製造および製造現場における協働ロボットと安全性に関する誤解

4 台の協働ロボットが専用ブース内で溶接を行います。このブースは溶接カーテン (写真には表示されていません) で区切られ、溶接ガンに組み込まれたヒューム軽減装置と統合されています。 ユニバーサルロボット/Vectis Automation

協働ロボット (コボット) が金属製造市場に浸透し始めています。 FABTECH ショーが開催されるたびに、より多くの協働ロボットがより多くのブースに登場し、ピッキング アンド プレイス、溶接、さらにはプレス ブレーキの操作までを行います。 可能性は無限にあるように思えます。 そうは言っても、展示会会場の多くのアプリケーションには、協働ロボットとはほとんど関係のないもの、つまり少なくともある種の保護機能も備えています。

協働ロボットは脅威がなく、かわいくさえ見えるかもしれませんが、それは本質的にあらゆる状況で使用しても安全であるという意味ではありません。 協働ロボットの操作が実際にどの程度安全であるかは、操作やアプリケーションによって異なります。

「協働ロボットは技術用語ではなく、マーケティング用語として始まったことを認識する必要がある」と、ボストンに本拠を置くユニバーサルロボットのグローバル技術コンプライアンス責任者、ロバータ・ネルソン・シア氏は言う。 UR の協働ロボットはすべて電力および強制制限 (PFL) に対応していますが、協働ロボットという用語は業界全体で標準化されていません。 ロボット システムまたはアプリケーションは「協調的」とラベル付けされていても、PFL ロボットを使用していない場合があります。

「PFL は、ロボット アプリケーションを共同アプリケーションにすることができる 1 つの特性にすぎません」と Nelson Shea 氏は言います。 「手動ガイド コントロール (HGC) は、共同アプリケーションを構築する別の手段です。」

あなたが持っているシステムは確かに PFL ロボットであると判断したとします。 もしそうなら、それが及ぼす力と力は当然ながら限られているため、このあだ名が付けられています。 PFL ロボット アームが予期せぬ接触をすると停止するのはよくあることですが、これはオートマトンの新たな可能性を開く偉業です。 従来の自動化と機械化（多関節ロボット アーム、溶接台車、プレス ブレーキの多軸バックゲージなど）では、最もゆっくりとした動きでも、四肢を押しつぶすのに十分な力を及ぼす可能性があります。 PFL ロボットの場合はそうではありません。 PFL 協働ロボット アームは人間の腕と同じように動作するようですが、どうして危険なのだろうか? 人間がナイフを振り回すのは危険である可能性があり、鋭利な物体を振り回す PFL ロボットにも同じことが言えます。

「多くの人は、ロボットが PFL 機能で実行されていれば、アプリケーション全体が安全であるという誤解を持っています」と、オハイオ州マイアミズバーグの安川モトマン社協働ロボット工学担当シニアマネージャーのビル・エドワーズ氏は述べています。 「残念ながら、それは真実ではありません。 共同アプリケーションでは、アプリケーション全体を確認する必要があります。 これには、エンドエフェクター、処理される部品、および関連するすべてのタスクが含まれます。これらのタスクは、共同作業である場合もそうでない場合もあります。 また、すべてのコラボレーション アプリケーションに 100% 純粋なコラボレーション タスクがあるわけではありません。」

PFL 協働ロボットの安全性が複雑になる理由の 1 つは、その使用方法にあります。 大型部品を扱う従来の大型ロボットには、通常は連動ガード (安全柵) などの安全対策が必要であり、多くの場合、大規模な自動化ラインの一部となっています。 ロボットは人間が実行していたタスクをエミュレートしません。 代わりに、エンジニアは自動化を中心にプロセス全体を再設計します。

従来のロボットとは異なり、PFL 協働ロボットは「通常、完全に自動化されたラインには実装されていません」とネルソン・シア氏は述べています。

代わりに、小規模でペイロードの低い状況を伴う手動タスクが置き換えられることがよくあります。 多くの場合、PFL システムは、人間が以前行っていた場所に単純に配置され、人間が実行していたタスクを模倣します。 このプロセスは変更されておらず、多くの場合、完全には自動化されていません。 仕事を遂行するには、やはり人間がどこかで介入する必要があります。

「そして、これが起こると、協働ロボットには安全保護は必要ないという認識が広まります」とネルソン・シア氏は述べ、確かに、PFL協働ロボットシステムの初期のアプリケーションの多くは、低速で積載量が小さいことを考慮すると、従来の保護なしでも確かに安全であったと付け加えた、および使用される PFL テクノロジー。 それでも、特にシステムは人間と対話するため、リスク評価の必要性はあります。

これらの電力と力が制限されたロボットには厳重な保護は必要ありませんが、セルでは溶接カーテンやヒュームの排出など、溶接の安全性を考慮する必要があります。 安川モトマン