Kies uw locatie:

Land

Selecteer een taal:

Kan de mens samenwerken met industriële robots?

Productief en veilig samenspel tussen mensen en KUKA robots.


Industrieel samenspel

De samenwerking tussen mensen en robots in gemeenschappelijke werkruimte wordt meer dan ooit gevraagd. De trend van robotcellen zonder veiligheidsomheiningen op een zo klein mogelijke oppervlakte wordt steeds sterker in de industrie. Hierbij moet de robot zo eenvoudig mogelijk en zonder compromissen in handmatige werkstappen worden geïntegreerd.
Om aan de toenemende behoefte van mens-robot-collaboratie te voldoen, zijn creatieve ideeën en uitvoerbare oplossingen nodig. Daarbij mogen de voordelen van een klassieke industriële robotcel zoals snelheid, nauwkeurigheid, hoge productiviteit en duurzaamheid in geen geval te kort komen. Bovendien speelt ook de payload van de robot een essentiële rol, deze is bij de aanwezige mens-robot-collaboraties tot nu toe zeer beperkt.

Veilige samenwerking tussen robot en mens

Collaborerende robots kunnen deze hoge eisen van de industrie niet beantwoorden, omdat ze met aanzienlijk lagere snelheden en lagere payloads dan industriële robots werken. Ook op het gebied van connectiviteit en integratiemogelijkheden in bestaande installaties worden de grenzen snel zichtbaar. Daarom biedt KUKA samen met SICK en Blue Danube Robotics nu een complete oplossing aan die zowel de hoogste productiviteit en de nieuwste veiligheidsnormen voor collaboratieve toepassingen met elkaar combineert. Daarbij wordt vooral een veilige collaboratie tussen robot en mens gegarandeerd en dat bij payloads van meer dan 100 kg. Een probleemloos samenspel van alle componenten wordt nu mogelijk dankzij de robotsturing en het KUKA technologiepakket Safe-Operation.

Robotcel zonder veiligheidsomheining

Als voorbeeld hebben we een toepassing waarin onderdelen handmatig worden gemonteerd en vervolgens visueel geïnspecteerd door een robot. De robotcel is zonder veiligheidsomheining  ontworpen en de robot kan altijd worden benaderd zodat directe samenwerking op elk moment mogelijk is. De veiligheid wordt gegarandeerd door de veiligheids-laserscanner microScan3 van SICK. Zo wordt een  veilige en efficiënte collaboratie tussen mens en robot mogelijk.

Veiligheids-laserscanner microScan3 van SICK

Veiligheidssysteem sBot Speed Cip

De systeemvariant sBot_Speed CIP voor KUKA van SICK combineert een microScan3 met de veiligheidsbesturing Flexi Soft en de EFI-pro-gateway. Het reeds geverifieerde veiligheidssysteem maakt een veilige simultane bewaking van meerdere veiligheidsvelden mogelijk en detecteert bovendien personen die zich achter het beveiligde bereik bevinden. De robotspecifieke instellingen en communicatieparameters zijn al voorgeconfigureerd en kunnen dankzij EtherNet/IP™ CIP Safety™ snel en veilig in de robotsturing KUKA KRC4 worden geïntegreerd. Dit bespaart kostbare tijd bij de projectering en evaluatie van het veiligheidsconcept.

KUKA KR Agilus 2 met AIRSKIN van Blue Danube Robotics

3-zones-veiligheidsconcept

Met de microScan3 wordt de robotcel permanent bewaakt en wordt het werkbereik in drie zones ingedeeld (zie afbeelding). Als er niemand in het gevarenbereik is (groen bereik), kan de robot lineaire snelheden tot 2 m/s bereiken. Een vergelijkbare collaboratieve robot werkt maximaal met een snelheid van 1 m/s. Wanneer een persoon de robot benadert en zich in het oranje bereik bevindt, wordt de snelheid van de robot zodanig gereduceerd dat deze aan de eisen volgens ISO TS15066 voldoet. Het oranje bereik dient als detectiebereik en als bufferzone, waarin de snelheid van de robot gereduceerd wordt. Het betreden van het gele bereik activeert de veilige bewaking van deze gereduceerde snelheid. Als deze overschreden wordt, stopt de robot met een veiligheidsstop 1 (baannauwkeurige NOODSTOP) conform EN 60204. Worden het oranje en gele bereik van de laserscanner opnieuw verlaten, versnelt de robot zelfstandig tot de geprogrammeerde snelheid.

