JIS B 9700 工业机器人安全标准培训

JISB9700工业机器人安全标准培训课件汇报人：XXXXXX工业机器人安全概述JISB9700核心安全要求风险评估与防护措施安装与调试安全规范操作与维护安全规程标准合规性检查与认证目

录CATALOGUE01工业机器人安全概述JISB9700标准背景与意义国际接轨性JISB9700标准基于ISO框架制定，与全球机械安全标准（如ISO12100）协调一致，确保日本工业机器人在设计、制造和出口时符合国际安全规范。风险评估核心该标准强调通过系统化风险评估（危险源识别→风险等级判定→防护措施选择）降低事故概率，覆盖机械、电气、功能安全等全生命周期环节。产业推动作用作为日本工业机器人安全的技术基准，JISB9700通过标准化提升产品可靠性，减少企业因安全事故导致的停产和法律纠纷风险。工业机器人安全风险分类机械危险包括挤压、剪切、缠绕等运动部件风险，需通过护罩（JISB9712）、联锁装置或安全距离（ENISO13857）进行防护。01电气危险涉及电击、短路等，需符合JISB9705/IEC60204-1的紧急停止电路设计，并采用隔离变压器和接地保护。功能安全失效控制系统需满足性能等级PL（JISB9960-1）或安全完整性等级SIL（IEC62061），防止软件错误或硬件故障导致意外启动。人机交互风险协作机器人需额外考虑碰撞伤害（如ISO/TS15066的力与压力限值），以及人机界面（HMI）的误操作防护。020304典型安全事故案例分析防护缺失事故某工厂因未安装联锁护罩，操作员在维护时被机械臂挤压，案例凸显JISB9712机械防护的强制性要求。紧急停止失效因电路设计未遵循JISB9705，机器人无法响应急停指令，导致设备持续运行引发碰撞，需定期验证急停功能有效性。风险评估遗漏企业未识别高速旋转部件的抛射风险，碎片击伤人员，说明全面风险评估（JISB9700/9711）的必要性。02JISB9700核心安全要求机械安全防护规范要求对旋转部件、传动链条等危险部位采用刚性护罩（厚度≥1.2mm钢板或等效材料），防护罩开孔尺寸需符合JISB9712标准，确保手指无法触及危险区域，防护距离应保持50mm以上。固定式防护装置危险区域入口必须配置机械-电气双联锁装置，当防护门打开时，设备需在0.1秒内切断动力源并触发制动，系统需满足PLr=d级（ISO13849-1）或SIL2级（IEC62061）安全等级要求。联锁防护系统依据JISB9700附录C的公式计算最小安全距离，考虑人体部位侵入速度（手部1.6m/s）与设备停止时间（含响应延迟和制动时间），确保危险运动完全停止前人体无法接触危险点。安全距离计算电气系统安全标准紧急停止电路必须采用双通道冗余设计（符合JISB9705/IEC60204-1），急停按钮需为红色蘑菇头式，直接切断主电路并自锁，复位需手动旋转操作，电路需独立于PLC系统且具备强制断开触点（NC型）。接地保护系统所有外露导电部件需通过黄绿双色导线连接保护接地端子，接地电阻≤0.1Ω（100A测试电流），电气柜与机械本体间需设置等电位联结导体（截面积≥10mm²铜线）。绝缘性能要求带电部件与可触及表面间需承受1500VAC/1min耐压测试（或1800VDC），绝缘电阻≥1MΩ（500V兆欧表测量），控制电路需采用安全隔离变压器或等效隔离措施。过流保护配置主电路需配置熔断器（JISC8265）或断路器（JISC8201-2-1），短路分断能力≥10kA，电机分支回路需设置热过载继电器（脱扣等级10A以下为10级，以上为20级）。安全功能需通过PL认证（JISB9960-1），危险运动控制要求PL≥c级，涉及人员直接接触的场合需达到PL=d级，每项安全功能需进行MTTFd（平均危险故障间隔时间）计算和DC（诊断覆盖率）验证。控制系统安全要求安全相关控制性能等级安全控制回路需采用双通道结构（如两个独立PLC或安全继电器），具备周期性自检功能（检测周期≤100ms），当任一通道故障时系统应进入安全状态，故障覆盖率需≥90%。冗余架构设计安全相关软件需符合IEC61508-3SIL2级开发规范，包括需求追溯矩阵、静态代码分析（MISRA-C规范）、模块测试覆盖率≥90%等要求，所有安全参数修改需通过密码保护的多级权限管理。软件安全要求03风险评估与防护措施风险评估方法论危险源识别基于JISB9700标准，采用系统化方法识别工业机器人作业中的潜在危险源，包括机械运动部件、电气系统、控制系统等。通过现场观察、设备图纸分析和历史事故数据审查，建立全面的危险源清单。风险等级评估结合危害发生的概率和严重程度，采用矩阵法或定量分析法对识别出的危险源进行风险等级划分。评估需考虑机器人工作模式（如自动运行、示教模式）、人员接触频率及环境因素（如噪音、光照条件）。安全防护区划分原则标识与警示防护区周边需设置醒目安全标识（符合JISZ9104），包括禁止进入标志、急停装置位置指示及风险类型说明（如挤压、切割危险）。动态区域管理针对协作机器人应用，采用光栅、激光扫描仪等动态监测技术实时划分可变安全区域。当人员进入减速区时触发机器人降速，进入停止区时立即停机。物理隔离要求根据机器人运动范围和作业特点，设置固定式防护栏（高度≥1.8m）或可移动联锁防护装置。