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

Bezpieczeństwo i zabezpieczanie toru ruchu dla robotów mobilnych i pojazdów AGV

Bezpieczeństwo pracy stanowi kluczowy obszar zastosowań, szczególnie w przypadku robotów mobilnych oraz zautomatyzowanych systemów transportowych, ze względu na ich autonomiczny ruch. Dotyczy to zarówno obszaru bezpośrednio otaczającego pojazd, jak i stref transferu oraz interakcji. Kluczowe znaczenie ma tutaj możliwość elastycznego dostosowywania stref bezpieczeństwa do zmieniających się warunków eksploatacyjnych i środowiskowych.

Ponieważ ludzie mogą wkroczyć na trasę w dowolnym miejscu, na całej długości trasy muszą być spełnione wysokie wymagania bezpieczeństwa. Niezawodne zabezpieczenie obszaru dla robotów mobilnych często osiąga się za pomocą laserowych skanerów bezpieczeństwa. Umożliwiają one monitorowanie otoczenia pojazdu zgodnie z normami, przyczyniając się w ten sposób w znacznym stopniu do zapewnienia bezpieczeństwa pracy robotów mobilnych.


Bezpieczeństwo osób i bezpieczeństwo na trasie

Wraz z postępującą automatyzacją procesów przemysłowych coraz większego znaczenia nabiera zapewnienie bezpieczeństwa pracy oraz ochrona osób. Podstawą projektowania bezpiecznych maszyn i systemów jest systematyczna ocena ryzyka, w ramach której identyfikuje się i ocenia potencjalne zagrożenia. W procesie tym należy uwzględnić liczne normy i przepisy. Norma EN ISO 13855 ma szczególne znaczenie przy obliczaniu wymaganej bezpiecznej odległości, ponieważ określa ona rozmieszczenie urządzeń ochronnych w odniesieniu do prędkości zbliżania się osób.


Szczegółowe zastosowania czujników

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

1. Zabezpieczenie toru jazdy i nawigacja

Wymaganie:

W przypadku zastosowania zasad nawigacji naturalnej czujniki bezpieczeństwa powinny zapewniać dane pomiarowe do oprogramowania nawigacyjnego, aby określić środowisko, jednocześnie zabezpieczając drogę transportową w zmiennych warunkach.

Rozwiązanie:

Laserowy skaner bezpieczeństwa RSL 200 / RSL 400 łączy technologię bezpieczeństwa i precyzyjne wartości pomiarowe (nawigacja) w jednym urządzeniu. Urządzenie zapewnia do 100 konfigurowalnych i przełączalnych par pól. Dane pomiarowe mają wysoką rozdzielczość kątową 0,1° lub 0,2° co pozwala na tworzenie bardzo dokładnych map otoczenia dla pojazdów autonomicznych. Alternatywnie wystarczyłoby urządzenie przeznaczone wyłącznie do nawigacji.

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

2. Ochrona obszaru stacji przeładunkowej

Wymaganie:

Zabezpieczenie strefy niebezpiecznej robota i strefy roboczej stacji przeładunkowej przed dostępem osób w trakcie trwania całego procesu. Zachowana powinna być przy tym możliwość automatycznego wjazdu i wyjazdu wózka do/ze strefy roboczej.

Rozwiązanie:

W ramach rozwiązania kwestii bezpieczeństwa cały obszar stacji przeładunkowej jest zabezpieczony za pomocą laserowych skanerów bezpieczeństwa RSL. Jego pola ochronne wykrywają wstęp i obecność osób. Przy przejeździe pojazdu AGV jego kontur jest dynamicznie wykrywany i wyłączany z pola ochronnego. Dzięki temu pojazd AGV może automatycznie wjechać do stacji, przekazać materiał na pozycji parkowania, a następnie ponownie opuścić stację. Oznacza to, że stacja pozostaje przez cały czas maksymalnie bezpieczna.

