Neue Norm soll Sicherheit zwischen Mensch und Roboter gewährleisten

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AGTOS Gesellschaft für technische Oberflächensysteme mbH GmbH

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

In der Industrieroboternormung werden prinzipiell vier Arten der Mensch-Roboter-Kollaboration unterschieden (Bild 2 – siehe Bildergalerie):

Vier Arten der Mensch-Roboter-Kollaboration

Stopp bei Zutritt zum Kollaborationsraum: Beim Zutritt des Menschen zum Kollaborationsraum stoppt der Roboter und geht in einen Sicherheitshalt. Sobald der Mensch den gemeinsamen Arbeitsraum verlässt, setzt der Roboter seine Tätigkeit nach automatischem Wiederanlauf fort.

Bewegung des Roboters durch Handführen mit reduzierter Geschwindigkeit: Der Mensch führt den Roboter unmittelbar mit Hilfe eines Griffes. Die Bewegungen und Kräfte, die der Mensch auf den Roboter ausübt, werden von Sensoren erfasst und in eine unmittelbare Bewegung des Roboters umgesetzt. Um die Kontrollierbarkeit zu gewährleisten und die im Roboter gespeicherte kinetische Energie zu begrenzen, wird die Geschwindigkeit des Roboters begrenzt. Eine Zustimmeinrichtung verhindert unbeabsichtigtes Anlaufen.

Überwachte Trennung zwischen Mensch und Roboter bei reduzierter Geschwindigkeit: Der Abstand zwischen Mensch und Roboter wird permanent durch Sensorik überwacht. Bei Unterschreiten eines gegebenen Mindestabstandes stoppt der Roboter und geht in einen Sicherheitshalt.

Beschränkung der im Roboter gespeicherten Energie und vom Roboter ausgeübten Kraft: Das Gefährdungspotenzial des Roboters wird durch die Beschränkung seiner dynamischen Parameter auf ein akzeptables Maß reduziert. Dazu werden zum Beispiel die maximale Kraft des Roboters und die dynamische Leistung limitiert.

Bereits vor Abschluss der finalen Abstimmungen zur Revision von Teil 1 der ISO 10218 zeichnet sich ab, dass konkrete Grenzwerte für reduzierte Geschwindigkeiten, Mindestabstände, Energien und Kräfte entfallen werden. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass die beabsichtigte Anwendung, Peripherie, Werkstücke und Umgebung der Roboterzelle bei der Bestimmung solcher Grenzwerte mit einbezogen werden müssen.

Es vergrößert sich damit zum einen der Handlungsspielraum des Normenanwenders bei der Umsetzung von MRK-Lösungen bei Nachweis einer gegebenen Gefährdungsfreiheit, zum anderen ergibt sich jedoch auch eine erhöhte Komplexität der Gefährdungsbeurteilung zur Erbringung dieses Nachweises. Gerechtfertigt wird diese Umstellung dadurch, dass bei bestimmten Konstellationen die Erfüllung eines Grenzwertes eine Sicherheit vorspiegelt, die nicht gegeben ist, und somit eine erhöhte Gefährdung droht.

Konkrete Grenzwerte für reduzierte Geschwindigkeiten werden entfallen

Der neu hinzukommende Teil 2 der ISO 10218 dehnt den Fokus der Norm vom einzelnen Roboter, der im ersten Teil behandelt wird, auf das gesamte Robotersystem aus. Bei der MRK sind insbesondere weitere Hinweise zur Gefährdungsbeurteilung des Gesamtsystems und Konkretisierungen zum Übergang zwischen Automatikbetrieb und kollaborierendem Betrieb zu erwarten.

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