协作机械臂需要加安全墙吗？ 安全墙 光栅 干涉区

安全墙是什么


  
简介

机械臂中的安全墙是一种假造或物理的安全防护机制，用于限定机械臂的活动范围或在特定环境下制止机械臂的运动，以防止机械臂与四周的人员、装备或环境发生碰撞或其他危险环境，从而保障人员安全和装备正常运行。所以最好还是添加安全墙。以下是关于其是否需要添加的分析：
1. 物理安全墙

1.1 界说：

物理安全墙是在机械臂工作地域四周设置的实际障碍物或防护布局，通常由金属、塑料、玻璃等材料制成箱体罩着机械臂。
1.2 作用机制：

通过物理拦截的方式，限定机械臂的活动范围，防止其超出安全地域与外部物体或人员发生接触。例如，在机械臂工作空间四周安装金属围栏，当机械臂运动到接近围栏的位置时，会受到围栏的拦截而无法继续前进，从而避免了可能的碰撞事故。
1.3 应用场景：

常用于工业生产车间、仓库等环境，其中存在较多的大型机械装备和移动呆板人，需要明确分别工作地域和安全地域，以保障现场工作人员的安全和装备的正常运行。
2. 假造安全墙

2.2 界说：

假造安全墙是一种基于软件和传感器技术的安全防护机制，它通过在机械臂控制系统中设置假造的边界或地域来实现安全防护功能。还有一种是防止人靠近的安全墙，好比说激光传感器，安全光栅，防止人进入到机械臂工作地域的，这种类似于安全光栅的很多厂家都会用。
2.3 作用机制：

利用传感器及时监测机械臂的位置、姿态和运动状态，当机械臂接近或超出预设的假造边界时，控制系统会发出警报并采取相应的措施，如减速、制止运动等。例如，在机械臂上安装激光测距传感器，通过测量机械臂与四周环境的距离来确定其位置，当检测到机械臂接近假造安全墙的边界时，控制系统根据传感器反馈的信息举行制动操作。
2.3 应用场景：

适用于对空间灵活性要求较高、人机协作较为频仍的场景，如一些智能工厂中的小型装配生产线，以及服务呆板人在办公室、酒店等环境中的应用。假造安全墙可以在不占用实际物理空间的环境下，为机械臂和人员提供安全保障，同时也便于根据不同的工作任务和环境变化灵活调解安全地域的范围。
3. 安全毛毯

3.1 工作原理：

安全毛毯内含有压敏传感器。当有人或物体踏上安全毛毯时，压敏传感器会检测到压力变化，并将其转化为电信号。这个电信号会传输到与安全毛毯相连的控制系统中，控制系统接收到信号后，会根据预设的规则来判断是否需要采取相应的安全措施，如制止机械臂运动或发出警报等，以防止人员进入机械臂的危险工作地域，避免碰撞等安全事故的发生。

3.2 特点

• 保护面积大：
  

可以根据实际需要定制不同的尺寸，能覆盖较大的地面地域，为机械臂四周提供广泛的安全防护范围。
价格相对较低：相较于一些复杂的安全防护装备，安全毛毯的本钱较低，具有较高的性价比。

• 利用寿命长：
  

采用耐磨、耐用的材料制作，正常利用环境下可以利用较长时间。
安全可靠：通过压敏传感器能够精确地检测到压力变化，及时触发安全机制，保障人员和装备安全。

• 安装方便：
  

不需要复杂的安装工具和流程，只需将其平铺在机械臂四周的地面上，并毗连好信号线即可投入利用。同时，它对现场的接入要求较低，能方便地与现有机械臂控制系统集成。
3.3 应用场景：

紧张应用于各类工业生产场景中，如机械臂作业的车间、仓库等，在呆板人举行码垛、拆垛、装卸货物以及冲压装备周边等场合广泛利用，为现场操作人员提供安全保障，防止因误入机械臂工作地域而发生意外。
4. 需要添加安全墙的环境

• 人机协作场景：
  

当机械臂与操作人员在同一工作空间内协同工作时，存在机械臂意外碰撞到人员的风险。例如在一些自动化生产线上，工人可能需要靠近机械臂举行物料装卸、装备调试等操作，此时设置安全墙可以防止机械臂在运动过程中误伤到工人。像在汽车制造车间中，机械臂负责焊接、装配等工作，旁边有工人举行辅助操作，安全墙能有效保障工人的安全。

• 复杂工作环境：
  

假如机械臂四周有其他紧张装备、设施或易碎物品，一旦机械臂失控或超出正常运动范围，可能会对这些物品造成损坏。例如在电子装备生产车间，机械臂用于搬运细密电子元件，四周有各种检测仪器和昂贵的生产装备，添加安全墙可以避免机械臂因故障等原因撞击到这些装备，淘汰经济丧失。

• 高精度操作要求：
  

对于一些需要高精度操作的机械臂任务，如在医疗手术中利用的机械臂，为了确保手术的精准性和安全性，防止机械臂超出手术地域对患者造成伤害，需要设置严格的安全墙。如广东省第二人民医院的关节置换手术呆板人，通过设置安全墙，能精准避免周边紧张布局的损伤，提高手术的安全性和精准性。
5. 不一定需要添加安全墙的环境

• 完全隔离的工作环境：
  

假如机械臂在一个完全封闭、无人进入的空间内工作，且四周没有其他易被损坏的物品，那么从防止人员受伤和装备损坏的角度来看，可能不需要设置安全墙。例如一些用于仓库货物搬运的机械臂，在一个独立的仓库地域内运行，四周没有人员和其他障碍物，只要机械臂本身的可靠性较高，可不设置安全墙。

• 简单重复且风险低的任务：
  

像协作呆板人，有碰撞检测的，大概是机械臂全身带感应皮肤的机械臂，碰到人就制止了，这种就没有须要加了。机械臂执行的是简单、重复且风险较低的任务，并且颠末长时间运行验证其安全性较高时，在一定程度上可以考虑不设置安全墙。好比一些用于简单物料输送的机械臂，其运动轨迹固定，速度较慢，且四周环境简单，发生危险的可能性较小。但这种环境下，也需要综合考虑装备故障、突发环境等因素，不能完全忽视安全风险。
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最好还是加安全墙。

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