Роботизовані технологічні комплекси

У процесі експлуатації промислових роботів (ПР) виникають небезпечні ситуації, унаслідок яких може бути нанесена травма обслуговуючому персоналу чи відбутися поломка технологічного устаткування. Це зв'язано з конструктивними особливостями ПР, такими як наявність великої зони автоматичного переміщення предметів, одночасний рух за декількома координатами, високі швидкості переміщення виконавчих пристроїв, обмежений взаємозв'язок з роботою технологічного устаткування. При їхній роботі можливий вплив на працюючих небезпечних виробничих факторів.

Основними причинами виникнення небезпечних ситуацій при експлуатації промислових роботів є:

- непередбачені рухи виконавчих пристроїв ПР при налагодженні, ремонті, під час навчання і виконання керуючої програми;

- раптове відмовлення в роботі ПР чи технологічного устаткування, разом з яким він працює;

- помилкові (ненавмисні) дії оператора чи наладчика під час налагодження і ремонту, при роботі в автоматичному режимі;

- доступ людини в робочий простір, праця при роботі в режимі виконання програм;

- порушення умов експлуатації ПР чи роботизованих технологічних комплексів (РТК);

- порушення вимог ергономіки і безпеки праці при плануванні РТК, тобто неправильне розміщення технологічного устаткування, ПР, пультів керування, завантажувальних і розвантажувальних пристроїв, нагромаджувачів, тари, транспортних та інших засобів технологічного оснащення.

Безпечні умови експлуатації РТК регламентуються ГОСТ 12.2.072—82 ССБТ. «Роботы промышленные, роботизированные технологические комплексы и участки. Общие требования безопасности». При організації роботизованих ділянок доцільні комплексна механізація й автоматизація виробничого процесу, у тому числі супровідних допоміжних робіт, таких як транспортування заготівель і деталей, завантаження в транспортно-накопичувальні пристрої, орієнтація оброблених деталей у положення, придатне для захоплення роботом, видалення стружки і відходів технологічного процесу з робочої зони. Роботизовані технологічні комплекси мають бути оснащеніблокуючими пристроями,що забезпечують вимикання комплексів чи ділянок окремих їхніх елементів у випадку порушення технологічного процесу, відмовлення устаткування, виходу параметра енергоносіїв за припустимі межі, улучення працюючих у зону можливого впливу.

Промислові роботи, призначені для експлуатації в умовах підвищеної запиленості та температури повітря, наявності вибухо- і пожежонебезпечних сумішей і в інших несприятливих умовах виробничого середовища, виконують відповідними захисними пристроями. Це досягається конструкцією різних ущільнень, захисних чохлів у виді сильфонів, виготовлених з гуми чи еластичних пластичних матеріалів, що володіють стійкістю до впливу мастил і розчинників.

Захватний пристрій ПР повинен утримувати об'єкт маніпулювання при раптовому відключенні живлення, тому конструкція захватного пристрою виконується таким чином, щоб зусилля закріплення створювалося пружинами, а зусилля розкріплення — впливом стиснутого повітря чи має бути гідравлічним.

Промислові роботи мають бути оснащені регуляторами, що знижують швидкість переміщення їхніх виконавчих пристроїв до 0,3 м/с, якщо операції навчання і налагодження ПР вимагають перебування обслуговуючого персоналу в зоні робочого простору. Звичайно це досягається переключенням пульта керування на режим «Налагодження» і «Ручний».

Для підвищення безпеки праці оператора в конструкції ПР мають бути пристрої, що забезпечують одержання і передачу на пульт керування інформації про:

- режим роботи (виконанн програми, роботі з кадрів програми, ручному керуванні);

- спрацьовування блокувань ПР і технологічного устаткування, що працює разом з ним;

- наявность збою в роботі ПР, рух виконавчих пристроїв і готовністі до руху при виконанні керуючої програми ПР.

Таким пристроєм є панель пульта керування ПР. У залежності від конструкції і типу ПР вона може бути виконана, наприклад, у виді дисплея, застосовуваного для діалогу з мікро ЕОМ.

