Mobiler Roboter AGV in Produktionsumgebung mit Werkstückträger und Sensoren zur Detektion und Navigation

移動式ロボットとAGVの安全および搬送経路の防護

移動式ロボット自律走行型無人搬送車は自律的に移動するため、作業安全が特に重要です。車両のすぐ周囲だけでなく、受け渡し区域や人・設備との相互作用が生じる区域も対象です。ここでは、運転条件や環境条件の変化に合わせて安全ゾーンを柔軟に調整できることが極めて重要です。

人は経路上のどこからでも横切る可能性があるため、走行経路全体で高い安全要件を満たす必要があります。移動式ロボットの区域を確実に防護するには、多くの場合、セーフティレーザースキャナを使用します。セーフティレーザースキャナは車両周囲を規格に従って監視でき、移動式ロボットの作業安全確保に大きく貢献します。


人の安全と走行経路の安全

産業工程の自動化が進むほど、作業安全と人の保護が重要になります。安全な機械やシステムを設計する基礎となるのは、潜在的な危険を特定・評価する体系的なリスクアセスメントです。この工程では、数多くの規格と規則を考慮する必要があります。必要な安全距離の計算ではEN ISO 13855が特に重要です。この規格は、人が接近する速度を考慮した保護装置の配置を定めています。


センサの用途を詳しく見る

Sicherheitslaserscanner RSL  mit Navigation auf Fahrerlosem Transportfahrzeug im Lager mit Sensoren zur Fahrwe

1.搬送経路の安全確保とナビゲーション

要件:

ナチュラルナビゲーション方式では、セーフティセンサはさまざまな走行状況で搬送経路の安全を確保するとともに、周囲環境を認識するための測定データをナビゲーションソフトウェアへ提供する必要があります。

ソリューション:

RSL 200 / RSL 400セーフティレーザースキャナは、安全技術と高品質な測定値出力(ナビゲーション)を1台に統合しています。設定して切り替えられるフィールドペアを最大100組備えています。測定データの角度分解能は0.1°または0.2°と高く、自律走行車両が周囲環境の地図を高精度に作成できます。別の方法として、ナビゲーション専用機器を使用することもできます。

Sicherheitsloesung einer Uebergabestation von FTS auf stationaeren Roboter mit dynamischer Schutzfeldanpassung bei Durchfahrt mit Sicherheitslaserscanner RSL

2.移載ステーションの防護

要件:

工程の全期間を通じて、ロボットの危険区域と移載ステーションの作業範囲へ人が立ち入らないよう防護する必要があります。車両は作業範囲へ完全自動で進入し、退出できなければなりません。

ソリューション:

安全対策として、移載ステーション全体をRSLセーフティレーザースキャナで防護します。保護フィールドが人の進入と存在を検出します。AGVが通過するときは、その輪郭を動的に検出し、保護フィールドの評価対象から除外します。これによりAGVはステーションへ自動で進入し、停止位置で材料を受け渡した後、再び退出できます。このため、ステーションは常に可能な限り安全な状態に保たれます。

> セーフティソリューションの詳細

Kompakte Sicherheitssteuerung MSI zur Integration und Auswertung sicherheitsrelevanter Daten des Fahrzeugs

3.車両の安全機能

要件:

AGV / AMRの機能安全と人に対する安全な運転を確保するため、セーフティコントローラで速度、操舵角、その他の走行状態などの安全関連パラメータを取得・監視します。

ソリューション:

小型でモジュール拡張可能なセーフティコントローラMSI 400は、複数のセーフティセンサを統合し、安全関連機能をライセンス不要で直感的にプログラムできます。そのため、移動式ロボットやAGVに特に適しています。


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移動式ロボットの安全に関するよくある質問

衝突を防ぐため、進行方向に向けた距離センサで接近する障害物を検出します。距離が所定の安全限界を下回ると信号を出し、AGVを制御しながら停止させます。走行速度が非常に遅い場合は、衝突時にロボットを直ちに停止させるバンパスイッチを追加し、さらに安全性を高めることができます。

適切な安全対策を選ぶうえでは、動作方式とロボットの運転環境が重要な判断要素になります。たとえば直線運動は、安全柵などのガード、またはライトカーテンなどの非接触式保護装置で防護することができます。一方、自由に移動する自律移動ロボット(AMR)には、区域監視用のセンサを搭載する必要があります。特にセーフティレーザースキャナなどの測定型保護装置を使用し、ロボットの経路上にいる人や障害物を検出して、安全に応答させます。

衝突を防ぐため、AGVには進行方向に向けた測定センサを搭載します。このセンサが走行エリア内の障害物を検出し、障害物に近づくと自動的にブレーキを作動させます。走行速度が非常に遅い場合は、物理的に接触するとロボットを直ちに停止させるバンパスイッチを、代替または追加の保護手段として使用することができます。

安全なナビゲーションと衝突回避のため、AMR、AGV、またはAGVシステムの周囲、少なくとも進行方向の範囲を、測定センサで常時監視します。これにより、走行エリア内の障害物と人の両方を検出することができます。

不要な停止時間を減らすため、ソフトウェアで安全フィールドまたは検出ゾーンを設定し、その範囲で検出した物体が運転に影響するかを評価します。通常、システムは検出距離に応じて段階的に応答します。第1段階では走行速度を落とし、警告信号を出します。距離が危険な安全限界を下回ると、第2段階として車両を自動停止させます。