các rô bốt nào không được lựa chọn, chức năng này phải tuân theo các yêu cầu của 5.4."

Rô bốt công nghiệp (Hình từ Internet)

Hoạt động hợp tác của rô bốt công nghiệp cần tuân thủ những yêu cầu nào?

Tại tiểu mục 5.10 Mục 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13229-1:2020 (ISO 10218-1:2011) về Rô bốt và các bộ phận cấu thành rô bốt - Yêu cầu an toàn cho rô bốt công nghiệp - Phần 1: Rô bốt, yêu cầu của hoạt động hợp tác đối với rô bốt công nghiệp được quy định cụ thể như sau:

"5.10 Yêu cầu của hoạt động hợp tác

5.10.1 Yêu cầu chung

Các rô bốt được thiết kế cho hoạt động hợp tác phải cung cấp tín hiệu chỉ báo nhìn khi rô bốt đang ở trong hoạt động hợp tác và phải tuân theo một hoặc nhiều yêu cầu từ 5.10.2 đến 5.10.5.

5.10.2 Dừng có giám sát được định mức an toàn

Rô bốt phải dừng lại khi một người ở trong không gian làm việc hợp tác. Chức năng dừng phải tuân theo 5.4 và 5.5.3. Rô bốt có thể lại bắt đầu vận hành tự động khi con người rời khỏi không gian làm việc hợp tác.

Theo cách khác, rô bốt có thể di chuyển chậm lại dẫn đến dừng loại 2 phù hợp với TCVN 12669-1 (IEC 60204-1). Một khi đã dừng lại, trạng thái đứng yên này phải được giám sát bằng hệ thống điều khiển liên quan đến an toàn phù hợp với 5.4. Lỗi giám sát bằng hệ thống điều khiển liên quan đến an toàn phù hợp với 5.4. Lỗi sai sót của chức năng dừng có giám sát được định mức an toàn phải dẫn đến dừng loại 0.

CHÚ THÍCH Yêu cầu này có thể bao gồm một chức năng dừng có giám sát loại 2 phù hợp với TCVN 12669-1 (IEC 60204-1) được cung cấp bởi một hệ thống dẫn điện tương đương với một SOS phù hợp với IEC 61800-5-2.

5.10.3 Dẫn dắt bằng tay

Khi được trang bị, thiết bị dẫn dắt (dẫn đường) bằng tay phải được bố trí gần cơ cấu tác động cuối và phải được trang bị như sau:

a) Một chức năng dừng khẩn cấp tuân theo 5.5.2 và 5.8.4, và

b) Một thiết bị (cơ cấu) có thể bảo vệ tuân theo 5.8.3.

Rô bốt phải vận hành với hoạt động của chức năng vận tốc có giám sát được định mức an toàn (5.6.4). Giới hạn của vận tốc có giám sát được định mức an toàn phải được xác định bằng đánh giá rủi ro.

5.10.4 Giám sát vận tốc và sự tách ly

Rô bốt phải duy trì một vận tốc và khoảng cách tách ly xác định đến người thao tác. Các chức năng này có thể được hoàn thành bởi đặc tính tích hợp hoặc sự phối hợp của các tín hiệu vào bên ngoài. Sự phát hiện về không duy trì được vận tốc hoặc khoảng cách tách ly xác định phải dẫn đến dừng bảo vệ (xem 5.5.3). Chức năng giám sát vận tốc và sự tách ly phải tuân theo 5.4.2.

Rô bốt chỉ là một thành phần trong một hệ thống rô bốt hợp tác cuối cùng và bản thân nó không đủ cho hoạt động hợp tác an toàn. Các ứng dụng của hoạt động hợp tác có tính động lực học và phải được xác định bằng đánh giá rủi ro được thực hiện trong quá trình thiết kế hệ thống ứng dụng. Thông tin sử dụng phải đưa ra chỉ dẫn về thực thi các giá trị vận tốc và các khoảng cách tách ly. Phải sử dụng TCVN 13229-2 (ISO 10218-2) cho thiết kế các hoạt động hợp tác. Thông tin bổ sung sẽ được đề cập trong ISO/TS 15066.

Cần xem xét đến các vận tốc tương đối của người thao tác và rô bốt khi tính toán khoảng cách tách ly tối thiểu an toàn. Có thể tìm thấy các yêu cầu của khoảng cách tối thiểu trong ISO 13855.

5.10.5 Giới hạn công suất và lực bằng thiết kế hoặc điều khiển

Chức năng giới hạn công suất hoặc lực của rô bốt phải tuân thủ 5.4. Nếu bất cứ giới hạn của thông số nào bị vượt quá mức quy định thì phải phát ra dừng bảo vệ.

Rô bốt chỉ là một thành phần trong một hệ thống rô bốt hợp tác cuối cùng và một minh nó không đủ cho hoạt động hợp tác an toàn, ứng dụng của hoạt động hợp tác phải được xác định bằng đánh giá rủi ro được thực hiện trong quá trình thiết kế hệ thống ứng dụng. Thông tin sử dụng phải bao gồm các chi tiết về chỉnh đặt các giới hạn của thông số được thiết lập trong rô bốt được điều khiển. Phải sử dụng TCVN 13229-2 (ISO 10218-2) cho thiết kế các hoạt động hợp tác. Thông tin bổ sung sẽ được đề cập trong ISO/TS 15066."

Việc bảo vệ rô bốt công nghiệp đối với kỳ dị được thực hiện theo quy định nào?

Căn cứ tiểu mục 5.11 Mục 5 Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13229-1:2020 (ISO 10218-1:2011) về Rô bốt và các bộ phận cấu thành rô bốt - Yêu cầu an toàn cho rô bốt công nghiệp - Phần 1: Rô bốt, bảo vệ đối với kỳ dị được quy định như sau:

"5.11 Bảo vệ đối với kỳ dị

Các chuyển động được xác định trong không gian Đề các phải đi qua gần các điểm kỳ dị có thể tạo ra các vận tốc cao của trục. Người thao tác có thể không mong đợi các vận tốc cao này. Khi ở trong chế độ vận tốc thấp bằng tay hoặc dẫn dắt bằng tay (xem 5.10.3), cơ cấu điều khiển rô bốt phải thực hiện một trong các yêu cầu sau:

a) Dừng chuyển động của rô bốt và cung cấp cảnh báo trước khi rô bốt đi qua hoặc hiệu chỉnh điểm kỳ dị trong quá trình chuyển động phối hợp (điều khiển trong đó các trục của rô bốt đi tới các điểm giới hạn riêng biệt một cách đồng thời), đưa ra dạng bên ngoài êm dịu cho chuyển động và điều khiển trong đó các chuyển động của các trục phải sao cho TCP di chuyển dọc theo một đường dẫn quy định được khởi tạo từ giá treo dạy học, hoặc

b) Phát ra một tín hiệu cảnh báo nghe hoặc nhìn và tiếp tục đi qua điểm kỳ dị với vận tốc của mỗi khâu cánh tay rô bốt được giới hạn tới vận tốc lớn nhất 250 mm/s, hoặc

c) Trong trường hợp có thể điều khiển kỳ dị mà không tạo ra bất cứ chuyển động nguy hiểm nào thì không cần phải có sự bảo vệ bổ sung."

Như vậy, đối với rô bốt công nghiệp, pháp luật hiện hành có những quy định cụ thể về điều khiển chuyển động đồng thời, yêu cầu của hoạt động hợp tác cũng như các bảo vệ đối với kỳ dị, được quy định cụ thể như trên.