Vejledning om Automatisk styrede maskinanlæg, inklusive industrirobotanlæg. (* 1) (* 2) (* 3) (* 4)

Vejledning om Automatisk styrede maskinanlæg, inklusive industrirobotanlæg. (* 1) (* 2) (* 3) (* 4)

Indledning

Automatisk styrede maskinanlæg er omfattet af bekendtgørelse nr. 43 af 2. januar 1981 om tekniske hjælpemidlers indretning og anvendelse. Bekendtgørelsen indeholder bl.a. krav om, at tekniske hjælpemidler skal konstrueres, udstyres og opstilles således, at farer ved hjælpemidlet er imødegået, og at betjening, reparation, rengøring, m.v. kan ske sikkerheds- og sundhedsmæssigt forsvarligt. I § 13 findes nogle særlige krav til automatisk drevne, styrede eller overvågede tekniske hjælpemidler. Desuden stiller bekendtgørelsen krav til anvendelsen, herunder krav vedrørende anvisninger og instruktion om brugen, af tekniske hjælpemidler.

Denne anvisning giver nærmere retningslinier for, hvorledes nævnte krav kan opfyldes for automatisk styrede maskinanlæg, inklusive industrirobotanlæg.

Arbejdstilsynet kræver, at automatisk styrede maskinanlæg er indrettet i overensstemmelse med anvisningen eller på anden lige så forsvarlig måde. Hvor konkrete omstændigheder gør det nødvendigt, kan Arbejdstilsynet dog stille yderligere krav.

Anvisningen er udarbejdet af Direktoratet for Arbejdstilsynet.

1. Område

Denne anvisning gælder for automatisk styrede maskinanlæg, hvor styreenheden indeholder en programmerbar elektroteknisk/elektronisk styring.

Dette indbefatter for eksempel industrirobotter, førerløse truck, CNC-maskiner og andre el-styrede maskinanlæg til bl.a. svejsning, bearbejdning, montering og transport.

2. Almene bestemmelser

Automatiske maskinanlæg, herunder de enkelte enheder, skal være således indrettet, at de kan transporteres, installeres, anvendes og vedligeholdes sikkerheds- og sundhedsmæssigt fuldt forsvarligt.

Dette krav kan opfyldes ved

- konstruktive foranstaltninger

- anvendelse af sikkerhedsudstyr som indkapslinger og afskærmninger

- andre sikringsformer, som garanterer samme sikkerhedsniveau.

Hver enkelt enhed skal kunne afbrydes på sikker måde.

Nærmere retningslinier for, hvorledes nævnte krav i almindelighed kan opfyldes for maskiner og maskinanlæg er givet i At-anvisning 2.2.0.1. Den gælder også for automatisk styrede maskinanlæg, men herudover skal sådanne maskinanlæg indrettes og anvendes i overensstemmelse med nedenstående pkt. 3 til 7.

Indgår der i et anlæg maskintyper, for hvilke der gælder særlige regler, skal også de følges.

3. Konstruktion og udstyr

3.1. Styring

3.1.1 Generelle krav

3.1.1.1 Bortfald samt tilbagekomst af energi må ikke kunne føre til farlig funktion.

3.1.1.2 Ydre forstyrrelser, fx elektriske og magnetiske felter, lys, temperatur, fugt, lufttryk, støv og forureninger, må ikke kunne påvirke styringens sikkerhedsfunktioner.

3.1.1.3 Anlægget skal indeholde en indikeringsanordning, som ved farlig fejlfunktion viser, hvor fejlen er opstået.

3.1.1.4 Styresignal fra en sikkerhedsanordning må ikke kunne påvirkes af styringer fra andre anordninger, og skal være overordnet de styresignaler, som fremkommer fra såvel enkelte enheder som fra den styreudrustning, som styrer hele anlægget.

3.1.2 Sikkerhedsstyrekredse

3.1.2.1 Alle sikkerhedsfundktioner, som har med personsikkerhed at gøre, pkt. 3.1.2.2, skal indgå i en sikkerhedsstyrekreds, som skal være indrettet således, at anlægget i tilfælde af fejl indtager en sikker tilstand.

