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In der Praxis erwiesen sich die bestehenden Normen für sichere Robotik als nicht ausreichend, um eine tatsächliche Kollaboration von Mensch und Maschine sicher umzusetzen. Diese normative Lücke konnte im Frühjahr 2016 geschlossen werden. - iStock.com/muratsenel

Roboter sind im Sinne der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG unvollständige Maschinen. Für detaillierte Anforderungen an die sichere Robotik stehen die beiden Normen ISO 10218 'Safety of Industrial Robots' Teil 1: 'Robots' und Teil 2: 'Robot systems and integration' zur Verfügung. Diese Normen gelten nicht für Roboter außerhalb des industriellen Bereichs.

Das normative Gerüst für Sichere Robotik steht

Die deutschen Fassungen beider Teile sind als EN ISO 10218-1:2011 und EN ISO 10218-2:2011 veröffentlicht und als harmonisierte C-Normen unter der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG gelistet. Diese internationalen Normen für sichere Robotik wurden unter Berücksichtigung der von Industrierobotern und Industrierobotersystemen ausgehenden besonderen Gefährdungen erarbeitet. In Teil 2 'Robotersysteme und Integration' finden sich auch Angaben zum kollaborierenden Betrieb.

Bei der Planung einer MRK-Applikation (Mensch-Roboter-Kollaboration) ist die Auswahl des Roboters für den Systemintegrator ein wesentlicher Punkt. In der EN ISO 10218-1 sind auch sichere Antriebsfunktionen enthalten. Dazu zählen nach EN61800-5-2 (Elektrische Leistungsantriebssysteme mit einstellbarer Drehzahl - Teil 5-2: Anforderungen an die Sicherheit – Funktionale Sicherheit) zum Beispiel: Sicherer Betriebshalt (SOS), Sichere begrenzte Geschwindigkeit (SLS), Sicherer Geschwindigkeitsbereich (SSR) und Sicher begrenztes Moment (SLT).

Die Anforderungen an 'sicherheitsbezogene Teile der Steuerung' (Elektrik, Hydraulik, Pneumatik und Software) in der sicheren Robotik sind in der EN ISO10218-2 Robotersysteme und Integration im Kapitel 5.2 klar festgelegt. Die sicherheitsbezogenen Teile der Steuerung müssen so entworfen werden, dass diese PLd in Kategorie 3 (ISO 13849-1:2006) oder SIL2 mit Ein-Fehlertoleranz und einem MTTFd von mindestens 20 Jahren (IEC 62061:2005) entsprechen.

Technische Spezifikation schließt Normen-Lücke

In der Praxis erwiesen sich die bestehenden Normen für sichere Robotik aber als nicht ausreichend, um eine tatsächliche Kollaboration von Mensch und Maschine, bei der sich die jeweiligen Arbeitsräume zeitlich und räumlich überschneiden können, sicher umzusetzen. Hier klaffte eine normative Lücke, die im Frühjahr 2016 durch die Veröffentlichung der Technischen Spezifikation ISO/TS 15066 'Robots and Robotic Devices - Collaborative industrial robots' geschlossen werden konnte.

In dem Dokument sind nun zum einen vier Kollaborationsarten als Schutzprinzipien genauer beschrieben. Zum anderen existieren nun detaillierte Angaben zu Schmerzschwellen für verschiedene Körperregionen. Wie alle TS ist auch diese Spezifikation ein internationaler Standard, der national umgesetzt wird. 

Wie die vier Kollaborationsarten funktionieren und was es mit den Schmerzschwellen auf sich hat, erfahren Sie in einem der nächsten Beiträge auf diesem Channel.

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