Robotics Kongress 2018

obotics kongress
Der Ultraschall Safety ist ein
zweikanaliges System für den
Personenschutz und soll die
effiziente Zusammenarbeit
zwischen Mensch und
Roboter sicherstellen.
schäftsführer Thomas L. Zawalski.
„Mit unserer Technik können wir das
Werkstück als größte Gefahrenquelle absichern
und gleichzeitig die Verfahrensgeschwindigkeit
je nach Anwendungsfall von
40 auf maximal 200 mm/s erhöhen.“ Der
Weg zur sicheren und zugleich wirtschaftlichen
MRK sei damit frei. Die Ultraschall-
Lösung kann allein oder in Kombination
mit weiteren Systemkomponenten wie zum
Beispiel einem taktilen Kollisionsschutz zum
Einsatz kommen. Dabei wird der Roboter
sensortechnisch mit einer fühlenden Haut
ausgestattet.
Bereits ganz am Anfang der Entwicklung
wurde festgelegt, dass der Ultraschall-Sensor
am Ende für den Personenschutz nach
ISO 13849 Kategorie 3 PL d zugelassen
werden muss. Nur so lässt sich der Mensch
dank enger Zusammenarbeit mit dem Roboter
bei schweren Arbeiten effizient unterstützen.
Ergonomische Arbeitsplätze werden
von den Berufsgenossenschaften gefordert,
da sich das Renteneintrittsalter langfristig
verschieben und längeres Arbeiten
auch in der Produktion erforderlich sein
wird. Umso wichtiger ist eine effiziente
MRK-Umgebung, die den Werker ergonomisch
unterstützt.
Ein besonderes Merkmal des jüngsten
Wurfs der Spezialisten aus Ulm sind die beiden
kleinen Ultraschallwandler, die sich flexibel
und unabhängig von der Elektronik
positionieren lassen. Sie können daher direkt
auf dem Roboter oder am Greifer platziert
werden und überwachen von dort aus
die Umgebung flächig und sicher in einem
elliptischen Schallfeld. Dabei werden selbst
kleinste Objekte erfasst. An die Auswerteeinheit
können bis zu zwei Ultraschallwandler
als Signalgeber angeschlossen werden,
die jeweils ein Schutz- und ein Warnfeld um
das Werkzeug aufspannen. Im Warnfeld
sind schnelle Bewegungen des Roboters zugelassen.
Das erhöht die Produktivität und
die Wirtschaftlichkeit. Sobald ein Objekt
oder ein Mensch in das Schutzfeld eintritt,
wechselt der Roboter in eine sichere Verfahrgeschwindigkeit.
So
kann der Kollege aus Stahl jederzeit
rechtzeitig stoppen. Und selbst bei
einer Kollision werden die zulässigen Kräfte
und Drücke nicht überschritten. Mit einer
Teach-In-Funktion kann zudem die komplette
Messumgebung als Standard festgelegt
werden. Das System reagiert in diesem
Fall ausschließlich auf Abweichungen vom
Sollzustand.
Thomas Zawalski ist
Geschäftsführer der
Mayser GmbH + Co.
KG: „Die größte technische
Hürde war die
Zertifizierung.“
Herr Zawalski, gibt es ein vergleichbares
Produkt zum Ultraschall
Safety? Oder ist Mayser
ein technologischer Vorreiter?
Nein. Bei diesem Produkt handelt
es sich um eine Weltneuheit.
Es gibt keinen anderen sicheren
Ultraschall und damit kein vergleichbares
Produkt.
Warum Ultraschall? Was sind
die Vorzüge dieser Technik,
etwa im Vergleich zum Laser?
Wir haben einen speziellen Ultraschallwandler
entwickelt, der
einen elliptischen Raum überwacht
und dafür ein Schutzfeld
aufbaut. Die Ultraschalltechnik
ist robust und steckt ein staubiges
oder nebliges Arbeitsumfeld
weg. Auch die Detektion transparenter
oder spiegelnder Objekte
ist für ein akustisches System
naturgemäß kein Problem.
Was war die Herausforderung
bei der Entwicklung des Produkts?
Gab es eine technische
Hürde, die zu meistern war?
Die Ulmer arbeiten derzeit an einem weiteren
berührungslosen Kollisionsschutz, für
den ebenfalls eine Zertifizierung gemäß ISO
13849–1 Kategorie 3 PL d angestrebt ist.
Durch die Auswertung eines kapazitiven
Feldes, das sich bei Annäherung von Personen
oder leitfähigen Objekten ändert, wird
der Roboter verlangsamt oder gestoppt, bevor
es zu einer Kollision kommt. Es ist also
keine Krafteinwirkung zum Auslösen der
schützenden Sensorik nötig. Die Reichweite
des Feldes lässt sich individuell anpassen
und hängt davon ab, ob in der Applikation
eine leichte Berührung zwischen Mensch
und Roboter erlaubt ist, oder eine berührungslose
Zusammenarbeit gewünscht
wird. Eine Verletzungsgefahr besteht auch
bei Berührungen nicht. •
„Unsere Technik steckt Staub und
Nebel weg“
Die größte technische Hürde
war mit Sicherheit die Zertifizierung
des Produkts als Sicherheitskomponente.
Für welche Anwendungen ist
das Produkt besonders geeignet?
Überall dort, wo es baulich eng
ist, lässt sich der kleine Ultraschallwandler
in die Applikation
integrieren. Detektionsfelder
bis zwei Meter lassen sich als
Schutzfeld parametrieren. Zudem
ist der Sensor ist für Innenund
Außenanwendungen geeignet.
Wo liegen die Grenzen von
Ultraschall Safety? Gibt es
Applikationen, wo Sie zu einer
anderen Technik raten würden?
Wenn die Applikation exakte
oder rechtwinklige Randbereiche
fordert, kann dies mit einer
Ultraschallkeule nicht umgesetzt
werden. Gleiches gilt für
die Detektion auf Distanzen
größer als zwei Meter.
Sonderdruck Industrieanzeiger 19