• Ermittlung der biometrischen Grenzwerte an einem kollaborierenden Rotobersystem

Themenfeld Robotik

Industrieroboter sind fester Bestandteil unserer heutigen Arbeitswelt. Sie erhöhen die Produktivität und die Fertigungsqualität und entlasten gleichzeitig Beschäftigte von monotoner sowie schwerer körperlicher Arbeit.

Welche Sicherheitsbestimmungen gelten für Industrieroboter?

Maßgebend sind hierfür die europäisch harmonisierten Normen EN ISO 10218-1 und EN ISO 10218-2. Sie gelten weltweit und können beim Beuth Verlag bezogen werden. Für einen ersten Überblick über die Sicherheitsanforderungen, bietet sich die Schrift DGUV Information 209-074 an. Sie steht kostenlos als Download zur Verfügung oder kann als Druckschrift bei der für Sie zuständigen Berufsgenossenschaft bestellt werden.

Die Fachleute der BGHM beantworten Ihnen gerne alle Fragen zum betrieblichen Arbeits- und Gesundheitsschutz: von der Planung, Konstruktion bis hin zum Betrieb von Industrierobotern und -anlagen.

Kollaborierende Roboter

Bei klassischen Industrieroboteranlagen verhindern Schutzeinrichtungen, wie z. B. Schutzzäune und Lichtvorhänge den Zutritt von Personen zu Gefahrbereichen. Kollaborierende Robotersysteme sind hingegen ein Bindeglied zwischen vollautomatisierten Anlagen und manuellen Arbeitsplätzen. Kollaborierende Roboter gewinnen auch deswegen an Bedeutung, da in der Industrie 4.0 der Trend hin zu immer kleineren Losgrößen geht. In einem je nach Kollaborationsart weitestgehend schutzzaunlosen Betrieb kann so der Roboter die Beschäftigten bei manuellen Tätigkeiten unterstützten. Der Mensch kann dadurch entlastet werden, was den Unternehmensverantwortlichen mittel- bis langfristig durch geringere Ausfallzeiten und eine erhöhte Gesunderhaltung der Beschäftigten zugutekommt. Insbesondere bei besonders unergonomischen Tätigkeiten hilft immer häufiger der „Kollege Roboter“. Z. B. bei monotonen Tätigkeiten, beim häufigen Bücken oder bei vorgebeugten Körperhaltungen.

Von den derzeit vier bekannten Kollaborationsarten bietet die sogenannte Leistungs- und Kraftbegrenzung besonderes Potential. Hierbei werden Kräfte und Drücke des Roboters (einschließlich des jeweiligen Werkzeugs) bei Personenkontakt so begrenzt, dass es nicht zu Verletzungen kommt. Die sogenannten biomechanischen Grenzwerte für einen solchen Kontakt waren bis vor kurzem weitgehend unbekannt. In Forschungsprojekten der DGUV und der BGHM wurden dazu mit Unterstützung des IFA umfangreiche Untersuchungen durchgeführt. Die im Ergebnis ermittelten biomechanische Grenzwerte dürfen bei einem Kontakt zwischen Robotersystem und Mensch nicht überschritten werden. Die Ergebnisse fanden in der Fachwelt große Beachtung und wurden von der internationalen Normenorganisation ISO in die Spezifikation ISO TS 15066 übernommen.

Aufgrund bislang fehlender zuverlässiger Simulationstools ist eine Messung der tatsächlichen biomechanischen Grenzwerte an den möglichen Kontaktpunkten der realen Anlage derzeit unverzichtbar. Dies ist in erster Linie Aufgabe des Anlagenintegrators. Aber auch für die zukünftigen Betreiber dieser Anlagen sind biomechanische Grenzwerte ein Thema, da sich die Kräfte und Drücke bei Kontakt aufgrund von Umprogrammierung, Teilewechsel, Verschleiß etc. ändern können.

Für einen ersten Überblick über die Praxis bei der Planung von sicheren kollaborierenden Robotersystemen stellt Ihnen die Berufsgenossenschaft die Schrift FBHM 080 (PDF, 764 kB) kostenlos zum Download zur Verfügung. Darüber hinaus unterstützen Sie die Fachleute der Berufsgenossenschaft gern mit Beratungen oder auch Zertifizierungen beim Einsatz kollaborierender Robotersysteme.