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Thema: Industrieroboter Sicherheitsanforderungen

  1. #1
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    Hallo,
    da es in diesem Teil des Forums sehr ruhig geworden ist möchte ich ein Thema aufgreifen welches viele betreffen könnte und darüber diskutieren.
    Industrieroboter Sicherheitsanforderungen
    Hier gibt es seit 2011 bzw. 2012 eine Norm DIN EN ISO 10218-2 Robotersysteme und Integration
    Die DIN EN ISO 10218-1 gibt es schon länger aber auch hier gibt es einen neue Ausgabe 2011.
    Probleme die es immer wieder bei Projekten mit Industrierobotern gibt sind die Abstände zu distanzierenden trennenden Schutzeinrichtungen, da oft die Sicherheitsabstände nicht oder falsch betrachtet werden.
    Die 10218-2 fordert in Abschnitt 5.4 Begrenzung der Roboterbewegung, es müssen also geschützte Bereiche und eingeschränkte Räume festgelegt werden. Der geschützte Bereich muss durch äußere Schutzeinrichtungen bestimmt werden. Die Begrenzungseinrichtungen können mechanisch, nicht mechanisch und auch dynamisch sein.
    Ein großes Problem bei den äußeren Schutzeinrichtungen ist das diese nicht näher installiert werden dürfen als der eingeschränkte Raum ist, es sei denn diese sind als Begrenzungseinrichtung ausgeführt oder es gibt andere technische Schutzmaßnahmen.
    Die Probleme sind, dass oft nicht über Begrenzungen nachgedacht wird, bzw. diese unzureichend ausgeführt werden. Hierzu kann man in der 10218-2 Abschnitt 5.4.3 nachlesen, wenn keine Festanschläge am Roboter installiert werden können die ein durchdringen bzw. schlagen verhindern können, müssen entweder die feststehenden trennenden Schutzeinrichtungen in einem entsprechenden Abstand installiert werden oder man begrenzt den Roboter mit anderen Mitteln. Meist führt das aber zu einem Roboter mit Sicheren Bewegungs.- und Geschwindigkeitsüberwachungen bis zu Überwachungen von umschaltbaren kartesischen Räumen (Schutzbereichen). Oder man führt die Schutzzäune als Begrenzung aus was aber zu sehr mächtigen Zäunen führt.
    Ein weiteres Problem bei Robotern ohne Geschwindigkeitsüberwachung ist die Berechnung von Sicherheitsabständen nach DIN EN ISO 13855 für verriegelte oder auch nicht trennende Schutzeinrichtungen. Dies muss laut Abschnitt 5.4.3 mit der tatsächlichen Last und wenn keine Sicherheitsgerichtete Überwachung der Geschwindigkeit vorliegt, mit der maximal Geschwindigkeit berechnet werden, dies führt zu großen Abständen.
    Mich würden eure Erfahrungen und mögliche Sicherheitskonzepte in diesem Bereich interessieren.
    Zitieren Zitieren Industrieroboter Sicherheitsanforderungen  

  2. #2
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    Hi Safety,
    Erkläre das mit dem Zaum mal ein bischen näher. Ich hatte deswegen vor zwei wochen ein kleines Streitgespräch.
    Bei uns sind so niedliche Zäune Höhe 2,5m von Exel.. verbaut- wenn man kräftig dran rüttelt fällt das Zeug halber aus einander.
    Der Hase meiner Tochter hat eine Stabielere Kiste.

    Jetzt meine Frage: Gibt es auch Normen für die Durchfahrsicherheit dieser Zäune? Wenn ja würde ich diese gerne mal bekommen und lesen.
    MFG
    Frank




  3. #3
    Avatar von Safety
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    Hallo,
    also es gibt für trennende Schutzeinrichtung die DIN EN 953, aber generell müssen diese Schutzeinrichtungen entsprechend der Funktion und den Betriebsbeanspruchung konstruiert werden.
    Wenn da auch Rückhaltevermögen dazugehört muss man die Auftretenden Kräfte berechnen und dann danach Konstruieren, dies trifft natürlich auch bei Industrierobotern zu. Wenn wie oben geschrieben der Zaun den Roboter aufhalten soll dann muss das der Zaun auch können!
    Auch dürfen von den Schutzeinrichtungen keine weiteren Gefährdungen ausgehen.

