12.01.2015

Sorgen Sie dafür, dass Industrieroboter der neuesten Generation sicher sind

Eine neue Generation „kollaborierender Roboter“ kommt jetzt sogar ohne aufwendige Schutzeinrichtungen und Verkleidungen aus. Allerdings verbleibt stets ein individuelles Restrisiko, auch wenn modernste Schutztechnik hilft, Kollisionen zwischen Mensch und Roboter zu vermeiden. Informieren Sie sich, was Sie als Arbeitsschützer für einen unfallfreien Umgang mit Industrierobotern in Ihrem Betrieb beitragen können.

Ein kollaborierender (assistierender) Roboter ist für das direkte Zusammenwirken mit dem Menschen innerhalb eines festgelegten Kollaborationsraums konstruiert. Als Kollaborationsraum wird der Arbeitsraum innerhalb des geschützten Bereichs bezeichnet, in dem Roboter und Mensch während des Produktionsbetriebes gleichzeitig vorher festgelegte Aufgaben ausführen können.

Der kollaborierende Roboter schließt den Endeffektor – das am Roboterarm adaptierte Werkzeug, mit dem der Roboter Tätigkeiten durchführt – sowie die damit bewegten Gegenstände ein.

Kraftbegrenzung verringert Verletzungsgefahren

Kollaborierende Roboter mit Kraft- und Druckbegrenzung ermöglichen eine direkte Zusammenarbeit von Mensch und Roboter, weil bei einem Kontakt bestimmte Kraft- und Druckeinwirkungen auf den menschlichen Körper nicht überschritten werden. Durch diese Kraftbegrenzung sind kollaborierende Roboter zwar weniger geeignet, um schwere Lasten zu bewegen. Andererseits sind Kraft, Geschwindigkeit und Druck so gering, dass die Verletzungsgefahren für den Menschen wesentlich reduziert sind.

Sorgen Sie für eine sichere Kooperation zwischen Mensch und Maschine

Da es beim Einsatz kollaborierender Roboter für bestimmte Arbeitsbereiche keine trennenden Schutzeinrichtungen mehr gibt, sind andere technische Schutzmaßnahmen erforderlich, um die Beschäftigten vor Verletzungen zu schützen. Durch den nahen oder direkten Kontakt zwischen kollaborierendem Roboter und arbeitenden Beschäftigten ergeben sich zwangsläufig Kollisionsgefahren.

Obwohl kollaborierende Roboter selbst immer sicherer werden, müssen eine ganze Reihe von Schutzmaßnahmen rund um ihren Einsatz ergriffen werden. Dazu zählt z. B. die Funktion, beim Kontakt mit Menschen die Geschwindigkeit, die Kraft oder den Klemmdruck am Roboter oder am Werkzeug sicher zu begrenzen. Es kann nämlich nie ganz ausgeschlossen werden, dass Näherungs- oder Berührungssensoren wegen einer technischen Panne nicht funktionieren oder dass eine Überwachungskamera ausfällt. Dann kann es trotz der ausgeklügelten Vorrichtungen zur Kollision zwischen Mensch und Maschine kommen.

Kontrollieren Sie das Kollisionsrisiko

Als Arbeitsschützer besteht Ihre Aufgabe darin, das Kollisionsrisiko permanent zu ermitteln und im Rahmen der Robotersteuerung ständig zu minimieren. Ein gewisses Restrisiko bleibt dabei bestehen. Wägen Sie potentielle Verletzungsrisiken durch Kollisionen zwischen Roboter und Beschäftigten gegeneinander ab und bewerten Sie diese.

Download-Tipp: Das Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (IFA) erarbeitet in mehreren Entwicklungs- und Forschungsprojekten technologische, medizinisch/biomechanische, ergonomische und arbeitsorganisatorische Anforderungen an derartige Arbeitsplätze. Sie ergänzen und präzisieren die Normanforderungen und wurden z. B. in BG/BGIA-Empfehlungen für die Gefährdungsbeurteilung nach Maschinenrichtlinie (Gestaltung von Arbeitsplätzen mit kollaborierenden Robotern) veröffentlicht.

DIN-Normen legen Sicherheitsstandards fest

Die für Industrieroboter geltenden Sicherheitsbestimmungen sind in den Normen DIN EN ISO 10218-1 und DIN EN ISO 10218-2 festgelegt. Im Zuge der Überarbeitung und Neuordnung dieser für Industrieroboter maßgeblichen Normen wurde ergänzend das neue Anwendungsfeld der kollaborierenden Roboter geschaffen. Die überarbeitete DIN EN ISO 10218, Teile 1 und 2, sowie die 2010 begonnene Spezifikation ISO/TS 15066 definieren die sicherheitstechnischen Anforderungen für das Anwendungsgebiet „kollaborierende Roboter (Collaborative Robots)“.

Download-Tipp: Informationen über die Sicherheitsanforderungen hat die Berufsgenossenschaft Holz und Metall (BGHM) in ihrer DGUV Information 209-074 „Industrieroboter“ (bisher BGI 5123) zusammengestellt.

Übersicht: Arbeitsplatzgestaltung im Arbeitsbereich eines kollaborierenden Roboters

  • individuelle Gefährdungsbeurteilung und Risikobeurteilung der vorgesehenen Anlage auf der Basis von DIN EN ISO 12100 und DIN EN ISO 10218 durch den Hersteller in enger Zusammenarbeit mit dem zukünftigen Betreiber
  • überwachte Robotersteuerung zur sicheren Begrenzung von Geschwindigkeiten und Verfahrensweisen
  • ergänzende sicherheitstechnische Maßnahmen, z. B. zusätzliche Not-Halt-Einrichtungen
  • spezielle Dokumentation und Bedienungsanleitung des Herstellers
  • besondere Qualifikation der Anlagenbediener
  • ggf. persönliche Schutzausrüstung, z. B. Schutzbrille
Autor: Markus Horn