Mensch-Roboter-Kooperation als Schlüsseltechnologie in der Fertigung

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Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Robotersysteme für physische und kognitive Interaktion

Auf den diesjährigen Messen hatten sie die Oberhand: Robotersysteme, die speziell für MRK-Anwendungen ausgelegt sind. Im Technologieseminar erfuhren die Teilnehmer Spezifika zu einigen Modellen, die unterschiedliche Bedarfe der Endanwender abdecken. Dr. Peter Heiligensetzer stellte den KR5-SI von MRK-Systeme vor, der sowohl autonomen MRK-Betrieb als auch manuelles Handführen zum Einlernen der Bahnen erlaubt. Dafür ist der Roboter mit dem Safe-Guiding-Funktionspaket ausgestattet, zu dem mehrere Sicherheitsfunktionen wie unter anderem reduzierte Geschwindigkeit, Betriebshalt, Zustimmtaster und die sicherheitsgerichtete Anbindung an die Robotersteuerung zählen. So wird der Roboter zum Produktionsassistenten des Werkers. Dr. Heiligensetzer zeigte ebenfalls auf, wie MRK-Systeme in der Anwendung den Zertifizierungsprozess der Berufsgenossenschaft (BG) durchlaufen.

Fanuc stellte im Frühjahr dieses Jahres den CR-35iA vor. Dafür haben sie, basierend auf den Technologien ihrer bestehenden Modelle, zahlreiche Sicherheitsfunktionen entwickelt und implementiert, wie der Seminarbeitrag von Markus Goos aufzeigte. Dazu zählen beispielsweise ein parametrierbarer Kraftsensor, eine weiche Kunststoffabdeckung, die Geschwindigkeitsbegrenzung und ein sicherer Kontaktstopp. Mit einer Tragkraft von 35 kg ist dieser MRK-fähige Roboter aktuell der leistungsstärkste auf dem Markt. Dadurch eignet er sich unter anderem für die Bauteilpositionierung oder die Maschinenbestückung.

Einen kollaborativen Roboter für das Schweißen stellte Alexander Kuss vom Fraunhofer-IPA vor. Dieser ist im Rahmen des EU-Projekts SMErobotics entstanden, dessen Ziel es ist, Robotersysteme für die speziellen Bedarfe des Mittelstands zu entwickeln. Das bedeutet, dass die Robotersysteme den hohen Flexibilitätsanforderungen wie kleine Losgrößen und schwankende Auslastung in kleinen und mittelständischen Unternehmen (KMU) genügen müssen. Die Systeme müssen deshalb intuitiv programmierbar, bedienbar und konfigurierbar sein. Am Beispiel des CoWeldRob, des kollaborativen und kognitiven Schweißassistenten, stellte Kuss die assistierte Programmerstellung vor. Der Programmieraufwand wird minimiert, indem die Software das Programm aus Bauteildaten, Sensorinformationen und menschlichen Eingaben, zum Beispiel durch Handführen oder Gestenerkennung, automatisch erzeugt. Auch intuitive Bedienoberflächen für mobile Endgeräte erleichtern Endanwendern ohne Expertenwissen die Roboterprogrammierung.

Dr. Albrecht Höhne von Kuka führte in eindrucksvollen Animationen die Stärken des sensitiven Leichtbauroboters Kuka iiwa vor und zeigte die Technologien dahinter auf. Dazu gehören zum Beispiel Positons- und Gelenkmomentensensoren in jeder Achse, eine integrierte Sicherheitssteuerung und eine schnelle Reaktivität mit einem Steuerungstakt von einer Millisekunde. Damit kann iiwa den Menschen ungefährlich berühren. Zahlreiche Sicherheitsfunktionen wie u. a. sichere Kollisionserkennung, Kraft- und Geschwindigkeitsüberwachung sowie Arbeits- und Schutzräume erlauben den Einsatz von iiwa in vielfältigen MRK-Anwendungen.

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