Sicherheitsgerichte Montage- und Handlingsysteme mit Roboterassistenz

Roboter wartet auf Zustimmung

Roboter werden in Handhabungssysteme eingebunden: Selbstständig holen sie Teile und transportieren sie bis u einer festgelegten Position. Ab dort wird der Weg von Mitarbeiter geführt. (Fotos: MRK)

MRK-Systeme, ein System- und Entwicklungspartner von Kuka, demonstriert sowohl den Produktionsassistenten KR 5 SI (SafeInteraction), der ein schutzzaunloses "nebeneinander Arbeiten" von Mensch und Roboter erlaubt, als auch das Montagesystem OptoFit, bei dem ein handgeführter Roboter durch Kameradaten positioniert wird.

Der eigensichere Roboter KR 5 SI (SafeInteraction) basiert auf dem Kuka Industrieroboter KR 5 arc HW und stellt damit alle Standardfunktionen der Kuka Robotersteuerung zur Verfügung. Ein robustes zweistufiges Sicherheitssystem erlaubt die direkte Kooperation zwischen Mensch und Roboter. Dazu ist der Roboter von einer dämpfenden Schutzhülle umgeben, in welche kapazitive und taktile Sensoren eingearbeitet sind. Eine Annäherung des Menschen führt zu einer Geschwindigkeitsreduzierung, bei direktem Kontakt wird der Roboter durch sicherheitsgerichtete, taktile Schaltelemente gestoppt.

Der KR 5 SI erfüllt dabei die Anforderungen an den kollaborierenden Betrieb der Produktnorm für Industrieroboter (DIN EN ISO 10218-1) und der Norm für sicherheitsbezogene Teile von Steuerungen (PL = d nach DIN EN ISO 13849-1).

In ersten Anwendungen ist der Roboter bereits im Einsatz, vor allem im Bereich der Automobilindustrie und der Automobilzulieferer. MRK-Chef Peter Heiligensetzer berichtet: "Der KR 5 SI kann seine Stärken dort ausspielen, wo eine konventionelle Roboterzelle mit Schutzzäunen aufgrund des Prozesses nicht eingesetzt werden kann. Zum Beispiel ist in der Montage oft ein Eingriff und eine Prozessüberwachung des Menschen erforderlich. Weiterhin ist der Einsatz des KR 5 SI dann sinnvoll, wenn eine bestehende Anlage nachgerüstet werden soll, da der Roboter aufgrund der Eigensicherheit kein neues Anlagenkonzept erfordert. Doch trotz der verlockenden Möglichkeiten die eine Mensch-Kooperation bietet, muss besonders auf die Sicherheit geachtet werden, die MRK in Form einer Baumusterprüfung nachgewiesen hat. Mit dieser konsequenten Sicherheitsphilosophie hebt sich MRK-Systeme von Robotersystemen verschiedener Marktbegleiter ab."

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Roboter als Manipulatoren

Eine andere produktive Form der Mensch-Roboter Kooperation bieten Roboter mit hoher Traglast im Bereich der Montage. Handgeführte Roboter können dabei als intelligente Handlingsgeräte oder Manipulatoren eingesetzt werden. Solche, durch den Menschen geführte Robotersysteme, können nach Betätigung eines sicherheitsgerichteten Zustimmtasters mit reduzierter, überwachter Geschwindigkeit bewegt werden. Dabei ist ein freies Bewegen des Roboters im Raum entweder über einen Joystick möglich oder in Form einer Bewegung entlang einer vordefinieren Bahn. Das Bewegen entlang einer vorgegeben Bahn bietet den Vorteil der einfacheren und abgesicherten Bedienung. Eine unbeabsichtigte Bewegung und Kollision mit der Umgebung kann dadurch ausgeschlossen werden. Die Feinpositionierung im Fügepunkt wird bei dem OptoFit System durch ein Bildverarbeitungssystem unterstützt. Das heißt ein Kamerasystem gibt den exakten Zielpunkt vor, die Bewegungsfreigabe erfolgt aber weiterhin durch den Menschen. Ein weiterer Vorteil dieser Systeme liegt in der Erhöhung der Produktivität durch einen möglichen halbautomatischen Einsatz. Dabei kann der Roboter ein Bauteil autonom holen und ab einer Übernahmeposition führt der Mensch den Roboter zur Fügeposition. Weiterhin können bestehende Wartungs- und Ersatzteilkonzepte für Industrieroboter auch für diese neue Anwendung im Bereich der Montagetechnik genutzt werden, in der Folge sind teure Sonderkinematiken nicht mehr nötig.

Der Einsatz von solchen intelligenten Handlingssystemen liegt zum Beispiel in der Automobilendmontage im Bereich der Radmontage, des Frontmoduleinbaus oder des Cockpiteinbaus.

Halle 7, Stand 7226

MRK-Systeme...

...mit Sitz in Augsburg wurde 2004 gegründet und liefert Automatisierungslösungen für unterschiedliche Industriebereiche. Ein Schwerpunkt liegt auf Applikationen, die durch den Einsatz moderner Sicherheitstechnik eine Kooperation zwischen Mensch und Industrieroboter ermöglichen. Die hohe Arbeitsleistung des Roboters kann mit den sensorischen Fähigkeiten des Menschen kombiniert werden. Neben dem Rationalisierungspotential steht bei diesen Anwendungen die Ergonomie bzw. Arbeitserleichterung im Vordergrund. Mit 14 Mitarbeitern konnte 2012 ein Umsatz von 1,2 Mio EURO erzielt werden. Seit Anfang 2012 ist MRK-Systeme zertifiziert nach ISO 9001:2008.

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