MRK-Arbeitsplätze Ultraschallsensor macht Roboter sicher

Mayser und Kuka haben gemeinsam für den Roboter Kuka LBR Iiwa ein komplettes System zur Absicherung von MRK-Arbeitsplätzen entwickelt. Basis der Lösung ist der neue, funktional sichere Sensor Ultraschall Safety von Mayser.

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Die Anforderungen an eine sichere Werkstück- beziehungsweise Werkzeugabsicherung sind hoch. Die Krafteinwirkung und der Druck auf einen Menschen, der den Dorn eines Greifer- oder Akkuschraubers berührt, liegen oberhalb des zu-lässigen Grenzwertes der Norm ISO/TS 15066. Die Absicherung des Schraubers muss daher berührungslos sein. Gleichzeitig darf der automatisierte Arbeitsprozess nicht beeinträchtigt werden.

Dezentral auf dem Roboter angeordneter Wandler

Die gemeinsame Lösung von Mayser und Kuka basiert auf dem Einsatz der Ultraschallsensorik. Die Sensor-Neuentwicklung Ultraschall Safety erkennt sowohl Menschen als auch nicht leitfähige Objekte, berührungslos und unbeeinflusst von Schmutz, Fremdschall, Luftströmungen und Feuchtigkeit.

Das besondere Merkmal der Ultraschallsensoren von Mayser sind die beiden sehr kleinen Ultraschallwandler, die flexibel und geometrisch unabhängig von der Elektronik positioniert werden. Sie können direkt auf dem Roboter oder Greifer platziert werden und deren Umgebung flächig und sicher überwachen. Die Wandler können aber auch dezentral angeordnet werden.

Die Sensoren messen in einem elliptischen Schallfeld und erfassen selbst kleine Objekte. Zudem ermöglicht eine Teach-In-Funktion das Einlernen der kompletten Messumgebung als Standardumgebung. Dadurch reagiert das System nur auf Abweichungen vom Sollzustand.

Personenschutz durch sicheren Ultraschall

Der sichere Ultraschallsensor ist weltweit eine neuartige Entwicklung, da er aufgrund seiner zwei Kanäle auch für den Personenschutz zugelassen ist. Das war für Kuka für die Werkzeugabsicherung eines Kuka LBR Iiwa ausschlaggebend, um sich für die gemeinsame Vorentwicklung mit dem mittelständischen Unternehmen Mayser zu engagieren.

Die beiden Wandler des Ultraschall Safety bauen zwei Schutzfelder um den Roboter auf. Das größere Schutzfeld lässt schnelle Bewegungen des Werkzeugarmes zu. Nähert sich der Schrauber einem Werkstück, wird das kleinere Schutzfeld aktiviert. Dabei verlangsamt der Roboter seine Bewegung, sodass eine Person rechtzeitig erkannt und eine Berührung mit dem Werkzeug ausgeschlossen wird. Die Zusammenarbeit von Roboter und Mensch ist gefahrlos möglich.

Mitarbeiter profitieren durch bessere Ergonomie

Die Lösung von Mayser und Kuka für den Kuka LBR Iiwa bietet ein komplettes System zur Absicherung von MRK-Arbeitsplätzen und damit eine bessere Ergonomie für Mitarbeiter. Diese können bei schweren Arbeiten effizient unterstützt werden. Gleichzeitig sind höhere Geschwindigkeiten und Taktzeiten des Roboters möglich.

Durch die Zertifizierung des fehlersicheren, zweikanaligen Ultraschall safety nach ISO 13849-1:2015 Kategorie 3 PL d ist die Weltneuheit ab Februar 2017 für den Personenschutz zugelassen.

Der Beitrag ist ursprünglich auf unserem Partnerportal konstruktionspraxis erschienen

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