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Roboter- und Anlagenbauer Kuka nutzt auch in der eigenen Produktion kollaborierende Roboter. Sie unterstützen die Mitarbeiter zum Beispiel bei der Getriebemontage. - Bild: Kuka

Bei der Mensch-Roboter-Kollaboration, der Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ohne trennende Schutzzäune, muss das Gesamtpaket stimmen. Auch die Peripherie gehört zum Robotersystem und muss den gesetzlichen Vorgaben entsprechen. Und genau das war lange Zeit das Problem.

Denn entsprechend sichere Peripherie, sprich Greifer, Bediengeräte und sonstiges Zubehör, fehlten lange Zeit. Anwender behalfen sich zum Beispiel mit individuell konstruierten Greifern. Damit ist mittlerweile Schluss.

Die Peripherie hat quasi aufgeholt. Im vergangenen Jahr haben zum Beispiel die Greiferhersteller Schunk und Zimmer MRK-fähige Komponenten auf den Markt gebracht. Aber auch neue Hersteller wie Onrobot aus Dänemark besetzen dieses Marktsegment.

"Grundsätzlich sind Roboterwerkzeuge, wie zum Beispiel Greifer, Bestandteil des Robotersystems und unterliegen somit EN ISO 10218-1 und EN ISO 10218-2", erklärt Dr. Matthias Umbreit von der Berufsgenossenschaft Holz und Metall (BGMH).

Iso-Zertifizierung für Roboterwerkzeuge

In der Praxis werde dabei oft übersehen, dass die Steuerungsanforderungen auch für das Werkzeug gelten. "Kommt zum Beispiel eine zusätzliche Sensorik am Werkzeug zur Personensicherheit zum Einsatz, unterliegt sie denselben Anforderungen."

Der Roboter- und Anlagenbauer Kuka jedenfalls setzt in seiner Fertigung auf kollaborierende Roboter. "Wir leben auch in unserer eigenen Produktion das Motto Industrie 4.0", berichtet Henning Borkeloh, Vice President Advanced Technology Solutions bei Kuka Systems.

"Hier bauen Roboter Roboter und das in Kollaboration mit dem Menschen." Damit der Roboter sicher mit seinem menschlichen Kollegen zusammenarbeiten kann, berücksichtigte Kuka von Anfang an die gesamte Anlage.

Dass die Sicherheitsmaßnahmen tatsächlich im Arbeitsalltag greifen, wurde von unabhängiger Seite bestätigt: 2015 zertifizierte die berufsgenossenschaftliche Prüf- und Zertifizierungsstelle der Deutschen Gesetzlichen Unfallsicherung (DGUV Test) für Maschinen und Fertigungsautomation die sogenannte Flex-Fellow-Anlage von Kuka. Damit erfüllt sie alle Kriterien für biomechanische Grenzwerte laut ISO/TS 15066 und ist zudem konform mit der Maschinenrichtlinie 2006/42/EG.

Sichere kollaborierende Roboter

Torben Ekvall, CEO des Greiferherstellers Onrobot, betont ebenfalls, dass ein kollaborierender Roboter immer nur im Zusammenhang mit der gesamten Applikation als sicher oder nicht sicher klassifiziert werden kann. Trotzdem bezeichnet er seinen Greifer RG2 als 'safe by design'. "Der Greifer selbst ist auf eine Kraft von 40 Newton limitiert, was weiter unter dem Maximum von 170 Newton liegt", sagt der CEO.

Aus Sicht von Umbreit bieten gekapselte Greifer, die nur für den eigentlichen Greifprozess erforderliche Elemente freigeben, einen guten Lösungsansatz. "Mitunter ist es erforderlich, dass im Roboterwerkzeug zusätzliche elastische Elemente untergebracht werden."

Das sei meist der Fall, wenn der Roboterarm bei einer Sicherheitsabschaltung einen zu großen Nachlauf hat. Das könne mit federnd gelagerten Greiferelementen kompensiert werden. Umbreit ist sich zudem sicher, dass es zukünftig mehr sensitive Greifer mit überwachten Lage- und Kraftfunktionen geben wird.

Mensch-Roboter-Kollaboration

  • Cobotta Denso

    Der Cobotta von Denso ist momentan noch ein Prototyp. Er wird zur Automatica 2016 in Deutschland präsentiert. Der Roboter wiegt nur 3,8 kg, die Traglast beträgt 500 g. Die Steuerung ist in den Roboter integriert. - Bild: Susanne Nördinger

  • Fanuc CR-4ia

    Fanuc erweitert die Produktpalette um kollaborierende Roboter mit 7 und 4 kg Traglast. Auf dem Bild zu sehen ist der CR-4ia. Die neuen Roboter sind noch im Prototypen-Stadium. - Bild: Susanne Nördinger

  • Hiwin

    Hiwin zeigt kollaborierenden Roboter als Prototyp. Die Sensortechnologie stammt vom Industrial Research Technology Institute aus Taiwan. - Bild: Susanne Nördinger

  • Duaro Kawasaki Scara-Roboter

    Duaro von Kawasaki ist ein zweiarmiger, kollaborierender Scara-Roboter. Die Traglast pro Arm beträgt 1 kg. Die Motoren des Roboters sind in ihrer Leistung begrenzt. Kawasaki arbeitet momentan an einem Sicherheitskonzept, damit der Roboter auch in Europa genutzt werden kann. - Bild: Susanne Nördinger

  • Life Robotics Coro

    Life Robotics zeigt Coro. Der Sechsachser hat eine Traglast von 2 kg und wiegt selbst 26 kg. Er ist momentan nur in Japan erhältlich. - Bild: Susanne Nördinger

  • Nachi MZ04DE

    Der Roboter MZ04DE von Nachi lässt sich auch kollaborierend betreiben. Er läuft dann mit beschränkter Geschwindigkeit, sobald sich ein Mensch nähert. Dies wird über einen Laserscanner derektiert. - Bild: Susanne Nördinger

  • Nextage Kawada

    Momentan nur für den japanischen Markt geeignet ist Nextage von Kawada. Das Unternehmen arbeitet daran, die Deutschen Sicherheitsrichtlinien zu erfüllen, damit der Roboter auch in Europa genutzt werden kann. - Bild: Susanne Nördinger

  • Motoman HC10

    Der kollaborierende Roboter Motoman HC10 hat sechs Achsen und eine Traglast von 10 kg. Momentan noch ein Prototyp, aber kommt 2016 auf den Markt, jedoch zunächst in Japan. - Bild: Susanne Nördinger