Промислові роботи складаються з пневматичних, гідравлічних і електромеханічних пристроїв, у зв'язку з чим, вони повинні задовольняти вимогам безпеки, пропонованим до цих пристроїв. Вимоги безпеки до гідроприводів і мастильних систем, що застосовуються у ПР, повинні відповідати ГОСТ 12.2.040—79 ССБТ. «Гидроприводы объемные и системы смазочные. Общие требования безопасности к конструкции», до пневмоприводів - ГОСТ 12.2.101— 84 ССБТ. «Пневмоприводы. Общие требования безопасности к конструкции». Вимоги безпеки до електроустаткування ПР — відповідно ГОСТ 12.2.007— 75 ССБТ. «Изделия электротехнические. Общие требования безопасности», ГОСТ 12.1.019—79ССБТ. «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты» и «Правилам устройства электроустановок».

Має бути передбачене оснащення всіх компонентів РТК пристроями контролю положення робочих органів роботів, маніпуляторів, захоплень, затискних пристроїв, такими як кінцеві вимикачі, геркони, датчики переміщення, датчики зусилля, які об'єднані в систему контролю за ходом виконання послідовності технологічних команд, а також системою пристроїв, що блокують. Якщо РТК оснащується декількома пультами керування, варто передбачити пристрій, що виключає рівнобіжне керування тим самим устаткуванням від різних пультів. Цю вимогу особливо важливо враховувати в режимах налагодження, навчання і ремонту.

Розміщеннятехнологічного устаткування і ПР у РТК повинно забезпечити вільний, зручний і безпечний доступ до них обслуговуючого персоналу при програмуванні, навчанні, налагодженні і ремонті. Планування РТК варто робити з урахуванням геометричних характеристик робочої зони ПР та діючих норм технологічного проектування відповідних виробництв. Для того, щоб виключити випадкове влучення людини в небезпечну зону переміщення робота, пристрій транспортування заготівель і деталей, робочі пристрої РТК мають бути обгороджені і постачені засобами світлової сигналізації, ультразвукового захисту, фотоелектричними й електромеханічними пристроями, що забезпечують екстрену зупинку.

При розрахунку розмірів огороджень зони враховують відстані між стаціонарними огородженнями і межею робочої зони чи робітником та простором ПР і технологічним устаткуванням для зручного і безпечного виконання операцій програмування, навчання, ремонту і налагодження ПР і устаткування комплексу, а також тип і кількість роботів, систему їхніх координат і робочу позу оператора при виконанні, операції з обслуговування робота й основного технологічного устаткування.

Блокуючі пристрої,повинні забезпечувати припинення руху ПР при вході людини в цю зону. У випадку переміщення ПР, маніпулювання над проходами, проїздами і робітниками місцями під зоною руху виконавчих пристроїв ПР необхідно передбачати захисні пристрої, що виключають травмування людини при випадковому падінні об'єктів маніпулювання.

При організації робочих місць у РТК необхідно забезпечити умови праці робітників, відповідні вимогам ГОСТ 12.2.072—82 ССБТ. Пульт керування РТК необхідно поміщати за межами зони огородження. При цьому оператору має бути забезпечена можливість огляду елементів робочого місця, робітника простору ПР і простору за його межами. Освітленість пульта повинна складати не менш 400 лк. Яскравість освітлюючих елементів і символів на панелі пульта керування повинна сприяти їхньому правильному сприйняттю і виключати осліплення оператора.

При розміщенні посад керування РТК у закритих кабінах мінімальна висота повинна складати 2100 мм, ширина — 1700 мм, довжина — 2000 мм. Ширина дверного прорізу — 600 мм. Кабіни мають бути обладнані системою кондиціонування повітря.

Для досягнення безпеки праці на РТК при організації виробництва й експлуатації необхідно забезпечити дотримання норм безпеки праці відповідно до вимог ГОСТ 12.2.072—82. Ці вимоги містять у собі загальні положення, обов'язки обслуговуючого персоналу, комплекс безпечних прийомів роботи, а також організацію системи контролю за дотриманням вимог безпечної роботи.

До робот з програмування, навчання, налагодження, експлуатації і ремонту ПР і РТК відповідно до ГОСТ 12.2.072—82 допускаються особине молодше 18 років, що пройшли медичний огляд і одержали посвідчення на право обслуговування ПР і РТК.

