《工业机器人 安全实施规范》GB

《工业机器人安全实施规范》GB一、规范概述：安全基石与核心原则本规范并非凭空而来，它植根于工业机器人技术发展的现实需求，借鉴了国际先进经验，并充分结合了我国工业生产的具体国情。其核心目标在于，通过建立一套系统、科学的安全实施框架，最大限度地预防和减少工业机器人在全生命周期内可能发生的各类安全事故，保护操作人员、维护人员及周边环境的安全与健康。适用范围与对象：本规范明确了其适用范畴，通常涵盖了工业环境中使用的各类多关节机器人、SCARA机器人、坐标机器人等，以及其相关的控制系统、外围设备和集成应用系统。无论是机器人的制造商、集成商，还是最终用户，均需在各自的职责范围内遵守本规范的要求。核心安全原则：本规范的制定遵循了几项关键的安全原则。首先是“安全第一、预防为主”，强调在机器人应用的各个环节都应将安全置于首位，通过预先设计和管控来消除或降低风险。其次是“风险分级管控、隐患排查治理”，要求企业对机器人作业过程中的风险进行辨识、评估，并根据风险等级采取相应的控制措施，同时建立常态化的隐患排查机制。再者，“人机协作安全”原则也日益凸显，规范对人机交互区域的安全防护、协作模式的风险控制提出了细致要求，以适应“人机共融”的发展趋势。二、风险评估与风险降低：安全实施的起点与核心风险评估是工业机器人安全工作的基石，也是本规范强调的首要环节。任何机器人项目在规划阶段，乃至运行过程中的重大变更前，都必须进行全面、细致的风险评估。风险评估的步骤与方法：规范通常会指导企业如何系统性地开展风险评估。这包括：确定评估范围和目标；辨识机器人系统在各种工况下（如正常运行、编程、调试、维护、故障处理等）可能存在的危险源，例如机械伤害（挤压、碰撞、切割、缠绕）、电气危害（触电、电弧灼伤）、热危害、辐射危害，以及因机器人误动作或程序错误引发的不可预见风险；评估这些危险源可能导致的伤害程度和发生的可能性，从而确定风险等级。常用的风险评估方法包括工作危害分析法（JHA）、故障类型和影响分析法（FMEA）等，企业应根据实际情况选择适用的方法。风险降低的层级与措施：在完成风险评估后，企业需依据评估结果采取有效的风险降低措施。本规范通常推荐采用“层级防护”策略，优先考虑从设计源头消除或减少风险（本质安全），例如选择具有合适安全等级的机器人、优化工作站布局以减少人机交叉作业。若本质安全无法实现，则应采取安全防护措施，如设置物理隔离屏障（围栏、防护网）、安全光幕、激光扫描仪等。当防护措施仍不足以将风险降至可接受水平时，需辅以安全控制措施，如急停装置、双手启动装置、使能装置、模式选择开关等。最后，还应通过制定安全操作规程、加强人员培训、明确岗位职责等管理措施来进一步降低风险。风险降低过程是一个动态循环，需要持续验证和改进，直至剩余风险被控制在可接受范围内。三、工业机器人全生命周期的安全要求工业机器人的安全并非一蹴而就，而是贯穿于其整个生命周期，从设计、选型、安装、调试、运行、维护直至报废处置。设计与选型阶段：用户应根据应用需求和作业环境，选择符合相关安全标准的工业机器人及配套设备。关注机器人的安全认证、安全功能（如安全停止、安全速度监控）是否满足预期风险控制的需求。安装与调试阶段：安装调试是事故易发期。必须由经过培训的专业人员按照制造商的指导和规范要求进行。安装前需检查安装基础、电源、气源等是否符合要求；调试过程中，应严格遵循“先手动后自动、先低速后高速”的原则，确保所有安全装置功能正常、联锁保护有效。调试区域应设置警示标识，禁止无关人员进入。运行与操作阶段：这是机器人安全管理的日常核心。企业需为每台机器人制定详细的安全操作规程，明确操作人员资质要求。操作人员必须经过系统培训，熟悉机器人的性能、风险及应急处置方法。