Suvi Nikula ja Mirka Leino, Satakunnan ammattikorkeakoulu

Robottisovelluksen riskien arviointi
Robotti on ainoastaan yksi osa lopullista robottijärjestelmää. Vaikka robotti olisi suunniteltu ja rakennettu yhteistyöhön sopivaksi, se ei pelkästään riitä tekemään sovelluksesta turvallista. Kokonaisvaltainen riskien arviointi on tarpeellinen sekä robotille itselleen, siihen liitetylle työkalulle, että ympäristölle, jossa se työskentelee. Riskien arvioinnin avulla saadaan selville, mihin toimenpiteisiin on ryhdyttävä turvallisuuden saavuttamiseksi. Yhteistyörobottisovelluksessa saatetaan tarvita robotin ominaisuuksien lisäksi ulkopuolisia turvalaitteita, joka saattaa nostaa lopullisen sovelluksen hintaa merkittävästi. (ISO/TS 15066, v; Lazarte 2016; SFS-EN ISO 10218-1, 36; Smith 2018.)

Yhteistyörobotit erityisolosuhteissa
Pienhiukkaset, ilmankosteus tai lämpötila voivat saattaa robotin epäkuntoon lyhyessäkin ajassa. Suojaamalla robotti puvulla voidaan lisätä sen käyttökohteita ja käyttöikää. Suojapukujen lisäksi robotin voi varustaa paineen havaitsevalla suojakuorella tai kapasitiivisella ”iholla”. (Blue Danube Robotics 2018c; Bosch 2018; Roboworld 2018a; Universal Robots 2018d.)

Kapasitiivinen ”iho”
Boschin APAS assistant inline on ihmisen ja robotin yhteistyöhön suunniteltu robotti. Yhteistyön mahdollistaa perinteisen teollisuusrobotin ympärillä oleva yli 120 anturia sisältävä kapasitiivinen iho. Tämä iho havaitsee ihmisen noin 50 mm päästä ja pysähtyy automaattisesti, ilman fyysistä kosketusta. Kun ihminen on poistunut robotin välittömästä läheisyydestä, se jatkaa työtehtäviään automaattisesti siitä, mihin se pysähtyessään jäi. Tällä hetkellä tuote on saatavilla kahteen eri valmistajan perinteiseen teollisuusrobottiin liitettynä. Lisää Boschin APAS assistant inlinesta voit lukea täältä: https://www.bosch-apas.com/en/products-and-services/apas-assistant-inline/. (Bosch 2018.)

Paineen havaitseva suojakuori

Blue Danube Roboticsin AIRSKIN (kuva 1) on törmäyksen havaitseva anturi. Sen pehmeät tyynyt peittävät sekä robotin että tarttujan, mukaan lukien puristus- ja leikkautumiskohdat ja mahdollistaa yhteistyösovellukset. Törmäyksen sattuessa anturi laukaisee hätäpysäytyksen. Lisäksi tyynyjen pehmeys vaimentaa törmäystä. Tuote on helppo asentaa ja sen toiminta yhdistetään robottiin kuten perinteinen turvaportti. Tuote on suoraan saatavilla muutamien valmistajien robotteihin, sisältäen sekä yhteistyö- että perinteisiä teollisuusrobotteja. Voit lukea lisää Blue Danube Roboticsin AIRSKINista täältä: https://www.bluedanuberobotics.com/airskin/ . (Blue Danube Robotics 2018b.)

Suojapuvut roboteille
Suojapukuja on saatavilla laaja valikoima. Erilaisia pukuja löytyy moniin tarkoituksiin, esimerkiksi korkean lämpötilan sovelluksiin, maalaukseen, materiaalinkäsittelyyn, tuotteiden viimeistelyyn sekä työstökoneiden syöttöön. Eri valmistajia on lukuisia ja tuotteita löytyy myös yhteistyöroboteille. Tuotteita valmistetaan myös yksilöllisiin tarpeisiin. (Robo-Gear n.d.; Roboworld 2018b.)

Suojapuvut elintarviketeollisuuden tarpeisiin
Robotteja voidaan suojata puvuilla myös elintarviketeollisuudessa. Puvulla suojattuja robotteja voidaan käyttää ruuan tuotannossa, prosessoinnissa ja pakkaamisessa. Nämä puvut on tehty materiaaleista, jotka ovat elintarviketurvallisia sekä helppo pestä. Jotkin pukuihin käytetyistä materiaaleista ovat antibakteerisia, hylkivät rasvoja, öljyjä, suoloja, happoja ja emäksiä, kestävät lämpötiloja välillä -30 °C ja +70 °C sekä voidaan desinfioida höyryllä tai desinfiointiaineella. Puvut suojaavat robotteja sekä niiden johdotuksia ja työkaluja. (ASP 2010; Evotec 2018.)

