Roboter und Mensch Titel D

Hand in Hand mit dem Roboter

Um Personen den Zutritt in den Arbeitsbereich eines Knickarmroboters – ohne Unterbrechung des Automatikbetriebs – zu ermöglichen, entwickelte Reis Robotics die Sicherheitsfunktion ,,SafeProduction". Als Bestandteil der Robotersteuerung ermöglicht sie den dauerhaften, gefahrlosen Aufenthalt des Anlagenbedieners in der Roboterzelle.

Der Roboter-Systemspezialist Reis integrierte in seine Steuerung RobotStarV die Sicherheitsfunktion ,,SafeProduction". Sie ermöglicht dem Bediener während des Automatikbetriebs den Aufenthalt in unmittelbarer Roboternähe. In diesem Betriebszustand sind die Achsgeschwindigkeiten des Roboters personensicher reduziert und werden von einem Safetycontroller redundant überwacht. Diese zukunftsweisende Sicherheitstechnik eröffnet neue, praxisgerechte Konzepte bei der Anlagen- und Roboterbedienung, die aus Gründen des Arbeitsschutzes bisher nicht zu realisieren waren. Sie ermöglicht dem Anwender, den ablaufenden Prozess aus direkter Nähe zu beobachten oder direkt in ihn einzugreifen, ohne den Automatikbetrieb unterbrechen zu müssen. Hierzu ist erforderlich, dass die Informationsverarbeitung der Robotersteuerung in sicherer Technik entsprechend DIN EN 954-1, Kategorie 3 erfolgt.

Mehrere Anlagenvarianten wurden bereits in die Praxis umgesetzt. Eine Anlage arbeitet im Automatikbetrieb mit voller Prozessgeschwindigkeit. Wenn der Bediener die Anlage betritt, reduzieren sich die Achsbewegungen des Roboters im gesamten Arbeitsraum auf eine personensichere Geschwindigkeit. Der Mitarbeiter kann nun den Prozess beobachten oder andere Arbeiten ausführen. Das ist insbesondere dann von Vorteil, wenn bei der Fehlersuche Servicepersonal eingesetzt wird, das keine Erfahrung in der Bedienung der Anlage hat. Eine weitere Stufe der durch die ,,SafeProduction" ermöglichten Anlagenkonzepte ist der Betrieb von Robotern ohne trennende Schutzeinrichtungen. Hier arbeiten Mensch und Maschine mit einer fest programmierten Geschwindigkeit Hand in Hand. Der Roboter übernimmt zum Beispiel die Handhabung schwerer Teile, an denen der Werker Montage- oder Bearbeitungsaufgaben ausführt.

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Zentraler Baustein dieser neuen Sicherheitstechnik bei Robotern ist der Safetycontroller. Diese Steuerungs-Komponente überwacht ständig die Funktion der Robotersteuerung sowie die Position und Geschwindigkeit der Roboterachsen. Hierbei stützt sie sich auf sichere, zweikanalig ausgewertete Achspositionen. Die Übertragung der Positionswerte aus den Servoreglern an den Controller erfolgt über ein zweikanaliges Feldbussystem. Dort werden zunächst beide Informationskanäle auf Plausibilität überprüft. Das Überschreiten sicherheitsrelevanter Geschwindigkeitsgrenzen, das Überfahren von Raum-Positionsgrenzwerten oder das Verlassen eines sicheren Haltepunktes führt zum sofortigen, sicheren Stillsetzen des Roboters.

Mit dieser Lösung verwendet der Obernburger Roboterspezialist einen Sicherheitsstandard, der für Roboter neue Einsatzmöglichkeiten bietet. In normalen Produktionsanlagen kann man mit diesen Funktionalitäten die Anlagenverfügbarkeit steigern, weil die Optimierung des Produktionsablaufs und der Eingriff hierzu – ohne Unterbrechung des Automatikprozesses – ohne Sicherheitsrisiko für den Bediener erfolgen kann. Franz Hoffmann (gm)

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