Aus dem Facharchiv: Elektropraxis
Mit kollaborativen Robotern zaunlos automatisieren
Die steigenden Anforderungen an die Produktion hinsichtlich des Fachkräftemangels in Metall- und Elektroberufen, hoher Produktvielfalt bei kleinen Losgrößen (High-Mix Low-Volume) sowie der Unsicherheiten in den Lieferketten stellen vor allem kleine und mittelständische Betriebe vor neue Herausforderungen. Robotiklösungen bieten hier viele Möglichkeiten und Hilfestellungen, um etwa monotone und repetitive Tätigkeiten mit einem gleichbleibenden Maß an Qualität teilweise oder sogar vollständig zu automatisieren.
Zur Einbeziehung von Robotertechnik bieten innovative Programmiermethoden, Plug&Play-Komponenten und schutzzaunlose Betriebsmöglichkeiten von kollaborativen Robotern (Cobots) heute neue Potentiale für den einfachen Einstieg in die Automatisierung.
Schutzzaunlos mit Cobots oder Industrierobotern
Für die schutzzaunlose Fertigung gibt es verschiedene Umsetzungsmöglichkeiten. Zum einen können Industrieroboter mit zusätzlicher Sicherheitstechnik, wie Bodenscanner, verwendet werden. Dabei erkennt der Scanner den Abstand zwischen Bediener und Roboter und passt die Verfahrgeschwindigkeit entsprechend an. Sofern sich kein Mitarbeiter im Arbeitsbereich des Industrieroboters aufhält, kann dieser mit seiner maximalen Betriebsgeschwindigkeit operieren. Sobald sich jedoch ein Mitarbeiter dem Roboter nähert, reduziert dieser seine Geschwindigkeit und bleibt stehen, wenn der Abstand zu gering wird (Bild).
Zum anderen können kollaborative Roboter eingesetzt werden, die über interne Sensorik, z. B. Momentensensorik, verfügen. Im Fall eines Kontaktes zwischen Bediener und Cobot erkennt dieser die auftretenden Kräfte und bleibt entsprechend sicher stehen – der Cobot arbeitet dabei in einer verringerten sicheren kollaborativen Geschwindigkeit. Somit kann ein Cobot im Gegensatz zum Industrieroboter ohne zusätzliche externe Sensorik und ohne Schutzzaun betrieben werden.
Das bietet vor allem in dynamischen Umgebungen mit beispielsweise hohem Personen- und Staplerverkehr oder auch in Arbeitsumgebungen Vorteile, in denen aufgrund von Platz- und Zugänglichkeitsproblemen kein Schutzzaun installiert werden kann. Dies ist u. a. in Montagelinien oder beim End-of-Line-Palettieren der Fall.
Die dritte Möglichkeit ist der Zusammenschluss von interner und externer Sensorik im sogenannten Hybridmodus. Dabei wird der Cobot, der bereits über interne Sensorik verfügt, durch zusätzliche externe Sensoren ergänzt. Diese Kombination von Betriebsarten erlaubt eine Optimierung der Taktzeit, da der Cobot nun zwischen maximaler und reduzierter kollaborativer Geschwindigkeit wechseln kann, abhängig von der Distanz zwischen Bediener und Cobot. Außerdem arbeitet der Cobot bei direkter Interaktion weiter, während ein schutzzaunloser Industrieroboter stehen bleiben müsste. Somit bilden Cobots eine wirtschaftliche Alternative in besonders dynamischen Fertigungsumgebungen.
Autor: Christopher Schneider
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