工业机器人安全教程课件

工业机器人安全教程课件第一章工业机器人基础概述什么是工业机器人？核心定义技术特征应用领域可编程、多功能的机械装置，能够自动执行具备多自由度机械臂，配备先进的控制系统广泛应用于制造业、汽车工业、电子制造、搬运、装配、焊接、喷涂等各种复杂任务和传感器，实现精确的位置控制和路径规划食品加工、医药生产等多个重要行业工业机器人发展简史全球发展市场前景ABB机器人拥有40余年的丰富历史，是工业自动化领域的开拓者自根据国际机器人联合会（IFR）预测，2024年全球工业机器人装机量预2005年起在上海建立制造基地并设立研发中心，标志着机器人技术本土计将达到60万台，同比增长约15%化的重要里程碑截至目前，ABB全球装机量已超过20万台，遍布各个工业领域现代工业机器人工作现场第二章工业机器人安全风险解析机器人安全事故类型12碰撞事故挤压伤害机器人因程序异常或传感器失效导致的意外动作，与操作人员或设备人体部位被机械臂、夹具或其他运动部件夹击或压迫，这类事故往往发生碰撞，造成人身伤害或设备损坏发生在维护或调试过程中34电气危险系统故障高压电击、短路引发的火灾风险，以及电气设备漏电对操作人员造成的安全威胁典型安全隐患案例案例一程序故障事故案例二违规操作事故2019年某知名汽车制造厂，一台焊接机器人因程序逻辑错误突然某电子制造企业维护人员在未断电情况下进入机器人工作区域进行改变运动轨迹，撞击正在检查焊点质量的操作员，导致该员工右臂紧急维修，意外触碰到带电线路，造成严重电击伤害骨折，停工治疗3个月事故原因违反锁定挂牌（LOTO）安全程序，安全培训不到位事故原因程序更新后未进行充分的安全测试，缺乏有效的人员检测系统机器人作业区安全警示标识标准化的安全警示标识是保障作业安全的第一道防线清晰、醒目的标识能够有效提醒操作人员潜在的危险区域和必要的防护措施，是构建安全作业环境的重要组成部分第三章工业机器人安全标准与法规国际标准化组织和各国政府制定的安全标准，为机器人设计、生产和使用提供了科学的安全指导框架遵循这些标准是确保机器人安全运行的基本要求主要国际安全标准ISO10218-1/2ANSI/RIA R

15.06-2012ANSI/RIA R

15.08-1-2020国际标准化组织制定的工业机器人设计与使美国国家标准协会发布的机器人安全标准，专门针对移动机器人（AGV/AMR）制定的用安全要求，涵盖机器人本体设计、集成系详细规定了工业机器人系统的安全设计、安安全指南，规范了移动机器人在动态环境中统安全和操作安全等全方位要求装、操作和维护要求的安全导航和人机交互要求标准核心内容风险评估与管理建立系统性的风险识别、评估和控制方法，包括危险源分析、风险等级划分和控制措施制定安全防护装置要求规定各类安全防护设备的技术规范、安装要求和性能标准，确保防护系统的可靠性和有效性操作与维护安全规范制定标准化的操作流程、维护程序和应急响应措施，规范人员行为，降低操作风险这些核心内容构成了机器人安全管理的完整体系，为企业建立安全管理制度提供了科学依据认证与合规性CE认证要求CE欧盟市场销售的工业机器人必须符合CE安全标志要求，这是产品进入欧盟市场的强制性准入条件CE认证不仅确保产品符合健康、安全及环保标准，更代表了国际先进的安全管理理念•机械安全指令2006/42/EC•电磁兼容指令2014/30/EU•低电压指令2014/35/EU合规性管理企业应建立完善的合规性管理体系，定期审查产品符合性，确保持续满足相关法规要求第四章工业机器人安全防护技