協(xié)作機(jī)器人安全等級(jí)與標(biāo)準(zhǔn)
協(xié)作機(jī)器人沒(méi)有簡(jiǎn)單的 1?5 級(jí)數(shù)字等級(jí)，主要分為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)內(nèi)國(guó)標(biāo)、功能安全等級(jí)、4 種協(xié)作安全運(yùn)行模式四大塊，藦卡等國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人產(chǎn)品都依據(jù)這套體系做安全認(rèn)證。
一、核心國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)
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ISO 10218?1/2：工業(yè)機(jī)器人基礎(chǔ)安全標(biāo)準(zhǔn)
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Part1：機(jī)器人本體安全；Part2：機(jī)器人系統(tǒng)集成安全，所有工業(yè) / 協(xié)作機(jī)器人必須滿足此基礎(chǔ)要求。
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ISO/TS 15066:2016【協(xié)作機(jī)器人專用技術(shù)規(guī)范】
定義 4 種協(xié)作運(yùn)行模式，給出人體 29 個(gè)部位瞬時(shí)碰撞力、靜態(tài)夾緊力、壓強(qiáng)生物力學(xué)限值，是無(wú)圍欄人機(jī)協(xié)作的核心依據(jù)。
頭部面部瞬時(shí)沖擊約 65N，手臂手部最高約 140N，尖銳部位壓強(qiáng)嚴(yán)格限制，防止擠壓傷害。
二、國(guó)內(nèi)對(duì)應(yīng)國(guó)標(biāo)
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GB/T 36008?2018（等同 ISO/TS 15066）：國(guó)內(nèi)協(xié)作機(jī)器人核心國(guó)標(biāo)，規(guī)定協(xié)作工況安全、力限值、驗(yàn)證方法中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)在...。
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GB 11291.1?2013、GB11291.2?2013（等同 ISO10218）：工業(yè)機(jī)器人本體與系統(tǒng)集成安全強(qiáng)制基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)。
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GB/T 39402?2020：面向人機(jī)協(xié)作工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì)規(guī)范，機(jī)械、電氣、安全功能設(shè)計(jì)要求。
三、功能安全等級(jí)（ISO13849?1）
協(xié)作機(jī)器人安全控制系統(tǒng)看PL（性能等級(jí)）+ 類別，市場(chǎng)主流協(xié)作機(jī)器人安全功能達(dá)到 PL d，Cat.3，SIL2，少數(shù)高端做到 PL e。
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PL a/b：低風(fēng)險(xiǎn)，普通報(bào)警
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PL c：減速、降速功能
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PL d（主流）：急停、碰撞檢測(cè)、力限制，絕大多數(shù)國(guó)產(chǎn)協(xié)作機(jī)器人（藦卡等）本體安全等級(jí)為 PLd Cat3
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PL e：最高等級(jí)，高危場(chǎng)景使用
??：本體拿到 PLd≠現(xiàn)場(chǎng)就可以拆圍欄，整套工作站必須做完整風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，末端夾具、工件、高溫火花都屬于風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)，焊接工況即使協(xié)作本體，仍需要弧光防護(hù)、火花防護(hù)。
四、ISO/TS15066 定義 4 種協(xié)作安全模式（不是產(chǎn)品等級(jí)，是工作模式）
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協(xié)作模式
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安全原理
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適用場(chǎng)景
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安全監(jiān)控停止 SMS
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人員進(jìn)入?yún)f(xié)作區(qū)，機(jī)器人安全停機(jī)；人員離開自動(dòng)恢復(fù)
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高負(fù)載機(jī)器人，人員偶爾介入
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手動(dòng)引導(dǎo) HG
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人手拖拽示教，帶三位置使能開關(guān)，限制引導(dǎo)速度
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拖拽示教、工裝對(duì)位
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速度距離監(jiān)控 SSM
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依靠外部傳感器，人越靠近機(jī)器人速度越低，距離不足直接停止
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人機(jī)交替作業(yè)，大負(fù)載機(jī)器人實(shí)現(xiàn)協(xié)作
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功率力限制 PFL
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本體力矩 / 力控，碰撞力被限制在人體傷害閾值，真正無(wú)圍欄并肩作業(yè)
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輕載裝配、檢測(cè)，市面絕大多數(shù)協(xié)作機(jī)器人主打模式
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五、選型關(guān)鍵提示
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不要只看 “協(xié)作機(jī)器人” 標(biāo)簽，確認(rèn)：本體標(biāo)準(zhǔn)、PL 等級(jí)、力限值；
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就算本體符合 PFL 力限制模式，夾具、尖銳工件、焊接高溫火花會(huì)帶來(lái)次生風(fēng)險(xiǎn)，依然需要增加防護(hù)；
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藦卡協(xié)作機(jī)器人本體安全按照 GB/T36008?2018 設(shè)計(jì)，安全功能達(dá)到 PL d Cat3，但是實(shí)際項(xiàng)目是否撤掉圍欄，必須以現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估報(bào)告為準(zhǔn)。
總結(jié)
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國(guó)際：ISO10218 + ISO/TS15066；國(guó)內(nèi)：GB/T36008?2018；
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功能安全主流等級(jí)：PL d Cat.3 SIL2；
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四種協(xié)作模式：安全監(jiān)控停止、手動(dòng)引導(dǎo)、速度距離監(jiān)控、功率力限制；
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本體證書≠現(xiàn)場(chǎng)安全，整套工作站風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是必要環(huán)節(jié)。