5 Требования к конструкции промышленных роботов и их составным частям

5.1 Общие требования

5.1.1 ПР, предназначенные для эксплуатации в условиях повышенной запыленности и температуры воздуха (или окружающей среды), наличия взрывоопасных смесей и в других неблагоприятных условиях производственной среды, должны иметь защитное исполнение, соответствующее условиям эксплуатации.

5.1.2 Защита в случае возникновения неисправности

ПР должны быть сконструированы, изготовлены и отлажены таким образом, чтобы в случае возможного предусмотренного отказа в работе какого-либо одного элемента - электрического, электронного, механического, пневматического или гидравлического - не были нарушены функции обеспечения безопасности или, в случае их нарушения, ПР останавливались.

При этом системы управления ПР должны соответствовать ГОСТ 27487.

К функциям обеспечения безопасности, например, могут относиться:

- ограничение диапазона перемещения;

- аварийное и предохранительное отключение;

- перемещение ПР на пониженной скорости;

- защитная блокировка.

5.1.3 Конструкция ПР должна исключать возможность травмирования лиц и обслуживающего персонала быстроперемещающимися элементами. При невозможности выполнения этого требования быстроперемещающиеся элементы ПР или все рабочее пространство должны быть закрыты защитными ограждениями.

5.1.4 Пространство, требующее ограждения, должно быть определено исходя из степени риска выхода рабочих органов ПР за пределы рабочего пространства.

5.1.5 Пульты управления должны быть установлены за пределами огражденного пространства. Если это условие невыполнимо, то должны быть приняты дополнительные меры для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, находящегося в огражденном пространстве, в соответствии с 5.3.7 и разделом 7.

5.1.6 Конструкция ПР должна обеспечивать удобную установку ограничителей диапазона перемещения ПР по основным осям.

Способ ограничения диапазона перемещения ПР должен удовлетворять одному из следующих условий:

- механические упоры должны останавливать ПР в любом заданном положении при транспортировании ПР детали номинальной массы на максимальной скорости;

- другие способы ограничения диапазона перемещения (использование системы управления ПР, конечных выключателей по ГОСТ 27487 и пр.) должны применяться только в том случае, если они обеспечивают тот же уровень безопасности, что и механические упоры.

5.1.7 Если для ограждения рабочего пространства ПР используются механические упоры, конечные выключатели или система управления ПР, то они должны соответствовать требованиям 5.1.6. Устройства, ограничивающие диапазон перемещения подвижных элементов ПР, должны надежно крепиться в любом требуемом положении.

5.1.8 Рабочие органы ПР должны отвечать следующим требованиям:

- прекращение подачи питания не должно приводить к отпусканию груза или к возникновению другой опасной ситуации;

- статические и динамические нагрузки, создаваемые совместно грузом и рабочим органом (например схватом), должны быть в пределах грузоподъемности и динамической характеристики ПР.

5.1.9 Если во время работы ПР должны выполняться ручные операции, например, для загрузки или разгрузки деталей, то загрузочные устройства должны быть расположены так, чтобы оператор не мог попасть в рабочее пространство или для этих операций должны быть предусмотрены соответствующие предохранительные устройства.

5.1.10 Электрическое, гидравлическое и другое оборудование, которое может представлять опасность, должно быть закрыто крышками или кожухами, для съема которых должен применяться инструмент.

5.1.11 ПР, массой более 25 кг или имеющие два габаритных размера более 600 мм, должны иметь специальные элементы (например рым-болты, отверстия, резьбовые отверстия под рым-болты и др.) для безопасного внутрицехового транспортирования. Эти элементы должны быть расположены с учетом центра тяжести ПР.

5.1.12 Элементы ПР, предназначенные для его крепления, должны обеспечивать устойчивую работу ПР на всех предусмотренных режимах.

5.1.13 Шумовые характеристики ПР - по ГОСТ 12.1.003.

5.1.14 Уровни вибрации, возникающей на рабочем месте оператора, обслуживающего ПР, - по ГОСТ 12.1.012.

5.2 Требования эргономики

5.2.1 Требования эргономики должны быть учтены для всех операций по ремонту, техническому обслуживанию, управлению и т.п.

