Automationgastkommentar
Mensch und Roboter im Teamwork: Wie schließt Sick die Safety-Lücke auf den letzten Zentimetern?
Mensch und Maschine rücken immer enger zusammen. Noch vor ein paar Jahren durch Schutzzäune strikt getrennt, ist heute oft „Teamwork“ zwischen den ungleichen Partnern angesagt. Sicherheit für beide ist ein absolutes „Muss“ im Umgang mit kollaborativen Robotern (Cobots). Daher gilt es bei direkten Mensch-Roboter-Interaktionen Kraft, Geschwindigkeit, Druck und die Bewegungsbahn des Roboters zu begrenzen, um die Risiken zu minimieren.
„Trotz einer genauen Kraft- und Druckmessung bei Cobots kann ein Risiko für Verletzungen auf der letzten Annäherungsstrecke des Greifers zu den Aufnahmepunkten des Werkstücks bestehen“, Werner Zipperer, Market Product Manager Industrial Safety bei Sick Österreich.
Die Integratoren von Cobots müssen die Grenzwerte für Kraft und Druck gemäß ISO/TS 15066 oder RIA TR R15.606 einhalten. Das bedarf einer Validierung und exakten Dokumentation im Zuge der Konstruktion. Sick begleitet Integratoren bei der Validierung, indem die Safety-Experten die fachgerechte Kraft- und Druckmessung für Cobot-Applikationen durchführen. Die Grundlage dafür bilden die in der Risikobeurteilung definierten Gefahrenstellen/Messpunkte. Nach der Durchführung der Kraft- und Druckmessung erhalten die Kunden einen übersichtlichen Messbericht gemäß ISO/TS 15066, den Integratoren im Rahmen ihrer Maschinendokumentation als Nachweis der Validierung verwenden können. Auf Wunsch können die Spezialisten sich auch um die Risikobeurteilung, die Definition der Messpunkte und die umfassende Dokumentation kümmern.
Das aktuelle, zertifizierte EOAS-System für Universal Robots erreicht in Kombination mit den Sicherheitsfunktionen eine sichere, überwachte Geschwindigkeit und einen Sicherheitshalt der Robotersteuerung bereits den Performance Level c/Kat.2 nach ISO13849-1.
Die letzten Zentimeter und ihr Gefahrenpotenzial
Trotz einer genauen Kraft- und Druckmessung bei Cobots kann ein Risiko für Verletzungen auf der letzten Annäherungsstrecke des Greifers zu den Aufnahmepunkten des Werkstücks bestehen – also auf den letzten Zentimetern. Diese „Safety Lücke“ schließt Sick mit neuartigen, auf verschiedene Roboter-Ökosysteme angepassten, tastenden, optischen Sicherheitssensoren. Diese „End of Arm Safeguard Sensoren“ (EOAS) befinden sich auf einem am Tool Center Point (TCP) angeflanschten Sensorring, der den Bereich um den Greifer und das Werkstück mittels engmaschigen Lichtstrahlen kegelförmig überwacht. Kommt es zu einem Eingriff in das lichtgitterartige Schutzfeld, wird sofort die Sicherheitsfunktion ausgelöst und die Bewegung des Roboters gestoppt. Ist das Schutzfeld wieder frei, kann der Arbeitsvorgang nach einer definierten Wiederanlaufzeit durch den Roboter fortgesetzt werden.
„Diese „Safety Lücke“ schließt Sick mit neuartigen, auf verschiedene Roboter-Ökosysteme angepassten, tastenden, optischen Sicherheitssensoren“, Martin Wimmer, zertifizierter Experte für Maschinensicherheit bei Sick Österreich.
PL c/Kat.2
Das aktuelle, zertifizierte EOAS-System für Universal Robots erreicht in Kombination mit den Sicherheitsfunktionen „sichere überwachte Geschwindigkeit“ und „Sicherheitshalt“ der Robotersteuerung bereits den Performance Level c/Kat.2 nach ISO13849-1. Mittels eines auf das Betriebssystem des Roboters abgestimmten Plug-ins ist die Integration in das Ökosystem des Roboters sowie die Parametrierung des Sensors einfach.
EOAS-Systeme bringen dank ihres innovativen Lösungsansatzes einen deutlichen Sicherheitsgewinn, denn durch sie wird wirksam verhindert, dass es zu Verletzungen durch Quetschen bzw. Scheren zwischen Werkstück, Greifer und der Werkstückaufnahme kommen kann. Das ist ein wichtiger Baustein umfassender Maschinensicherheit und aus unserer Sicht das nächste Level für rundum sichere Cobot-Anwendungen.
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