Schutzeinrichtung

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Schutzeinrichtung 2017-02-17T15:11:37+00:00

Funktion in Roboterzellen

Industrieroboter erleichtern nicht nur die körperliche Arbeit und erhöhen die Wirtschaftlichkeit, sie bergen auch Gefahren für Personen. Hier gilt es die Personen vor den Gefahren, die von einem Industrieroboter ausgehen, zu schützen.

Die Arbeitsräume von Industrierobotern und Menschen müssen getrennt werden. Vorgeschriebene Schutzeinrichtungen für Menschen müssen eingehalten werden, da der Roboter nach dem derzeitigen Stand der Technik seine Umwelt noch nicht wahrnehmen kann. Vor der Wahl der Sicherheitsschutzeinrichtung findet eine Risikoanalyse statt.
Sind die Gefahrenpotentiale einer Maschine ermittelt, Risiken bewertet und die Schutzeinrichtung definiert, erfolgt nun die Auswahl betriebs- und sicherheitstechnisch geeigneter Schutzmaßnahmen.

Diese müssen sicher wirken, dürfen die Funktionsfähigkeit und Bedienbarkeit einer Maschine nicht beeinträchtigen und müssen gegen Manipulation geschützt sein.

Bei der Auswahl der Sicherheitseinrichtung kann zwischen trennender und berührungslos wirkender Schutzeinrichtung gewählt werden, wobei je nach Anlage häufig eine Kombination aus beiden anzutreffen ist.

Schutzzaun Lichtgitter

Trennende Schutzeinrichtungen

Dieser Typ wird noch einmal unterschieden in trennende und beweglich trennende, verriegelbare Schutzeinrichtungen.

Zäune, Schutzgitter, Verkleidungen aus Blech, verbundsicheres Glas usw. sind feststehend trennende Schutzeinrichtungen, die dauerhaft angebrachte, widerstandsfähige Hindernisse zwischen Benutzer und Gefahrenbereich darstellen.

Beweglich trennende, verriegelbare Schutzeinrichtungen, z.B. Schiebetüren, Flügeltüren usw. weisen im Wesentlichen die gleichen Merkmale wie feststehend trennende Schutzeinrichtungen auf, jedoch wird hierbei die Schutzstellung durch Verriegelungseinrichtungen überwacht. Durch Öffnen der Schutzeinrichtung aus der Schutzstellung werden gefahrbringende Bewegungen gestoppt, bevor der Benutzer den Gefahrenbereich betritt.

Schutzzaunsysteme aus Standardblechelementen finden insbesondere dort Anwendung, wo keine Anlagensicherheit durch Schutzgitter gewährleistet werden kann. Sie finden oft in Gefahrenbereichen Anwendung, aus denen Kleinstwerkstoffe herausgeschleudert werden können, z.B. bei spanender Bearbeitung wie Drehen, Fräsen usw. Um eine ausreichende Sicht auf die Arbeitsvorgänge zu erhalten, kann die Schutzzauneinrichtung durch Schutzscheiben aus Polycarbonat, Verbundsicherheits- oder Schweißschutzglas ergänzt werden, die problemlos in die Schutzeinrichtung integriert werden können.

In der Regel reicht im Roboterbereich die kostengünstigere Variante der trennenden Schutzeinrichtung aus stabilen Standardgitterelementen, Pfosten, Flügel- und Schiebetüren aus.

Berührungslos wirkende Schutzeinrichtungen

Weit verbreitet sind Lichtschranken und Lichtgitter, die bei einer Unterbrechung des Lichtstrahls ein Abschalten der Anlage bewirken. Lichtgitter erkennen, je nach Auflösung, Finger oder andere Körperteile und werden für die Gefahrstellen- absicherung an Maschinen eingesetzt.

Lichtvorhänge und Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranken bieten deutliche Vorteile hinsichtlich Flexibilität und Produktivität. Die kompakten Geräte können – sofern ein ausreichender Sicherheitsabstand zur gefahrbringenden Bewegung gegeben ist – direkt am Beginn des Gefahrenbereichs installiert werden.

Bei berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen können Schutzfeldhöhe und -geometrien flexibel festgelegt werden. Darüber hinaus können mit berührungslos wirkenden Schutzeinrichtungen Materialflüsse in sicherheitsrelevanten Bereichen automatisiert und Anlagen verkettet werden, da sie in der Lage sind, auf unterschiedliche Weise zwischen Mensch und Material zu unterscheiden (Muting).

Lichtvorhänge mit einer Schutzfeldhöhe von 1500 mm und einer Auflösung von 30 mm bieten den Vorteil, dass der Sicherheitsabstand zum Gefahrenbereich unter Berücksichtigung der Anhaltezeit der Maschine gering gehalten werden kann und somit eine platzsparende Installation der Roboteranlage möglich ist (s. Abb. oben).

Die kostengünstigere Mehrstrahl-Sicherheits-Lichtschranke (3-strahlig) setzt einen Mindestabstand von 850 mm zum Gefahrenbereich voraus. Für beide Systeme gilt es, die gefahrbringende Bewegung zu stoppen, bevor der Mensch die Maschine bzw. die Gefahrstelle erreicht.

Um einen störungsfreien Materialfluss abzusichern und gleichzeitig vorhandene, stationäre Fördertechnik-Systeme in der Roboterzelle einbinden zu können, ist es erforderlich, sowohl im Paletteneinlauf als auch im -auslauf, eine Zugangssicherung mit Überbrückungsfunktion zu realisieren – eine zeitlich begrenzte, automatische Überbrückung der Schutzfunktion mit zusätzlicher Sensorik, um zwischen Personen und Gegenständen zu unterscheiden.

Für höchstmögliche Sicherheit und die reibungslose Integration in automatische Transportbahnen sorgt das Muting-System.

Das Muting-System darf nur innerhalb der Zeitspanne des Arbeitszyklus aktiviert werden, wenn die geladene Palette den Zugang zum Gefahrbereich versperrt, und muss sofort nach der Durchfahrt der Palette aufgehoben werden, sodass die Schutzeinrichtung wieder wirksam wird.