术现代安全防护技术采用多层次防护策略，结合物理防护、电子感应和智能控制，构建立体化的安全防护网络，确保人机协作环境的绝对安全物理防护措施安全围栏系统可调防护装置联锁门系统安装符合标准高度和强度的安全围栏、护栏，有使用可调节防护装置适应不同生产需求和工件尺配备电磁联锁的安全门，确保门打开时机器人自效阻止人员无意进入危险区域围栏设计需考虑寸变化，在保证安全的前提下提供必要的灵活性动停止运行，门关闭并确认安全后才能恢复作视觉通透性，便于监控作业状态和可操作性业传感器与检测技术存在感应装置光幕、激光扫描仪、压力垫等先进的存在感应装置能够实时检测人员进入危险区域，立即触发机器人安全停止功能安全光幕形成无形的安全屏障，检测范围可达数十米区域扫描仪3D立体检测，防止从上方进入压力垫地面感应，适用于特定通道碰撞检测系统集成在机械臂关节的扭矩传感器和碰撞传感器，能够检测异常接触力，防止设备损坏和人员伤害紧急停止装置合理布局操作简便紧急停止按钮应布置在操作人员容易接触的位采用大型红色蘑菇头按钮，即使在紧急情况下置，数量充足，确保任何位置都能快速触发也能快速准确地按下，触发安全停止维护保养定期测试定期清洁和维护紧急停止装置，检查线路连建立定期测试制度，确保紧急停止系统功能可接，确保在关键时刻能够发挥作用靠，响应时间符合安全标准要求光幕防护系统示意图安全光幕通过发射和接收红外线束形成无形的保护屏障当有物体或人员进入保护区域时，光束被遮挡，系统立即发出停止信号，确保机器人在

0.5秒内安全停止，为人员安全提供可靠保障第五章机器人操作安全规范规范的操作流程和严格的安全要求是防范事故的关键措施每一位操作人员都应当熟练掌握安全操作规程，形成良好的安全操作习惯教学模式与自动运行模式区别教学模式（手动模式）运行特点机器人以低速运行（通常不超过250mm/s），允许操作员近距离进行编程、调试和参数设置安全措施操作员需手持使能开关，随时可以停止机器人动作必须经过专业培训的人员才能进入该模式应用场景程序开发、轨迹示教、设备调试、故障诊断自动运行模式运行特点机器人按照预设程序以高速运行，执行正常的生产任务，无需人工干预安全措施必须严格执行安全防护措施，人员不得进入安全围栏内，所有安全装置必须正常工作应用场景正常生产作业、批量加工、自动化装配线操作人员安全要求培训认证要求所有机器人操作人员必须经过专业的安全培训课程，通过理论考试和实操考核，获得相应等级的操作证书后方可上岗作业持证上岗制度•基础操作员负责日常监控和简单操作•高级操作员负责程序调试和复杂操作•维护技师负责设备维护和故障处理个人防护装备（）PPE严格按照作业环境要求佩戴个人防护装备，包括安全帽、防护眼镜、防护手套、安全鞋等，确保人身安全进入机器人工作区的安全流程0102执行断电锁定程序多人确认制度按照LOTO（Lockout/Tagout）标准程序，切断机器人主电源，并在电至少需要两名合格人员共同确认断电状态，检查所有安全装置是否处于安源开关处加挂专用锁具和警示标签全位置0304测试验证作业完毕恢复尝试启动机器人验证断电效果，确保机器人无法启动后方可进入工作区域作业完成后，确认工作区域无人员滞留，按规定程序恢复电源供应LOTO程序是保护维护人员生命安全的关键措施，任何情况下都不得省略或简化第六章机器人维护与故障处理安全设备维护是确保机器人安全稳定运行的重要环节维护过程中的安全防护同样不容忽视，需要建立完善的维护安全管理体系维护前的安全准备断电并加锁安全装置检查残余能量释放123严格执行断电锁定程序，在