Nähert sich ein Mitarbeiter dem Sensor, gibt dieser ein Signal an die Steuerung weiter, und der Cobot wechselt in den kollaborativen Modus. © Item

Bei allen Lösungen aus dem Systembaukasten steht das Thema Sicherheit ganz oben auf der Agenda. Das fängt bereits bei den einzelnen Bausteinen an. In den Flanken der Profile sorgt eine Vorspannung für Stabilität und einen starken Halt, auch bei hohen Belastungen. Die mobilen Konstruktionen sind mit Lenk- oder Heberollen ausgestattet und lassen sich so leicht von einem Einsatzort zum nächsten bewegen. Da es sich bei dem Transport um keine belastende Arbeit handelt, ist der Arbeitgeber auch hinsichtlich der Arbeitsschutzbestimmungen auf der sicheren Seite. Ein sicheres Kabelmanagement hat Item ebenfalls im Blick. „Ein Großteil der Lösungen ist so aufgebaut, dass man immer eine Möglichkeit hat, die Kabel optimal zu führen“, sagt Hannes Fröhlich. Die Profile sind mit einer intelligenten Kabelführung ausgestattet, die die Leitungen gleichzeitig schützen. Der Kabelkanal ist von außen zugänglich, sodass sich die Kabelführung jederzeit ändern oder anpassen lässt. Die Entwickler haben darauf geachtet, dass sich alle Kabel von der Versorgungsebene zum Cobot führen lassen, ohne dabei geknickt oder eingeklemmt zu werden. Die Leitungen laufen durch dichte Bürstenleisten hindurch, sodass Staub und Schmutz nicht eindringen können. Über Montageplatten wird der Cobot mit der Konstruktion verbunden. Der Anwender kann dabei zwischen den Platten für die verschiedenen Modelle der Hersteller wählen. „Auch hier unterstützen wir das Prinzip Plug-and-Play“, betont Fröhlich. „Der Nutzer muss sich nicht um eine gefräste Platte mit Gewindebohrungen kümmern, sondern bestellt sie einfach mit.“ Es gibt aber auch universelle Montageplatten mit exklusiven Bohrbildern für die individuelle Bearbeitung. 

Belastungstest sichert die Kippsicherheit

Die Konstruktion mit einem Cobot steht und fällt im wahrsten Sinne mit der Kippsicherheit. Ausschlaggebend für einen sicheren Stand sind neben der Aufstellungsfläche und den Schwerpunkteigenschaften der Gesamtlösung das Gewicht des Roboters, die Traglast, die Verfahrgeschwindigkeit und die Reichweite. Mit diesem komplexen Thema hat sich Item intensiv beschäftigt. Auf der Website lässt sich eine Berechnungshilfe herunterladen, mit der der Kunde sein System mit den gegebenen Zahlen überprüfen kann. „Für die Berechnung braucht der Kunde kein abgeschlossenes Maschinenbaustudium, es reichen die Grundlagen der klassischen Mechanik“, betont Hannes Fröhlich. „Wenn der Kunde den Weg über eine Musterlösung geht, kann er die Prüfung allerdings auch an uns abgeben.“

Bei der Kippsicherheit betrachtet Item den Extremfall. Dabei verfährt der Roboter mit maximaler Geschwindigkeit und maximaler Traglast bei ausgestrecktem Arm, und zugleich drückt der Mitarbeitende am kritischen Punkt den Not-Aus-Schalter. Wenn die Konstruktion bei diesem Test den auftretenden Kräften standhält, dann kann auch im industriellen Einsatz bei heftigsten Belastungen nichts passieren. 

Einhausung ermöglicht höhere Verfahrgeschwindigkeit

Wenn der Cobot frei auf einer Konstruktion steht und keine weiteren Schutzmaßnahmen wie zum Beispiel Sicherheitssensoren verwendet werden, darf er sich aus Sicherheitsgründen nur mit der sogenannten kollaborativen Geschwindigkeit bewegen, die bei 0,25 m/s liegt. Das ist allerdings nur ein Orientierungswert. Je nach Verfahrhöhe und Werkstück, das am Greifer hängt, müssen weitere sicherheitstechnische Maßnahmen ergriffen werden. Um dennoch einen effizienten Prozess zu gewährleisten, lässt sich die Lösung zum Beispiel mit einem Flächensensor ergänzen, der in Bodennähe an der Konstruktion angebracht wird. Wenn sich ein Mitarbeitender dem Cobot nähert, gibt der Sensor rechtzeitig ein Signal an die Steuerung weiter, und der Cobot wechselt in den kollaborativen Modus.

Mobile Roboter-Inseln für Cobots sind mit einer zentralen Kabelführung ausgestattet. © Item

Wer auf Geschwindigkeit grundsätzlich nicht verzichten will, ist mit einer teilweisen oder kompletten Einhausung des Cobots gut bedient. Diese Variante ist bei einigen Musterlösungen umgesetzt, lässt sich aber auf Wunsch auch nachträglich installieren. Hinter den großen, schlagfesten Scheiben der Einhausung kann der Cobot dauerhaft schnell verfahren. Der Mitarbeitende ist vor dem Roboter bestens geschützt und hat trotzdem einen guten Einblick in den Prozess. Zusätzliche Bedienelemente werden einfach in den integrierten Kabelkanal eingerastet. Bei Bedarf verlaufen auch hier alle Kabel sicher und geschützt innerhalb der Profilrahmen. Spezielle Verbindungssätze dienen als Kabeldurchlass zwischen den vertikalen und horizontalen Profilen und sorgen für einen knickfreien Übergang der Leitungen.

Wann eine Einhausung sinnvoll ist, gibt der Prozess vor. „Wenn der Cobot die ganze Zeit kollaborativ verfährt, brauche ich nicht zwingend eine Einhausung“, sagt Hannes Fröhlich. „Das gilt auch, wenn der Mitarbeiter mit der Maschine zusammenarbeitet und zum Beispiel regelmäßig Material nachbestücken und dafür ständig die Tür öffnen und schließen muss.“

Der Kunde soll sich sicher fühlen

Bei der Planung einer Lösung sind viele Aspekte zu beachten. Deshalb stellt Item einen Leitfaden zur Verfügung, an dem sich der Kunde orientieren kann. Damit lassen sich bereits im Vorfeld mögliche Gefahren erkennen und geeignete Schutzmaßnahmen treffen. „Wir wollen, dass der Kunde am Ende nicht nur eine sichere Lösung hat, die zu ihm passt“, betont der Produktmanager. „Er soll sich auch selbst sicher sein, dass er auf dem richtigen Weg ist, um die Automatisierung in seinem Unternehmen voranzutreiben.“