Peel磁:安全的人机合营

日期:2019-12-22编辑作者:电工电气

本届工业自动化展期间,皮尔磁带来的PSS4000自动化系统显然受到不少关注。展会间隙,皮尔磁中国高级技术经理许玮接受采访时,也与记者聊起了近年来自动化、工业机器人持续升温的背后,有哪些值得进一步关注。 对于记者提出的目前工业生产领域所遇到诸如:用工成本上升 技能人才短缺、工作条件危险有害健康、工作强度高等。许经理指出,这些都让我们意识到机器人应用必要性和广泛性。而且今天,机器人正应用于那些先前不曾使用机器人的生产领域。针对不同的情况,必须始终酌情考虑各个安全方面并针对每种应用实施合适的安全解决方案。 目前很多使用机器人的应用都具有很高的自动化水平。生产过程中无需人力介入。为了保证此类应用中的安全和可用性,可以使用机械防护装置来封闭设备和机械。一般而言,只有在进行维修时才需要访问机器人单元。“针对这种类型的访问授权,可以使用安全门,不过必须通过安全门传感器提供保护。在安全门被打开时,会被传感器探测到,传感器将发出关闭信号并传送至安全机械控制系统。非接触式、安全的磁传感器是用于隐蔽式安装的一种非常经济的解决方案,在安装时,诸如PSENcode安全开关等基于无线射频识别技术研发的安全传感器赋予了最大的自由度,并能保证尽可能实现最大限度的操作保护。在空间很有限时,若现场人员需要靠近危险的运动,危险的超速运动可能带来危害。在这种情况下,使用安全防护锁定设备是完全有必要的。PSENmech等带弹簧连锁的机械防护锁定设备或PSENsgate和PSENslock等集成安全门系统可以完成这些任务。”许经理说道 当采用较高负载的机器人实施人与机器人合作时,这时需要对整个应用进行更清晰且分等级的评估。例如,它必须能够区分是否有人进入危险活动的潜在作用半径还是已经进入了具有更高安全要求的区域。例如,它最好能动态地调整这些区域并跟踪机器或机器人处于安全监控下的运动。基于视觉技术而研发的安全三维照相系统SafetyEYE提供的用于监控安全区域的过程,能够从多个维度安全地监控保护区域和危险区域。该类传感器系统因其三维工作原理,为应用设计提供了新的可能性。此外,在过程中的每一步,都可以对危险区域安排进行重新调整。 从根本上来说,安全的人与机器人合作应用是多个因素共同作用的结果:规范的框架条件和以此为基础的复杂风险分析之间的相互作用,选择具备相关安全功能的机器人,选择合适、附加的安全组件以及最后通过系统集成商开展的验证。“皮尔磁公司是一家全方位的安全自动化供应商,它提供适合机器人系统使用寿命各个阶段的服务组合,并以此提供支持。服务从过程分析到风险评估和CE认证,并且提供针对机器人安全的特殊培训组合,组合涵盖各种服务。”皮尔磁中国销售咨询热线:4006 4006 50网址:www.pilz.com.cn

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驱动能源的精益管理位于奥斯特菲尔登的自动化服务提供商提供广泛的驱动产品组合,其中有一项新功能,即能源存储PMCenergy SD。与Pilz的伺服放大器PMCprotego D或PMCtendo DD5配合使用可节省能源。能量存储会占用可用的制动能量并进行缓冲——无需向网络反馈。由于伺服放大器的中间电路易于彼此连接,因此,每个轴上一个能量存储便已足够。另外,除了模块之外,能量存储PMCenergy SD还有一个额外的模式,可以简单地增加存储容量。用户能够获得一款非常经济、灵活的解决方案,特别适合大型设备和机械。