При разработке и изготовлении ПР должны учитываться следующие требования:

- для элементов ПР, в которые предполагается вмешательство человека, следует учитывать характеристики человека (рост, позу, силу движения) по ГОСТ 12.2.049;

- расположение органов управления ПР должно соответствовать требованиям ГОСТ 12.2.032, ГОСТ 12.2.033 и ГОСТ 23000;

- информация о режиме работы ПР и причинах незапрограммированной остановки должна быть видна на пульте управления ПР;

- обслуживающему персоналу должна быть обеспечена возможность обзора ПР, сопряженного оборудования и пространства за его пределами (по ГОСТ 22269).

5.3 Требования к пультам и органам управления

5.3.1 Пульты и органы управления должны соответствовать ГОСТ 23000 и ГОСТ 27487.

Все органы управления должны иметь обозначения или надписи, объясняющие их назначение. Органы управления должны быть защищены от случайного воздействия обслуживающего персонала.

5.3.2 Средства выбора режимов работы

Органы управления, предназначенные для выбора режима работы ПР, должны обеспечивать безошибочную установку требуемого режима.

Индикаторы системы управления или положение переключателей должны однозначно указывать на выбранный режим работы. Сам выбор различных режимов работы не должен вызывать перемещений ПР или включения других опасных функций.

Прерывание защитного действия предохранительных устройств при переключении режима работы ПР (например на наладку, программирование и проверку правильности программы) должно быть возможным только в том случае, если для такого переключения требуется специальный ключ.

5.3.3 Орган аварийного отключения ПР должен соответствовать ГОСТ 27487.

При срабатывании блокировок, связанных с защитными ограждениями, должны выполняться те же действия, что и при воздействии на органы аварийного отключения.

Органы аварийного отключения должны оснащаться механическими защелками для фиксации их в положении «Выключено». Повторное включение ПР должно быть возможным только после того, как все органы аварийного отключения, которые ранее были задействованы, будут вручную приведены в исходное положение. Возвращение в исходное положение органов аварийного отключения не должно вызывать повторного включения какой-либо части ПР.

Если в результате аварийного отключения ПР или при отключении питания возможно нарушение управляющей программы (сбой), то возобновление работы в автоматическом цикле должно начинаться с исходного положения.

5.3.4 При воздействии на орган аварийного отключения, срабатывании защитных блокировок, отключении питания ПР или связанного с ним оборудования не должны возникать опасные ситуации.

5.3.5 Каждое рабочее место обслуживающего персонала должно иметь легкодоступный орган аварийного отключения. Повторный запуск ПР после аварийного отключения должен производиться обслуживающим персоналом вне огражденного пространства.

5.3.6 На ПР, имеющих несколько пультов, должны быть предусмотрены устройства, допускающие управление ПР одновременно только с одного пульта.

ПР, которые могут управляться на расстоянии (например через систему дистанционного управления), должны иметь устройство переключения на локальное управление, обеспечивающее невозможность управления ПР с удаленных устройств.

5.3.7 Возврат в исходное положение предохранительных устройств

Возврат в исходное положение заблокированного ограждения, дверцы или поля устройства обнаружения не должен служить командой для повторного пуска автоматической работы ПР. Повторный пуск должен выполняться отдельным действием, выполняемым оператором за пределами огражденного пространства. Органы управления повторного пуска ПР должны быть расположены так, чтобы их невозможно было достать из огражденного пространства и чтобы с места их расположения был обеспечен обзор огражденного пространства.

5.3.8 Конструкция переносного пульта управления должна удовлетворять следующим требованиям:

- при разработке переносного пульта управления должны учитываться требования эргономики;

- должна быть обеспечена невозможность включения автоматического режима работы при использовании пульта в огражденном пространстве;

- на переносном пульте управления должен быть орган аварийного отключения;

- переносной пульт управления, предназначенный для включения перемещения ПР обслуживающим персоналом, находящимся в огражденном пространстве, должен быть снабжен устройством(ами) толчкового управления;

- система управления ПР должна быть сконструирована так, чтобы при управлении ПР с пульта все движения ПР осуществлялись только с этого пульта;

- все перемещения ПР, которые выполняются с пульта, должны осуществляться на скорости, не превышающей пониженную скорость. Пониженная скорость должна выбираться в зависимости от грузоподъемности ПР и схемы его расположения, однако пониженная скорость, измеренная на фланце крепления инструмента или зажима, должна быть не более 250 мм/с.

