Норми за роботизирана клетка: безопасност и CE

Нормите, на които трябва да отговаря една роботизирана клетка, не са формалност в края на проекта: те определят конструкцията, сроковете и 10–20 % от бюджета. В това ръководство обясняваме — с точните обозначения на всеки стандарт — какво трябва да изпълнява клетка с индустриален робот в ЕС, кой отговаря за CE маркировката и каква документация имате право да изискате от вашия интегратор.

На какви норми трябва да отговаря една роботизирана клетка?

Директен отговор: роботизирана клетка, инсталирана в ЕС, трябва да отговаря на Директивата за машините 2006/42/ЕО — която изисква CE маркировка на съвкупността — и, като практически път към съответствие, на приложимите хармонизирани стандарти: EN ISO 10218-1 (безопасност на робота) и EN ISO 10218-2 (безопасност на роботизираната система и нейната интеграция), ISO/TS 15066 при колаборативна работа, EN 60204-1 за електрообзавеждането на машината и EN ISO 13849-1 за проектирането на функциите за безопасност. Оценката на риска, върху която стъпва всичко, следва EN ISO 12100. И има дата, оградена с червено: новият Регламент (ЕС) 2023/1230 за машините ще замени директивата и става задължителен от януари 2027 г.

След пускането на клетката в експлоатация задълженията на работодателя не свършват: европейското законодателство за работното оборудване (транспонирано във всяка държава членка, в Испания например с Real Decreto 1215/1997) изисква оборудването да се поддържа безопасно през целия му живот — с инспекции, поддръжка и обучение.

Кой отговаря за CE маркировката на клетката? Интеграторът

Това е въпросът, който създава най-много объркване и може да струва най-скъпо. Роботът, който купувате от FANUC, KUKA, ABB или Yaskawa, пристига с декларация за вграждане (приложение II Б от директивата): той е частично комплектувана машина, изрично негодна да работи сама. В момента, в който към него се добавят хват, ограждане, електрическо табло и програма, се ражда нова машина — и тази машина се нуждае от собствена CE маркировка.

Отговорен е този, който съставя съвкупността: обикновено интеграторът. В Nexum Automatics поемаме тази роля като част от проекта: оценка на риска, проектиране на функциите за безопасност, техническо досие и ЕО декларация за съответствие, подписана от нас. Това е полезен критерий при сравняване на оферти: ако доставчик ви предаде клетката с думите „CE-то си го оправете вие", той не ви продава завършена клетка — той ви прехвърля правните задължения на производител.

• Клетката се изгражда от интегратор → интеграторът е производител на съвкупността и подписва ЕО декларацията.
• Крайният потребител интегрира сам → фирмата поема задълженията на производител: досие, маркировка и отговорност.
• Съществуваща клетка се променя съществено (по-голям обхват, нов инструмент, променена концепция за безопасност) → променената съвкупност може да изисква нова оценка на съответствието.

Това разпределение на отговорностите е една от причините проектът „до ключ“ да струва колкото струва — разбиваме го в колко струва интеграцията на роботизирана клетка.

Оценка на риска стъпка по стъпка по EN ISO 12100

Всичко останало виси на това. Оценката на риска по EN ISO 12100 не е формуляр: тя е инженерният документ, който решава какви мерки за безопасност носи вашата клетка и с какво ниво на действие. Процесът, който следваме във всеки проект:

Стъпка 5 заслужава подчертаване: EN ISO 13849-1 изисква всяка функция за безопасност да постигне Performance Level (от PL a до PL e), съответстващо на риска. При роботизираните клетки критичните функции — предпазно спиране, следене на врата, зонов скенер — обикновено изискват PL d, което на практика означава резервирана архитектура (категория 3) и сертифицирани компоненти: предпазни релета или PLC за безопасност, заключващи устройства за врати, одобрени лазерни скенери. Алтернативният път по IEC/SIL е EN 62061; и двата са валидни, но не се смесват лекомислено в една и съща функция.

