Industrijski roboti: sigurne robotske radne stanice

Industrijski roboti napredni su automatizirani uređaji projektirani za izvršavanje zadataka u proizvodnji, montaži i rukovanju materijalima. Zahvaljujući preciznosti, brzini i učinkovitosti, ovi roboti imaju ključnu ulogu u modernizaciji i optimizaciji industrijskih procesa. U današnjem tehnološki dinamičnom okruženju industrijski roboti postaju nezaobilazan element u mnogim granama, od automobilske industrije do elektroničke industrije i poluvodiča te farmaceutske industrije.

Vrste industrijskih robota i mogućnosti primjene

Industrijski roboti mogu se podijeliti u nekoliko osnovnih kategorija, ovisno o njihovoj konstrukciji i namjeni:

• Kartezijski roboti: Imaju tri linearna gibanja duž osi X, Y i Z. Široko se primjenjuju u procesima pick and place, montaži i CNC aplikacijama.
• SCARA roboti: Ovi roboti imaju četiri stupnja slobode i posebno su učinkoviti u sastavljanju komponenti, pakiranju i prijenosu materijala.
• Cilindrični roboti: Karakterizira ih cilindrično gibanje, a koriste se za zavarivanje, lijevanje i montažne operacije.
• Sferni roboti: Imaju sferno gibanje i koriste se u montažnim i manipulacijskim procesima u kojima je potrebno precizno pozicioniranje.
• Delta roboti: Imaju laganu konstrukciju i primjenjuju se u brzim pick and place aplikacijama, pakiranju i sortiranju.

Industrijski roboti primjenjuju se u različitim granama, kao što su automobilska industrija, elektronika, prehrambena i farmaceutska industrija te mnoge druge. Njihova svestranost i sposobnost izvođenja složenih zadataka čine ih neprocjenjivima u suvremenoj industriji i važnim dijelom industrijske automatizacije.

Najpoznatiji proizvođači industrijskih robota

U području industrijske robotike dominira nekoliko vodećih proizvođača koji imaju značajan tržišni udio i na europskoj i na poljskoj razini. U nastavku je pregled najvažnijih tržišnih sudionika:

Ti podaci potječu iz najnovijih tržišnih izvješća i analiza koje ukazuju na dominaciju nekoliko glavnih igrača na tržištu industrijske robotike. ABB, KUKA, FANUC i Yaskawa tvrtke su koje se ističu inovativnošću i širokim rasponom proizvoda prilagođenih različitim industrijskim potrebama​ (Fortune Business Insights)​​ (Expert Market Research)​​ (Market Research Future)​.

Industrijski roboti: robotizirane radne stanice

Robotizirane radne stanice posebno su projektirana radna područja opremljena industrijskim robotima za izvršavanje određenih zadataka. Takve se stanice mogu koristiti u različitim primjenama, kao što su zavarivanje, montaža, strojna obrada ili pakiranje. Uvođenje robotiziranih radnih stanica povezano je s brojnim prednostima, uključujući veću učinkovitost, preciznost i sigurnost strojeva i proizvodnih linija.

Prednosti primjene robotiziranih radnih stanica

1. Povećana učinkovitost: Industrijski roboti mogu raditi 24 sata dnevno, 7 dana u tjednu, što znatno povećava produktivnost proizvodnje. Zahvaljujući automatizaciji procesa, tvrtke mogu postići višu kvalitetu proizvoda u kraćem vremenu.
2. Preciznost i ponovljivost: Roboti izvršavaju zadatke s visokom preciznošću i ponovljivošću, čime se smanjuju proizvodne pogreške i osigurava ujednačena kvaliteta proizvoda.
3. Sigurnost zaposlenika: Uvođenje robota za izvođenje opasnih zadataka, kao što su zavarivanje ili obrada materijala, znatno smanjuje rizik od nesreća na radnom mjestu. Roboti mogu raditi u zahtjevnim uvjetima u kojima bi prisutnost čovjeka bila opasna.
4. Fleksibilnost: Robotizirane radne stanice mogu se lako prilagoditi različitim zadacima i proizvodnim procesima, što povećava fleksibilnost proizvodnje i omogućuje brzu reakciju na promjene na tržištu.