Dette kan fx gøres ved dublering og overvågning af de i sikkerhedsstyrekredsen anvendte komponenter og signalføringer. Dublering betyder her, at hvis en fejl opstår, vil beskyttelsesfunktionen opretholdes af den tilbageværende, ikke fejlramte funktion. Overvågning betyder, at en opstået fejl detekteres og bevirker, at næste arbejdscyklus ikke kan igangsættes. Overvågning af en komponent skal ske lige så ofte, som komponenten arbejder.

Kontaktorer og relæer skal normalt være tvangsførte, d.v.s. at en sluttekontakt og en brydekontakt aldrig kan være sluttet samtidigt.

Endestopkontakter skal være tvangsbrydende, d.v.s. at et stopsignal gives via en direkte mekanisk forbindelse til endestopkontaktens brydefunktion.

En maskines, fx en industrirobots, egen styring er også omfattet af kravene om sikkerhedsstyrekredse i de tilfælde, hvor der er tale om personsikkerhed, fx ved stop (afbremsning) af farlige maskinbevægelser.

3.1.2.2 Sikkerhedsfunktioner, som har med personsikkerhed at gøre, er især

- nødstopudstyr

- stopfunktion som begrænser bevægelsesområdet

- stopfunktion fra ydre beskyttelsesanordninger fx dørovervågning, lysgitter, lysstråler, kontaktplader, trædemåtter, følelister m.v.

- stopfunktion fra holdekontakt, samtykkekontrakt m.v.

- reduceret hastighed og kraft.

3.1.2.3 Sikkerhedsstyrekredse indeholdende stopfunktioner skal være indrettet efter et af følgende konstruktionsprincipper

a) Relæstyring.

Overordnet, dubleret og overvåget sikkerhedsstyring i kontaktor/relæteknik, som på sikker måde direkte kan styre de farlige maskinbevægelser, således at den elektroniske styring er fritaget for sikkerhedsansvar.

b) Elektronisk styring.

Dubleret elektronisk styring med gensidig fejlsikker overvågning.

Herved skal følgende fejlmuligheder være udelukket

1) at en enkelt fejl (1. fejl) kan medføre personfare, og

2) at en fejl forbliver i stystemet og sammen med næste fejl (2. fejl) kan medføre personfare.

Der ses bort fra en samtidig indtræden af 2 uafhængige fejl.

c) Andet.

Andre foranstaltninger som giver den samme sikkerhed.

3.1.2.4 Sikkerhedsfunktionerne »reduceret hastighed og kraft« som bl.a. anvendes ved programmering, skal ved elektroniske styringer være indrettet med

a) Kontaktomskifter (transformatoromkobling o.lign.), eller

b) En kombination af flest mulige enkeltforanstaltninger af software- og hardwareteknisk art, således at samme sikkerhedsniveau som under a) opnås.

Sådanne foranstaltninger kan fx bestå i

- overvågning af hastigheder, accelerationer, elektrisk slip, (beregnede og faktiske størrelser)

- computerovervågning (watch-dog)

- hukommelsesovervågning (cyklisk RAM- og PROM-check)

- vej- eller vinkelgiverovervågning

- målekredsovervågning (ledningsbrud, kortslutning)

- tachogeneratorovervågning

- spændigsovervågning for strømforsyning til computer

- strømovervågning til strømforsyning til computer

- spændingsovervågning for driveffektenheder

- strømovervågning for driveffektenheder

- temperaturovervågning for computer og effektenheder

- m.v.