Ограждане или колаборативна клетка? Какво казват ISO/TS 15066 и EN ISO 13855

Нормативите не задължават към ограждане: те задължават остатъчният риск да бъде приемлив. Има две философии и много реални клетки съчетават и двете:

Традиционната оградена клетка

Разделянето на хора и робот с неподвижни и подвижни предпазни ограждения е най-стабилното решение и почти винаги най-евтиното за валидиране. Правилата на играта: огражденията се оразмеряват по EN ISO 13857 (безопасни разстояния, предотвратяващи достигането на опасните зони), а всеки отваряем достъп носи блокировка по EN ISO 14119, обикновено със заключване на вратата, докато роботът не е в безопасен стоп. Ако се използват електрочувствителни защитни устройства — светлинни завеси, лазерни скенери — разстоянието им на монтаж се изчислява по EN ISO 13855: формулата S = K·T + C, със скорост на приближаване на тялото 1 600 mm/s, превръща реалното време за спиране на вашия робот в милиметри разстояние. Затова времето за спиране се измерва при пускането в експлоатация, а не се преписва от каталог.

Колаборативната клетка (ISO/TS 15066)

Един кобот не е безопасен „от завода": това, което ISO/TS 15066 регулира, е цялостното колаборативно приложение, включително инструмента и детайла. Спецификацията дефинира методите на колаборативна работа — контролирано предпазно спиране, ръчно водене, следене на скорост и разстояние и ограничаване на мощност и сила — и за последното таблично задава биомеханичните граници на натиск и сила, допустими за всяка зона на тялото. На практика това означава измервания на сила с калибрирано оборудване върху реалното приложение: кобот с хват с остри ръбове или тежък детайл може да се нуждае от драстично намаляване на скоростта… или да свърши зад ограждане. Анализираме този компромис в кобот срещу индустриален робот.

Каква документация трябва да ви предаде интеграторът

„Завършена" клетка без документи не е завършена. При приемането на проекта изисквайте този документален пакет — това е, което инспекторът по труда, вашата служба по превенция или вещото лице след инцидент ще поискат:

• ЕО декларация за съответствие на съвкупността, подписана от интегратора като производител на клетката, с изброени приложени стандарти.
• Табелка със CE маркировка на клетката — производител, година и идентификационни данни.
• Техническо досие (или предаваемата му част): оценка на риска, чертежи, изчисление и валидиране на функциите за безопасност по EN ISO 13849-2, електрически схеми по EN 60204-1.
• Ръководство за експлоатация на езика на потребителя: предвидена употреба, режими на работа, изключване и заключване, безопасна поддръжка и почистване.
• Декларации за вграждане на интегрираните частично комплектувани машини (робот, подаващи устройства) и сертификати на компонентите за безопасност.
• Протоколи от изпитвания: измерване на времето за спиране, проверка на разстоянията по EN ISO 13855, функционални тестове на всяка функция за безопасност и — при колаборативните — протокол от измерване на силите.

Този пакет не е отбранителна бюрокрация: той позволява клетката да бъде променяна в бъдеще, без инженерингът да се прави отначало, и защитава собственика юридически. В нашите проекти за роботизирани инсталации CE документацията се предава заедно с обучението на операторите, преди подписването на приемо-предавателния протокол.

С колко безопасността оскъпява бюджета?

Неудобният въпрос — с честен отговор: по опита на Nexum Automatics цялостният пакет за безопасност и съответствие представлява ориентировъчно 10–20 % от общия бюджет на клетката. При стандартни клетки за манипулация или палетизиране това означава около 8 000–30 000 €, разпределени така:

Две поуки от практиката. Първо: този процент пада, когато безопасността се проектира още от първоначалното разположение, и расте — понякога се удвоява — когато се „кърпи" накрая върху вече монтирана клетка. Второ: да сравняваш оферти, без да четеш раздела за безопасност, е да сравняваш ябълки с круши; оферта с 15 % по-ниска цена, но без PLC за безопасност и без CE документация, не е по-евтина — тя е незавършена клетка. Пълния ценови контекст ще намерите в цена на индустриален робот и в разбивката на разходите за интеграция на роботизирана клетка.

Често задавани въпроси