西克|非接觸式協同作業:SICK “臂端保護係統 (EOAS)” 為人機協作帶來創新解決方案

臂端保護係統 (EOAS) 可在工具區域實現非接觸式的人機協作,保障人員安全

MICHAEL KASPAR
SICK AG 工業傳感產品經理
zairenyujiqirenxietongzuoyedechangjingzhong,weibimianrenyuanshoushang,bixucaiquteshudeanquancuoshi。danzhetongchangyiweizhebudebuzuochuhenduotuoxie,congershideyuanbenxiwangtishengxiaolvdexiezuojiejuefanganfanerbiandemeiyouxiyinli。xianzai,SICK帶來的一項創新技術有望改變這一現狀。
“非接觸”正是這項新技術的關鍵所在,也是SICK推出該人機協作(HRC) 安全解決方案在全球範圍內具有創新意義的核心優勢。“憑借EOAS,我們可以用全新的方式保障人機協作的安全性。”SICK工業傳感產品經理Michael Kaspar表示。
先退一步來看傳統方法:目前,要保障人員在靠近機器人時的安全,主要依靠的是——“功率和性能限製”,這zhe是shi許xu多duo協xie作zuo機ji器qi人ren本ben身shen所suo內nei置zhi的de基ji礎chu安an全quan機ji製zhi。配pei合he合he理li的de應ying用yong設she計ji,限xian製zhi機ji器qi人ren在zai碰peng撞zhuang發fa生sheng時shi的de輸shu出chu功gong率lv,可ke以yi防fang止zhi對dui人ren體ti造zao成cheng嚴yan重zhong傷shang害hai(如瘀傷等)。然(ran)而(er),僅(jin)靠(kao)功(gong)率(lv)限(xian)製(zhi)並(bing)不(bu)足(zu)以(yi)完(wan)全(quan)保(bao)障(zhang)安(an)全(quan)。接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)同(tong)樣(yang)是(shi)影(ying)響(xiang)安(an)全(quan)性(xing)的(de)一(yi)個(ge)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。假(jia)如(ru)接(jie)觸(chu)麵(mian)積(ji)很(hen)小(xiao),比(bi)如(ru)工(gong)具(ju)或(huo)工(gong)件(jian)的(de)銳(rui)角(jiao)邊(bian)緣(yuan),即(ji)使(shi)功(gong)率(lv)很(hen)低(di),也(ye)可(ke)能(neng)產(chan)生(sheng)超(chao)過(guo)人(ren)體(ti)某(mou)些(xie)區(qu)域(yu)(如手部、手臂等)容rong許xu的de壓ya力li限xian值zhi,從cong而er造zao成cheng嚴yan重zhong傷shang害hai。為wei降jiang低di這zhe種zhong風feng險xian,通tong常chang需xu要yao大da幅fu降jiang低di機ji器qi人ren的de運yun行xing速su度du,並bing盡jin量liang避bi免mian工gong具ju和he工gong件jian上shang存cun在zai小xiao而er尖jian銳rui的de接jie觸chu部bu位wei。但dan這zhe往wang往wang意yi味wei著zhe應ying用yong效xiao率lv的de降jiang低di和he成cheng本ben的de提ti高gao,從cong而er使shi失shi去qu了le機ji協xie作zuo的de吸xi引yin力li。
因yin此ci,很hen多duo企qi業ye最zui終zhong放fang棄qi人ren機ji協xie作zuo的de解jie決jue方fang案an,而er是shi采cai用yong傳chuan統tong方fang式shi對dui機ji器qi人ren進jin行xing封feng閉bi式shi防fang護hu,比bi如ru使shi用yong防fang護hu欄lan或huo激ji光guang掃sao描miao儀yi。但dan這zhe些xie方fang法fa不bu僅jin占zhan用yong較jiao大da的de車che間jian空kong間jian,而er且qie會hui頻pin繁fan觸chu發fa停ting機ji,嚴yan重zhong影ying響xiang產chan能neng。

而且“這些安全防護措施在實際應用中,占用的安全空間往往遠超其必要範圍,從而大幅增加了成本。” Michael Kaspar指出,“安全解決方案應始終與具體應用所帶來的風險相匹配。”然而,在此之前,適用於人機協作的合適安全解決方案一直處於空白狀態。“在很多情況下,這意味著相關項目無法按原計劃實施,導致某些流程環節無法實現自動化,或者大幅推高了自動化的實施成本。”
SICK於2024年末推出的EOAS創新應用專為解決這一難題而設計,有望徹底改變人機協作的格局。該裝置直接安裝於機械臂末端,能在機器人工具/工gong件jian區qu域yu下xia方fang生sheng成cheng一yi個ge錐zhui形xing動dong態tai保bao護hu區qu域yu。例li如ru,如ru果guo操cao作zuo人ren員yuan的de手shou進jin入ru此ci保bao護hu區qu,係xi統tong會hui立li刻ke檢jian測ce到dao並bing立li即ji停ting止zhi機ji器qi人ren動dong作zuo,從cong而er在zai碰peng撞zhuang發fa生sheng前qian就jiu實shi現xian幹gan預yu。這zhe種zhong非fei接jie觸chu式shi的de安an全quan防fang護hu機ji製zhi是shi一yi項xiang全quan新xin突tu破po。EOAS的保護區域會隨著機器人運動而動態調整,其尺寸設計精準,僅在存在直接危險時才會觸發機器人停止。換言之,EOAS是對機器人內建的功率/性能限製機製的有力補充,填補了人機協作中長期缺失的非接觸式安全功能。

根據現場情況不同,EOAS可在檢測到保護區域內有物體時立即停止機器人動作。一旦保護區重新清空,機器人便能自動恢複運行。
SICK與優傲機器人 (Universal Robots) 密切合作,聯合開發了EOAS係統。雙方為此建立了新的接口,使EOAS能夠深度集成至機器人的操作係統中。因此,該係統可直接借助已有的安全控製器基礎架構運行,整體解決方案極為精簡高效。目前,EOAS係統僅兼容優傲的機器人,但未來將拓展至更多平台。目前已有多家客戶正在進行實際應用測試。
EOAS的設置和操作十分簡單直觀:用戶可通過專用APP (“EOAS URCAP”)和機器人自帶的示教麵板 (Teach Panel) 快速完成配置與啟用。
不僅如此:EOAShaixianzhujianhualerenjixiezuoyingyongdeanquanyanzhengliucheng。suiranzaikenengfashengpengzhuangdeweizhirengxujinxinggonglvyuyaliceshi,yizhengmingfuheanquanyuzhi,danyouyuxitongneizhidebaohuquyihangailedabufengaofengxianquyu,celiangdianshuliangxianzhujianshao,jidadijianhualeheguiyanzhengdeguocheng。
當然,EOAS還具有更多優勢:1) 由於機器人在與人接觸之前就已經停止動作,因此相比那些僅依賴傳統功率和性能限製機製的應用,采用EOAS的係統整體運行速度通常更快;2) EOAS無需占用額外的安裝空間。
正如Michael Kaspar所言:“所有這些優勢使得EOAS成為一個極具吸引力的安全解決方案,為真正實現廣泛的人機協作打開了全新可能——不僅僅局限於某些特定場景,而是適用於整個行業領域。”

隻需三個步驟,即可完成直觀的安全配置:1) 設置IP地址;2) 定義保護區域的長度;3) 訓練驗證點。
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