Beschreibung der Sicherheitselemente (SPS, Radar, Laser)

Das Sicherheitskonzept umfasst sowohl externe als auch interne Sensorik.

Als externe Sensoren werden ein sicherer Laserscanner, der S3000 Standard von SICK, sowie vier sichere Radarsensoren, das LBK-System von Inxpect, verwendet. Diese erzeugen normkonforme Sicherheitsräume unter Einhaltung der geforderten Mindestabstände. Die Zusammenführung aller Sensordaten erfolgt über eine sichere Speicher-Programmierbare-Steuerung (SPS), welche zudem für die Kommunikation mit der Robotersteuerung eingesetzt wird. Die gesamte Sicherheitssensorik ist zweikanalig und mit doppelter Sicherheit ausgeführt.

Als interne Sensoren werden vordefinierte Schutzebenen des Roboters verwendet.

Zur Gestaltung der Roboterapplikation im Hinblick auf das Sicherheitskonzept und zur Berechnung der Mindestabstände werden die Vorgaben aus den Normen DIN EN ISO 10218-1, DIN EN ISO 10218-2, DIN ISO/TS 15066, DIN EN ISO 13855 und DIN EN ISO 13857 herangezogen.

Sicherheitsräume durch die Sensoren (externe Sensorik)

Die Schutzräume decken die Überwachung des Eingriffs von vorne und zu den beiden Seiten ab. Der Eingriff von der Seite hinter dem Arbeitsplatz muss durch einen Schutzzaun oder Ähnliches verhindert werden.

Schutzebenen durch den Roboter (interne Sensorik)

Der reduzierte Modus kann neben den externen Sensoren auch durch die interne Sensorik des Roboters eingeleitet werden ohne, dass sich ein Mensch im Bewegungsradius des Roboters befindet oder die Schutzräume betritt. Beim Überschreiten der Ebenen zu den beiden Seiten oder nach vorne wird der reduzierte Modus ausgelöst. Bewegt sich der Roboter zurück in durch die Ebenen eingegrenzten Bereich, fährt er wieder mit normaler und maximaler Geschwindigkeit weiter. Hierbei lassen sich diverse Ebenen einstellen, wobei jeder Winkel jeder Achse durch die interne Sensorik des Roboters erfasst. Damit kann Position des Tool-Sender Points im Raum exakt bestimmt werden, sodass beim Überschreiten der Schutzebene durch den Roboter der reduzierte Modus ausgelöst wird.

Sicherheitsmodi

Das Sicherheitskonzept der mobilen MRK-Zelle verfügt über zwei Sicherheitsmodi. Zum einen den reduzierten Modus, bei welchem der Roboter mit reduzierter sicherer Geschwindigkeit und reduzierter Kraft fährt. Der reduzierte Modus kann entweder durch das externe Sicherheitssystem oder die interne Sensorik des Roboters, sogenannte Schutzebenen, eingeleitet werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Sicherheitssystem über einen Schlüsselschalter zu deaktivieren. Dies ist für den Fall vorgesehen, wenn ungünstige Raumverhältnisse bestehen, bei denen die Überwachung mit Sicherheitssensorik zu viel Platz in der Fertigungshalle einnimmt, da die Sicherheitsabstände nicht eingehalten werden können. In einem solchen Fall wird der Roboter sensorlos betrieben und fährt mit einer sicheren Geschwindigkeit.

 

Zum anderen verfügt die mobile MRK-Zelle über den normalen Modus, bei dem genug Platz für die Überwachung mit sicherer Sensorik vorhanden ist. Der Roboter kann in diesem Sicherheitsmodus mit maximaler Geschwindigkeit und Kraft fahren. Wird der Eingriff eines Menschen durch die Sicherheitssensorik detektiert oder überfährt der Roboter die Schutzebenen für die Einleitung der reduzierten Geschwindigkeit, wird der reduzierte Modus ausgelöst. Das Überführen des Roboters zurück in den normalen Modus erfolgt automatisch nach einer Wiederanlaufzeit von zehn Sekunden, sobald die externen Sensoren in dieser Zeitspanne keine Person mehr im Gefahrenbereich erfassen.

 

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