هر آنچه درباره ایمنی در کار با ربات های صنعتی باید بدانید!
ربات‌های صنعتی با افزایش دقت، سرعت و بهره‌وری، انقلابی در فرآیندهای تولیدی ایجاد کرده‌اند. این فناوری‌ها ضمن کاهش هزینه‌های عملیاتی و خطای انسانی، امکان انجام کارهای خطرناک و تکراری را در محیط‌های صنعتی فراهم می‌کنند. ایمنی در کار با ربات های صنعتی برای جلوگیری از حوادث جدی مانند آسیب‌های جسمی یا مرگ کارکنان ضروری است. به همین دلیل، دراین مطلب به بررسی جنبه‌های مختلف ایمنی در استفاده از ربات های صنعتی می‌پردازیم.
تاریخچه استفاده از ربات‌های صنعتی به دهه‌ی ۱۹۵۰ میلادی بازمی‌گردد، زمانی که جرج دیول اولین ربات صنعتی به نام یونیمیت (Unimate) را اختراع کرد و در سال ۱۹۶۱ در خط تولید جنرال موتورز برای جابجایی قطعات داغ فلزی به کار گرفته شد. در دهه‌های بعد، پیشرفت‌های فناوری در حوزه‌ی کنترل‌های کامپیوتری، سنسورها و هوش مصنوعی، ربات‌ها را دقیق‌تر، انعطاف‌پذیرتر و خودکارتر کرد. امروزه ربات‌های صنعتی در صنایعی مانند خودروسازی، الکترونیک و تولید مواد غذایی نقش کلیدی دارند و با قابلیت‌هایی مانند بینایی ماشین و یادگیری ماشین، تحولی اساسی در اتوماسیون صنعتی ایجاد کرده‌اند.
انواع ربات های صنعتی و کاربرد آن ها
قبل از بررسی ایمنی در کار با ربات های صنعتی بهتر است که با انواع آنها آشنا شویم. ربات های صنعتی در انواع مختلفی طراحی و هرکدام برای کاربردهای خاصی بهینه شده‌اند. برخی از مهم‌ترین انواع ربات های صنعتی و کاربردهای آنها عبارتند از:
ربات‌های دلتا (Delta Robots)
– طراحی سبک و سریع با پایه ثابت و بازوهای موازی
– کاربردها: بسته‌بندی، طبقه‌بندی، صنایع غذایی و دارویی
ربات‌های (Selective Compliance Assembly Robot Arm) SCARA
– ساختار صلب در محور عمودی و انعطاف‌پذیر در محور افقی
– کاربردها: مونتاژ قطعات الکترونیکی، پیک‌اند‌پلیس (Pick & Place)، پردازش مواد
ربات‌های مفصلی (Articulated Robots)
– دارای چندین مفصل چرخشی (معمولاً ۴ تا ۶ محور)
– کاربردها: جوشکاری، رنگ‌پاشی، مونتاژ، جابجایی مواد
ربات‌های همکار (Cobots – Collaborative Robots)
– طراحی شده برای کار ایمن در کنار انسان‌ها
– کاربردها: مونتاژ دقیق، بازرسی کیفیت، کمک به اپراتورها
ربات‌های سیار (Mobile Robots – AGV/AMR)
– دارای چرخ یا پا برای حرکت در محیط‌های صنعتی
– کاربردها: لجستیک انبار، حمل مواد در کارخانه‌ها
ربات‌های خطی (Cartesian Robots / Gantry Robots)
– حرکت در سه محور عمود بر هم (X, Y, Z)
– کاربردها: برش CNC ، جابجایی بارهای سنگین، چاپ سه‌بعدی
هر یک از این ربات‌ها با توجه به دقت، سرعت و انعطاف‌پذیری خود، در صنایع مختلفی مانند خودروسازی، الکترونیک، داروسازی، غذا و نوشیدنی و لجستیک استفاده می‌شوند. پیشرفت فناوری‌هایی مانند هوش مصنوعی (AI) و اینترنت اشیا (IoT) نیز قابلیت‌های این ربات‌ها را گسترش داده است.
اهمیت ایمنی و شرایط کاری با ربات های صنعتی
دستورالعمل های ایمنی در کار با ربات های صنعتی
ضوابط و الزامات کار با ربات های صنعتی شامل چند بخش است که در ادامه توضیح می‌دهیم.
انواع تجهیزات ایمنی در کار با ربات های صنعتی
تجهیزات ایمنی برای کار با ربات‌های صنعتی به منظور جلوگیری از حوادث و تأمین ایمنی پرسنل به چند دسته اصلی تقسیم می‌شوند:
سنسورهای ایمنی
- لیزر اسکنرهای ایمنی (Safety Laser Scanners): مناطق خطر را اسکن کرده و در صورت ورود انسان، سرعت ربات را کاهش یا آن را متوقف می‌کنند.
- سنسورهای فشار (Pressure Sensitive Mats): در کف نصب شده و در صورت ایستادن اپراتور روی آنها، ربات را متوقف می‌کنند.
- سنسورهای حضور (Presence Sensors): مانند سنسورهای اولتراسونیک یا مادون قرمز که حرکت انسان را تشخیص می‌دهند.
تجهیزات حفاظت فیزیکی
- حفاظ‌های ثابت (Fixed Guards): موانع فیزیکی مانند توری‌های فلزی یا صفحات پلی‌کربنات که دسترسی به مناطق خطرناک را مسدود می‌کنند.
- حفاظ‌های متحرک (Interlocked Guards): درهای ایمنی که با سنسور مجهز شده‌اند و در صورت باز شدن، ربات را متوقف می‌کنند.
- پرده‌های نوری (Light Curtains): موانع نامرئی که در صورت قطع شدن پرتوهای نور توسط شخص، ربات را قطع می‌کنند.
سیستم‌های کنترل ایمنی
- کنترلرهای ایمنی (Safety PLCs): پردازشگرهای مخصوص که عملکرد ایمنی ربات را نظارت می‌کنند.
- سیستم‌های سرعت و نیروی محدود (Power and Force Limiting): در ربات‌های همکار (Cobots) برای کاهش آسیب در تماس با انسان.
سیستم‌های توقف اضطراری
- دکمه‌های توقف اضطراری (E-Stop Buttons): کلیدهای قرمز رنگ با طراحی ضامن‌دار که در مواقع خطر ربات را فوراً متوقف می‌کنند.
- کابل‌های کششی ایمنی (Safety Ropes): کابل‌هایی که در صورت کشیده شدن توسط اپراتور، سیستم را قطع می‌کنند.
علائم و هشدارهای ایمنی
- چراغ‌های هشدار (Warning Lights): چراغ‌های چشمک زن برای نشان دادن وضعیت ربات
- آلارم‌های صوتی (Audible Alarms): هشدارهای صوتی قبل از شروع حرکت ربات
- برچسب‌های خطر (Safety Labels): نشانگرهای هشداردهنده روی خود ربات و محیط کار
تجهیزات حفاظت فردی (PPE)
- دستکش‌های ضد برش و ضربه
- انواع کلاه ایمنی و عینک محافظ
- کفش‌های ایمنی با نوک فولادی
- لباس‌های با رنگ روشن و بازتابنده
این تجهیزات معمولاً به صورت ترکیبی استفاده می‌شوند تا سطح ایمنی در کار با ربات های صنعتی لازم مطابق با استانداردهای بین‌المللی مانند ISO 10218 و ISO 13849 تأمین شود. انتخاب و نصب این تجهیزات باید بر اساس ارزیابی ریسک و نوع کاربرد ربات انجام پذیرد.