引言用于三维区域监控的安全照相系统由皮尔磁公司和戴姆勒-克莱斯勒公司共同研究开发,SafetyEYE可以在危险区域周围设置一个特定的、三维的保护区域,其检测区域可以快速灵活地在PC机上进行配置。SafetyEYE在一个系统中实现了保护、控制和监测的功能,安全部分的用户从增长的灵活性和生产力中获利,而保全部分则得益于连续的目标监控和访问保护。SafetyEYE不仅仅是一个传感器,它是在三维空间中安全检测目标的技术基础,安全照相系统广泛适用于工业领域的各行各业,如机器中心、轮胎、包装工业、高空作业系统、车辆自动停放等等。现有的安全相关解决方案存在局限性下面以机器人工作站为例更好地进行说明,机器人工作站中包含有一个或多个机器人,通过安全栅栏进行保护。通常来讲,机器人要求一些额外的保护装置,诸如光栅和连接区域限位开关的激光扫描仪,当有人进入或者是处于危险区域时,这些装置就会检测出来。然而现有的安全相关解决方案存在明显的缺陷。用基于光电器件的安全装置最多只能监控一个平面而不是空间。而且如果自由视线受阻,还必须要加装安全地毯等来进行工作站的安全防护,因此完全覆盖工业机器人的活动半径是不可能的,或者需要相当大的技术投资。此外,常用的安全装置会使机器人突然在危险位置急停下来,而为了要重新启动机器人,又必须得将其放回到它停止前相同的位置,这需要一定的成本同时也会对下游生产线产生影响。另一方面,该过程中包含大量的元件和复杂的接线,不但使得机器人工作站的保护变得十分昂贵而且对其实用性也会产生负面的影响。创新的解决方案现有的安全解决方案存在的局限性是皮尔磁开始考虑区域监控新概念和发展安全照相系统思想的原因,与此同时,戴姆勒-克莱斯勒的过程发展、自动化和控制技术部门也在思考一些新的监控策略。他们想综合利用一些照相机在三维空间中重构需要监控的区域,这样才使得利用图像处理算法检测进入危险区域目标的方法成为可能。以运用光学辅助系统为起点,戴姆勒-克莱斯勒研究中心的图像处理实验室可以使得汽车驾驶者意识到危险的发生,这也是皮尔磁和戴姆勒-克莱斯勒合作的原因。戴姆勒-克莱斯勒负责研发适用于三维图像评估的算法,皮尔磁的任务则是使这些算法适用于工业应用并且生产制造出该系统。一个系统完成控制、监控和保护整个系统由三部分组成:传感器单元、一台高性能计算机和一个可编程的安全控制系统。传感装置由三个高精度的动态照相机组成,产生监测空间的图像数据。高性能的计算机作为分析单元,通过光缆接收来自照相机的图像数据并使用安全的算法产生空间图像,这样才可能从三维对目标进行观测并且精确定义它们的位置。将此信息输入到系统中配置的检测区域用以确定是否有目标进入危险区域。例如,高性能的计算机将图像处理结果传输到PSS可编程安全控制器,PSS控制器的输入和输出直接与机器自身的控制器连接,并负责整个SafetyEYE的运行。如果分析单元给出的信号说明有目标进入危险区域,那么配置系统的输出就将被切断。与其连接的外围设备也可以通过SafetyBUS p的安全总线系统切断,将来还有可能通过SafetyNET p 以太网来实现。检测区域、警告区域以及其他一些操作安全照相系统所需的参数都可以通过配置好的PC机和专业的软件包来进行设定。完美兼容安全理念帮助预防停工以一个利用SafetyEYE进行监控的机器人工作站为例,该工作站在工作的时候完全开放,不需要任何防护栅栏。在工作站上方安装传感装置,全面监测机器人活动的范围。从开始阶段就将被人为操控的可能性排除在外,监视器显示出正在工作的安全技术:颜色、半透明立方体及三维的警告和检测区域被输入到照相机采集来的图像信息中。机器人在其工作周期内在这些区域内活动。将危险区域定义为虚拟层的形式,包含警告区域和检测区域。只有进入这两个区域的目标才存在潜在危险。SafetyEYE特性是目标进入检测区域并不会自动导致紧急停车,当人进入到虚拟检测区域的某点而机器人还需要几秒就将到达的时候,控制技术会保证机器人减速前进。如果人发觉警告信号退出危险区域,则机器人恢复至正常速度前进。只有当操作人员进入到警告区域时才会造成紧急停车。而常规的保护装置在遇到危险情况时会立即停止机器人,这是SafetyEYE相对于常规保护装置的明显优势。在SafetyEYE的帮助下,可以精确控制工作流程并且安全措施灵活。在PC机的配置警告和保护区域为了便于管理,可以将检测区域和警告区域组合成一个复杂的区域,这可以快速、直观地在PC中进行配置,如果一台机器不同的操作模态要求不同的区域设置,可以在机器的工作周期中通过安全总线系统SafetyBUS p或者数字输入的PSS可编程的安全控制系统进行动态的切换。使用非常灵活,一旦检测区域确定下来,使用者也可以在SafetyEYE的配置器中通过鼠标进行改变,因此对于检测区域进行的监控基础不再是技术需求而是用户对使用周期的要求,这样设计起来可以享有最大的灵活机动性,SafetyEYE的安装和检测区域的设置仅需几个小时的时间,而定位、安装、检查常规的保护装置往往需要花去至少一天的时间,相比较而言,使用SafetyEYE更加经济实惠,当有人进入危险区域时,一个集成的诊断功能可以将停工期缩到最短。人机的交互作用安全照相系统与传统的传感技术相比有明显的差别,这一个系统就可以实现保护、控制和监测。SafetyEYE也可以执行标准的控制功能,并且可以监测一些独立的区域,这样不仅降低了成本,而且最大限度地减少了元器件的数量。它能够直接连到总线系统如SafetyBUSp甚至将来的SafetyNET p,更好地节约了原材料和安装时间。SafetyEYE能够以鸟瞰的方式保护车间,使得人和机器和谐共存。利用安全照相系统能够满足最广范围内的机械工程应用的要求。有价值物体和接近建筑物通路的完美监控安全(Safety)描述的是保护环境不受物体的影响,而安全所关注的则是保护物体不受环境的影响,这包括保护通往大楼的通路或者是监测博物馆中价值不菲的展品。例如,SafetyEYE可以不间断地监控有价值目标,因为它监控的是一个三维的空间而不是像传统的保护装置一样监控一个平面。(end)

