Robotiikan tulevaisuus ja turvallisuus NWE 2014 Satelliittiseminaari 4.11.2014 Jyrki Latokartano TTY Kone- ja Tuotantotekniikan laitos Suomen Robotiikkayhdistys ry
Robottiturvallisuus? Kohti ihmisen ja robotin yhteistyötä
Joustavan robottiturvallisuuden rakentaminen vaatii erityisosaamista
Robottiturvallisuuden reseptit
Robottiturvallisuusstandardi SFS-EN ISO 10218 SFS-EN ISO 10218-1 (2011) Robotit ja robotiikkalaitteet. Turvallisuusvaatimukset. Osa 1: Teollisuusrobotit vaatimuksia ja ohjeita teollisuusrobottien luontaisesti turvalliselle suunnittelulle, turvallisuustoimenpiteille ja käyttöä koskeville tiedoille kuvataan robotteihin liittyviä perusvaaroja ja esitetään vaatimuksia näihin vaaroihin liittyvien riskien poistamiseksi tai riittäväksi vähentämiseksi ei käsittele robottia täydellisenä koneena. SFS-EN ISO 10218-2:en (2011) Robotit ja robotiikkalaitteet. Teollisuusrobottien turvallisuusvaatimukset. Osa 2: Robottijärjestelmät ja sovellukset the design, manufacturing, installation, operation, maintenance and decommissioning of the industrial robot system or cell necessary information for the design, manufacturing, installation, operation, maintenance and decommissioning of the industrial robot system or cell
SFS-EN ISO 10218-1 5.10.4 Turvaetäisyys operaattorin ja robotin välillä tulee olla SFS-EN 999 mukainen. Robotin pitää pysähtyä ennen kuin robotti osuu ihmiseen. 5.10.5 Jos robotin turvallisuus perustuu pieneen voimaan, dynaaminen teho 80 W tai staattinen voima 150 N ei saa ylittyä (laipan tai työkalupisteen kohdalla). Leikkaus ja pistovaarat voivat rajoittaa tämän keinon käyttöä. 5.12 Robotin akseleiden liikkeiden rajoittaminen voidaan toteuttaa mekaanisesti. Tällöin mekaniikan tulee kestää maksimi nopeus ja kuorma. Jos käytetään muita keinoja, keinojen tulee olla yhtä turvallisia. 5.12.4 Dynaamiset rajoittimet voivat olla esim. rajakytkimiä valokennoja tms. ja niistä voidaan rakentaa robotin ulkopuolinen järjestelmä, jossa turvaetäisyys riippuu tilanteesta
Tekninen specifikaatio ISO/TS 15066 Safety of collaborative robots Ihmisen ja robotin yhteystyöalueen suunnittelu Yhteistyön turvallisuudenmäärittely Yhteistyötyypit ja -menetelmät Vaihtaminen automaattiajon ja yhteistyön välillä Ei vielä standardia
Ihmisen ja robotin yhteistyö, turvajärjestelmien evoluutio Erotettu turvajärjestelmä Ei yhteistyötä Turvaohjaimet Rajoitettu yhteistyö Vaarattomat robotit Täydellinen yhteistyö www.eu-robotics.net/cms/upload/.../industrial_hrc_-_erf2014.pdf
Robotti häkkiin kaikki kunnossa?
Ihmisen ja robotin yhteistyö, turvajärjestelmien evoluutio Erotettu turvajärjestelmä Ei yhteistyötä Turvaohjaimet Rajoitettu yhteistyö Vaarattomat robotit Täydellinen yhteistyö www.eu-robotics.net/cms/upload/.../industrial_hrc_-_erf2014.pdf
Ihminen-robotti yhteistyön mahdollisuuksia Mukautuva turvallisuus - joustavampi järjestelmä Yksinkertaisempi anturijärjestelmä Älykkäämpi tuotantosolu Vähemmän tuotantokatkoksia Edullisemmat yksikkökustannukset Ihminen-robotti yhteistyö vaatii aina riskianalyysin, jossa otetaan huomioon koko robottijärjestelmä (sovellus, turvaalueet, tarttuja/työkalu, robotti)!
Robotin turvapysäytys Robotti kannattelee kiinnitintä/tuotetta manuaalisen vaiheen aikana Robotti automaattiajossa Ei tarvetta resetoinnille / uudelleenkäynnistykselle kun vaara on poistunut Nopeuttaa tuotantosyklejä
Robotin ohjelmoidut turvarajat Sallii robotin liikkumisen vain tietyllä alueella ja/tai tietyssä asennossa Robotin käyttö joustavana voima-apuna Helpottaa prosessiturvallisuuden varmistamista
Ihminen-robotti yhteistyö Älykäs Joustava Tehokas Voimakas Väsymätön
Ihminen-robotti yhteistyö kaarihitsaussolussa Robottihitsaukseen kelpaava osavalmistus taloudellisesti kannattamatonta Yksinkertainen tuoteperhe, useita eri kokoja Läpimenoaika n. 1h Kaariaika n. 5min Lisätehokkuutta ihmisen ja robotin yhteistyöllä
Ihmisen ja robotin yhteistyö, turvajärjestelmien evoluutio Erotettu turvajärjestelmä Ei yhteistyötä Turvaohjaimet Rajoitettu yhteistyö Vaarattomat robotit Täydellinen yhteistyö www.eu-robotics.net/cms/upload/.../industrial_hrc_-_erf2014.pdf
Haasteet ihmisen ja robotin täydellisessä yhteistyössä Vapaa törmäys Riippuu nopeudesta, massasta ja muodosta Törmäyksen tunnistuksen täytyy toimia luotettavasti ja nopeasti ennen vakavaa vahinkoa Puristus Ei korkeita nopeuksia Suurin voima oltava määriteltävissä parametrein eikä saa ylittyä
Kaksikätiset robotit Pääasiassa ihminen-robotti yhteistyöhön suunniteltu (teollisuus)robotti Kokoonpanosovelluksiin Ihmisen kaltainen koko/rakenne sisäänrakennettu turvallisuus
Ihminen-robotti yhteistyö kokoonpanossa
Kiitos! Jyrki Latokartano jyrki.latokartano@tut.fi
Suomen Robotiikkayhdistys ry on (teollisuus)robotiikasta kiinnostuneiden yhdistys Yksityinen yleishyödyllinen yhteisö SRY, perustettu 1983, käynnissä 31. toimintavuosi Hieman alle 400 jäsentä Robotiikan edistämiseksi yhdistys järjestää koulutustilaisuuksia ja -matkoja ylläpitää teollisuurobottitilastoja tekee julkaisuja, tekee yhteistyötä muiden maailmalla toimivien yhdistysten kanssa. Jäsenmaksu 2014 Henkilöjäsenyys 60e/vuosi Yritysjäsenyys 250 e/vuosi Opiskelijajäsenyys 10/vuosi http://www.roboyhd.fi/