Sicherheitstechnik für Roboter auswählen

Welche Sicherheitslösung passt zu Ihrer Roboteranlage?

Beginnen Sie mit einer einfachen Frage: Welcher Bereich soll geschützt werden?

Soll ein offener Arbeitsbereich überwacht werden? Gibt es einen festen Zugang zur Roboterzelle? Muss eine Schutztür kontrolliert werden? Oder soll eine bewegte Fläche bei Berührung stoppen?

Die Antwort zeigt, welche Produktgruppe infrage kommt.

Wichtig: Ein einzelner Sensor macht eine Roboterzelle noch nicht sicher. Auch Roboterbewegung, Greifer, Werkstück, Geschwindigkeit und mögliche Zugänge müssen berücksichtigt werden.

Sicherheits-Laserscanner oder Lichtvorhang?

Beide Systeme erkennen Personen berührungslos. Sie sichern jedoch unterschiedliche Bereiche ab.

Ein Sicherheits-Laserscanner überwacht eine Fläche. Er eignet sich zum Beispiel für offene Roboterzellen oder größere Bereiche vor einer Maschine.

Ein Sicherheitslichtvorhang überwacht einen geraden Zugang. Er wird häufig an Durchgängen, Übergabestellen oder offenen Maschinenseiten eingesetzt.

Ein Laserscanner ist sinnvoll, wenn Menschen aus verschiedenen Richtungen in den Bereich kommen können.

Ein Lichtvorhang passt besser, wenn es einen klaren Zugang gibt. Wird das Lichtfeld unterbrochen, muss die Anlage rechtzeitig reagieren.

Wann ist eine Sicherheitsmatte sinnvoll?

Eine Sicherheitsmatte wird auf dem Boden verlegt. Sie erkennt, wenn eine Person die Fläche betritt.

Sie eignet sich zum Beispiel:

• vor einer Roboterzelle

• an einer Übergabestation

• vor einer Maschine

• in einem klar begrenzten Arbeitsbereich

Bei der Auswahl kommt es vor allem auf die Größe der Fläche an. Die Matte sollte so liegen, dass sie nicht einfach umgangen werden kann.

Auch Boden, Verschmutzung und Belastung spielen eine Rolle. Eine Matte in einer trockenen Montageumgebung kann andere Anforderungen haben als eine Lösung in einer stärker belasteten Produktion.

Wann wird ein Sicherheitskontaktpuffer eingesetzt?

Ein Kontaktpuffer wird an einer bewegten Fläche montiert. Wird er berührt oder zusammengedrückt, löst er ein Signal aus.

Solche Puffer können sinnvoll sein bei:

• bewegten Robotersystemen

• mobilen Einheiten

• verschiebbaren Anlagen

• möglichen Quetschstellen

• Flächen, an denen Kontakt nicht sicher ausgeschlossen werden kann

Der im Produktgrid sichtbare SENTIR bumper 4 robotics gehört zu dieser Produktgruppe.

Wichtig ist, dass die Anlage nach dem Kontakt noch rechtzeitig stoppen kann. Der Puffer benötigt deshalb ausreichend Platz zum Nachgeben.

Wann braucht eine Roboterzelle einen Sicherheitsschalter?

Ein Sicherheitsschalter überwacht eine Tür, Klappe oder Schutzhaube.

Wird die Schutzeinrichtung geöffnet, gibt der Schalter ein Signal an die Sicherheitssteuerung weiter. Die Anlage kann daraufhin die vorgesehene Reaktion ausführen.

Ein berührungsloser Sicherheitsschalter kann sinnvoll sein, wenn:

• die Tür häufig geöffnet wird

• wenig Platz vorhanden ist

• mechanischer Verschleiß vermieden werden soll

• mehrere Schutztüren vorhanden sind

Vor dem Kauf sollte geklärt werden, ob nur erkannt werden muss, dass die Tür geöffnet ist.

Manche Anwendungen benötigen zusätzlich eine Verriegelung. Das ist besonders wichtig, wenn die gefährliche Bewegung nach dem Öffnen nicht sofort zum Stillstand kommt.

Was machen sichere I/O und Safety-Steuerungen?

Ein Sensor erkennt eine Person, eine geöffnete Tür oder einen Kontakt. Er stoppt den Roboter aber nicht direkt.

