机器人系统/单元最小(安全)距离检测

发布时间:2026-05-20 阅读量:24 作者:生物检测中心

在工业自动化领域,机器人系统的安全集成至关重要。其中,机器人系统或单元与人员之间必须保持的最小安全距离,是防止碰撞、挤压等危险发生的关键屏障。这项检测不仅是评估安全防护措施有效性的核心环节,也是确保生产环境符合人机协作安全标准的基础。它综合考量了机器人的运动速度、停止性能、人员侵入风险区域的反应时间以及防护装置的设置等多重因素,旨在建立一个即使发生意外也能保障人员安全的物理缓冲区。

检测项目

机器人系统/单元最小(安全)距离检测的核心项目主要包括:实际安装防护装置(如光幕、安全栅栏)与机器人危险区域边界之间的实测距离;机器人全速运行状态下,从触发安全信号到其完全停止所滑行的最大距离;综合考虑人员行走速度、系统响应时间及机器人停止性能后计算得出的理论最小安全距离;以及验证安全控制系统(如安全PLC、安全继电器)的响应延迟是否在允许范围内。此外,还需检测紧急停止装置的有效性和触发后的停止距离。

检测仪器

进行此项检测需要一系列专业仪器。高精度激光测距仪或卷尺用于精确测量物理间隔距离。高速数据采集卡或安全性能分析仪用于记录和测量从安全信号触发到机器人完全停止的整个过程时间与位移。测速仪用于标定机器人的实际运行速度。此外,可能需要使用专用的安全控制器测试设备来验证安全回路的响应时间。对于复杂场景,有时还会借助运动捕捉系统或区域扫描仪来模拟和评估人员侵入路径。

检测方法

检测通常采用实测与计算验证相结合的方法。首先,依据风险评估确定待检测的危险点和运动轨迹。然后,使用测距仪器直接测量所有固定防护设施到机器人运动包络线的最短距离。接着,进行动态测试:在关键点位触发安全装置(如断开光幕),同时用高速采集设备记录机器人的减速停止过程,准确获取停止距离和响应时间。最后,将实测数据与根据标准公式(考虑人体参数、行走速度、系统反应时间等)计算出的理论最小安全距离进行对比分析,判断其符合性。测试应在机器人最不利的运行条件(如最大速度、最大负载)下进行。

检测标准

该检测严格遵循国际和国家相关安全标准。核心标准包括:ISO 13855《机械安全 与人体部位接近速度相关的安全防护装置的定位》,该标准详细规定了基于接近速度和系统响应时间计算最小安全距离的方法。ISO 10218-1《机器人和机器人装置 安全要求 第1部分:机器人》和ISO 10218-2《第2部分:机器人系统与集成》则对机器人本体及集成的安全防护提出了具体要求。此外,GB 11291.1(等同采用ISO 10218-1)和GB/T 15706等中国国家标准也是重要的检测依据。检测过程必须确保所有实测距离不小于标准计算值,并且所有安全功能符合性能等级(PL)或安全完整性等级(SIL)的要求。