结论先行:协作机器人并不等于拆掉围栏后即可安全生产。安全对象是机器人、末端工具、工件、速度、路径、人员和现场共同构成的具体应用。企业应先验证工序确实适合人机协作,再选择协作方式,完成风险评估、力压测试和安全功能验证,并把结果写入验收与变更控制。
判断是否真正需要协作
适合协作的工序通常需要人员与机器人在相邻或共享空间完成互补任务,且负载、速度、工具和工件风险可以控制。如果人员只在换料时进入,传统隔离或速度与距离监控可能更简单稳定。
比较围栏、扫描器、协作和半自动夹具的节拍、占地、复杂度与维护。不要因为“cobot”便于展示就强行采用接触式协作,安全限制可能使实际节拍低于普通工业机器人。
定义完整协作应用
记录机器人型号、负载、末端工具、工件形状、速度、路径、人体可达区域、夹点和人员任务。尖锐工件、热表面、焊接、切削或掉落风险不会因机器人具有限力功能而消失。
系统集成商需要明确谁设计工具、程序和安全配置,谁对整套应用进行风险评估。仅持有机器人本体的CE文件不能替代应用层面的判断。
选择适当的协作保护方式
根据工序评估安全监控停止、手动引导、速度与距离监控、功率和力限制等方式,必要时组合使用。每种方式对传感器、控制、布局、验证和操作行为有不同要求。
保护方式应覆盖正常生产以及上料、取件、清障和维护。若人员能够绕过传感器或从未评估方向接近,实验室中的安全参数不能证明现场风险已受控。
执行力、压力与碰撞验证
对可能接触的身体区域、机器人部位、工具和工件建立碰撞场景,使用合适测量设备验证力与压力。DGUV/IFA资料提供了生物力学要求、测试方法和实践帮助。
测试条件要保留速度、负载、路径、测点、测量装置和不确定性。更换夹具、工件、程序或速度后,应判断哪些场景必须重新测试,不能把一次结果无限复用。
验证功能安全和人员操作
检查急停、保护停机、重启、防意外启动、安全速度、位置、监控和故障反应,并验证安全相关控制达到设计要求。操作员应理解何时可以进入、何时必须停机以及异常后如何恢复。
工效同样影响安全。不可预测路径、过高速度、噪声和过近距离会增加人员负担与错误概率,应通过布局、提示和任务分配改善,而不是只依赖培训提醒。
把安全验收纳入持续变更
交付文件应包含风险评估、应用图、保护方式、测试结果、安全功能验证、说明书、培训和残余风险。客户验收应基于预先约定的场景,而不是一次顺利演示。
投产后记录碰撞、近失、误停和人为绕过,定期复核工具磨损、传感器、参数和程序。任何提高节拍或扩大工作范围的调整都先进行安全影响评估,再授权上线。
资料来源与核对日期
以下一手资料于2026年7月23日核对。机器人适用法规、协调标准、风险评估、市场监管、客户验收和行业要求会随产品配置、应用场景及交付日期变化,正式投放、集成或改造前应由制造商、德国集成商、安全专业人员及相关主管机构确认当前要求。
- 德国DGUV/IFA:协作机器人安全专题
- 德国DGUV/IFA:协作机器人力与压力的生物力学要求
- 德国DGUV/IFA:人机协作系统工效设计
- ISO 10218-2:2025:工业机器人应用与机器人单元安全
- ISO/TS 15066:协作机器人安全要求
内容用于德国机器人市场进入与项目决策的信息整理,不构成CE合格、客户验收、安全性能、投资回报、监管接受或商业结果的承诺。