主电源开关全面检查各项安全装置的状态，包括紧释放液压系统压力、气动系统压力和机处加挂个人专用锁具，防止他人误启动急停止按钮、安全围栏联锁、光幕传感械臂重力势能，避免维护过程中因残余设备同时在控制柜上悬挂醒目的维护器等，确保在维护过程中安全系统仍能能量释放造成意外伤害中，禁止启动警示标签有效工作常见故障及安全应对故障类型故障表现安全应对措施程序异常动作轨迹偏离、速度异常、重复动作立即按下紧急停止，重启系统，检查程序逻辑机械磨损关节卡滞、异响、精度下降停机检查，更换磨损部件，重新校准传感器故障位置反馈错误、碰撞检测失效切换到手动模式，更换故障传感器电气故障通信中断、驱动器报警断电检查，专业电工处理电气问题故障处理过程中，安全始终是第一优先级当故障可能影响安全时，应立即停机并寻求专业技术支持维护人员安全培训重点危险点识别应急操作技能事故报告流程培养维护人员敏锐的危险识别能力，重点掌握夹熟练掌握各种应急情况下的正确操作方法，包括建立标准化的事故报告和处理流程，确保事故信击区域、高压电气部件、运动部件等关键危险点紧急停机、人员救护、设备隔离等关键应急技息及时传递，为后续的改进措施提供准确依据的位置和特征能•事故现场保护要求•机械臂关节夹击点•紧急停止装置的使用•报告内容和格式规范•末端执行器动作范围•应急断电操作程序•事故调查配合义务•传动系统转动部位•受伤人员的急救措施第七章协作机器人（）安全特点Cobot协作机器人代表了人机协作的未来发展方向，其独特的安全设计理念和先进的安全技术，为实现人机和谐共处开辟了新的可能协作机器人定义与应用技术定义协作机器人（Collaborative Robot，简称Cobot）是专门设计用于与人类共享工作空间的机器人系统与传统工业机器人需要安全围栏隔离不同，协作机器人具备内在的安全性设计核心技术特征力觉传感器内置扭矩传感器，能够感知并响应外部接触力碰撞检测实时监测异常力度，自动停止或减速速度限制内置速度和力矩限制，确保安全接触圆弧边角设计避免尖锐边缘，减少碰撞伤害典型应用场景协作机器人广泛应用于精密装配、质量检测、包装作业、上下料等需要人机密切配合的生产环节，特别适合中小批量、多品种的柔性生产需求协作机器人安全优势与限制安全优势应用限制降低防护需求减少传统安全围栏的依赖，提升空间利用率载荷限制一般载荷能力有限，不适合重载作业增强灵活性支持人机动态协作，适应多变的生产需求速度约束为保证安全，运行速度相对较低内在安全性通过技术手段实现本质安全，而非依赖外部防护环境要求对作业环境的整洁度和稳定性要求较高易于部署安装调试简便，降低集成成本和复杂度风险评估仍需进行全面的风险评估，制定相应的安全措施协作机器人虽然具有更好的内在安全性，但风险评估和安全管理仍然是必不可少的特别是在高速或重载作业中，仍需要传统的安全防护措施安全第一效率至上持续培训安全基石建立常态化的安全培训机制，提升全员安全意识和技能水平安全是保障生产效率和企业可持续发展的坚实基石，没有安全就没有真正的效率风险管理实施全面的风险管理体系，预防和控制各类安全风险智能制造让工业机器人成为智能制造的可靠伙伴，与人类安全协作零事故目标以零事故为目标，打造安全、高效的智能制造环境工业机器人技术的发展为制造业带来了前所未有的机遇，但安全始终是我们不能妥协的底线通过系统学习安全知识、严格执行安全规程、持续改进安全措施，我们能够在享受技术进步带来效益的同时，确保每一位工作者的生命安全让我们携手共建安全、智能、高效的现代工厂，让工业机器人真正成为人类的安全伙伴。