该解决方案产品包还包含一项功能,这也是首次在汉诺威展会上亮相的功能:PITgatebox按钮单元便于操作和控制安全门系统。它可用于控制指令,以激活、停止或确认机器或系统。具有各种不同的按钮、钥匙开关和急停按钮组合的预配置版本为实际应用提供了最大灵活性。PITgatebox提供独立的模块化安全门解决方案,特别是在与PSENmlock和PSENslock安全门系统配合使用时。

安全门解决方案4.0具有串联功能的新版安全安全门系统PSENmlock减少了接线工作,从而实现经济高效的安装。两个版本均提供逃生释放系统作为可选附件。用于全面诊断的安全设备诊断系统完善了安全门解决方案。有了SDD,可以首次有针对性地控制链条中各个传感器的防护锁定,完全符合Industrie 4.0的模块化概念。来宾可以莅临Pilz展台,现场体验安全门系统PSENmlock的模型。

Pilz的墨西哥子公司Pilz在全球拥有40家子公司,其中也包括今年汉诺威工业博览会的合作国家。自1999年以来,这家Pilz子公司一直位于墨西哥城附近的Tllnepantla,其业务的重点在于服务。来自各行各业的知名客户,包括汽车、食品、健康和卫生行业以及制药、造纸和金属加工行业,都依赖于Pilz的经验和专业知识。##“## 墨西哥对德国公司和投资者尤其具有吸引力。“我们致力于提供升级机械和压机的完整解决方案,”Samuel Cruz解释道。自2015年底以来,Samuel Cruz一直担任Pilz de México的经理。

秉承“We automate. Safely”的理念,Pilz将于2018年4月23日至27日在汉诺威工业博览会展示创新的自动化解决方案,适用于未来的工厂发展。今年参展的主题是“模块化安全门系统”。有鉴于此,Pilz推出兼容新版Industry 4.0的安全门系统PSENmlock。此外,自动化专家还介绍了安全和控制技术的各种创新之处。安全的人机协作也是今年Pilz参展的关注焦点。

体验安全的机器人技术让机器人将物体放入人类手中并且仍保持安全——这种情况直到近期才变成事实。Pilz在汉诺威工业博览会展示了安全的人机协作的运行原理,但它解释了在机器人应用的CE标记过程中必须注意哪些步骤。Pilz还在此背景下展示了其完整的HRC服务组合。

有了“模块化安全门系统”,我们便可以为相关应用创建单独的安全门解决方案。可以使用各种组件,根据需要灵活组合,创建单独的解决方案。中心有安全门传感器PSENslock和PSENmlock。

全新的安全模拟量输入模块PNOZ m EF 4AI扩展了安全小型控制器的产品范围。创新之举:创新性地应用诸如求平均值或差压计算等算术函数,更易于配置模拟值。这实现了唯一的诊断。该模块用于安全监控过程值,并记录和监控任何过程,如压力、温度、填充水平或电缆速度以及安全负载,最高可达PL e / SIL CL 3。

产品系列PNOZmulti 2扩展功能范围我们将在汉诺威工业博览会推出两款新的模块,适用于可配置安全小型控制器PNOZmulti2。分别用于压机应用的安全监控和用于过程值的安全监控。##为了安全监控机械压机,Pilz在展会上提供了新的双极半导体输出模块PNOZ m EF 8DI2DOT。此举的特殊优势在于可以配置一个独立的模块程序,它可以更短的周期时间,在压机模块上本地执行。因此,可以实现极其短的响应时间。

联网工厂的数据桥:安全与安防## br ##除了模块化之外,安全还必须确保保护以及确保智能工厂中的必要可用性。Pilz在汉诺威展会中展示了其全面的安全与安防方法。此外,还有一款新产品:硬件解决方案Pilz SecurityBridge的工作原理类似于防火墙。这意味着Pilz可以有效保护小型控制系统PNOZmulti和自动化系统PSS 4000免受网络攻击和未经授权的网络访问。### ##除了安全方面的受益外,用户还可享受更高的设备可用性,因为只有必要的数据(授权配置和过程数据)才会进行传输。

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关键词: 机器人 皮尔 系统 人机 区域

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