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在設計和制造機器人時應從人類工效學、機械、控制系統、手把手示教編程、應急運動、動力源、儲能、干擾、操作狀態、選擇裝置等方面進行安全防護的設計,使機器人在應用時,有一個良好的安全基礎。
1.人類工效學原則
機器人各部件的設計應考慮操作和維修人員的身材、姿勢、體力和動作特征,以避免在使用和維修機器人時產生緊張狀態和運動。例如:示教盒的大小、鍵盤布置和重量應使編程人員在編程時不會產生握不住和誤操作的狀況;人工引導機器人示教時,牽引力不能大于中等操作人員的手動拉力或壓力;各部件的連接或固定件應設計的使人的手或工具能接近緊固零件。
2.機械部分涉及的安全要求
設計機器人機械部分時,除了需要按照常規機械設計考慮機械結構及其零部件應能滿足機器人所需的運動功能、性能要求、強度、剛度等各種相應尺寸及外形外,還應考慮在設計中消除由機器人運動部件所產生的危險。若不可能在機械部分設計時清楚這種危險,則應進行安全防護的設計及采取相應的安全措施
3.運輸考慮
在設計機器人時,應考慮吊裝和運輸的需要,設計吊裝用的掛鉤、吊環螺釘、螺釘孔和抓手等,必須能承受整個機器人的重量。機器人吊裝時,運動部件應采取恰當的措施進行定位,不使其在吊裝和運輸的過程中產生意外的運動,造成危害,包裝運輸時,應按包裝標準進行包裝,并在包裝箱外打上所需標記。
4.緊急停機
這是機器人的意向重要功能,它優先于機器人其他所有功能,它能超越其他功能撇除機器人驅動器的動力,使得機器人的全部運動部件停止運動。任何機器人啟動前,必須手動復位,而急停電路本身的復制不應氣動機器人的和人運動。
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