  4. #4
    Avatar von Safety
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    Hallo,
    unter diesem Link findet man eine Kurz (sehr kurz) Anleitung des DGUV :
    http://publikationen.dguv.de/dguv/pdf/10002/bgi5123.pdf
    Im Abschnitt 7 Begrenzung des Bewegungsbereichs wurde damals ein Ansatz gewählt der die Schutzmaßnahmen entsprechend der Gefährdungsexposition ermöglicht. Bei entsprechend weniger Häufigkeit und/oder Dauer war die Achsüberwachung mit der Standard Roboter Steuerung ausreichend leider hat die Normenkommission der 10218-2 diesen Ansatz nicht übernommen. Man kann aber auf Grund einer Risikobeurteilung auch diesen Ansatz aufnehmen.
    Letztlich muss man sich bei der Risikobeurteilung Gedanken machen wie der mögliche Arbeitsradius des Roboter ist und dann sehen wie man die daraus resultierenden Gefährdungen beseitigt bzw. die Risiken mindert.
    Die von Dir beschriebenen Zäune sind höchstwahrscheinlich nicht ausreichend.

  5. #5
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    nochmal zu meinem verständnis.
    wenn ich den robo nicht in seiner bewegung begrenzen kann reicht es eine entsprechend 'starke' trennende schutzeinrichtung einzusetzen.
    nun ist es in der regel aber so das die meisten zäune eine maschenweite haben durch die ich problemlos meine finger stecken kann.
    theoretisch ist es also möglich, daß jemand sich gerade am zaun festkrallt und der robo genau jetzt eine fehlfunktion hat und genau dorthin fährt.
    ---> finger ab. muss ich das berücksichtigen ?
    .
    mfg Volker .......... .. alles wird gut ..

    =>Meine Homepage .. direkt zum Download

    Meine Definition von TIA: Total Inakzeptable Applikation

  6. #6
    Avatar von Safety
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    Hallo Volker,
    laut der Norm muss man die EN 13857 anwenden und die gibt bei gewissen Öffnungsgrößen entsprechende Sicherheitsabstände an.
    Bei Deinem Beispiel bedeutet dass es dann eine sehr kleine Maschenweite oder Polycarbonat sein müsste. Da der Roboter bis zum Zaun fahren kann. Ein Schutzzaun als Begrenzung der Roboterbewegung ist immer ein Problem da die Kräfte doch schon erheblich sind, es gibt und gab da auch schon Tests. Ist schon beeindruckend wenn eine entsprechend großer Roboter in einen Zaun rauscht, da verbirgt sich nicht nur der Zaun sondern es fliegen auch Befestigungsteile wie Geschosse durch die Gegend. Beste Ergebnisse hatte man damals mit PC, das gab nach und begab sich dann wieder in die Ausgangsposition.
    Besser sind da z.B. Festanschläge oder Steuerungstechnische Maßnahmen aber da sind dann wieder die Nachlaufzeiten des Roboters mit einzubeziehen. Die müssen bei nicht sicherheitsbewerteter Geschwindigkeitsüberwachung mit der Maximalgeschwindigkeit und der Realenlast bei entsprechender Ausladung berechnet werden, laut dem Teil 1 der Roboternormen muss das der Hersteller angeben, was auch die meisten machen, da werden dann Werte für Stopp 0 und 1 angeben. Aber je nach Robotergröße wird der eine oder andere erschrecken.
    Geändert von Safety (28.12.2012 um 14:15 Uhr)

  7. #7
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    Zitat Zitat von Safety Beitrag anzeigen
    Mich würden eure Erfahrungen und mögliche Sicherheitskonzepte in diesem Bereich interessieren.
    Hallo Dieter,

    wir setzen "Safe Operation" von Kuka ein, also elektronische Raumüberwachung.
    Das sollte man mitbestellen, wenn man den Roboter bestellt.

