协作机器人安全等级与标准
协作机器人没有简单的 1‑5 级数字等级,主要分为国际标准、国内国标、功能安全等级、4 种协作安全运行模式四大块,藦卡等国产协作机器人产品都依据这套体系做安全认证。
一、核心国际标准
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ISO 10218‑1/2:工业机器人基础安全标准
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Part1:机器人本体安全;Part2:机器人系统集成安全,所有工业 / 协作机器人必须满足此基础要求。
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ISO/TS 15066:2016【协作机器人专用技术规范】
定义 4 种协作运行模式,给出人体 29 个部位瞬时碰撞力、静态夹紧力、压强生物力学限值,是无围栏人机协作的核心依据。
头部面部瞬时冲击约 65N,手臂手部最高约 140N,尖锐部位压强严格限制,防止挤压伤害。
二、国内对应国标
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GB/T 36008‑2018(等同 ISO/TS 15066):国内协作机器人核心国标,规定协作工况安全、力限值、验证方法中国标准在...。
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GB 11291.1‑2013、GB11291.2‑2013(等同 ISO10218):工业机器人本体与系统集成安全强制基础标准。
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GB/T 39402‑2020:面向人机协作工业机器人设计规范,机械、电气、安全功能设计要求。
三、功能安全等级(ISO13849‑1)
协作机器人安全控制系统看PL(性能等级)+ 类别,市场主流协作机器人安全功能达到 PL d,Cat.3,SIL2,少数高端做到 PL e。
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PL a/b:低风险,普通报警
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PL c:减速、降速功能
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PL d(主流):急停、碰撞检测、力限制,绝大多数国产协作机器人(藦卡等)本体安全等级为 PLd Cat3
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PL e:最高等级,高危场景使用
⚠️:本体拿到 PLd≠现场就可以拆围栏,整套工作站必须做完整风险评估,末端夹具、工件、高温火花都属于风险点,焊接工况即使协作本体,仍需要弧光防护、火花防护。
四、ISO/TS15066 定义 4 种协作安全模式(不是产品等级,是工作模式)
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协作模式
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安全原理
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适用场景
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安全监控停止 SMS
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人员进入协作区,机器人安全停机;人员离开自动恢复
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高负载机器人,人员偶尔介入
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手动引导 HG
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人手拖拽示教,带三位置使能开关,限制引导速度
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拖拽示教、工装对位
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速度距离监控 SSM
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依靠外部传感器,人越靠近机器人速度越低,距离不足直接停止
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人机交替作业,大负载机器人实现协作
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功率力限制 PFL
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本体力矩 / 力控,碰撞力被限制在人体伤害阈值,真正无围栏并肩作业
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轻载装配、检测,市面绝大多数协作机器人主打模式
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五、选型关键提示
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不要只看 “协作机器人” 标签,确认:本体标准、PL 等级、力限值;
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就算本体符合 PFL 力限制模式,夹具、尖锐工件、焊接高温火花会带来次生风险,依然需要增加防护;
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藦卡协作机器人本体安全按照 GB/T36008‑2018 设计,安全功能达到 PL d Cat3,但是实际项目是否撤掉围栏,必须以现场风险评估报告为准。
总结
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国际:ISO10218 + ISO/TS15066;国内:GB/T36008‑2018;
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功能安全主流等级:PL d Cat.3 SIL2;
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四种协作模式:安全监控停止、手动引导、速度距离监控、功率力限制;
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本体证书≠现场安全,整套工作站风险评估是必要环节。