3.1.2.5 Ved hydrauliske og pneumatiske sikkerhedsstyrekredse skal der, udover hvad er er nævnt i 3.1.2.1, anvendes følgende foranstaltninger for at opnå en sikker tilstand

- overvågning af drifttrykket,

- korrekt drifttryk som en startforudsætning

- igangsætning af hydraulisk og pneumatisk styrede energibevægelser må kun finde sted, når anden nødvendig energiforsyning er etableret

- efter trykuregelmæssigheder i pneumatisk drevne enheder skal egnede styreelementer bevirke langsom igangsætning

- hurtigudluftningsventiler på bevægelsescylindre til brug ved nødstop

- kontraventiler på løftecylindre

- stopanordninger på alle aksler, som kan bevæges af tyngdekraften

- andre foranstaltninger, som garanterer en sikker tilstand.

3.1.3 Stopanordninger

Personsikkerhed og produktion skal koordineres for at øge sikkerheden i anlægget. Dette betyder, at de anvendte sikkerhedsfunktioner skal produktionstilpasses, således at produktionen efter et stop kan genstartes på enkel og sikker måde. Dette er både et produktions- og et sikkerhedskrav, idet en besværlig genstart kan give anledning til omgåelse af sikkerhedsforanstaltningerne.

Et automatisk maskinanlæg skal således indeholde følgende stopmuligheder

3.1.3.1 Produktionstilpasset stop.

Et programstop, beregnet til stop af produktionsprocessen i et for arbejdsoperationen naturligt leje, og således at genstart kan ske uden andet indgreb end at give nyt startsignal. Produktionstilpasset stop skal overgå til sikkerhedsstop, hvis en person går ind i farezonen.

3.1.3.2 Sikkerhedsstop.

Stopsignal fra sikkerhedsanordning når operatøren, efter påvirkning af programstoppet, bevæger sig ind i farezonen og derved påvirker lågekontakt, lysgitter, trædemåtte eller andet. Ved genstart kan arbejdet fortsættes fra stoppunktet.

3.1.3.3 Nødstop.

Maskinanlæg og enheder heraf skal let, hurtigt og sikkert kunne stoppes med nødstopanordning, hvis ukontrollerede farlige situationer opstår i anlægget. Nødstop skal fungere ved alle driftsmåder, også når en del af anlægget er frakoblet.

Nødstopanordningen skal blive i stopstilling, indtil manuel tilbagestilling foretages.

Nødstopanordninger skal være fast monterede.

3.1.3.4 Ved sikkerheds- og nødstop skal farlige efterløbsbevægelser standses ved

- bremsning og/eller

- kontrastyring

- mekanisk spærring

og automatiske fikseringsanordninger (gribere) skal bevare deres holdefunktion.

3.1.4 Omstilling af driftsmetode

Omstilling af driftsmetode må ikke medføre farlig funktion. Ved omstilling skal samtidig den dertil nødvendige beskyttelsesfunktion automatisk indkobles.

Indretning til omstilling af driftsmetode skal være aflåselig og udført således, at det tydeligt fremgår hvilken driftform, der vælges.

Driftsmetoder er især

- automatik

- opstilling, herunder programmering og indstilling

- afprøvning

3.1.5 Programmeringsenhed

Programmeringsenheder, fx bærbare håndprogrammeringsenheder (HPE), skal

- være ergonomisk korrekt udformet. Håndapparater skal kunne holdes i betjeningsposition med een hånd eller med en holderem

- være forsynet med nødstop

- for bevægelsesfunktioner have holdekontakter, fx joystick, med dødmandskontaktfunktion, som er logisk tilpasset bevægelsesretningerne

- indeholde en holdekontaktanordning (samtykkekontakt) som skal påvirkes samtidig med bevægelsesfunktionskontakten.

Ved anvendelse af programmeringsenehed må farlige bevægelser ikke samtidigt kunne igangsættes fra anden kommandoanordning, fx på styreskabet.

3.2 Beskyttelsesanordninger

3.2.1 Generelle krav

Automatiske maskinanlæg skal have en personbeskyttelse, som er tilpasset stoptid og bremselængde for anlægget samt for enheder heraf. Beskyttelsesanordningen skal forhindre, at en person kan komme ind i farezonen, samt at materiale og værktøj kastes ud og derved kan forårsage personskade.

