MRK: Am Anfang steht immer die Risikobeurteilung – auch bei Cobots

Kollaboration braucht die richtige Sicherheit

Anzeige
Die echte Kollaboration von Mensch und Roboter ist die viel versprechenste Form der Zusammenarbeit. Diese benötigt aber eine applikationsspezifische Sicherheitstechnik, betont Sick.

„Das Zusammenspiel von Menschen und Maschinen rückt nicht erst mit Industrie 4.0 in den Fokus der industriellen Automatisierung“, berichtet Fanny Platbrood, Produktmanagerin Industrial Safety Systems bei Sick. Schon heute ist das gängige Praxis. Dabei dominieren bislang mit etwa 90 Prozent zwei Interaktionsszenarien: Koexistenz und Kooperation.

  • Koexistenz: Mensch und Roboter halten sich zeitgleich in benachbarten Bereichen auf. Beispiel ist eine Einlegestation mit Drehtisch an einer Roboterzelle.
  • Kooperation: Hier teilen sich Mensch und Maschine einen Arbeitsraum, arbeiten darin aber zu unterschiedlichen Zeitpunkten. Eine solche Arbeitssituation ist in einer Übergabestation für einen Montageroboter gegeben.

Im Rahmen von Industrie 4.0 rückt nun eine dritte Interaktionsform in den Mittelpunkt, die Kollaboration:

  • Kollaboration: Hierbei teilen sich beide zum gleichen Zeitpunkt denselben Arbeitsraum. Ein Beispiel ist ein mobiler Roboter, der Teile von einem Band oder einer Palette greift und diese nach einem Transport zum Arbeitsplatz dort an den Werker übergibt.

In kollaborativen Szenarien reichen die klassischen Detektionslösungen der Koexistenz oder Kooperation nicht mehr aus – „jetzt müssen Kräfte, Geschwindigkeiten und Verfahrwege von Robotern in Abhängigkeit vom Gefährdungsgrad überwacht, beschränkt und bei Bedarf gestoppt werden“, sagt Platbrood. „Die Distanz zwischen Mensch und Roboter wird damit zu dem entscheidenden sicherheitsrelevanten Parameter.“

Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration ist stets eine individuelle Risikobeurteilung der MRK-Applikation erforderlich – „selbst dann, wenn der eingesetzte Roboter speziell für die Interaktion mit dem Menschen entwickelt wurde.“ Ein solcher Cobot weist schon von der Auslegung her eine inhärent sichere Konstruktion auf.

„Gleichzeitig muss auch der Kollaborationsraum grundlegende Anforderungen erfüllen, zum Beispiel hinsichtlich von Mindestabständen zu angrenzenden Bereichen mit Quetsch- oder Einklemmgefahren“, so die Produktmanagerin Platbrood.

Eine wichtige Orientierung bietet dabei die Norm ISO TS 15066, die den Einsatz Roboter im Kollaborationsbetrieb regelt. Die ISO TS 15066 unterscheidet vier Arten des kollaborierenden Betriebs:

  • Der „sicherheitsbewertete überwachte Halt“ stoppt den Roboter zur Interaktion mit dem Menschen
  • bei der „Handführung“ wird der Roboter bei reduzierter Geschwindigkeit bewusst von Hand geführt.
  • Bei der „Leistungs- und Kraftbegrenzung“ werden Leistung, Kraft und Geschwindigkeit des Roboters auf eine biomechanische Belastungsgrenze gesenkt, bei der keine Gefährdungen oder Verletzungen zu erwarten sind – unabhängig davon, ob ein physischer Kontakt zwischen dem Roboter und einem Mensch beabsichtigt oder unbeabsichtigt erfolgt.
  • Die Kollaborationsart der „Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung“ basiert darauf, dass Geschwindigkeit und Verfahrwege des Roboters überwacht und abhängig von der Position des Bedieners im Kollaborationsraum angepasst werden. „Sicherheitsabstände werden dabei permanent überwacht und der Roboter bei Bedarf verlangsamt, gestoppt oder sein Verfahrweg geändert.“ Vergrößert sich der Abstand zwischen Bediener und Maschine wieder, kann das Robotersystem seine Bewegungen mit üblichen Geschwindigkeiten und Verfahrwegen automatisch fortführen.

„Diese Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung bietet das größte Zukunftspotenzial der verschiedenen Kollaborationsarten der ISO/TS 15066“, so Platbrood. Im Vergleich mit bislang noch dominierenden Interaktionsszenarien Koexistenz und Kooperation steht die sicherheitsgerichtete Sensor- und Steuerungstechnik aber vor neuen Herausforderungen. „Derzeit macht die MRK nur einen kleinen Anteil aller Anwendungen mit Mensch-Maschine-Interaktion aus“, sagt Platbrood. Mit innovativen Lösungen und Dienstleistungen für die funktionale Sicherheit von Roboterapplikationen wolle Sick aber mit dazu beitragen, diesen Anteil in absehbarer Zeit signifikant zu erhöhen.

Sick AG

www.sick.de


Mehr zum Thema Cobot


Hier finden Sie mehr über:
Anzeige

Aktuelle Ausgabe

Schlagzeilen

KUKA: Smarte Automatisierung

KUKA Roboter Hochschule Karlsruhe

Smarte Automatisierung mit KUKA im Überblick

Newsletter

Jetzt unseren Newsletter abonnieren

Themenseite Cobot

Erläuternde Beiträge, Neuigkeiten, Anwendungsbeispiele und Hintergrundinfos rund um das Thema kollaborative Robotik

Messevideo


Greiferintegration leicht gemacht: Die Zimmer Group zeigt, wie es geht.

Kalender

Aktuelle Termine für die Automatisierungsbranche

Whitepaper

Whitepaper aller unserer Industrieseiten

Alle Webinare & Webcasts

Webinare aller unserer Industrieseiten

Anzeige
Anzeige

Industrie.de Infoservice

Vielen Dank für Ihre Bestellung!
Sie erhalten in Kürze eine Bestätigung per E-Mail.
Von Ihnen ausgesucht:
Weitere Informationen gewünscht?
Einfach neue Dokumente auswählen
und zuletzt Adresse eingeben.
Wie funktioniert der Industrie.de Infoservice?
Zur Hilfeseite »
Ihre Adresse:














Die Konradin Verlag Robert Kohlhammer GmbH erhebt, verarbeitet und nutzt die Daten, die der Nutzer bei der Registrierung zum Industrie.de Infoservice freiwillig zur Verfügung stellt, zum Zwecke der Erfüllung dieses Nutzungsverhältnisses. Der Nutzer erhält damit Zugang zu den Dokumenten des Industrie.de Infoservice.
AGB
datenschutz-online@konradin.de