_Projekt des Monats
_Projekt des Monats Sichere Mensch-Roboter-Kollaboration dank digitalem Zwilling Cobot-Sicherheit virtuell prüfen Um kollaborative Roboteranwendungen schnell und einfach umzusetzen, forschen Coboworx und das Fraunhofer IWU aus Dresden an einer virtuellen Sicherheitsabnahme des Cobots mittels virtueller Inbetriebnahme. Autoren: Philip Jerke/Christer Schenke/Olaf Gehrels Wissenschaftler des Fraunhofer IWU arbeiten an einer virtuellen Sicherheitsabnahme von Cobot-Anwendungen. Bild: Fraunhofer IWU 40 November 2021
Automationspraxis Projekt des Monats exklusiv Das Simulationsmodell soll das Bewegungsverhalten des realen Cobots besonders präzise abbilden. Damit können Sicherheitstests virtuell am Computermodell durchgeführt werden. In Zeiten von sinkenden Losgrößen, kürzer werdenden Produktlebenszyklen und volatilen Märkten stehen Arbeitsplätze, an denen Mensch und Roboter ganz flexibel zusammenarbeiten können, besonders im Blickfeld. Aus dieser engen Zusammenarbeit von Mensch und Cobot ergeben sich jedoch auch hohe Anforderungen an die Sicherheitseinrichtungen eines Cobot-Arbeitsplatzes. Zur Absicherung kommen neben integrierten Kraft-Momenten-Sensoren in den Cobots selbst vor allem optische Sensoren zur Umgebungsüberwachung zum Einsatz. Vor dem Start der Produktion ist dennoch eine Zertifizierung entsprechend der BG-Richtlinien im Rahmen einer Sicherheitsabnahme notwendig. Nachlaufweg ist entscheidend Dazu muss der Cobot samt Werkzeug und Bahnbewegung vor Ort vermessen und getestet werden. Nur ist zu gewährleisten, dass für den Menschen keine Gefahr vom Cobot ausgeht. Besonders der Nachlaufweg des Cobots ist für die Zertifizierung entscheidend. Dieser Nachlaufweg entspricht der zurückgelegten Strecke nach dem Auslösen eines Nothalt-Signals. Der Weg zur fertigen Cobot-Applikation ist daher zeitaufwendig und Knowhow-intensiv. Nach heutigem Stand der Technik kann die Vermessung erst stattfinden, wenn die konkrete Anwendung aufge- baut ist. Dadurch sind Cobot-Applikationen in der Praxis für geringe Losgrößen oft unwirtschaftlich. Daher entwickelt das Fraunhofer IWU derzeit gemeinsam mit dem Startup Coboworx eine innovative Methode zur Beschleunigung und Vereinfachung dieser Sicherheitsabnahme. Konkretes Anwendungsszenario ist ein Cobot, der eine Pick&Place-Aufgabe übernimmt und mit Laserlinienscannern und Radarsensoren zur Umgebungsüberwachung abgesichert ist. Digitaler Zwilling des Cobot Um den Cobot möglichst schnell in Betrieb nehmen zu können, setzen die Dresdner Forscher einen digitalen Zwilling der gesamten Cobot-Applikation ein. Dabei soll das Simulationsmodell des Cobots das Bewegungsverhalten des realen Roboters besonders präzise abbilden. Damit können die Sicherheitstests virtuell am Computermodell durchgeführt werden, ohne dass die Cobot-Applikation real aufgebaut ist. Dazu müssen die Methoden der virtuellen Inbetriebnahme (VIBN) an die Cobot-Sicherheitsanforderungen angepasst werden. Denn für die Prüfung von Steuerungsfunktionalitäten bilden aktuelle VIBN-Modelle zwar die Realität ausreichend genau ab, für eine Sicherheitsprüfung ist jedoch auch das detaillierte Bewegungsverhalten des Cobots samt Überschwingen nach einem Nothalt entscheidend. Automatisieren im Handumdrehen! Einfach: HORST. Mit unserem Industrieroboter HORST900 automatisieren Sie schnell, effizient und preiswert. Mehr unter: fruitcore-robotics.com Mehr unter: fruitcore-robotics.com November 2021 41