Berøringsfrie beskyttelsesanordninger og trædemåtter giver ingen beskyttelse mod udslyngning af materialer og værktøjer. Specielle anordninger til fastholdelse, fx gribe- og holdeanordninger indrettet med fjedre, kan derfor være nødvendige.

3.2.1.1 Hvis det ved automatdrift er absolut nødvendigt, at en person befinder sig inde i det område, der er afgrænset af sikkerhedsudstyret, skal der være en beskyttelsesanordning, som automatisk stopper farlig maskinbevægelse inden personskade opstår. Hvis dette ikke er muligt, skal farlig maskinbevægelse kunne iagttages, og let, hurtigt og sikkert kunne stoppes via en speciel holdekontakt eller anden anordning med samme sikkerhed. Dette kan fx være en trepositionsholdekontakt, som stopper farlig maskinbevægelse, både når kontakten trykkes i bund, og når den slippes.

3.2.2 Genstart

Genstart efter stop fra beskyttelsesanordning må kun kunne ske manuelt med den normale startanordning efter påvirkning af en tilbagestillingskontakt (reset), som skal være placeret således, at den ikke kan nås af en person, der befindre sig i fareområdet.

Hvis beskyttelsesanordningen påvirkes konstant, mens en person befinder sig i fareområdet, kræves ingen speciel tilbagestillingsanordning.

Genstart efter at driften er stoppet af en beskyttelsesanordning, som også anvendes som betjeningsanordning, må kun ske automatisk, hvis stoppet er en planlagt del af arbejdsprocessen, og hvis beskyttelsesanordningen er påvirket, så længe en person befinder sig i fareområdet.

3.2.3 Mekaniske afspærringsanordninger fx indhegninger og kabiner.\sf

Sikkerhedsafstande, fastgørelse og overvågning skal være i overensstemmelse med Arbejdstilsynets anvisning nr. 2.2.0.1 om maskiner og maskinanlæg. Der skal ved konstruktionen træffes de fornødne foranstaltninger imod faren for, at emner og værktøjer kan slynges ud, samt imod blænding, stråling, vandstrålebearbejdning og støj m.v. Ved robotanlæg betyder dette normalt en indhegningshøjde på 1,8 m.

3.2.4 Sikkerhedsudstyr der reagerer, når en person nærmer sig farezonen.

Sådant udstyr, fx berøringsløst udstyr (optisk, elektromagnetisk), trædemåtter, kontaktplader, kontaktlister m.m., skal suppleres med afskærmning o.lign., hvis der er fare for, at dele kan slynges ud.

3.2.4.1 Anvendes lysstråler, fotocelleanlæg med enkeltstrålet lyssender og modtager (lysbom), skal normalt anvendes 2 eller 3 lysstråleanlæg. Ved 2 lysstråleanlæg skal afstandene over gulv være 0,4 m og 1,0 m. Ved 3 lysstråleanlæg skal afstanden være 0,3 m, 0,7 m og 1,1 m over gulv. Sikkerhedsafstanden mellem en lysstråle og en farezone skal normalt være indrettet efter følgende

S = 850 + v (tm + t1),

hvor

S= sikkerhedsafstand i mm

v = personens bevægelseshastighed i m/s (normalt 1,6 m/s)

tm = maskinens stoptid i ms

t1 = lysstråleanordningens reaktionstid i ms

Stoptiden skal kunne opgives af leverandøren.

3.2.4.2 Lysgitter (fotocelleværn) skal opfylde gældende bestemmelser for presser.

3.2.4.3 Trædemåtter og kontaktplader.

Trædemåtter og kontaktplader skal placeres foran og i fareområdet således, at man ikke kan passere udenom dem eller skræve over dem. Til sikkerhedsafstanden skal tillægges en skridtafstand på 0,6 m.

3.2.5 To-håndsbetjening

To-håndsbetjening skal opfylde gældende bestemmelser for presser.

