机器人系统安全防护方案：物理屏障与智能传感器守护工人

安全设备是任何机器人系统或工作单元必不可少部分，确保机器人运动时工人保护。市场上有多种安全选项保障工人安全——物理屏障如围栏、弧光罩、分隔板，以及隐形屏障如光幕、区域扫描仪。

围栏、弧光罩和分隔板

这些是最常见安全选项。围栏提供物理屏障封闭机器人周围区域，让人员看到工作单元设定周界。围栏高数英尺，设计取决于应用和需防护区域大小。

围栏可加装帘幕防止碎屑抛出工作单元周界。部分帘幕防碎屑，部分防弧光。电弧焊过程中强光长时间观察可致眼部刺激或视网膜损伤。焊接帘像墨镜保护眼睛。弧光帘如Wilson Spectra帘有黄橙灰棕色调，通常固定在工作单元围栏三侧。此安全选项吸收、过滤、散射电弧光，减少眩光，改善焊接车间所有人工作环境。

弧光罩半透明不同，金属分隔板以不同方式保护工人眼睛免受弧光冲击。当180度分度台固定在系统内，中央有高垂直金属分隔板，阻挡机器人操作视线。这不仅保护眼睛免弧光，也防焊飞溅。

光幕和区域扫描仪

围栏通常三面，一面开口供上下料。此区域需不同机器人安全选项，如光幕或区域扫描仪。

光幕有相对排列的发射器和接收器。对准功能后，发送不可见光束跨越区域，给机器人运行许可信号。若区域被入侵，光幕发信号停机。因机器人与光幕间围栏电路中断。围栏电路中断时，仍可用示教器移动机器人。

SICK生产RobotWorx多工作单元和机器人系统使用的多种光幕。据SICK，安全光幕是保护机器人系统入口的经济有效方式。尺寸从紧凑到坚固，有不同抗性变体。

区域扫描仪类似光幕。但非单一特定区域发射器到接收器传光，区域扫描仪是可扫描整个区域的小型设备。SICK也生产区域扫描仪，可编程，允许企业高性能适配多种应用。因可编程，区域扫描仪比光幕通用性更高，可更精确静音区域(如上下料区)，使特定系统或工作单元上下料更容易。

急停(E-Stop)

急停用于紧急情况。机器人工作单元或系统周围通常有一个或多个急停按钮，按下即刻停止机器人运动。与围栏电路不同，急停电路中断时，机器人完全无法移动，即使用示教器。

无论什么打破机器人系统急停或围栏电路，安全复位灯会亮起。通常位于操作站。纠正安全情况后，操作员按安全复位键再按启动恢复运行。若安全情况未纠正，复位无效，系统不工作直至情况纠正。

上述安全设备按OSHA机器人指令要求。OSHA指令STD 1-12-002规定：须提供一种或多种安全方法(屏障防护或电子安全装置)保护操作员和员工免受飞屑、火花、旋转部件等操作危害。虽是通用机械法规，但OSHA等组织有直接针对机器人的其他法规。

2012年机器人工业协会(RIA)完全重评重写工业机器人安全标准实践。一项变更是机器人功能安全指南。基本上，依据RIA R15.06:2012，公司必须对集成系统和工作单元执行风险评估，确保配备功能安全设计降低用户风险。可包含上述一种或多种产品。

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