Wie Roboter zusammenarbeiten
In der heutigen Industriewelt arbeiten Mensch und Maschine immer stärker zusammen. Die direkte Interaktion erfolgt hierbei mit kollaborierenden Robotern, die sich einen Arbeitsplatz mit einem Mitarbeiter ohne schützende Trennwand teilen.
Die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) gewinnt vor dem Hintergrund der wachsenden Digitalisierung und Robotisierung an Bedeutung. Wie Roboter und Menschen genau interagieren, erfahren Sie in unserem Beitrag.
Was sind kollaborierende Roboter?
Die Vorteile eines Roboters in Form von Ausdauer, Stärke und Genauigkeit werden in der kollaborativen Robotik mit den Vorteilen des Menschen kombiniert.
Die menschlichen Pluspunkte sind Erfahrung, Kreativität, Urteilsvermögen, Einfallsreichtum und Verständnis, die mit den Vorteilen der robotischen Helfer verbunden wird.
Überwiegend wird in der kollaborativen Robotertechnik ein Cobot genannter Leichtbauroboter eingesetzt und alternativ ein Industrieroboter, der über eine Spezialabsicherung zum Schutz des menschlichen Mitarbeiters verfügt.
Bei der MRK bedeutet das Kollaboration, Koexistenz und Kooperation.
Im Rahmen einer Koexistenz sind ein Mitarbeiter und der Roboter in einem benachbarten Arbeitsbereich aktiv, befinden sich allerdings nicht in einem gemeinschaftlich genutzten Arbeitsplatz.
Wenn eine Kooperation besteht, dann wird ein Arbeitsraum von Mensch und Roboter geteilt, wie etwa ein Montageroboter an einer Übergabestation.
In einer Kollaboration sind ein Facharbeiter und Cobot in einem gemeinsamen Arbeitsraum tätig, um zum Beispiel an einem gleichen Bauteil zu arbeiten.
Schutz der Mitarbeiter
Die Mitarbeiter, die in Koexistenz und Kooperation mit einem kollaborierenden Roboter zusammenarbeiten, sind in ihrem Arbeitsraum durch Lichtschranken und Trittmatten geschützt.
Die Steuerung ist meist mit Sicherheitsfunktionen ausgestattet, womit vermieden wird, dass die Maschine sich in einen verbotenen Bereich bewegt.
Klassische Industrieroboter sind in der Koexistenz und Kooperation einsetzbar, weil der Mensch getrennt vom Roboter arbeitet.
Bei einer Kollaboration spielt die Sicherheit eine entscheidende Rolle, weshalb hier Techniken wie Radar, Laserscanner, Ultraschall, kapazitive Sensoren oder Sichtsysteme zum Einsatz kommen, damit eine Berührung zwischen dem Menschen und Roboter bereits im Vorfeld unterbunden wird.
Vor möglichen Berührungen schützen so genannte Kraft-Moment-Sensoren der Cobot-Gelenke, die einen Stopp des Roboters veranlassen, sobald bestimmte Kraftwerte und Druckwerte überschritten werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht in Form von Spezialschutzhüllen, die Sensoren verbaut haben, die Druck und Kontakt registrieren können.
Vorschriften der MRK
Die Vorschrift ISO TS 15066 sorgt für eine exakte Regelung der Zusammenarbeit zwischen kollaborierenden Robotern und dem Menschen, welche die Allgemein-Norm EN ISO 10218 ergänzt.
Zwischen dem sicherheitsgerichteten überwachten Halt, Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung, Handführung und Leisungs- und Kraftbegrenzung unterscheidet die Norm ISO TS 15066.
Vorgeschrieben ist eine individuelle Beurteilung des Risikos der verwendeten MRK-Anwendungen. Diese Risikobeurteilung gilt auch für kollaborative Cobots.
Ziel der kollaborativen Zusammenarbeit
Das Ziel der kollaborativen Zusammenarbeit von Mensch und Maschine ist eine Automatisierung der Fertigung, bei der beide Seiten gegenseitig von den jeweiligen Vorteilen profitieren.
Diese Entwicklung wird vor allem durch Roboterhersteller wie KUKA und andere Unternehmen aus der Robotertechnik forciert.
Fazit
Im Ergebnis sind kollaborierende Roboter eine sinnvolle Ergänzung in der Arbeitswelt, weil die Fertigung, Produktion und weitere Bereiche durch diese Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK) effizienter werden.
Der fortschreitende digitale Wandel wird mit der MRK vorangetrieben, da die Wirtschaft verstärkt auf Cobots setzt, die mit dem Menschen in Koexistenz, Kooperation oder Kollaboration zusammenarbeiten.