В тех случаях, когда требуется скорость выше, чем пониженная, например для проверки правильности программы, оператор должен включать этот режим, находясь за пределами огражденного пространства. Пока оператор остается в огражденном пространстве, движение ПР должно осуществляться только с помощью устройства толчкового управления.

5.3.9 Разблокирующее устройство, входящее в систему управления ПР, должно иметь только одно положение, разрешающее потенциально опасные движения ПР и другие опасные функции. Перевод разблокирующего устройства в любое другое положение должен прекращать эти движения и функции. Переключение только разблокирующего устройства не должно включать потенциально опасные движения ПР и другие функции.

Разблокирующее устройство должно быть связано с цепями управления и блокировок, имеющими аналогичный уровень безопасности.

Допускается не устанавливать разблокирующее устройство в случаях, когда:

- доступ лиц и обслуживающего персонала в рабочее пространство полностью исключен;

- скорость перемещения рабочих органов ПР ниже допустимой пониженной скорости.

Орган управления разблокирующим устройством допускается устанавливать на переносном пульте управления.

5.4 Требования безопасности для ПР, программируемых проведением руки ПР по точкам траектории вручную

Для ПР, программируемых проведением руки ПР по точкам траектории вручную, необходимо обеспечить обслуживающему персоналу возможность аварийного останова ПР из любого возможного положения. Усилие воздействия на органы управления при программировании должно быть не более 60 Н (6 кг).

5.5 Обеспечение перемещений в аварийных ситуациях

5.5.1 Конструкцией ПР должны быть предусмотрены средства для обеспечения возможности перемещения элементов ПР в аварийных ситуациях, например при отключенном и включенном питании:

а) при отключенном питании:

1) вентили для сброса давления в гидро- и пневмосистемах,

2) средства ручного отключения механических тормозов при обеспечении равновесия расторможенных элементов конструкции;

б) при включенном питании:

1) средства ручного управления механическими клапанами,

2) средства включения обратных перемещений.

5.6 Электрическое и электронное оборудование

5.6.1 Электрическое и электронное оборудование ПР - по ГОСТ 27487.

5.6.2 Электрические разъемы, неправильное подключение которых может привести к возникновению опасной ситуации, должны быть снабжены ключом или меткой. Электрические разъемы, которые могут стать причиной опасных перемещений ПР при их разъединении или поломке, должны быть соответствующим образом защищены.

5.7 Подключение ПР к источнику питания

5.7.1 Подключение ПР к источнику питания и контуру цехового заземления - по ГОСТ 27487.

5.8 Вводный выключатель

5.8.1 Каждая из систем ПР, имеющая независимое подключение к сети питания, должна иметь вводный выключатель.

Требования к расположению и исполнению вводного выключателя - по ГОСТ 27487.

5.9 Источники питания

5.9.1 Системы управления и приводы ПР должны быть разработаны и изготовлены так, чтобы при восстановлении прерванного питания после внезапного отключения, недопустимых колебаниях напряжения электросети или давления в гидро- и пневмосети исключалась возможность возникновения опасной ситуации.

5.10 Требования безопасности к применяемым в ПР гидроприводам и смазочным системам - по ГОСТ 12.2.040, а пневмоприводам - по ГОСТ 12.3.001.

5.11 Требования безопасности к электрооборудованию ПР - по ГОСТ 12.2.007.0, ГОСТ 12.1.019 и ГОСТ 27487.

5.12 Защитные ограждения и блокировки

5.12.1 Защитные ограждения:

- должны выдерживать возможные рабочие и внешние усилия;

- должны исключать доступ лиц и обслуживающего персонала в огражденное пространство, кроме как через проходы, снабженные блокировками или устройствами обнаружения;

- должны устанавливаться только в одном предусмотренном положении;

- стационарные ограждения должны крепиться таким образом, чтобы для их демонтажа требовался инструмент;

- должны быть без острых краев и выступающих частей;

- не должны создавать других опасных ситуаций;

- должны иметь сигнальную окраску и знаки безопасности по ГОСТ 12.4.026.

5.12.2 Блокировка ограждений

Блокировка ограждений должна допускать включение автоматического цикла работы ПР только при закрытом ограждении. Закрывание ограждения не должно служить командой для возобновления автоматической работы.