运行过程中，应严格遵守操作规程，严禁在危险区域内停留或进行非授权操作。定期检查机器人及安全装置的运行状态，确保其始终处于良好工作condition。维护与保养阶段：维护保养是保障机器人长期安全运行的关键。维护人员同样需要专业资质和培训。维护前必须执行能量隔离程序（上锁挂牌，LOTO），确保机器人处于安全停止状态。按照制造商推荐的周期和内容进行预防性维护，及时更换磨损或老化的部件。对于故障维修，应使用原厂或经认证的备件，并在维修后进行功能验证和安全确认。报废与处置阶段：即使在机器人报废时，也需注意安全。应按照规定程序进行拆解，防止有害物质泄漏，并妥善处置废弃物，避免对环境和人员造成二次伤害。四、安全防护与控制：构建坚实的安全屏障安全防护与控制措施是降低机器人作业风险的直接手段，本规范对此有详细且具体的规定。物理防护装置：物理隔离是最基本也是最有效的防护手段之一。例如，固定式防护围栏应具有足够的强度和高度，其开口尺寸应能防止人员身体部位进入危险区域。防护门应与机器人控制系统联锁，当门被打开时，机器人应立即停止危险运动。可移动防护装置则需有相应的锁定机制。光电式与其他非接触防护装置：在不便设置物理围栏或需要人机协作的场景，光电保护装置（如安全光幕、安全激光扫描仪）得到广泛应用。这些装置能在人员或物体进入预设的危险区域时，立即发出信号使机器人停止或减速。规范会对这类装置的响应时间、检测精度、安装位置等提出要求。安全控制功能：工业机器人应具备完善的安全控制功能。急停装置是重中之重，必须确保其可靠性、便捷性和醒目性，按下急停按钮后，机器人应能迅速切断驱动电源，停止所有危险运动。使能装置（使能开关）允许操作人员在保持按下的情况下，以较低速度控制机器人运动，松开或旋出时机器人立即停止。模式选择开关（如手动模式、自动模式、示教模式）可防止误操作。此外，安全停止功能（如STO，安全扭矩关闭）、安全速度监控、位置监控等高级安全功能，也是现代机器人安全体系的重要组成部分。安全联锁与信号：机器人系统内部各设备之间、机器人与外围设备之间，以及机器人与操作人员之间的信息交互，需要通过安全联锁信号来保障。例如，上下料机构与机器人的动作顺序联锁，防止碰撞；外围设备的异常状态应能触发机器人的安全停止。五、人员安全与操作管理：提升人的安全素养再先进的安全技术和设备，最终仍需依靠人来正确使用和维护。因此，人员的安全意识和操作技能至关重要。人员资质与培训：本规范会明确不同岗位人员（如操作人员、编程人员、维护人员、安全管理人员）所需具备的资质和应接受的培训内容。培训应包括机器人基础知识、潜在风险辨识、安全操作规程、安全装置的使用与检查、应急处理程序等。培训效果需进行考核，合格后方可上岗。安全操作规程（SOP）：企业应针对每台机器人或每个机器人工作站制定详细的安全操作规程，并确保所有相关人员熟知并严格遵守。SOP应至少包含：开机前检查项目、启动与停机程序、正常操作步骤、禁止事项、紧急情况处理措施等。警示标识与信息：在机器人工作区域的入口处、危险点附近，应设置清晰、醒目的安全警示标识，如“当心机器人”、“必须佩戴防护用品”、“禁止入内”等。机器人本身及其控制系统也应提供必要的安全提示信息和操作指导。应急准备与响应：企业应制定机器人相关的应急预案，明确事故类型、应急组织机构及职责、报警程序、应急处置措施（如急救、灭火、疏散）。定期组织应急演练，检验预案的有效性，提升人员应急响应能力。六、总结与展望《工业机器人安全实施规范》GB作为我国工业机器人安全领域的基础性标准文件，为广大企业提供了清晰、可操作的安全指引。它不仅是企业履行安全生产主体责任、防范事故发生、保护员工生命健康的法定要求，也是提升企业管理水平、保障生产连续性、增强市场竞争力的内在需求。随着工业4.0的深入推进，人机协作、柔性制造等新