12.09.2011 11:05

Thema des Monats

Wenn Roboter menscheln

Industrieroboter können immer mehr und sind immer besser in die Gesamtabläufe der Produktionskette eingebunden. Immer öfter müssen sich daher Menschen mit Robotern einen gemeinsamen Arbeitsplatz teilen. Ein Phänomen der Automatisierung, das viele Sicherheitsfragen aufwirft.

Interaktion Mensch - Roboter
© DLR

Ein weites Feld für F&E: Die Mensch / Roboter Interaktion.

Dr. Peter Wratil
© Innotec

Peter Wratil, Geschäftsführer des von ihm gegründeten Sicherheitsunternehmens Innotec.

Christoph Linzer
© Sick

Christoph Linzer, Produktmanager für industrielle Sicherheitstechnik bei Sick.

 

Peter Wratil, Geschäftsführer des von ihm gegründeten Sicherheitsunternehmens Innotec, erklärt zum Thema Arbeitsschutz in Zusammenarbeit mit Robotern: „Sie sind heute in der Lage, alle diejenigen Arbeiten zu verrichten, die für Menschen zu arbeitsintensiv oder zu gefahrvoll sind. Nicht selten ähneln die Tätigkeiten menschlichen Handlungsweisen, so dass man geneigt ist, diese Art von Maschinen als „menschlich“ zu betrachten. Hierbei wird oft vergessen, dass Ausfälle von Bauteilen oder fehlerhafte Programmierungen fatale Folgen haben können. Roboter entwickeln enorme Kräfte und können bei Fehlverhalten Menschen in ihrem Umfeld schwerwiegend verletzen oder gar töten. Es ist daher stets notwendig, die Sicherheitssysteme von Robotern den Arbeitsvorgängen anzupassen, damit auch Defekte in der Maschine nicht zu unerwarteten Bewegungen führen.“

Rationalisierung und Effizienzsteigerung stehen in der Werteliste des unternehmerischen Denkens selbstredend ganz oben. Einige Roboterhersteller reihen die Sicherheitsfragen an der Arbeitsplatzschnittstelle Roboter / Mensch auf ähnlichem Niveau.

Integrierte Sicherheit.

Bei ABB hat man zur Sicherheitsphilosophie ad hoc einiges zu sagen: Einmal zum Thema „Safe Move – Robotersicherheit auf dem neuesten Stand“ und zum Zweiten zum Thema „Soft Move – Nachgiebigkeit für mehr Flexibilität“. Bei Safe Move handelt es sich um eine integrierte Soft- und Hardwarelösung, die eine effektivere Zusammenarbeit von Roboter und Mensch ermöglicht. Safe Move verwendet geometrische Begrenzungen und Geschwindigkeitsbeschränkungen während des Automatikbetriebs. Dadurch vereint sich die Flexibilität menschlicher Interaktion mit der Präzision und Leistungsfähigkeit von Robotern.

Die Softwarefunktion Soft Move von ABB wirkt gegen undefinierte externe und nicht berechenbare Prozesskräfte, die bisher mit mechanischen Einrichtungen oder aufwändigen Programmen kompensiert werden mussten. Soft Move stellt die Steifigkeit des Roboters in der gewünschten kartesischen Richtung auf „weich“, behält sie jedoch in den anderen Richtungen aufrecht oder lässt den Roboterarm wie eine Feder wirken, bei der sich die Kraft im Laufe des Weges verstärkt. Das vermeidet bei entsprechenden Anwendungen, dass spezielle Abläufe programmiert werden müssen.

Aspekt Sensorik.

Beim Sensorikspezialisten Sick nahm Christoph Linzer, Produktmanager für industrielle Sicherheitstechnik, zu den Sicherheitsfragen Stellung: „Die Art der Absicherung ist abhängig davon, wie eng Mensch und Roboter räumlich gesehen zusammenarbeiten. Im Normalfall werden Roboterzellen komplett mit Zäunen gesichert, um einen Zutritt während der Roboter in Bewegung ist, zu verhindern. Natürlich gibt es Anwendungsbereiche, wo Menschen den Arbeitsbereich eines Roboters während der normalen Arbeit betreten müssen, wie zum Beispiel bei Rüstarbeiten.“

Dabei werden die Drehachsen des Roboters mittels sicherheitstechnischer Sensorik erfasst und somit erkannt, ob sich der Roboter in einem gewissen Bereich bewegt,  wo er nicht sein darf. Roboter werden vor allem dort eingesetzt, wo einfache Handhabungsabläufe immer und immer wieder in gleicher Qualität ausgeführt werden müssen. Linzer: „Menschen hingegen können auf unterschiedlichste Situationen und Ereignisse reagieren und flexibel Probleme lösen. Kombiniert man nun diese beiden Fähigkeiten, ist es möglich, jedem Teilnehmer, Mensch und Roboter, die optimale Aufgabe im Arbeitsprozess zuzuordnen und diesen somit effizienter zu gestalten. Die größten Probleme entstehen an den direkten Schnittstellen zwischen Roboter und Mensch, beispielsweise wenn beide zur gleichen Zeit den gleichen Arbeitsbereich benutzen.“

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