Endüstriyel Robot Hücresinde Güvenlik

Robot hücresi güvenliği neden ayrı ele alınır?

Bursa’daki otomotiv yan sanayi tesislerinde punta ve gaz altı kaynak robotları, pres besleme ve paletleme robotları artık küçük ölçekli işletmelerde de yaygın. Robot, programlandığı yolu yüksek hızla ve uyarı vermeden izler; durduğu bir an, beklemede olduğu ya da bir sinyal beklediği anlamına gelebilir. Robot hücresi güvenliği bu yüzden “operatör robota yaklaşmasın” kuralına değil, yaklaşmayı fiziksel olarak engelleyen ve yaklaşılması gereken anlarda robotu güvenli duruma getiren bir düzene dayanır.

Bu düzenin dayanakları:

• İş Ekipmanlarının Kullanımında Sağlık ve Güvenlik Şartları Yönetmeliği Ek-I md. 2.8: Hareketli parçalarla mekanik temas riski varsa ekipman, tehlikeli bölgeye ulaşmayı önleyecek veya bu bölgeye ulaşılmadan önce hareketi durduracak koruyucular ya da koruma donanımıyla donatılır. Koruyucular kolayca çıkarılamaz veya etkisiz hâle getirilemez olmalıdır (md. 2.8.1).
• Aynı ekin md. 2.13’ü: Bakım işleri ekipman kapalı, enerji bağlantısı kesik ve tüm hareketleri durmuşken yapılır.
• Makine Emniyeti Yönetmeliği (2023/1230/AB): 20 Ocak 2027’den itibaren yeni makinelerin piyasaya arzında uygulanacak yönetmeliktir; 2006/42/AT’ye dayanan önceki yönetmelik o tarihte yürürlükten kalkacaktır. Robot, fikstür, konveyör ve korumalarıyla birlikte kurulan bir hücrenin güvenlik tasarımı, uygunluk beyanı ve kullanım talimatı entegratör firmadan istenmelidir.
• Uygulamada TS EN ISO 10218 serisi (robot ve robot sistemleri güvenliği) ile güvenlik mesafeleri ve kilitleme cihazlarına ilişkin standartlar referans alınır.

Robot çiti: hücrenin sınırını doğru çizmek

Çitin yeri, robotun ulaşabileceği en uzak nokta dikkate alınarak belirlenir: kolun kendisi, ucundaki takım (tutucu, kaynak torcu) ve taşıdığı en büyük parça. Bu alan, robot denetleyicisindeki güvenli eksen ve alan sınırlamalarıyla daraltılabilir; ancak sınırlamanın güvenlik işlevi olarak tasarlanmış ve doğrulanmış olması gerekir.

Robot çiti tasarımında kontrol edilecek noktalar:

Parça yükleme istasyonlarında kullanılan ışık perdesi ve alan tarayıcılar, kişinin içeri girmesini algılayıp robotu durdurmalıdır. Parçanın geçişine izin vermek için yapılan susturma (muting) düzenleri, kişi ile parçayı ayırt edemeyecek şekilde kurulmuşsa hücre fiilen açık kalır. Koruyucu türlerinin genel seçimini makine koruyucuları yazımızda anlattık.

Kapı kilitleme: robot hücresinde kapı nasıl çalışmalı?

Hücreye giriş kapısı, çitteki bilinçli açıklıktır; etkisiz bırakıldığında çitin bütün koruması anlamını yitirir. Doğru kapı kilitleme düzeninde:

1. Kapı açılınca robot güvenli biçimde durur. Kilitleme anahtarı robotun güvenlik devresine bağlıdır; yalnız bir PLC girişine bağlanıp “uyarı” vermesi yeterli değildir.
2. Durma süresi erişim süresinden uzunsa kapı kilitli tutulur. Robot, kapı açıldığında kişi tehlikeli bölgeye varmadan duramıyorsa, kilitlemeli ve kilit tutmalı (guard locking) kapı kullanılır; kapı ancak robot durduktan sonra açılır.
3. Kapı kapanınca robot kendiliğinden başlamaz. Yeniden başlatma, hücrenin içini gören bir noktada, hücre dışından ve bilinçli bir resetle yapılır.
4. İçerideki kişi dışarıdan kilitlenemez. Hücreye giren her kişi, kapı kilit mandalına kişisel asma kilidini takar ya da kişisel anahtarlı bir sistem kullanır. Böylece kapı, içeride biri varken kapatılıp robot çalıştırılamaz.
5. Kilitleme anahtarı kolayca köprülenemez. Kodlu veya kilitli anahtar tipleri, yedek dilin kapı yanında asılı tutulmaması ve köprüleme girişimlerinin denetim konusu yapılması gerekir.