ASP:n elintarviketeollisuuteen soveltuvaan suojapukuun pääset tutustumaan tästä.

Työskentely kylmissä tiloissa
Monet yhteistyörobotit kykenevät työskentelemään matalissakin lämpötiloissa. Yleisesti ottaen alle 0 °C lämpötiloihin yhteistyörobotit eivät sovellu, mutta useat kykenevät työskentelemään 0 – 40 °C lämpötiloissa. Osaa suositellaan käytettäväksi vasta 5 °C:sta lähtien, kun taas osa soveltuu +50 °C:een asti. (Crowther 2015; Fanuc n.d.c; Kassow n.d.b; Kuka 2018b; Rethink robotics 2018j; Techman Robot Inc. n.d.; (Universal Robots n.d.b.)

Yhteistyörobotit puhdastiloissa
Jotkin tuotteet vaativat puhdastilaan suunnitellun robotin automaatiosovelluksiin. Puhdastila on ympäristö, jonka ilmassa leijuvien hiukkasten, pölyn, höyryjen ja kosteuden tasoja kontrolloidaan. Robotit, jotka on suunniteltu erityisesti puhdastiloissa työskentelyä varten, toimivat yleensä autonomisesti. Tästä syystä niissä ei välttämättä ole yhteistyöominaisuuksia. Kuitenkin Universal Robotsin UR5e-yhteistyörobotille on myönnetty puhdastilakäyttöön luokitus ISO 6. Myös robotin ohjaimelle on myönnetty sama luokitus. Ne sopivat käytettäväksi puhdastiloissa muun muassa elintarviketeollisuudessa, mikrosirujen ja puolijohteiden tuotannossa sekä sähkö- ja optoelektroniikkateollisuudessa. (Cleanroom Technology 2016; CobotsGuide.com 2017; RobotWorx 2018; Universal Robots n.d.b.)

LÄHTEET:

ASP. 2010. Robot protective covers. Viitattu 11.12.2018. http://www.asp-protection.eu/page56-food-industry.html

Blue Danube Robotics. 2018b. Products. Viitattu 11.12.2018. https://www.bluedanuberobotics.com/product/

Blue Danube Robotics. 2018c. Technology. Viitattu 11.12.2018. https://www.bluedanuberobotics.com/airskin/

Bosch. 2018. APAS assistant inline. Viitattu 11.12.2018. https://www.bosch-apas.com/en/products-and-services/apas-assistant-inline/

Cleanroom Technology. 2016. Robot arms from Universal Robots now certified for cleanroom applications. Viitattu 11.12.2018. https://www.cleanroomtechnology.com/news/article_page/Robot_arms_from_Universal_Robots_now_certified_for_cleanroom_applications/121411

CobotsGuide.com. 2017. Applications for cobots. Viitattu 11.12.2018. https://cobotsguide.com/applications/

Evotec. 2018. Food industry. Viitattu 11.12.2018. https://evotec.com.pl/en/anti-liquid-protection-for-robots/

ISO/TS 15066:2016 Robots and robotic devices — Collaborative robots. 2016. Suomen Standardisoimisliitto SFS ry. Helsinki: SFS. Viitattu 11.12.2018. https://www.sfs.fi/

Lazarte, Maria. 2016. Robots and humans can work together with new ISO guidance. Viitattu 19.9.2018 https://www.iso.org/news/2016/03/Ref2057.html

Robo-Gear. N.d. Your one stop for the well-dressed robot! Viitattu 11.12.2018. http://robo-gear.com/

RobotWorx. 2018. Cleanroom robots. Viitattu 11.12.2018. https://www.robots.com/applications/cleanroom

Roboworld. 2018a. Robosuits. Viitattu 11.12.2018. https://roboworld.com/robosuits/

Roboworld. 2018b. Robosuit applications. Viitattu 11.12.2018. https://roboworld.com/robosuits/applications/

SFS-EN ISO 10218-1 Robotit ja robotiikkalaitteet. Turvallisuusvaatimukset. Osa 1: Teollisuusrobotit. 2013. Suomen Standardisoimisliitto SFS ry. Helsinki: SFS. Viitattu 19.9.2018. https://www.sfs.fi/

Smith. N. 2018. Cobots and Industrial Robots: Choose the Right Robot for the Job. Viitattu 11.12.2018. https://www.techbriefs.com/component/content/article/tb/supplements/md/features/28809

Universal Robots. 2018d. We proudly present the new e-series. Viitattu 7.12.2018. https://www.universal-robots.com/e-series/

Universal Robots. N.d.b. UR5e technical details. Viitattu 7.12.2018. https://www.universal-robots.com/media/1802778/ur5e-32528_ur_technical_details_.pdf