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關(guān)于工業(yè)機(jī)器人的事故分析及其對(duì)策

作者:張世翔  
評(píng)論: 更新日期:2010年11月18日

摘要:工業(yè)機(jī)器人是高科技機(jī)電產(chǎn)品,在工業(yè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,可以代替人們從事繁重的、危險(xiǎn)性的工作,但由于工業(yè)機(jī)器人故障所造成的人身傷害事故也時(shí)有發(fā)生。從工業(yè)機(jī)器人的可靠性、工業(yè)機(jī)器人事故案例、能量類型分類等多角度對(duì)工業(yè)機(jī)器人事故進(jìn)行了分析,從故障樹分析法、基本安全性原則、工業(yè)安全技術(shù)等幾方面提出了相應(yīng)的對(duì)策。
關(guān)鍵詞:工業(yè)機(jī)器人 事故 安全 分析 對(duì)策

  1 引言

  工業(yè)機(jī)器人被廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)等諸多部門,它可以代替人們?cè)诰哂形kU(xiǎn)性的場(chǎng)所從事繁重的工作。工業(yè)機(jī)器人在將人們從繁重的危險(xiǎn)性勞動(dòng)中解放出來的同時(shí),也存在產(chǎn)生危險(xiǎn)的因素,由于工業(yè)機(jī)器人故障所造成的人身傷害事故時(shí)有發(fā)生。工業(yè)機(jī)器人是由一個(gè)復(fù)雜的機(jī)電系統(tǒng)組成的,這個(gè)系統(tǒng)包括傳感器、控制器、工作制造部件、輸送部件等。人要對(duì)工業(yè)機(jī)器人進(jìn)行安裝、編程、維修,還有可能靠近機(jī)器人進(jìn)行操作,因此,人也將參與到機(jī)器人的工作系統(tǒng)中去,當(dāng)人靠近工業(yè)機(jī)器人時(shí)就可能出現(xiàn)安全問題[1]。機(jī)器人的自由度比其他普通機(jī)械大得多,它的工作制造部件可以在較大空間內(nèi)運(yùn)行,具有高速運(yùn)動(dòng)的大功率手臂和復(fù)雜自主的動(dòng)作,若機(jī)器人發(fā)生故障可能造成更為嚴(yán)重的危害。所以,有必要對(duì)工業(yè)機(jī)器人的有關(guān)事故情況進(jìn)行分析,并研究相應(yīng)對(duì)策。

  2 工業(yè)機(jī)器人安全性概況

  2.1 工業(yè)機(jī)器人的可靠性分析
  鑒于工業(yè)安全問題的重要性,世界上有許多國(guó)家(如日本、美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、瑞典等)從上世紀(jì)80年代開始就注意對(duì)工業(yè)機(jī)器人的事故進(jìn)行記錄,并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,為工業(yè)機(jī)器人的安全性、可靠性研究奠定了基礎(chǔ)。
  日本某公司對(duì)工業(yè)機(jī)器人發(fā)生事故的類別進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì),其中控制裝置的故障占66.9%,機(jī)器人裝置上的工作部件,如焊槍等工具的故障占18.5%,工作場(chǎng)所噪聲信號(hào)的干擾引起的機(jī)器人失控占11.1%,其他原因的故障占3.5%。

表1 為機(jī)器人的平均無故障時(shí)間(MTBF)的統(tǒng)計(jì)。

  可以看出,在機(jī)器人工作不到100h的時(shí)間內(nèi),其平均無故障率只有28.70%,工作100h以上,其平均無故障率明顯下降。假如生產(chǎn)流水線上,機(jī)器人平均每天工作按20h 計(jì)算,則在一周左右的時(shí)間內(nèi),機(jī)器人極有可能發(fā)生故障。
  從上述統(tǒng)計(jì)分析可知,機(jī)器人的控制裝置、工作部件以及工作場(chǎng)所噪聲信號(hào)的干擾等易使機(jī)器人發(fā)生故障,而且機(jī)器人故障的發(fā)生也很頻繁。因此,機(jī)器人的可靠性還是很有限的,應(yīng)當(dāng)引起人們足夠的重視,充分考慮各項(xiàng)安全措施。

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