»Silia«: Roboter und Werker rücken zusammen

Mensch und Roboter rücken am Arbeitsplatz immer enger zusammen. Mit »Silia«, dem sicheren und leistungsfähigen Industrieroboter-Assistenten für den Mittelstand, stellt das Fraunhofer IPA auf der Automatica 2012 ein innovatives System für die sichere und effiziente Mensch-Roboter-Kooperation bei Montageaufgaben auf engstem Raum vor.

Roboter und Werker können mit »Silia« ihre jeweiligen Stärken praktisch ohne Produk – tivitätseinbußen einbringen und im Zusammenwirken bessere Taktzeiten erreichen als bei rein manueller oder rein automatischer Fertigung, formuliert Projektleiter Bernd Winkler die Ziele der gemeinsam mit dem Fraunhofer-Institut für Prozessrechentechnik, Automation und Robotik IPR entwickelten praxisnahen Pilot-Anordnung.

Die Kombination von reinem Roboter-, reinem Werkerarbeitsplatz und von Arbeitsbe – reichen, die beide parallel nutzen können, verlangt eine durchdachte Kombination von sicherer und nicht-sicherer Sensorik und Abgrenzung der Tätigkeitsbereiche. Leistungs – fähige Kameratechnik hilft die Absichten und Bewegungen des menschlichen Werkers frühzeitig erkennen und zertifizierbare »sichere« Sensoren wie z. B. Lichtvorhänge mit Fingerschutz, die mit der wechselnden Position von Mensch und Roboter dynamisch und ohne Stillstand umschalten, sorgen für jederzeit ausreichenden Sicherheitsabstand.

»Damit der Lichtvorhang näher als bisher üblich an den Werker heranrücken kann, sind die zulässigen Maximalge – schwindigkeiten des Roboters je nach Abstand vom Menschen gestaffelt«, erläutert Bernd Winkler: »Je näher der Roboter dem Werker kommt, desto langsamer wird er, um rascher stoppen zu können; je weiter der Roboter vom Menschen entfernt ist, desto schneller darf er fahren, sodass die Arbeitsgeschwindigkeit nie über das notwendige Maß hinaus reduziert werden muss«. Intelligente Auswerte- und Steueralgorithmen stellen sicher, dass durch automatische, zeitoptimierte Bahnanpassung des Roboters und adaptive, vorausschauende Planung der Roboteraufgaben entsprechend den Absichten und Be – wegungen des Werkers Arbeitsraum und Arbeitszeit bestmöglich ausgenutzt werden und der Roboter den ge mein – samen Arbeitsbereich schnellstmöglich freigibt, wenn der Mensch ihn benötigt. Sensible Montagearbeiten wie der Zusammenbau von Autobatterien oder Kettensägen bieten für »Silia« eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten.

»Aufgaben, bei denen, z. B. bei der Tischmontage von Elektrogeräten, biegeschlaffe, vom Werker zu handhabende Teile mit festen Verschraubungen kombiniert werden, sind für die enge Mensch-Roboter- Kooperation besonders prädestiniert«, konkretisiert Bernd Winkler. Auch eine Anord nung, in der mehrere mensch – liche Werker mit einem Roboter kooperieren, ist für den IPA-Ingenieur gut denkbar, ebenso wie die Anbindung an ein Fließband.

Die Erschließung der Potenziale der Mensch-Roboter-Kooperation in Montage und Produktion steht erst an ihrem Anfang.

Mehr auf der Automatica – 5. Internationale Fachmesse für Automation und Mechatronik 22. bis 25. Mai 2012 Neue Messe München Halle B3 | Stand B3-331