    Wenn man nachrüstet, wird es teurer.

    Ich kenne auch Kollegen, die "Electronic Position Switch" von ABB einsetzen.

    Gruß
    Tommi

  8. #8
    Avatar von Safety
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    Hallo Tommi,
    mit den von Dir beschriebenen Funktionen wird es um ein vielfaches leichter ein entsprechendes SI-Konzept zu erstellen.
    Bei Kuka kann man bis zu sieben kartesische Räume erstellen und auch Dynamisch umschalten.
    Aber auch da muss man einen Nachlauf beachten und einen SI-Abstand berechnen.

  9. #9
    Avatar von Safety
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    Hallo,
    ein weiteres Thema das immer zu größeren Diskussionen führt sind die Übergabestellen von Material bzw. Produkten.
    Hierzu gibt es einiges zu beachten:
    Normen für Stetigförderer DIN EN 619, für die Abstände die DIN EN 13857, DIN EN 349, bei nicht trennenden und verriegelt trennenden Schutzeinrichtungen DIN EN ISO 13855, die DIN EN 1760-1 bis 3, die DIN EN 953 für trennende Schutzeinrichtungen, DIN EN 1088 (bald EN 14119) usw.
    Die DIN EN ISO 13855 gibt im Abschnitt 9 erstmals eine Formel an wie man den Sicherheitsabstand von Türen berechnen muss. Kennen die wenigsten, bedeutet man muss das bei jeder verriegelten trennenden Schutzeinrichtung berechnen.
    Hilfe findet man auch in Typ-C Normen:
    Besonders hilfreich, da wirkliche Maßnahmen im normativen Bereich beschrieben werden die DIN EN 415-7 Verpackungsmaschinen Sammelpackmaschinen, Anhang B,C,D. Wende ich oft an es werden Öffnungsgrößen und entsprechende Maßnahmen beschrieben.
    Muting und Anforderungen für BWS, Schaltmatten, Scanner findet man sehr ausführlich in der DIN CLC TS 62046. Was auch oft vergessen wird, sind die Scher und Quetschstellen die durch das geförderte Produkt entstehen, hier können Abstände und/oder Pendelklappen helfen.
    DIN EN 528 RGB im Anhang D
    Wichtig ist das man erst eine Zutrittssicherung versuchen sollte und dann erst eine Zutrittserschwerung, gut beschrieben in diesem BG Bericht
    http://medien-e.bghw.de/bge/pdf/sp_06.pdf
    Anhang C der DIN EN 10218-2 ist hier wenig hilfreich.
    Wichtig ist das man die DIN EN 13857 und DIN EN ISO 13855 nicht aus den Augen verliert und entsprechende Sicherheitsabstände einhält.
    Weiter sind Gefährdungen die wie Strahlung, Lichtbogen, Rauchgase vom Schweißen, Lärm, Hitze, beachten. So das eine einfache Öffnung nicht ausreichend sein könnte. Schleusen, Schnelllauftore aber dies müssen Maschinensicherheitstore sein, können hier eine Lösung sein.
    Auch hier wäre es gut wenn wir über solche Probleme und auch Lösungen diskutieren würden.

  10. Folgende 2 Benutzer sagen Danke zu Safety für den nützlichen Beitrag:

    Sinix (22.11.2013),Tigerente1974 (29.12.2012)

  11. #10
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    dies müssen Maschinensicherheitstore sein
    Hallo Dieter,

    wann ist ein Tor ein Maschinensicherheitstor?

    Gruß
    Tommi

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