> Więcej informacji na temat rozwiązań w dziedzinie bezpieczeństwa

Kompakte Sicherheitssteuerung MSI zur Integration und Auswertung sicherheitsrelevanter Daten des Fahrzeugs

3. Funkcje bezpieczeństwa w pojeździe

Wymaganie:

Sterownik bezpieczeństwa służy do rejestrowania i monitorowania parametrów związanych z bezpieczeństwem, takich jak prędkość, kąt skrętu oraz inne dane dotyczące stanu jazdy, aby zapewnić funkcjonalne bezpieczeństwo pojazdu AGV/AMR oraz jego eksploatację w sposób bezpieczny dla personelu.

Rozwiązanie:

Kompaktowy i modułowo rozszerzalny sterownik bezpieczeństwa MSI 400 umożliwia intuicyjne programowanie funkcji związanych z bezpieczeństwem bez konieczności posiadania licencji, wraz z integracją wielu czujników bezpieczeństwa. Dzięki temu rozwiązanie to jest szczególnie odpowiednie do zastosowania w robotach mobilnych oraz pojazdach AGV.


Jetzt Kontakt aufnehmen

Masz pytania dotyczące swojego zastosowania?

Nasz zespół ekspertów pomoże Ci w wyborze rozwiązania dostosowanego do Twoich konkretnych wymagań. Skorzystaj z możliwości osobistej konsultacji i poproś o kontakt zwrotny już teraz.


Często zadawane pytania dotyczące bezpieczeństwa i robotów mobilnych

Aby zapobiegać kolizjom, stosuje się czujniki odległości rozmieszczone w kierunku jazdy, które wykrywają zbliżające się przeszkody i – w przypadku, gdy odległość spadnie poniżej określonego progu bezpieczeństwa – uruchamiają sygnał powodujący kontrolowane zatrzymanie pojazdu AGV. Przy bardzo niskich prędkościach jazdy bezpieczeństwo można dodatkowo zapewnić za pomocą styków zderzakowych, które w razie kolizji natychmiast zatrzymują robota.

Rodzaj ruchu oraz środowisko pracy robota są decydującymi czynnikami przy wyborze odpowiednich środków bezpieczeństwa. Ruchy liniowe można na przykład zabezpieczyć za pomocą osłon, takich jak ogrodzenia ochronne, lub bezdotykowych urządzeń ochronnych (np. kurtyn świetlnych). Z kolei swobodnie poruszające się autonomiczne roboty mobilne (AMR) muszą być wyposażone w czujniki do monitorowania otoczenia. W tym celu stosuje się w szczególności pomiarowe urządzenia zabezpieczające, takie jak laserowe skanery bezpieczeństwa; wykrywają one przeszkody i osoby na drodze robota oraz zapewniają bezpieczną reakcję robota.

Aby zapobiegać kolizjom, pojazd AGV jest wyposażony w czujniki pomiarowe ustawione wzdłuż kierunku jazdy. Czujniki te wykrywają przeszkody w obszarze ruchu i uruchamiają automatyczne hamowanie w momencie zbliżania się do przeszkody. Przy bardzo niskich prędkościach jazdy ochronę mogą alternatywnie lub dodatkowo zapewnić styki zderzakowe, które w przypadku fizycznego kontaktu powodują natychmiastowe wyłączenie robota.

Aby zapewnić bezpieczną nawigację i unikanie kolizji, otoczenie w pobliżu pojazdu AMR, AGV lub systemu AGV – a przynajmniej obszar w kierunku jazdy – jest stale monitorowane za pomocą czujników pomiarowych. Pozwala to na wykrywanie zarówno przeszkód, jak i osób w obszarze ruchu.

Aby zminimalizować niepotrzebne przestoje, definiuje się programowe pola bezpieczeństwa lub strefy wykrywania, a wszelkie obiekty wykryte w tych obszarach są oceniane pod kątem ich znaczenia dla pracy urządzenia. System zazwyczaj reaguje w kilku etapach, w zależności od odległości, na jakiej wykryto przeszkodę: W pierwszym etapie prędkość jazdy zostaje zmniejszona i emitowany jest sygnał ostrzegawczy. Jeśli odległość spadnie poniżej krytycznego progu bezpieczeństwa, w ramach drugiego etapu pojazd zostaje automatycznie zatrzymany.