Ein neues Level der Sicherheit in der Robotik mit EOAS von Sick

Der EOAS-Sensor ermöglicht neue, zaunlose und damit offen zugängliche MRK-Anwendungen, hauptsächlich im Bereich des Handlings und der Maschinenbestückung. Ein echter Fortschritt. Werner Zipperer, Market Product Manager Industrial Safety bei Sick Österreich.

Herr Zipperer, auf der diesjährigen automatica steht das Thema Robotik stark im Fokus – auch bei Sick. Was genau steckt hinter dem neuen EOAS-Sensor und der Zusammenarbeit mit Universal Robots?

Der EOAS – End-of-Arm-Safeguard-Sensor – ist ein innovatives Sicherheitskonzept, das wir in enger Zusammenarbeit mit Universal Robots entwickelt haben. Es handelt sich um ein Sicherheitssystem, das direkt am Roboterflansch installiert wird und ein kegelförmiges Schutzfeld um das Werkzeug und das Werkstück erzeugt. Dieses Schutzfeld bewegt sich mit dem Roboterarm und sichert den Bereich effektiv ab, um eine sichere Mensch-Roboter-Kollaboration zu ermöglichen.

Das Schutzfeld wird durch optische Sensoren erzeugt, die radial um das Werkzeug angeordnet sind. Sie messen kontinuierlich den Abstand zur Umgebung und bilden damit ein kegelförmiges Feld um das End-of-Arm-Tool.

Das klingt nach einem echten Fortschritt in Hinblick auf den Sicherheitsaspekt. Wie funktioniert die Technologie im Detail?

Der EOAS-Sensor erzeugt ein lokales Schutzfeld um das Werkzeug und das Werkstück, das sich mit dem Roboter bewegt. Sobald eine Hand oder ein anderes Objekt in dieses Schutzfeld eindringt, wird der Roboter, je nach Situation, direkt gestoppt – noch bevor es zu einer Berührung kommt. Sobald das Schutzfeld wieder frei ist, kann der Roboter seine Bewegung automatisch fortsetzen. Dies ermöglicht eine kontaktlose Absicherung von Mensch-Roboter-Kollaborationsapplikationen im Werkzeugbereich und in Folge auch einen reduzierten Platzbedarf.

Derzeit ist der EOAS für UR-Roboter der e-Series verfügbar, einschließlich der Modelle UR3e, UR5e, UR10e und UR16e.

Der EOAS-Sensor nutzt ein kegelförmiges Schutzfeld zur Absicherung. Wie genau wird dieses Schutzfeld erzeugt und wie reagiert das System auf Störungen innerhalb dieses Bereichs?

Das Schutzfeld wird durch insgesamt 40 Laserstrahlen von integrierten optischen Sensoren erzeugt, die radial um das Werkzeug angeordnet sind. Sie messen kontinuierlich den Abstand zur Umgebung und bilden damit ein kegelförmiges Feld um das End-of-Arm-Tool. Sobald sich ein Objekt, beispielsweise eine Hand oder ein Ellenbogen, diesem Feld annähert oder es durchbricht, erkennt der Sensor die Änderung sofort. Über die sicherheitsgerichtete Auswertung am Roboter-Controller wird dann der Roboter in einen sicheren Zustand versetzt – ganz ohne Berührung.

Universal Robots war bzw. ist ein zentraler Partner in diesem Entwicklungsprozess. Die Zusammenarbeit hat sehr gut funktioniert. Werner Zipperer, Market Product Manager Industrial Safety bei Sick Österreich.

Die Sensordaten werden in Kombination mit der eingebetteten und sicheren Software im UR-Controller ausgewertet. Welche sicherheitsrelevanten Funktionen übernimmt diese Software und wie wird eine normgerechte Verifizierung der Projektkonfiguration dokumentiert?

Die sichere Auswertungssoftware übernimmt die Plausibilisierung der Sensordaten, die Überwachung des Schutzfelds und die sicherheitsgerichtete Entscheidungslogik. Zusätzlich führt eine speziell entwickelte URCap-App, welche direkt im UR-Betriebssystem PolyScope ausgeführt wird, den Nutzer Schritt für Schritt durch die Inbetriebnahme und Konfiguration einfacher wie komplexer Projekte. Besonders wichtig ist dabei, dass die Sicherheitsfunktionen im Zuge der Inbetriebnahme automatisch dokumentiert werden, inklusive Verifikation, Checksummen und Konfigurationsdaten. Ganz nach unserem Credo: As easy as possible.

Der EOAS-Sensor ermöglicht neue, zaunlose und damit offen zugängliche MRK-Anwendungen. Menschen können gleichzeitig mit dem Cobot im selben Arbeitsraum arbeiten, wobei die Sicherheit gewährleistet ist.

Welche Rolle spielt Universal Robots bei der Entwicklung der Lösung?

Universal Robots war bzw. ist ein zentraler Partner in diesem Entwicklungsprozess. Der EOAS-Sensor ist für die Integration mit UR-Robotern konzipiert und wird über das EOAS-Safety-URCap Plug-in vollständig in das Roboter-Ökosystem von Universal Robots eingebettet. Dies ermöglicht eine einfache und schnelle Konfiguration über das UR-Teach Pendant.

Ist die EOAS-Lösung in Folge exklusiv für Universal Robots entstanden oder wird es weitere, neue Partner bei einer Weiterentwicklung geben?

Derzeit ist der EOAS für UR-Roboter der e-Series verfügbar, einschließlich der Modelle UR3e, UR5e, UR10e und UR16e. Ältere UR-Modelle sind nicht kompatibel. Für den Betrieb des EOAS ist zudem Polyscope 5.18 oder höher erforderlich. Unsere Entwicklungen werden vom Markt und den Kundenanforderungen ebenso vorangetrieben, weshalb weitere Kooperationen durchaus entstehen können.

Welche Anwendungen sehen Sie bei EOAS primär im Fokus?

Der EOAS-Sensor ermöglicht neue, zaunlose und damit offen zugängliche MRK-Anwendungen, hauptsächlich im Bereich des Handlings und der Maschinenbestückung. Menschen können mit dem Cobot gleichzeitig im selben Arbeitsraum arbeiten, wobei die Sicherheit gewährleistet ist, da der Roboter gestoppt wird, noch bevor es zu mechanischen Gefahrensituationen wie Quetschen oder Scheren im Werkzeug- oder Werkstückbereich kommt. Dies erhöht die Produktivität und Flexibilität in der Fertigung erheblich.

Gibt es bereits Rückmeldungen aus der Praxis?

Ja, die Rückmeldungen aus ersten Praxiseinsätzen sind sehr positiv. Besonders hervorgehoben wird die einfache Integration des EOAS in bestehende Systeme und die spürbar höhere Akzeptanz bei den Bedienern aufgrund der deutlich erhöhten Sicherheit durch den rechtzeitigen Stopp.Dies schafft Vertrauen und fördert die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Maschine.

Wird man den EOAS auf der automatica live sehen können?

Auf jeden Fall – gemeinsam mit Universal Robots werden wir das System sowohl am Stand von Sick als auch UR prominent präsentieren. Interessierte können den EOAS in Aktion erleben und sich von den Vorteilen überzeugen.

Vielen Dank für das Gespräch.

Sick auf der automatica: Halle B5, Stand 307