Robot öğretme modu: içeride çalışmanın kuralları

Programlama, nokta düzeltme ve deneme hareketleri için hücreye girmek bazen kaçınılmazdır. Robot öğretme modu bu iş için tasarlanmıştır ve şu koşullarla güvenli kullanılabilir:

• Mod seçimi: Otomatik moddan öğretme moduna geçiş anahtarlı seçiciyle yapılır; anahtar, hücreye giren kişide kalır.
• Düşük hız: Manuel modda robot düşük hızla hareket eder. ISO 10218-1’in uzun süredir uygulanan değeri, takım ucunda 250 mm/sn’dir; robotunuzun kullanım kılavuzundaki değeri ve ayarı kontrol edin.
• Üç konumlu etkinleştirme anahtarı: Öğretme kumandasındaki anahtar yalnız orta konumda hareket izni verir. Bırakıldığında veya panikle sonuna kadar sıkıldığında robot durur.
• Tek noktadan kontrol: Öğretme modundayken robot yalnız kişinin elindeki kumandadan hareket ettirilebilir; uzaktan başlatma, hat PLC’sinden gelen otomatik sinyaller ve diğer kumanda noktaları devre dışıdır.
• Konum: Kişi robot ile çit, kolon veya fikstür arasında kalmayacak bir noktada durur; kaçış yolu açık olur.
• Hücredeki diğer ekipman: Konveyör, döner tabla, pres veya kaynak pensesi gibi hücre içindeki diğer hareketli ekipman da güvenli duruma alınır.
• Gözcü: Riskli öğretme işlerinde hücre dışında, acil durdurma butonuna erişimi olan ikinci bir kişi bulunur.

Öğretme modu yalnız eğitim almış ve işveren tarafından yetkilendirilmiş kişilerce kullanılır. Yetkili kişilerin listesi ve verilen eğitim kayıt altında tutulmalıdır.

Bakım modunda hücreye giriş

Öğretme modu robotu enerjili tutar; bakım ise enerjisiz yapılır. Redüktör değişimi, kablo paketi onarımı, tutucu ve kaynak pensesi bakımı gibi işlerde:

1. Robot ve hücredeki tüm ekipmanın enerjisi kesilir; elektrik, pnömatik ve hidrolik kaynaklar kilitlenir ve etiketlenir. Adımlar için LOTO kilitleme etiketleme yazımıza bakabilirsiniz.
2. Yerçekimi enerjisi düşünülür: Fren açıldığında düşebilecek dikey eksenler ve kollar mekanik destekle sabitlenir.
3. Tutucudaki parça indirilir: Vakum veya pnömatik tutucu, hava kesildiğinde parçayı bırakabilir.
4. Enerjinin gerçekten kesildiği, robotun kumandadan hareket ettirilmeye çalışılarak doğrulanır.
5. Bakım bitince koruyucuların yerine takıldığı, kilitleme anahtarlarının çalıştığı ve acil durdurmanın test edildiği kontrol edilmeden hücre otomatik moda alınmaz.

Arıza müdahalesinde yaşanan tipik kazalar için bakım teknisyeni riskleri yazımız yol gösterir.

Hücre içi kurtarma senaryosu

Robot hücresindeki en ağır senaryolardan biri sıkışmadır: kişi, robot kolu ile fikstür veya çit arasında kalır. Bu durumda ne yapılacağı önceden yazılmış ve tatbik edilmiş olmalıdır; aksi hâlde panikle yapılan bir hareket yaralanmayı ağırlaştırabilir.

Robot üreticileri, acil durumda eksenlerin sürücü enerjisi olmadan hareket ettirilebilmesi için fren açma düzeni sağlar. Bu düzenin yerini, kullanım şeklini ve hangi eksende düşme riski olduğunu, hücreye ait acil durum talimatına yazın ve hücre yanına asın. Ezilme yaralanmalarındaki ilkyardım adımları için uzuv kopması ve ezilmede ilkyardım yazımıza bakabilirsiniz.

Robot hücrelerinin risk değerlendirmesini ve kapı, öğretme ve bakım kurallarının sahada uygulanmasını risk değerlendirmesi ve iş güvenliği uzmanlığı hizmetlerimiz kapsamında ele alırız. Sektördeki diğer başlıklar için otomotiv yan sanayi sayfamıza bakabilirsiniz.

Sık Sorulan Sorular

Robot çitinin yüksekliği ne kadar olmalı?

Tek bir sabit değer yoktur. Yükseklik, çitin robotun erişim alanına olan uzaklığı ve tehlikeli noktanın yüksekliğiyle birlikte belirlenir; amaç çitin üstünden uzanarak tehlikeli bölgeye ulaşılamamasıdır. Bu hesap, güvenlik mesafelerine ilişkin standartlara göre entegratör tarafından yapılmalıdır.

Robot öğretme modunda hücreye girmek güvenli mi?

Düşük hız, üç konumlu etkinleştirme anahtarı, tek noktadan kontrol ve hücredeki diğer ekipmanın durdurulması sağlanmışsa, eğitimli ve yetkili kişi tarafından yapılabilir. Bakım işleri ise öğretme modunda değil, enerji kesilip kilitlenerek yapılır.

Kapı açılınca robot duruyorsa yeterli mi?

Robotun durma süresi, kişinin kapıdan tehlikeli bölgeye ulaşma süresinden kısaysa yeterli olabilir. Değilse kapı, robot durana kadar kilitli tutulmalıdır. Ayrıca kapı kapandığında robot kendiliğinden başlamamalı ve içerideki kişi dışarıdan kilitlenememelidir.

Robot kazasında kol nasıl hareket ettirilir?

Eğitimli kişi öğretme modunda düşük hızla kolu sıkışmanın tersi yönünde hareket ettirir. Enerji yoksa üreticinin sağladığı fren açma düzeni kullanılır; dikey eksenler düşebileceği için kol önceden desteklenir.