Primjeri primjene robotiziranih radnih stanica

• Zavarivanje: Roboti za zavarivanje široko se primjenjuju u automobilskoj industriji, gdje su preciznost i brzina ključne. Primjenom naprednih tehnologija, kao što je lasersko zavarivanje, moguće je postići visoku kvalitetu zavarenih spojeva.
• Montaža: Montažni roboti koriste se za sastavljanje elektroničkih, mehaničkih i drugih komponenti. Precizni manipulatori omogućuju brzo i točno montiranje čak i najsitnijih elemenata.
• Pakiranje: Roboti za pakiranje automatiziraju proces pakiranja proizvoda, čime se ubrzava cijela proizvodna linija. Zahvaljujući naprednim sustavima strojnog vida, roboti mogu prepoznavati i razvrstavati proizvode različitih oblika i veličina.
• Strojna obrada: Roboti mogu biti opremljeni različitim alatima za strojnu obradu, kao što su glodanje, tokarenje ili brušenje. Automatizacija tih procesa povećava preciznost i učinkovitost proizvodnje.

Industrijski roboti: ključni zahtjevi norme HRN EN ISO 10218-1

Norma HRN EN ISO 10218-1 propisuje niz zahtjeva i smjernica čiji je cilj osigurati sigurnu uporabu industrijskih robota. U nastavku predstavljamo deset najvažnijih aspekata ove norme:

1. Prepoznavanje opasnosti i procjena rizika

Prepoznavanje mogućih opasnosti povezanih s industrijskim robotima i procjena rizika temeljni su koraci u osiguravanju sigurnosti. Norma zahtijeva da se sve opasnosti prepoznaju, a rizik procijeni. Na temelju te procjene uvode se odgovarajuće zaštitne mjere s ciljem smanjenja rizika za operatere i druge radnike na najmanju moguću mjeru.

Postupak procjene rizika treba obuhvatiti prepoznavanje svih mogućih opasnosti i procjenu s njima povezanog rizika, kao i uvođenje odgovarajućih zaštitnih mjera”.

2. Projektiranje sigurnih robotskih sustava

Projektiranje robotskih sustava u skladu s normom mora uključivati smanjenje rizika već u fazi konstrukcije. To se odnosi na komponente prijenosa snage, električnu opremu i upravljačke sustave. Svi ti elementi moraju biti projektirani tako da osiguraju najveću moguću sigurnost uporabe.

3. Zaštitne mjere

Norma HRN EN ISO 10218-1 utvrđuje zahtjeve za zaštitne mjere, kao što su fizičke barijere, blokade i prekidači za zaustavljanje u nuždi. Svrha tih mjera je spriječiti slučajan pristup opasnim radnim zonama robota te osigurati da se robot u hitnim situacijama može brzo i sigurno zaustaviti.

4. Upravljački sustavi povezani sa sigurnošću

Upravljački sustavi robota moraju ispunjavati određene kriterije radnih svojstava kako bi se osiguralo da svaki kvar dovede do sigurnog stanja. Norma zahtijeva da ti sustavi budu projektirani tako da se rizik od kvara svede na najmanju moguću mjeru te da osiguraju odgovarajuće zaštitne mehanizme u slučaju tehničkih problema.

5. Sigurno rukovanje robotima

Norma utvrđuje zahtjeve za sigurno rukovanje robotima, uključujući postupke pokretanja, zaustavljanja i prebacivanja između načina rada. Važno je da operateri budu odgovarajuće osposobljeni i svjesni mogućih opasnosti povezanih s uporabom robota.

6. Upute za uporabu i dokumentacija

Svaki robot mora se isporučiti s potpunom dokumentacijom koja sadrži upute za uporabu, sigurnosna upozorenja i smjernice za održavanje. Ta je dokumentacija ključan element osiguravanja sigurnosti i mora biti lako dostupna svim korisnicima robota.