3.3 Placering af udstyr m.v.

3.3.1 Styreskabe

Fordeler- og styreskabe skal så vidt muligt placeres udenfor det af sikkerhedsudstyret afgrænsede område. Kan dette ikke teknisk lade sig gøre, skal opstillingsstedet vælges således, at betjenings- og vedligeholdelsespersonalet ikke udsættes for klemningsrisici mellem faststående skabe og bevægelige enheder.

+

3.3.2 Startordning

Anordning til opstart af automatisk drift skal være placeret uden for det område, som er sikret ved sikkerhedsudstyr.

3.3.3 Begrænsning af anlæggets bevægelsesområde

Farlige bevægelsesområder, fx ved en industrirobot, skal om nødvendigt begrænses, fx på grund af

- begrænset plads i installationen

- behov for et observationsområde hvorfra bevægelser i farezonen kan overvåges

- behov for et observationsområde hvorfra farlige bevægelser kan styres med håndbåret holdekontakt eller programmeringsenhed.

Begrænsninger af bevægelsesområdet kan udføres ved

- mekanisk stop

- tvangspåvirkede endestopkontakter som indgår i sikkerhedsstyringen.

Observationsområde, som under specielle omstændigheder kan anvendes til brug under afprøvning og overvågning ved arbejdshastighed, skal etableres ved indstillelige stopanslag.

3.4 Tilførsel og udtagning af emner

Tilførsel og udtagning af emner skal, når dette foretages af personer, være indrettet således,

a) at det ikke er muligt at komme i berøring med farlige maskinbevægelser, eller

b) at farlige maskinbevægelser er direkte styret af sikkerhedsstyringen inden for det område, der er adgang til eller kan indgribes i. Styringen skal ske via en sikkerhedsanordning.

Kravene i a og b er fx opfyldt ved anvendelse af adskillende afskærmning/indhegning i forbindelse med følgende anordninger

for a)

- drejeborde, tilførselsvogne eller andre mekaniske anordninger, som tilfører eller udtager emner fra farezonen.

for b)

- bevægelige, overvågede skærme, låger m.m.

- sikkerhedsudstyr, der virker uden berøring, fx lysgitter, lysbomme m.v.

- kontaktplader og trædemåtter

- to-håndsstyresystemer.

4. Drift

4.1 Automatisk drift

4.1.1 Opstartbetingelser

Automatisk drift må først indledes, når

- sikkerhedsudstyrets beskyttende funktion er effektiv, og

- der ikke opholder sig personer inden for det af sikkerhedsudstyret afgrænsede område.

Fejlfinding, overvågning m.v.

Er det absolut nødvendigt, at der, fx i forbindelse med fejlfinding, skal ske en overvågning af arbejdsforløbet under automatisk drift inden for det område, der er afgrænset af sikkerhedsudstyr, er dette kun tilladt, når

- ingen andre tekniske foranstaltninger er mulige, og

- døre på sikkerhedsafskærmningen altid let kan åbnes udad, samt at

a) personen er bundet til observationsområde (pkt. 3.3.3) i afskærmet område ved fast monteret sikkerhedsudstyr, eller

b) der til den enkelte person i observationsområde forefindes en transportabel speciel sikkerhedsholdekontakt (trepositionsholdekontakt) med sikkerhedsstop, eller

c) andre lig så sikre foranstaltninger.

4.2 Opstilling

4.2.1 Generelle krav

Indstillings- og programmeringsarbejde skal enten foretages med effektivt sikkerhedsudstyr fra pladser, som ligger uden for det afskærmede område, eller som angivet i pkt. 4.2.2, 4.2.3 eller 4.2.4.

4.4.2 Programmering med HPE

Programmering med håndprogrammeringsenhed (HPE) inden for det af sikkerhedssystemet afgrænsede område kan finde sted, når følgende betingelser er opfyldt

- de farlige maskinbevægelser må kun kunne styres via holdekontakter med dødmandskontaktfunktion på HPE (fx samtykkekontakt og joystick), og

- hastigheden er reduceret til ca. 250-300 mm/sek.

