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发布时间:2024-12-22 11:55:36 来源:bwin必赢在线登录入口
与传统的工业机器人相比,安全性是协作机器人最显著的特点之一,也是近年来协作机器人在制造业中迅速崛起的重要原因之一。
对于协作机器人企业而言,机器人技术涉及一系列不同的技术领域,评估机器人的安全是一项庞大的工作,需进行多项评估,包括机械安全、电气安全以及功能安全等等,认证过程不仅要求产品设计符合国家和行业的标准规范,还需要依据标准做严格的测试和验证确认。
其中,在机械安全、安全功能等方面,市场上较为常见的安全认证有IEC 60204、ISO 13849等,这些标准对机器人设计、操作、维护中的安全性能提出了明确要求,获得这些认证,是协作机器人具备高安全性的重要标志。目前,大部分的协作机器人企业在急停、速度超限,位置超限,力矩超限等方面已经具备了相应的安全认证。
但与之相比,功能安全的认证并不是那么容易,认证企业要参考IEC 61508 标准,并通过一些技术方法来保证机器人的安全功能是有效的、可靠的。据高工机器人了解,目前做功能安全的国内厂家寥寥无几。
9月24日,第24届中国国际工业博览会(以下简称“工博会”)在国家会展中心盛大启幕。
展会当天,中科新松的多可®协作机器人获得了TÜV南德认证授予的机器人功能安全认证证书,这在某种程度上预示着中科新松成为国内首家通过该认证的协作机器人厂家。
公开信息显示,TÜV南德认证诞生于德国慕尼黑,作为德国老牌的认证机构凭借世界级的服务及领先的德国技术享誉全球,服务范围覆盖认证、测试、检验、资讯及专家指导等多个领域。针对机器人安全问题,TÜV南德认证参与了清洁、协作、移动、工业机器人以及机器人系统的国际标准制定。
据了解,在对多可®协作机器人的安全认证中,TÜV南德认证依照产品标准、功能安全标准、应用标准、EMC标准、LVD标准等多重维度的评判标准对多可®系列协作机器人的安全系统来进行评估。
中科新松负责人在接受高工机器人调研时介绍:“完成功能安全认证是产品进入海外市场的重要门槛,从立项到完成认证的过程,中科新松花费了6年的时间。”
该认证承载了中科新松对品质的什么要求?又透露出中科新松什么样的发展理念?
正如前文所说,目前做功能安全的厂家数量相对较少,这主要是由于功能安全领域存在较高的技术门槛和复杂性,导致进入和实施的难度相对较大。
中科新松负责的人介绍,功能安全认证的执行标准是IIEC 61508。TUV南德会对产品安全功能开发的全流程,是否遵循IEC 61508标准做审查,这个过程是十分漫长且复杂的。为完成TÜV南德功能安全认证,中科新松早在2018年便开始组建精英团队开展漫长的认证工作。
据了解,多可®协作机器人涉及到的所有的元器件都需要有相关的认证报告,同时,所有的元器件都需要查询出失效率。然后根据所设计的电路图,分析每一路电路有几率发生的不正常的情况,并计算出其失效率。
“计算元器件的失效率是一个复杂但重要的过程,它有助于评估整个电路或系统的可靠性和稳定能力。中科新松在失效率的计算上,花了9个月的时间去整理有关的资料,工作量非常大,要把所有的元器件的失效率列出来,逐一去测试并说明情况。”中科新松负责的人介绍。
其次,在软件的测试上,认证难度也不小,已经细致到每一行代码都要测试,首先,代码需要遵循MISRA C 2012规范进行编码。编码编完了之后,还需要有特殊的代码分析工具去测试代码。而代码分析工具,在开始测试前,还需要先证明这个工具是可靠的。
中科新松负责人介绍,证明代码分析工具,也需要花一两个月的时间。TÜV南德认证认可代码分析工具后,才能开始做代码的静态分析其是不是满足MISRA C 的规范,之后还需要再进行单元测试。简而言之,软件里涉及到的每一行代码都有必要进行测试,测试完以后还会进行软件的集成测试。仅是软件部分的测试过程也需要一年的时间。
六载砥砺,中科新松能够顺利通过认证,说明其产品在技术、质量和安全等方面都达到了较高的水平。
中科新松负责这个的人说,拿下TÜV南德安全认证后,将有利于中科新松更好的拓展海外市场,也更加容易进入高端用户的选型目录。
据了解,除了效率外,海外的客户更看重生产的安全性,中科新松的产品已经具备碰撞检测等17项TÜV认证的安全功能。
在海外市场的拓展上,中科新松已在墨西哥、德国、泰国、新加坡建立了办事处,在日本和马来西亚建立了分公司,其多可®协作机器人已出口东南亚、北美、欧洲等数十个国家与地区。
值得一提的是,中科新松对“安全”的长期重视,在其获得认证的过程中得到了充分体现。这种重视不仅体现在产品设计、研发、生产、测试等所有的环节,还贯穿于公司的战略规划之中。
自2015年,中科新松推出了首台7轴协作机器人至今,机器人安全问题一直是中科新松在产品研制中关注的重中之重。
中科新松的多可®协作机器人本身虽然具有轻量化、惯量小等特点,但为保证协作安全,仍然要设计完备的协作安全机制,充分保证人员协作时的安全。
从安全硬件的角度,多可®协作机器人设计的安全控制器,无论是安全控制通道还是MCU,都采用冗余设计,安全功能最高可满足PLe的安全性能等级要求。
多可®协作机器人碰撞检测功能采用伺服级的碰撞检测策略,满足响应的实时性。基于精准动力学模型,以及基于广义动量法的外力观测器,实现外力的实时精准估计;分析不同碰撞情况下各个关节输出力矩和电机电流的变化特性,构建碰撞信号在不同工况下的传递模型;根据作业情况,建立机器人全身碰撞检验测试方案与响应策略,如停止、回退、零力等;开发协作机器人碰撞检测与多重的安全保障机制,确保人-机、机-环境的作业安全。
正是因为中科新松对“安全”的长期重视和不懈努力,才使得其产品在市场上赢得了良好的口碑和广泛的认可。目前,多可®协作机器人已经在多个细分行业取得较大突破,主要使用在于包括汽车、能源、半导体、3C、食品药品、建筑、电力、教育科研、印刷、航空航天、铁路、服务等在内的数十个行业,已成功服务海内外客户1500余家,包括奔驰、一汽大众、中国中车、中国商飞、碧桂园、博马科技、马瑞利、美光半导体、西部数据、意法半导体等,共计完成项目应用数千个。
值得一提的是,中科新松还受邀参编高工机器人产业研究所(GGII)撰写的《2024协作机器人产业高质量发展蓝皮书》。作为参编单位之一,中科新松在蓝皮书中展现了自身过硬的技术和丰富的产品,以及场景应用,为行业提供有益的参考和借鉴。
未来,中科新松将继续秉承“安全第一、质量至上”的原则,不断推动安全技术的发展与创新,为客户提供更安全、高效、智能的机器人及自动化解决方案。