Особливості безпеки автоматизованих ліній і робото - технічних комплексів

При експлуатації РТК можлива дія на обслуговуючий персонал різних потенційних небезпек і шкідливостей. Джерелами їх можуть бути як безпосередньо ПР (промислові роботи), так елементи основного і допоміжного устаткування.

ПР відрізняються тим, що при їх роботі потенційно небезпечною може бути зона, куди переміщується робочий орган. Розмір і конфігурація небезпечної зони істотно залежать від планування РТК.

З точки зору забезпечення безпеки обслуговуючого персоналу розрізняють три типи планувань:

1 Комплекси, в яких виключена можливість появи оператора в межах робочої зони ПР при його автоматичній роботі. Як правило, це комплекси з круговою огорожею, при розкритті дверей якої посилається командний сигнал на зупинку ПР.

2 Комплекси з поєднанням робочої зони оператора і небезпечної зони ПР. У цьому випадку застосовуються спеціальні заходи захисту обслуговуючого персоналу. У ПР, які працюють за жорсткою програмою, поява людини в небезпечній зоні повинна викликати автоматичне блокування роботи. При використанні ПР з гнучким (адаптивним) управлінням (кінематичні параметри руху задаються в узагальненому вигляді і уточнюються лише в процесі роботи в результаті обробки інформації, що надходить) зупинка робота повинна проводитися тільки на тій ділянці, де знаходиться оператор.

3 Комплекси з розділенням робочої зони (робітник уздовж фронтів верстатів, а ПР з тилу). Поява людини в робочій зоні ПР повинна викликати автоматичне відключення робота.

Небезпека роботи на ПР обумовлена тим, що ПР - автоматичні машини. Іноді вони можуть виходити з ладу і створювати небезпечні ситуації. Крім того:

· при програмуванні і навчанні оператору часто необхідно знаходитися в робочій зоні ПР;

· неминучість виконання ручних операцій: зміна інструмента, прибирання відходів і т.п. (профілактика, ремонт);

· велика різноманітність моделей ПР;

· низька підготовленість операторів.

Небезпечна дія ПР на працюючого можлива на таких стадіях роботи:

1 Переміщення і монтаж ПР. Високе розміщення центра ваги робота може призвести до перекидання його - необхідне надійне кріплення.

2 Складання і підготовка до роботи іноді вимагає виконання монтажних роботи на значній висоті.

3 Програмування (навчання) - вимагає присутності людини в небезпечній зоні.

4 Випробування (дослідження) програми - коректування помилок програм здійснюється в спеціальному режимі із зменшеною швидкістю, як правило, без навантаження (наприклад, при електрозварюванні за відсутності струму). Часто потрібне перебування оператора в небезпечній зоні.

5 Пусконалагоджувальні роботи - кількісна перевірка і налагодження параметрів технологічного процесу в робочому режимі. Оператор періодично з'являється в робочій зоні.

6 Автоматична реалізація програми.

Оператор може здійснювати завантаження і розвантаження деталей в тару і накопичувачі, замінювати інструмент, проводити профілактику, контролювати якість продукції. Зупинення робота при реалізації програми може ввести оператора в оману. Вона може виявитися лише тимчасовим перериванням, очікуванням в процесі роботи, а не виконанням команди "Стоп!".

Для безпечної експлуатації ПР велике значення має їх надійність ПР.

Найхарактернішими випадками відмови ПР, які впливають на безпеку експлуатації, можуть бути:

- під час навчання здійснив незапрограмовані дії;

- при відключенні гідростанції може бути раптовий стрибок маніпулятора, після закінчення робочого циклу;

- раптові переміщення маніпуляторів при подачі енергії;

- помилки в програмі;

- помилки у реалізації програми через кліматичні чинники (теплота, вогкість);

- збої через перевантаження;

- поломки елементів конструкцій.

При роботі з РТК можлива дія на обслуговуючий персонал таких потенційних небезпек і шкідливостей відповідно до ГОСТ 12.0.003-74.

1 Небезпека отримання механічних травм - можливе травмування деталлю, що випала з захватів через поломку, перевищення вантажопідйомності і допустимих параметрів деталей, недостатнього зусилля закріплення;

- можливе травмування рухомими частинами ПР при знаходженні оператора в небезпечній зоні.

Ця небезпека збільшується при низькій надійності управління і відсутності контролю за операціями, які виконує робот. 

2 Небезпека ураження електричним струмом, особливо для машин, які мають електропривод та для зварювальних і складальних роботів.

3 Небезпека травмування робочим тілом або шлангом, що від'єднався при розгерметизації гідравлічних або пневматичних систем.

4 Небезпека виникнення пожеж або вибухів при роботі в агресивному, вибухонебезпечному середовищі або поблизу легкозаймистих речовин. Загоряння може відбутися в результаті тертя або виникнення іскри при короткому замиканні або при накопиченні зарядів статичної електрики.

5 Небезпека отримання термічних опіків при роботах, пов'язаних з литвом, куванням, термообробкою і т.п.

6 Небезпека дії підвищеного рівня шуму і вібрації при механічних рухах ПР.

На підставі проведеного аналізу можуть бути розроблені заходи щодо забезпечення безпеки РТК що складаються з:

- загальних питань безпеки РТК;

- вимог до ПР;

- організації РТК, умови експлуатації ПР і РТК.

Загальні питання безпеки повинні враховувати наявність великої зони пересування робочих органів:

- одночасного руху по декількох координатах;

- високі швидкості переміщення виконавчих пристроїв;

- органічний взаємозв'язок з роботою технологічного устаткування.

 

 Основними вимогами до конструкції ПР з точки зору охорони праці є:

- захватний пристрій повинен утримувати об'єкт маніпулювання при раптовому відключенні живлення, якщо випадання об'єкта може привести до небезпечних або шкідливих наслідків;

- зниження швидкості переміщення ПР до 0,3м/с під час навчання або наладки.

Рекомендується передбачити в ЧПУ ПР можливість передачі на пульт навчання інформації про режими роботи, спрацьовування блокувальних пристроїв ПР і устаткування комплексу, про поточний номер кадру програми і про виконання рухових і технологічних команд.

Застосовані в ПР привідні пристрої, системи змащення й інші елементи повинні відповідати ГОСТ 12.2.040-88, ГОСТ 12.3.002-75, ГОСТ 12.2.007-75, ГОСТ 12.1.015-79.

Електроустаткування повинне бути оснащене пусковою апаратурою, яка незалежно від положення органів управління виключає мимовільне включення устаткування при відновленні раптово зниклої напруги.

При спрацьовуванні пристроїв блокування управління повинне переводитися автоматично на ручний режим роботи.

Крім того, повинен бути забезпечений режим аварійної зупинки, який призводить до припинення рухів робота незалежно від режиму його роботи і виконуваних дій. Органи аварійної зупинки повинні бути розташовані в легкодоступному місці, мати чіткі покажчики і пояснювальні написи.

Вимоги до організації РТК:

- раціональне планування, що виключає, можливість одночасного знаходження людини і механізмів ПР в одному і тому самому місці робочого простору;

- забезпечення вільного, зручного і безпечного доступу персоналу до ПР і його органів управління і аварійного відключення.

Бажано органи управління і аварійних блокувань розміщувати на загальному пульті управління і дублювати уздовж фронту устаткування по трасі можливих переміщень обслуговуючого персоналу.

Відстані огорожі РТК від меж небезпечної зони повинне бути не менше 0,8 м.

У разі використання паралельно двох пультів необхідно передбачати пристрої блокування, які б виключали можливість паралельного управління одним і тим самим устаткуванням від різних пультів.