防护区边界需满足最小安全距离（依据ISO13857），确保人员无法触及危险区域。紧急停止装置配置规范急停按钮需符合JISB9705/IEC60204-1标准，采用红色蘑菇头设计、黄色背景，具备机械自锁功能。装置应分布在机器人工作单元各可达位置，确保1秒内切断动力源。硬件设计要求急停信号必须直接接入机器人安全回路，优先于所有其他控制指令。系统需实现三级响应：立即停止运动、释放残余能量（如气动压力）、禁止自动重启直至人工复位。系统联动逻辑010204安装与调试安全规范安装场地安全要求地面承重与平整度安装场地地面需满足机器人本体及附属设备的承重要求（通常≥5吨/m²），且水平度误差≤3mm/m²，避免因地基沉降或倾斜导致机器人运行时振动或定位偏差。空间布局与通道预留机器人本体与周边设备（如围栏、控制柜）需保持≥1.5m的安全距离，并预留宽度≥0.8m的紧急疏散通道，确保人员快速撤离。环境温湿度控制机器人工作环境温度应保持在0-45℃范围内，相对湿度≤80%（无凝露），精密减速器与伺服电机对温湿度敏感，超标会导致润滑失效或电气元件短路。7，6，5！4，3XXX调试阶段安全流程断电上锁（LOTO）程序调试前必须执行“锁定-挂牌”程序，用专用锁具隔离电源并悬挂警示牌，防止误通电（需两人确认锁具编号与登记表一致）。负载动态校准逐步增加末端工具负载至额定值120%，运行典型轨迹程序，监测电机电流波动（允许偏差±5%），超差需重新进行动力学参数辨识。低速点动测试首次上电后以≤10%额定速度进行各轴点动测试，观察关节运动方向与示教器指令是否一致，异常时立即触发急停（测试需持续30分钟以上）。安全防护系统联动测试验证光栅、急停按钮、安全门锁等装置与机器人控制系统的硬线连接（信号响应时间≤50ms），触发任一装置时机器人应在0.1秒内停止运动。安全联锁装置验证双回路急停电路测试模拟断开急停回路A/B中任意一路，确认机器人仍能通过另一回路可靠停机（需使用万用表测量触点接触电阻≤0.1Ω）。人为打开安全门时，机器人应进入保护性停止（PStop）状态且无法自动恢复，必须通过授权钥匙复位后才能重新启动。在末端执行器安装力传感器，设置碰撞检测阈值（通常≤50N），触发后机器人立即进入零力状态（需用标准砝码进行静态标定）。围栏联锁逻辑验证工具侧力觉保护05操作与维护安全规程所有操作人员必须持有有效的工业机器人操作资格证书或企业内同等效力证明，严禁无证操作。操作前需核对证书有效期并与人事档案匹配。操作资质验证编程调试时必须切换至手动限速模式（≤250mm/s），示教器操作需保持双手操作姿势，禁止单手持握。轨迹验证需分步进行，每步间隔≥2秒观察确认。限速模式操作执行"三确认"原则——确认急停按钮处于锁定状态、确认防护装置（光栅/围栏）功能正常、确认末端执行器安装牢固。检查结果需记录在设备点检表中。设备启动前检查转入自动模式前需执行"双人确认制"——主操作员确认程序逻辑，安全员确认工作区域清场。首次运行需空载循环3次以上验证稳定性。自动运行确认标准操作程序（SOP）01020304能量隔离管理维护前必须执行LOTO（上锁挂牌）程序，对电源、气源、液压源进行物理隔离。使用多重锁具时需采用"一人一锁"原则，钥匙由作业者随身保管。维护保养安全要点机械部件检查标准重点检查谐波减速器油脂状态（每2000小时取样检测）、伺服电机编码器线缆磨损（绝缘层无龟裂）、关节轴承游隙（轴向位移≤0.1mm）。异常部件必须原厂更换。电气安全防护控制柜维护需穿戴防静电手环，柜内作业使用绝缘工具。接触电容器件前需测量残余电压（≤36V），高压部件维护需持特种作业操作证。异常情况应急处理程序运行中断立即触发急停按钮，排查中断原因前禁止手动拖动机器人。需通过示教器查看故障代码（如E-stop、超限位等），按代码等级执行分级处置流程。机械碰撞处理发生碰撞后需执行"四步检查法"——检查减速器背隙、重复定位精度、法兰盘平面度、电机电流曲线。任一指标超差即需停用并报修。电气故障响应出现短路冒烟等紧急情况时，应先切断主电源再使用CO₂灭火器。控制柜起火禁止使用水基灭火剂，防止二次短路。人员伤害处置发生机械夹伤时保持受伤部位固定，立即关闭气源/电源。对出血伤口使用压力止血法，禁止擅自移动伤员直至医护人员到达。06标准合规性检查与认证合规性检查清单风险评估文件审查核查企业是否按照JISB9700/9711标准完成系统化风险评估报告，包括危险源识别、风险等级划分及对应防护措施的技术文档。检查安全防护装置（如联锁护罩、急停按钮）是否符合JISB9712设计要求，确保其能有效隔离机械危险区域并具备失效保护功能。审核电气系统测试报告是否满足JISB9705标准，重点验证紧急停止电路、接地连续性、绝缘电阻等关键参数的合规性。机械防护装置验证电气安全测试记录标准适用性确认通过JISC官网或认证机构明确产品适用的JIS标准组合（如工业机器人需同时符合JISB9715与JISB9960功能安全要求）。第三方检测实施由JIS注册认证机构（RCB）执行产品性能测试（如重复定位精度验证）和安全测试（如PL等级评估），并出具检测报告。工厂质量体系审核依据JISQ9001标准审查企业生产质量控制流程，包括供