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DER KONSTRUKTEUR 4/2017

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KLARTEXT WAS BRAUCHEN

KLARTEXT WAS BRAUCHEN DIE COBOTS? JOCHEN VETTER Manager Robot Safety, Customer Support Pilz GmbH & Co. KG Auch die so genannten Cobots sind per se nicht sicher. Es sind Industriemaschinen, die man für Sicherheitsfunktionen sensibel schalten kann. Wenn man diese Sensibilität ausschaltet, dann sind es hocheffiziente, schnelle Maschinen, die ein sehr hohes Gefahrenpotenzial für den Menschen darstellen. Es muss einkalkuliert werden, dass jetzt eine Kollision möglich ist. Auf der anderen Seite gibt es neue Sicherheitsfunktionen, die der Roboter von Haus aus mitbringt, sodass eine breitere Sichtweise auf die Applikation notwendig ist. Pilz unterstützt den Kunden bei der Erstellung von Risikobeurteilung und Sicherheitskonzept und bei der abschließenden Validierung der MRK-Applikation. Und mit dem neuen Regelwerk ISO/TS 15066 stehen nun Kollisionswerte zur Verfügung, mit denen wir die Sicherheit eines solchen Systems und gleichzeitig auch das Weglassen des Schutzzauns argumentieren können. Blitzschnell, superagil und hochflexibel sollen sie sein, die Collaborative Robots – dabei so einfach zu bedienen wie ein Smartphone und lernfähig. Welche Komponenten braucht diese neue Generation von Robotern, um das zu können? EINE BREITERE SICHTWEISE AUF DIE APPLIKATION IST NOTWENDIG LEICHTBAU UND KOLLISIONS ERKENNUNG SIND TEIL EINES INHÄRENT SICHEREN DESIGNS SPECIAL DR. THOMAS REISINGER Leiter Engineering & Technology, Robots & Applications, ABB Robotics Deutschland Um den hohen Flexibilitäts- und Agilitätsanforderungen der Elektronikindustrie und anderer Bereiche der Kleinteilmontage gerecht zu werden, hat ABB mit YuMi den weltweit ersten wirklich kollaborativen Zweiarm-Roboter entwickelt. YuMi verfügt über ein inhärent sicheres Design, welches eine enge Zusammenarbeit mit dem Menschen ermöglicht. Hierzu zählen verschiedene Merkmale wie gepolsterte Magnesiumarme ohne Quetsch- und Klemmstellen, Leichtbauweise, integrierte Kollisionserkennung sowie eine Geschwindigkeitsbegrenzung auf 1500 mm/s. Jeder seiner zwei Magnesiumarme verfügt über sieben Freiheitsgrade, die eine menschenähnliche Beweglichkeit auf engstem Raum ermöglichen. Zudem kann die Programmierung mit der Lead-Through-Programming-Technologie wesentlich vereinfacht werden. 112 DER KONSTRUKTEUR 4/2017

BERND WITTMANN Leiter Vertrieb Robotik, Handling und Automation, Harmonic Drive AG, Limburg Cobots werden mittelfristig zweifelsohne im großen Umfang und nachhaltig in industriellen Produktionsprozessen Einzug halten. Dabei sind Zuverlässigkeit, also Störunanfälligkeit, Qualität und Genauigkeit in der Abbildung des Arbeitsprozesses über ihre gesamte nominelle Lebenszeit grundlegende Voraussetzungen. Vor allem müssen zu jeder Zeit die Konformität zu den programmierten Bewegungsabläufen und die Einhaltung des Arbeitsbereiches in dem der Cobot agieren darf, gewährleistet sein. Aus unternehmerischer Sicht müssen Cobots einen günstigen TCO (Total Cost of Ownership) aufweisen. Weiteres Kriterium ist das sichere und zuverlässige Erledigen von Aufgaben, welche für Arbeitnehmer anstrengend, gefährlich oder gar nicht möglich sind. Dabei müssen Cobots vor allem eins: sicher sein und das ohne Ausnahmen. Für das Leben und die Unversehrtheit unserer mit Cobots agierenden Mitarbeiter darf zu keiner Zeit eine Gefahr bestehen. Nur so werden Cobots nachhaltig in Arbeitsprozesse eingebunden und eine hohe Akzeptanz in der Koexistenz mit menschlichen Kollegen erreichen können. Diese technische „eierlegende Wollmilchsau“ verlangt ein Maximum an intelligenter Steuerung und Regelung sowie hocheffektive Sensorik in ungewöhnlich anspruchsvoller Ausprägung und Anzahl und vor allem zuverlässige und sichere Antriebstechnik. KLARTEXT ZUVERLÄSSIGE UND SICHERE ANTRIEBS- TECHNIK IST GEFRAGT MIT WIEDERVERWENDBAREN PERIPHERIEKOMPONENTEN WOLLEN WIR DEN AUFWAND REDUZIEREN SUSANNE OBERER-TREITZ Projektleiterin am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, Stuttgart Am Fraunhofer IPA beschäftigen wir uns schon lange intensiv mit kollaborativen Robotern als Assistenzsysteme für den Menschen. Wir sehen diese als eine mögliche Schlüsselkomponente, um die zunehmend gefragte Skalierbarkeit der Produktion in der Industrie 4.0 mit unseren Kunden umzusetzen. Dabei hilft uns die Anzahl verfügbarer Sicherheitssteuerungen und Sicherheitssensorik. Durch eine strukturierte Planung des Robotersystems sind mit diesen Komponenten effiziente kollaborative Robotersysteme umsetzbar. Regelbare Nachgiebigkeiten an prozessbedingten Kontaktstellen und ein verbessertes Design bewegter Teile zur Minderung von Kollisionseffekten benötigen aktuell jedoch noch einen hohen individuellen Konstruktionsaufwand. Mithilfe wiederverwendbarer Peripheriekomponenten in Form eines skalierbaren Baukastensystems für kollaborative Roboter arbeiten wir daran, den Aufwand für zukünftige Systeme zu reduzieren. DER KONSTRUKTEUR 4/2017 113

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