工业机器人 安全规范

工业机器人安全规范

GB 11291—1997

国家技术监督局1997—09—02批准1998—04—01实施

前言

本标准等效采用ISO 10218：1992《工业机器人——安全》。根据该标准的技术内容，对GB 11291一89《工业机器人安全规范》进行了修订，并在编写格式上一一对应，且遵循GB／T 1．1—1993和GB/T 1．22—1993的规定。

本标准删除了ISO 10218中3．1和3．2的标题及术语“人”与“人员”的词条。GB／T 12643—90《工业机器人术语和图形符号》中已有的术语，本标准不重复列出。

本标准比GB 11291—89的内容更全面，综合性更强，增加了安全分析和风险评价、机器人系统的设计及安全防护等章节。

本标准从实施之日起代替GB 11291—89《工业机器人安全规范》。

本标准的附录A为提示的附录。

本标准由中华人民共和国机械工业部提出。

本标准由全国工业自动化系统标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：机械工业部北京机械工业自动化研究所、航天工业总公司811厂。

本标准主要起草人：王荣勤、胡景锷、李良锋、陈佩云。

ISO前言

ISO(国际标准化组织)是各国家标准化团体(ISO成员体)世界范围的联合体。通常国际标准的制定通过ISO技术委员会来执行。各成员体对技术委员会已确定的感兴趣的项目有权派代表参加。国际组织、政府和民间团体可与ISO联系，也可参加该项工作。有关电气标准化的各项工作，ISO与国际电工委员会(IEC)紧密合作。

技术委员会采纳的国际标准草案由全体成员体投票表决，要求至少75％的成员体表决赞成方能作为国际标准发布。

国际标准ISO 10218由ISO／TC 184(工业自动化系统和集成)的分委会SC2(制造环境用的机器人)制定。

附录A为提示的附录。

引言

本标准是确认在含有工业机器人的制造自动化系统中存在特殊危险而制定的。

危险较好识别，但危险源在特定机器人系统中往往各不相同。危险的数量和类型与自动化过程的性质和装备的复杂性直接有关。

与危险相关的风险随着所用机器人的类型及其应用和安装、编程、操作和维护方式而变化。

由于确认在工业机器人应用中危险的多变性，故本标准给出了机器人设计和制造中的安全保证导则；又由于工业机器人应用中的安全受特定机器人系统设计和应用的影响，故本标准同时给出了机器人及其系统在安装、功能测试、编程、操作、维修期间的人身安全防护导则。

1 范围

本标准规定了工业机器人及其系统在设计、制造、编程、操作、使用、修理和维护阶段的安全要求及注意事项。

本标准适用于制造环境中的机器人及其系统。

2 引用标准

下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB／T 12643—1997 工业机器人词汇(eqv ISO 8373：1994)

GB／T 12644—90 工业机器人特性表示(eqv ISO 9946：1992)

GB／T 5226．1—1996 工业机械电气设备第一部分：通用技术条件

GB／T 15706．1一1995机械安全基本概念与设计通则第一部分：基本术语、方法学

GB／T 15706．2—1995 机械安全基本概念与设计通则第二部分：技术原则与规范

ISO 6385—1981 工作系统设计中人类工效学原则

3 定义

本标准除采用GB／T 12643—1997中已定义的术语外，还采用下列定义。

3．1 使能装置enabling device

一种手动操作装置，仅当其保持在预定位置时才允许机器人运动。

3．2 防护装置guard

通过物理遮挡方式专用于提供防护的机械部件，按其结构可称为防护罩、壳、防护屏、栅栏、门、封闭式防护装置、隔栏等。

3．3 危险hazard

可导致人身伤害或危及人体健康的情况。

3．4 危险状态(运动) hazardous condition (motion)

机器人或机器人系统可能导致人身伤害的状态(运动)。

3．5 握持运行控制装置hold-to-run control

一种控制装置，只当人工按住操作时才使机器人运动，一旦松开则运动停止。

3．6安全防护联锁interlock for safeguarding

安全防护装置与机器人控制系统、动力系统及辅助设备相互连接的一种配置。

3．7 本地控制local control

由机器人系统控制板或示教盒进行操作的机器人的一种状态。

3．8 锁定lockout (tagout)

动力隔离装置(如隔离开关)上的锁或标记置于“关”或“断”位置，表明该动力隔离装置或设备正受控制，此时不应操作。

3．9 现场传感装置presence sensing device

具有传感区域或空间的一种装置，用以探测进入该区域或空间的任何干涉。

注：现场传感装置包括光屏、电磁场、压敏装置、超声和红外装置及图像处理系统等。

3．10 慢速reduced speed

由机器人制造商提供的一种可选速度，用以自动限制机器人速度达到预定值，使人有足够的时间排除危险运动或停机。

3．11 风险risk

伤害发生的概率和伤害程度的组合。

3．12 安全操作规程safe working procedure

当执行指派任务时，用以减少伤害可能性的规程。

3．13 安全防护装置safeguard

用于防止进入危险点或危险区的防护装置或特定的人身保护装置。

3．14 安全防护空间safeguarded space

由安全防护装置所确定的空间(见图1)。

注：安全防护空间包括限定空间。

3．15 安全防护safeguarding

利用防护装置和保护装置及安全操作规程进行人身保护的措施。

3．16 故障查找trouble shooting(fault finding)

按顺序确定机器人系统不能完成规定任务或功能失效原因的行动。

4 总则

4．1 基本要求

机器人的运行特性与其他设备不同。机器人以高能运动掠过比其机座大的空间，机器人手臂的运动

形式和启动很难预料，且可能随生产和环境条件而改变。

在机器人驱动器通电情况下，维修及编程人员有时需要进入其限定空间。且机器人限定空间之间或与其他相关设备的工作区之间可能相互重叠而产生碰撞、夹挤或由于夹持器松脱而使工件飞出等危险。

安全防护措施的设计和选择应考虑机器人的类型、应用及与其他相关设备的关系，该设计和选择必须适合正在进行的工作，并且使得示教编程、设定、维护、程序验证及故障查找要求设备布局紧凑时，也能安全操作。

选择安全防护措施应考虑与机器人安装有关的各种危险情况。在设计或选择合适的安全防护措施之前，必须识别各种危险和评价有关风险。

预防偶然事故的技术措施遵循下述两条基本原则：

——自动操作期间安全防护空间内无人；

——当安全防护空间内有人进行示教、程序验证等工作时，应消除危险或至少降低危险。

上述原则包括：

——设立安全防护空间和限定空间；

——机器人系统的设计，应使绝大多数作业在安全防护空间外完成，

——要预设安全补偿措施，以防有人闯入安全防护空间。

4．2 安全分析

进行安全分析必须：

——对于考虑到的(包括估计需要出、入或接近危险区)应用，确定所要求的任务；

——识别(包括与每项任务有关的故障和失效方式等)危险源(见4．2．1)；

——评价风险(见4．2．2)；

——考虑把风险降低到可接受程度的安全对策(见4．2．3)；

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