Freiraum

Ein simulierter Cobot belädt eine CNC-Maschine aus einer Teileschublade mit zwei Positionen, während eine Bedienperson die Schublade wechselt, Teile prüft und am Bedienfeld der Maschine arbeitet. In jedem Steuerungszyklus von 10 ms misst das Modell den Abstand vom nächstgelegenen erfassten Punkt der Person zum nächstgelegenen Punkt des Roboters und berechnet den Schutztrennabstand nach der Formel für Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung aus ISO/TS 15066 neu, mit den Anhaltezeiten und Anhaltewegen, die der Hersteller des Cobots veröffentlicht, nach dem das Modell dimensioniert ist. Der Roboter fährt mit der höchsten Geschwindigkeit, bei der die Person außerhalb dieses Abstands bleibt, mit einem Zuschlag für die Zeit, die das Abbremsen dauert. Kommt die Person näher, wird er langsamer und arbeitet weiter.

Wir haben eine simulierte 8-Stunden-Schicht mit 38 Eingriffen der Bedienperson gerechnet und zwei Strategien an genau denselben Eingriffen verglichen. Die erste ist eine feste Stoppzone um den gesamten Bereich, in dem sich der Roboter bei seiner Aufgabe bewegt, bemessen nach dem Ansatz der ISO 13855 (S = K·T + C). Die zweite ist eine kontinuierliche Geschwindigkeitsskalierung. Mit der festen Zone stoppte jeder Eingriff den Roboter: 38 Schutzstopps und 505 Teile. Mit Geschwindigkeitsskalierung fuhr der Roboter 34 Minuten der Schicht langsamer und stoppte zweimal, beide Male bei einer schnellen Greifbewegung, und fertigte 530 Teile. Betritt niemand die Zelle, fertigt dieselbe Zelle 533.

Dies ist eine Planungsrechnung, keine Risikobeurteilung, und kein Sicherheitsingenieur hat sie geprüft. Ansprechzeit, Detektionsvermögen und Messunsicherheit des Sensors sind ausgewiesene Annahmen, keine Datenblattwerte, und die Eingriffe der Bedienperson folgen einem modellierten Ablaufplan. Eine andere Bearbeitungszeit, ein anderes Layout oder ein anderer Sensor verschiebt die Zahlen.