7. Osposobljavanje operatera

Operateri industrijskih robota moraju biti odgovarajuće osposobljeni za sigurnu uporabu opreme. Osposobljavanje treba obuhvatiti i teorijske i praktične aspekte rukovanja robotima, kao i postupke u izvanrednim situacijama.

8. Održavanje i tehnički pregledi

Redovito održavanje i tehnički pregledi nužni su za održavanje robota u sigurnom radnom stanju. Norma propisuje zahtjeve u pogledu učestalosti i opsega pregleda te postupaka održavanja koje mora provoditi kvalificirano osoblje.

9. Ocjena sukladnosti i certifikacija

Industrijski roboti moraju ispunjavati zahtjeve norme HRN EN ISO 10218-1 i drugih odgovarajućih sigurnosnih standarda. Ocjena sukladnosti i certifikacija ključni su elementi za osiguravanje da roboti prije stavljanja na tržište ispunjavaju sve propisane sigurnosne kriterije.

10. Kontrola nakon uvođenja

Nakon uvođenja robota u radno okruženje potrebno je provoditi redovite provjere i nadzor njihova rada. Cilj je potvrditi da roboti i dalje ispunjavaju sigurnosne zahtjeve te prepoznati i ukloniti moguće opasnosti koje se mogu pojaviti tijekom uporabe.

Industrijski roboti i robotske stanice imaju ključnu ulogu u suvremenoj industriji jer omogućuju veću produktivnost, preciznost i sigurnost. Primjena sigurnosnih normi, kao što je HRN EN ISO 10218-1, nužna je za smanjenje rizika i zaštitu radnika. Kako se robotska tehnologija bude dalje razvijala, može se očekivati daljnji rast njezine važnosti i primjene u različitim industrijskim sektorima. Budućnost industrijske robotike vrlo je perspektivna, s brojnim novim primjenama i inovacijama koje mogu iz temelja promijeniti proizvodnju i druge grane industrije.

Industrijski roboti i CE oznaka

Iako su industrijski roboti često dio većih integriranih sustava, za dobivanje CE oznake moraju ispuniti određene zahtjeve. CE oznaka obvezna je na mnogim proizvodima koji se prodaju u Europskom gospodarskom prostoru (EEA) i potvrđuje da proizvod ispunjava europske zahtjeve u pogledu zdravlja, sigurnosti i zaštite okoliša.

Nedovršeni strojevi

Industrijski roboti smatraju se nedovršenim strojevima jer se u pravilu moraju integrirati s drugim sustavima unutar većih proizvodnih linija. U skladu s Direktivom o strojevima (2006/42/EC), nedovršeni strojevi ne smiju biti samostalno označeni CE oznakom. Međutim, moraju ispuniti određene zahtjeve:

1. Izjava o ugradnji (Declaration of Incorporation):
   • Proizvođač nedovršenog stroja mora dostaviti izjavu o ugradnji kojom potvrđuje da je predmetni stroj namijenjen za ugradnju u druge strojeve ili sustave i da se ne smije samostalno upotrebljavati dok ne bude integriran i ocijenjen u skladu s Direktivom o strojevima.
2. Upute za montažu:
   • Proizvođač mora dostaviti detaljne upute za montažu koje određuju kako sigurno integrirati nedovršeni stroj s drugom opremom.