Перед початком роботи обслуговуючий персонал проводить спробний цикл роботи РТК на холостому ходу. Оператор чи наладчик повинний переконатися в справності ПР, основного і допоміжного технологічного устаткування і засобів захисту, а також забезпечити усунення усіх виявлених неполадок. До початку роботи ПР і устаткування, що працює разом з ним, сторонні предмети необхідно видалити за огородження, а при неможливості видалення їх варто установити поза досяжністю виконавчими пристроями ПР. Потім проводять тестову перевірку функціонування частин комплексу. При цьому блокувальні пристрої повинні спрацьовувати відповідно до гідравлічної, пневматичної й електричної схем. Обслуговуючому персоналу забороняється знаходитися в робочому просторі ПР при його роботі в режимі виконання програми. Допускається поява обслуговуючого персоналу в робочому просторі ПР при багатоверстатному обслуговуванні у випадку застосування обгороджувальних пристроїв, що забезпечують зупинку ПР у небезпечній для людини зоні. Неполадки й аварійні ситуації, що виникають у процесі експлуатації ПР і технологічного устаткування, що працює разом з ним, повинні кожну робочу зміну реєструватися оператором чи наладчиком у спеціальному журналі, форма якого розробляється на підприємстві і затверджується головним інженером.

У процесі навчання, налагодження і ремонту ПР і РТК можуть виникнути ситуації, при яких робітник, що виконує ці роботи, може піддатися впливу небезпек. Тому відповідно до ГОСТ 12.2.072—82 не допускається виконувати ремонтні роботи, що зв'язані з обслуговуванням промислового робота, а також приєднання і від'єднання робочого органа ПР без відключення живлення. При виконанні робот у робочому просторі ПР у місці включення живлення має бути вивішений плакат з попереджувальним написом «Не включати. У робочому просторі проводиться робота». Під час навчання і налагодження ПР, що вимагають перебування обслуговуючого персоналу в зоні робочого простору, швидкість переміщення його виконавчих пристроїв не повинна перевищувати 0,3 м/с. Навчання і налагодження ПР із використанням переносного дистанційного пульта керування повинні здійснюватися в присутності другої особи, що має посвідчення на право обслуговування ПР і РТК, що спостерігає за безпекою виконання робіт.

Контроль за справністю устаткування і засобів захисту на РТК, дотриманням працюючими правил безпеки праці здійснює інженерно-технічний персонал цеху підприємства спільно зі службою, що проводить контроль за устаткуванням з числовим керуванням і ПР.

Електроустаткування ПР має бути оснащене пусковою апаратурою, що виключає незалежно від положення органів керування мимовільне включення устаткування при відновленні раптово зниклої напруги.

Шумові характеристики ПР повинні відповідати вимогам ГОСТ 12.1.003—81, рівні вібрації, що виникає на робочому місці оператора, що обслуговує ПР — ГОСТ 12.1.012—78.

Для забезпечення безпечної роботи ПР оснащують різними запобіжними і захисними пристроями (огороджувальними, запобіжними, що блокують, сигналізують), які виключають можливість впливу на обслуговуючий персонал небезпечних і шкідливих виробничих факторів при роботі в режимах навчання і виконання програми. Ці засоби не повинні обмежувати технологічні можливості ПР і зручність їхнього обслуговування. У конструкції ПР передбачають засоби, що забезпечують зупинку виконавчих пристроїв при влученні людини в небезпечну сферу простору ПР. Вихід маніпуляторів за межі запрограмованого робочого простору обмежується твердими упорами, що повинні витримувати навантаження з обліком динамічного і статичного зусиль.

При спрацьовуванні блокувань системи керування ПР повинні переводитися на ручний режим роботи. У випадку роботи ПР в одному з режимів його блокувальний пристрій повинний виключати можливість роботи в іншому режимі і мимовільне переключення з одного режиму на інший.

Система керування ПР повинна мати пристрій аварійної зупинки, що спрацьовує за командою оператора при порушенні його працездатності, що веде до виникнення небезпечних факторів, незалежно від режиму роботи, у тому числі при раптовому відключенні будь-якого виду живлення, що використовують в устаткуванні, яке обслуговується. Поновлення роботи після аварійної зупинки повинно забезпечуватися спеціальною командою, що подається оператором.