Kollaborative Robotersicherheit

Kollaborative Roboter (Cobots) kamen 2008 auf den Markt und werden voraussichtlich weiterhin explosionsartig wachsen. Sie bieten dem Bediener während des Betriebs direkten Zugriff und Interaktion. Diese Vereinigung von Mensch und Maschine in der Produktionslinie ergänzt die spezifischen und einzigartigen Fähigkeiten jedes einzelnen und sorgt gleichzeitig für mehr Flexibilität und Produktivität.

Cobots öffnen auch den Arbeitsbereich durch das Entfernen von Sicherheitsbarrieren wie Zäunen, Scannern und Lichtvorhängen, damit Mensch und Roboter enger zusammenarbeiten können. Dies trägt dazu bei, die Anwendungsfunktionalität zu verbessern und den für eine Robotereinheit erforderlichen Platz zu reduzieren.

Darüber hinaus werden kollaborative Roboter immer billiger, während sie gleichzeitig in ihrer Leistungsfähigkeit und Integrationsfähigkeit weiterentwickelt werden. Automatisierte Produktionslinien erkennen schnell, dass die Integration kollaborativer Roboter neben ihren Industrierobotern ihnen helfen wird, auf globaler Ebene wettbewerbsfähig zu bleiben.

Sicherheit

Wie stellen wir also sicher, dass die Cobots bei einer so engen Interaktion mit Menschen sicher sind?

Die Einführung einer technischen Spezifikation für kollaborative Roboter, ISO/TS 15066:2016, schuf die Möglichkeit für eine sichere Mensch-Roboter-Systeminteraktion in industriellen Umgebungen. ISO/TS 15066 bietet spezifische, datengesteuerte Sicherheitsleitlinien zur Bewertung und Kontrolle von Risiken. Seine grundlegende Prämisse ist, dass bei einem zufälligen Kontakt zwischen Mensch und Maschine keine Schmerzen oder Verletzungen entstehen sollten.

Diese Vorschriften in Kombination mit der schnell fortschreitenden Technologie schaffen das perfekte Team aus Kraft, Präzision und der einzigartigen Problemlösungsfähigkeit des Menschen. ISO/TS 15066 wird dazu beitragen, Sicherheitsmaßnahmen während der Entwicklung und Verwendung von kollaborativen Robotersystemen bereitzustellen.

Grundlage mit ISO/TS 15066

Bei der Gestaltung eines kollaborativen Arbeitsbereichs bietet ISO/TS 15066 Richtlinien, die Folgendes umfassen:Definitionen, wichtige Merkmale von Sicherheitssteuerungssystemen, bei der Gestaltung kollaborativer Robotersysteme zu berücksichtigende Faktoren, eingebaute sicherheitsbezogene Systeme und ihre effektive Verwendung und Anleitung zur Implementierung der folgenden kollaborativen Techniken:sicherheitsbewerteter überwachter Stopp; Handführung; Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung; Leistungs- und Kraftbegrenzung.

Es wurden Studien zu Schmerzschwellen für verschiedene Teile des menschlichen Körpers durchgeführt, die helfen, kollaborative Kraft und kraftbegrenzte Roboteranwendungen zu implementieren. Cobots können nicht standardmäßige Aktivitäten erkennen und ihre Kraft mithilfe der Kraftsensoren in ihren Gelenken entsprechend begrenzen. Dies bietet Robotern die Möglichkeit, mit voller Geschwindigkeit zu arbeiten, ohne befürchten zu müssen, dass Menschen verletzt werden.

Sie verlassen sich auf künstliche Intelligenz, um die Umgebung mit maschinellem Sehen oder Sensorsystemen zu verstehen. Die Sinne beinhalten oft einen einzigen visuellen Sensor wie eine Kamera, einen Laser oder einen Infrarotsensor, der ständig eine Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung durchführt. Sie können ihre 360-Grad-Umgebung erkennen und langsamer werden oder anhalten, sobald sich der Mitarbeiter in einem bestimmten Bereich oder Raum befindet.

Die Sicherheit der Zusammenarbeit von Mensch und Robotersystem wird durch Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachungstechniken weiter verbessert. Es gibt einen minimal erforderlichen Sicherheitsabstand und eine maximal zulässige Geschwindigkeit zwischen dem Robotersystem und der Person. Diese Spezifikation erforderte Innovationen in verbesserter Bewegungssteuerung, Entwicklung neuer Roboterabdeckungsmaterialien und besserer Sensoren.

Darüber hinaus müssen scharfe Kanten und Vorsprünge am gesamten System minimiert werden, um Verletzungen zu vermeiden, wenn es zu einer Kollision kommt, wenn das Robotersystem versehentlich von einem Menschen getroffen wird.

Anwendungen

Kollaborative Roboter sind wichtige Akteure in einer Vielzahl von Anwendungen wie Verpackung, Qualitätsprüfung, Materialhandhabung, Maschinenbeschickung, Montage, Schweißen und anderen. Die Materialhandhabungsbranche erlebt die schnellste Integration kollaborativer Roboter.

Lösungen mit Cobots

Kollaborative Roboter verkürzen die anfängliche Integrationszeit, da die schnell fortschreitende Technologie einen schneller und einfacher zu programmierenden Roboter schafft. Dadurch können sie auch problemlos von einem Arbeitseinsatz zum anderen versetzt werden. So kann beispielsweise ein Cobot mit Saugnäpfen zum Auspacken von Säuglingsnahrung ausgestattet und wenige Stunden später auf die Arbeit mit Spaghettischachteln umgestellt werden.

Diese kollaborativen Roboter können auch Aufgaben wie das Anheben und Halten eines Teils ausführen, während es von einem menschlichen Arbeiter installiert oder bearbeitet wird. Ein Arbeiter an einem Fließband kann seine Effizienz steigern, indem er dem Cobot verschiedene Möglichkeiten beibringt, die Arbeit auszuführen.

Menschliche Arbeiter können auch Roboter führen und technische Schluckaufe beheben, die normalerweise den Betrieb stoppen würden, wodurch ein schnelleres und besseres Endergebnis ermöglicht wird. Sie können den Produktionsprozess weiterhin steuern und überwachen, während sie dem Roboter die körperlich anstrengende Arbeit ermöglichen und das Verletzungsrisiko reduzieren.

Cobots bieten wirklich die perfekte Lösung für Aufgaben, die eine Kombination aus manueller Arbeit und Automatisierung erfordern, bei denen es wichtig ist, dass ein Arbeiter nach Bedarf sehen, fühlen und reagieren kann, während der Cobot die physische Rollarbeit übernimmt.

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Diese kollaborativen Roboter sind sehr effizient, benutzerfreundlich und bieten ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis, um langweilige und sich wiederholende Aufgaben zu ersetzen und gleichzeitig eine sehr gute Kapitalrendite zu erzielen. Das Fertigungsparadigma verändert sich und beweist, dass Hersteller die zusätzliche Flexibilität und Benutzerfreundlichkeit wünschen, die kollaborative Roboter bieten können.

Wenn Sie mehr über die kollaborativen Roboter erfahren möchten, wenden Sie sich an die Experten von RobotWorx. Wir sind Integratoren für eine Vielzahl von Robotern für Fanuc, Motoman, Universal Robots, KUKA und ABB. Unsere Mitarbeiter werden mit Ihnen zusammenarbeiten, um Ihnen bei der Entwicklung und dem Bau des besten Robotersystems für Sie und Ihre Einrichtung zu helfen.

Quellen:https://www.iso.org/news/2016/03/Ref2057.html