4.2.3 Testning ved arbejdshastighed

Skal der i undtagelsestilfælde køres testprogrammer ved arbejdshastighed med en person inden for afgrænset område, kan dette foregå fra observationsområde (pkt. 3.3.3) under følgende betingelser

- ophævelse af den reducerede hastighed skal ske ved speciel kontaktanordning, og

- anvendelse af trepositionsholdekontakt for hver person.

4.2.4 Programmering uden HPE

Programmering uden håndprogrammeringsenhed, fx ved manuel styring af robotarm eller via erstatningsapparat, kan fx indrettes efter følgende

- afbalanceret robotarm

- reduceret hastighed

- anvendelse af trepositionsholdekontakt.

4.2.5 Lysmarkering

Ved anvendelse af lysmarkering skal anlæggets øjeblikkelige driftsform markeres med farvet lys efter følgende kode

- normaldrift - HVID

- driftsforstyrrelser/stop - RØD

- opstilling, reparation, vedligeholdelse - GUL

- startklar - GRØN

5. Frigørelse af fastklemt person

Anlægget skal være udført således, at en person, som er fastklemt, kan frigøres hurtigt og sikkert.

Følgende metoder kan anvendes

- direkte manuel styring af energistyrede ventiler og drivanordninger,

- omkobling fra automatik til manuel styring,

- anordning som kan igangsætte en sikker returbevægelse,

- manuel frigørelse af energipåvirkede bremser under forudsætning af, at en vægtafbalancering forefindes.

6. Mærkeplade

Anlægget med enheder skal være mærket med fabrikantens og leverandørens navn og adresse, samt

- type, fabrikationsår, maskinnr.

- energitilslutning

- egenvægt

7. Brugsanvisning

7.1 Fabrikant og importør/leverandør

Ifølge kapital 4 i bekendtgørelsen om tekniske hjælpemidlers indretning og anvendelse skal fabrikanten eller importøren/leverandøren af enheder af anlægget medlevere en brugsanvisning med alle sikkerhedsmæssige oplysninger om installation, opstilling, drift og vedligeholdelse.

7.2 Projekterende og installatør

Den, der har projekteret eller installeret anlægget, skal - i overensstammelse med reglerne i Arbejdsministeriets bekendtgørelse nr. 501 af 5. oktober 1978 om projekterende og rådgiveres pligter m.v. efter lov om arbejdsmiljø - udarbejde en brugsanvisning for det samlede maskinanlæg, som bl.a. giver oplysning om sikker og fagmæssig korrekt drift.

7.3 Indhold

Brugsanvisningen skal være på dansk og bl.a. indeholde forskrifter for

- automatisk drift,

- opstilling (programmering, indstilling og afprøvning),

- vedligholdelse (reparation, rengøring m.v.), samt oplysninger om

- sikkerhedstekniske krav,

- farlige driftstilstande og hvordan disse undgås,

- afhjælpning af fejlbehæftede driftstilstande,

- hvordan en fastklemt person frigøres

- risici ved montering, afmontering og vedligeholdelse, fx ved akkumulerede energier til vægtudligning, afmontering af bremser m.v.,

- sikkerhedstekniske indretninger, herunder udformning, tilkobling m.v.,

- indstilling af begrænsinger for de enkelte aksebevægelser,

- regelmæssig kontrol og afprøvning af sikkerhedsudstyr og andre sikkerhedsrelevante dele,

- stoptiden for de enkelte maskinenheder, fx industrirobotten,

- den nødvendige uddannelse og instruktion for personale, som betjener, programmerer og vedligeholder anlæg eller dele heraf. Som eksempler på uddannelses- og instruktionskrav for de aktuelle personer kan bl.a. nævnes,

- hvordan farlige operationer kan undgås,

- hvordan man programmerer, således at fejlagtige funktioner opdages eller fører til stop,

- udformning, tilslutning, påvirkning og overvågning af beskyttelsesanordninger, specielt når flere samkørende indretninger er involveret,

- justering af mekaniske stop med hensyn til operatørens arbejdssituation og bevægelsesområde.

Erik Andersen

At-anvisning nr. 2.2.0.3