Završni postupak CE certifikacije

Kada se industrijski robot integrira s drugim sustavima kao dio većeg stroja, odgovornost za dobivanje pune CE oznake snosi krajnji proizvođač. Postupak CE certifikacije obuhvaća:

1. Ocjena sukladnosti:
   • Cijeli integrirani sustav mora proći ocjenu sukladnosti u skladu s odgovarajućim direktivama, uključujući Direktivu o strojevima (2006/42/EC), EMC direktivu (2014/30/EU) te druge primjenjive direktive, kao što je Direktiva o niskom naponu (LVD).
2. Tehnička dokumentacija:
   • Krajnji proizvođač mora pripremiti potpunu tehničku dokumentaciju koja sadrži informacije o svim integriranim komponentama, procjeni rizika i ispitivanjima sukladnosti.
3. EZ izjava o sukladnosti:
   • Krajnji proizvođač mora sastaviti EZ izjavu o sukladnosti kojom potvrđuje da cijeli integrirani sustav ispunjava sve zahtjeve odgovarajućih direktiva.
4. CE oznaka:
   • Nakon završetka postupka ocjene sukladnosti i sastavljanja EZ izjave o sukladnosti, krajnji proizvođač može postaviti CE oznaku na cijeli integrirani sustav (napomena: CE oznaka na samom robotu ne odnosi se na Direktivu o strojevima).

Industrijski roboti: praktični aspekti

Primjer

Tvrtka koja integrira industrijske robote isporučuje svoje proizvode kao dijelove većih sustava industrijske automatizacije. Svaki robot isporučuje se s izjavom o ugradnji i uputama za montažu. Integrator koji te robote ugrađuje u proizvodnu liniju odgovoran je za to da cijeli sustav ispunjava zahtjeve direktiva Europske unije i za dobivanje CE oznake za cijeli sustav.

Industrijska automatizacija i industrijski roboti

Industrijska automatizacija i industrijski roboti dva su ključna elementa suvremene proizvodnje koji usko surađuju radi optimizacije procesa i povećanja učinkovitosti. Njihove dodirne točke brojne su i obuhvaćaju različite aspekte, od projektiranja i programiranja do implementacije i održavanja sustava.

1. Automatizacija proizvodnih procesa:
   • Industrijska automatizacija koristi industrijske robote za automatizaciju različitih faza proizvodnje, što omogućuje veću učinkovitost i smanjenje troškova. Ti se roboti mogu programirati za izvođenje preciznih zadataka, kao što su montaža, zavarivanje ili pakiranje.
2. Programiranje PLC-a:
   • Programiranje PLC-a (Programmable Logic Controllers) ima ključnu ulogu u integraciji industrijskih robota s drugim sustavima automatizacije. PLC upravlja radom robota, osiguravajući sinkronizaciju i neometan rad cijelog proizvodnog sustava.
3. Konstrukcijski ured i Projektiranje strojeva:
   • Konstrukcijski uredi bave se projektiranjem strojeva koji surađuju s industrijskim robotima. Projektiranje strojeva obuhvaća izradu komponenti i sustava kompatibilnih s robotima, što je ključno za učinkovitu automatizaciju.
4. Sigurnost strojeva i usklađene norme:
   • Osiguravanje sigurnosti strojeva jedan je od najvažnijih aspekata integracije industrijske automatizacije i robota. Usklađene norme, kao što je HRN EN ISO 10218-1, određuju sigurnosne zahtjeve koji moraju biti ispunjeni kako bi sustavi mogli raditi sigurno i učinkovito.
5. Outsourcing inženjera:
   • Outsourcing inženjera omogućuje tvrtkama angažiranje stručnjaka za projektiranje, programiranje i implementaciju sustava automatizacije i robotike. Zahvaljujući tome, poduzeća mogu koristiti najnovije tehnologije i stručna znanja bez potrebe za stalnim održavanjem velikog inženjerskog tima.
6. Izrada industrijskih strojeva:
   • Izrada industrijskih strojeva uključuje integraciju robota i sustava automatizacije. Konstrukcija strojeva mora biti prilagođena suradnji s robotima, što zahtijeva precizno planiranje i koordinaciju između različitih inženjerskih timova.

Industrijska automatizacija i industrijski roboti čine složene, integrirane sustave koji zahtijevaju suradnju na više razina, od projektiranja i programiranja do implementacije i održavanja. Usklađene norme te sigurnost strojeva i linija ključni su za to da ti sustavi rade učinkovito i sigurno.