Ochrana před robotem

 

upravil Ing. Josef Košťál, redakce Elektro     

 

 

Popisovaná robotizovaná buňka (obr. 1) obsluhuje výrobní linku na zhotovování speciálních kovových dílů, které jsou vkládány do obalů a pak odkládány na paletu. Tento stroj představuje nakládací stanici, která sestává z dopravního pásu a dvou skládacích a paletovacích jednotek. Každá z těchto jednotek je složena ze dvou otočných stolů, kterým jsou přiřazeny vždy dvě palety. U tohoto zařízení je vyžadován bezpečný přístup k nakládací zóně, která je chráněna protiúrazovými fotobuňkami, aby bylo možné plně naložené palety odebírat, zatímco robot bude nakládat zcela bez omezení druhou paletu umístěnou v nebezpečné zóně.

 

Tuto problematiku lze elegantně vyřešit bezdotykovými bezpečnostními senzory s výrobkovým označením Eden (obr. 2). Díky velké spínací vzdálenosti (až 15 mm) umožňují tyto senzory umístění na pohyblivých ochranných zařízeních bez obav z ohnutí ochranných prvků či nepřesností v poloze upevnění senzoru. V okamžiku, kdy senzor Eden vyšle souhlasný signál (nachází-li se stůl ve správné poloze), dojde k aktivaci fotobuňky (muting). Nyní může obsluha zcela bezpečně vstoupit do nakládací zóny a odebrat plně naložené palety, aniž by musel řidič vysokozdvižného vozíku sestoupit a obnovit funkci muting.

 

Další problémovou úlohou je vstup obsluhy do nebezpečné zóny z důvodu zadání konečného nastavení obslužných tras robota do počítače. Díky programovatelnému automatu (PLC – Programmable Logic Controller) lze kontrolovat souhlasové tlačítko, které je umístěno na operátorském stanovišti robota, a umožnit tak přístup do nebezpečné zóny. Přitom je kontrolováno odblokování elektrických přídržných ústrojí, která jsou umístěna na obou přístupových dveřích. Jejich otevření je řízeno odděleně a na sobě zcela nezávisle.

 

Bezpečnostní spínače s jištěním obvyklé konstrukce jsou kompatibilně přebudovány pomocí adaptérů Tina 2A (obr. 3) na dynamicky kódované bezpečnostní signály elektronického monitorovacího systému Vital. Přitom se používá jeden modul Vital nebo jeden dílčí vstup bezpečnostního programovatelného automatu Pluto. Přes použité sériové zapojení rozpínacích kontaktů zůstává bezpečnostní kategorie 4 zachována.

 

Na základě rizikovosti obslužné zóny robota byla dodatečně řešena nutnost vytvoření přednastavovací jednotky v nebezpečné zóně, a to v pásmu necitlivosti s ohledem na resetovací tlačítka, která jsou umístěna v blízkosti přístupových dveří. Toto opatření slouží k zamezení jednak pobytu osob v místě, které nelze od příslušných dveří sledovat, jednak k prevenci vzniku závažných úrazů. Také zde je bezpečnost všech procesů řízena a sledována funkčním blokem nadřazeného programovatelného automatu Pluto.

 

 

Pomocí adaptérů Tina lze snadno přeměnit spínací stavy mechanických výstupních kontaktů přístrojů s protiúrazovou ochranou na dynamické signály a poté je vyhodnotit v bezpečnostním modulu Vital nebo v bezpečnostním programovatelném automatu Pluto. Tímto způsobem lze zapojovat mezi sebou do série libovolné spínače, povelové vysílače nebo polovodičové výstupy (obr. 2) a spojovat je do bezpečnostního obvodu.

 

Elektronický bezpečnostní modul Vital je srdcem nové koncepce, jež umožňuje instalaci mnoha různých protiúrazových přístrojů zapojených do stejného bezpečnostního obvodu, a to při zachování bezpečnostní kategorii 4 podle evropské normy EN 954-1 (Bezpečnost strojních zařízení – Bezpečnostní části řídicích systémů – Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci).

 

Vital, modul široký pouhých 22,5 mm, dynamicky řídí připojené protiúrazové přístroje. Je vybaven funkcí automatického nebo ručního resetování (vrácení do původní polohy), kontrolou připojených stykačů, zdvojenými bezpečnostními výstupy spínacích kontaktů a informačním výstupem pro zobrazení nastavení do původní polohy a pro předávání stavových informací programovatelnému automatu. Tyto moduly mají indikátor LED pro připojení napětí, přítomnost dynamických signálů a výchozí stav. Odnímatelné svorkovnice usnadňují hledání závad a výměnu modulů. Vital lze použít pro dynamické řízení až třiceti přístrojů. Spínací schopnost obou výstupů je 6 A/250 V AC.

 

Snadné a flexibilní je rovněž programování bezpečnostního programovatelného automatu Pluto. Díky snížení počtu vstupů a výstupů napojením bezpečnostního modulu Vital lze realizovat veškeré řízení pouze jedním programovatelným automatem (obr. 4), který má navíc velmi malé nároky na prostor v rozváděči (45 × 84 mm). Malými technickými změnami je tak možné realizovat rozličné projekty a aplikace a ještě přitom značně snížit náklady nejen v projektové a prováděcí fázi, ale i při řízení skladového hospodářství a správě náhradních dílů.