3-zones-veiligheidsconcept

Intelligente huid beschermt tegen letsel

Als er zich een medewerker in de onmiddellijke nabijheid van de robot bevindt, beweegt deze met gereduceerde, bewaakte snelheid. Als er contact is tussen mens en robot, activeert het sensorsysteem van de AIRSKIN eveneens een veiligheidsstop 1. De AIRSKIN bestaat uit luchtkussens die speciaal aan de robot zijn aangepast, waarin de druk permanent wordt bewaakt. Als er nu contact komt, verandert door indrukken van het luchtkussen de binnenste druk en wordt de AIRSKIN geactiveerd. Na de activering moet een medewerker beslissen of de robot verder kan werken. Na bevestiging start de robot het werk precies op het punt waar het werd onderbroken. Bovendien tonen geïntegreerde leds de status van de AIRSKIN aan de operator.

KUKA.SafeOperation

Het technologiepakket SafeOperation is hier de interface tussen de veiligheidscomponenten. Het verwerkt de signalen van de veiligheidsinterface, bewaakt de robotbeweging en biedt nog meer veiligheidsfuncties zoals het definiëren van veilige bewakingsruimten, de veilige bewaking van snelheden en de regelmatige justagereferentie. Met deze extra functies kan de positie van het werktuig gedurende de volledige actie worden bewaakt en kan de robot bij gevaar veilig worden gestopt. Om bij storingen aan ruimtegrenzen de robotbewegingen snel genoeg te kunnen stoppen, wordt een uitstekende toestand van de remmen gegarandeerd. Dit gebeurt via een automatische remtest. Hierbij wordt cyclisch gecontroleerd of de remmomenten van de motoren voldoende hoog zijn en indien nodig voor een veilige stop van de robot zorgen.

Veiligheidsconcept voor industriële robots

KUKA.Handguiding met ready2_pilot

Om ervoor te zorgen dat ook de bediening tussen industriële robots en mens zo uitvoerbaar en efficiënt mogelijk wordt uitgevoerd, wordt het optiepakket KUKA.Handguiding gebruikt. Dit besturingspakket maakt een draadloze handgeleiding van industriële robots op een bijzonder gebruiksvriendelijke manier mogelijk. De besturing gebeurt via een 6D-muis die aan de robot gemonteerd is, die het programmeren van bewegingspunten en het registreren van bewegingssequenties mogelijk maakt. Daardoor kan de KUKA industriële robot op eenvoudige en intuïtieve wijze worden bewogen. Het gebruik van dit pakket vereist geen training of een tijdrovende scholing van medewerkers.

Systeemopbouw

Om een soepele werking te kunnen garanderen, moet ook de communicatie tussen de componenten worden geharmoniseerd. Hierbij vindt de aansluiting van het SICK veiligheidssysteem (veiligheids-laserscanner microScan3 + veiligheidsbesturing Flexi Soft) op de robotsturing plaats via een veilige veldbus zoals Ether-Cat/FSoE, EtherNet/IP/CIP Safety of PROFINET/PROFIsafe. De AIRSKIN wordt via 2 kanalen op de veiligheidsingangen van de veiligheidssturing aangesloten.

Systeemopbouw

Conclusie

Met dit complete pakket van industriële robots, AIRSKIN en SICK veiligheidssysteem kan aan de eisen van collaboratieve robotica bij de hoogste productiviteit worden voldaan. De voordelen liggen voor de hand:

  • Geen van veiligheidsomheining

    minder vereiste ruimte dankzij het verwijderen van veiligheidsomheiningen

  • Mens & Robot

    veilige samenwerking tussen mensen en robot in elke situatie

  • Productiviteit & kwaliteit

    hoge productiviteit & kwaliteit door gebruik van industriële robots en industriële componenten

  • Concept voor alle payloads

    schaalbaar concept voor alle payloads van 3 tot 250 kg

KUKA kan vooral dankzij haar jarenlange ervaring in de industrie een betrouwbare productie garanderen. Bovendien omvat de collaboratie tussen KUKA en Blue Danube Robotics een breed productportfolio van uiteenlopende industriële robots, inclusief AIRSKIN. Het aanbod reikt van microrobotica met payloads van 3 kg tot robots met payloads van 250 kg. Met deze selectie kunnen de verschillende toepassingen op het gebied van robotgebaseerde automatisering worden gerealiseerd.

KUKA & Partner

Samen met de partners Blue Danube Robotics en SICK heeft een zorgvuldige selectie van de componenten plaatsgevonden om een zo eenvoudig mogelijke integratie met de hoogste veiligheidsstandaard mogelijk te maken. De testopbouw stond in het KUKA Application Center in Steyregg waar het samenspel van de componenten uitvoerig werd gecontroleerd en getest.

Vind een KUKA systeempartner in uw buurt

Vind hier de passende partner voor uw sector of uw probleem.

Deze website maakt gebruik van cookies (meer informatie hierover) om u ook online de beste service aan te bieden. Als u onze website verder gebruikt, schakelen we alleen technisch noodzakelijke cookies in. Wanneer u op ""OK en KUKA ontdekken"" klikt, gaat u bovendien akkoord met het gebruik van marketing-cookies. Met een klik op ""Cookie-instellingen"" kunt u selecteren welke cookies we gebruiken.

Cookie-instellingen