Das Signal muss zuerst ausgewertet werden. Dafür werden sichere I/O-Module, Sicherheitsrelais oder Safety-Steuerungen verwendet.

Vereinfacht funktioniert eine Sicherheitslösung so:

1. Ein Sensor erkennt eine Situation.

2. Die sichere Steuerung verarbeitet das Signal.

3. Roboter oder Maschine führen die festgelegte Reaktion aus.

Eine Safety-Steuerung wird vor allem dann wichtig, wenn mehrere Komponenten verbunden werden.

Zum Beispiel:

• Laserscanner und Not-Halt

• mehrere Schutztüren

• Roboter und Förderband

• Lichtvorhang und Maschine

• verschiedene Arbeitsbereiche

Im RBTX Sortiment sind dafür unter anderem sichere Ethernet-I/O-Komponenten und Safety-Steuerungslösungen sichtbar.

Wann ist ein Safety Bundle sinnvoll?

Ein Safety Bundle enthält mehrere aufeinander abgestimmte Komponenten.

Das kann die Auswahl vereinfachen, wenn für eine kleinere Anwendung noch keine Sicherheitskomponenten vorhanden sind.

Im Produktgrid sind verschiedene IDEC Safety Bundles sichtbar. Sie unterscheiden sich unter anderem im Umfang und in der Anzahl der enthaltenen Komponenten.

Ein Bundle kann passen, wenn:

• eine überschaubare Roboterzelle aufgebaut wird

• mehrere Safety-Komponenten benötigt werden

• noch keine Auswertung vorhanden ist

• eine abgestimmte Lösung gesucht wird

Vor dem Kauf sollten Sie trotzdem prüfen:

• Welche Teile sind enthalten?

• Welche Aufgabe soll das Bundle lösen?

• Passt es zur vorhandenen Steuerung?

• Wird weiteres Zubehör benötigt?

• Reicht die Anzahl der Anschlüsse aus?

Das größte Bundle ist nicht automatisch die beste Wahl. Entscheidend ist, welche Komponenten für die eigene Anlage wirklich gebraucht werden.

Welche Lösung passt zu welcher Anwendung?

Diese Tabelle dient als erste Orientierung. Welche Lösung tatsächlich passt, hängt immer von der vollständigen Anwendung ab.

Sicherheit bei Cobots und Industrierobotern

Ein Cobot ist nicht automatisch ohne weitere Schutzmaßnahmen sicher.

Auch bei einem Cobot können Risiken entstehen, zum Beispiel durch:

• einen scharfkantigen Greifer

• schwere Werkstücke

• schnelle Bewegungen

• Quetschstellen

• heiße oder spitze Bauteile

Deshalb muss auch bei kollaborativen Robotern geprüft werden, ob zusätzliche Sicherheitstechnik nötig ist.

Bei klassischen Industrierobotern werden häufig Schutzzaun, Türschalter, Lichtvorhang oder Laserscanner eingesetzt.

Bei offenen Cobot-Anwendungen können je nach Aufgabe Scanner, Matten oder Kontaktpuffer sinnvoll sein.

Entscheidend ist nicht nur der Robotertyp. Entscheidend ist, was der Roboter bewegt und wie Menschen mit der Anlage arbeiten.

Worauf sollten Sie beim Kauf achten?

Welcher Bereich soll geschützt werden?

Überlegen Sie zuerst, wo sich Menschen der Anlage nähern können.

Das kann sein:

• vor dem Roboter

• neben der Anlage

• an einer Übergabestelle

• an einer Schutztür

• in einem begehbaren Arbeitsbereich

Was soll erkannt werden?

Je nach Situation wird eine andere Lösung benötigt.

Passt die Komponente zur Steuerung?

Nicht jede Safety-Komponente lässt sich direkt mit jeder Robotersteuerung verbinden.

Prüfen Sie deshalb:

• Welche Anschlüsse sind vorhanden?

• Wird eine zusätzliche Auswertung benötigt?

• Ist eine Safety-Steuerung vorhanden?

• Werden Adapter oder zusätzliche Module gebraucht?

• Ist passende Software erforderlich?

Welche Zusatzteile werden benötigt?

Zum eigentlichen Produkt können weitere Komponenten hinzukommen:

• Kabel

• Stecker

• Halterungen

• sichere I/O

• Auswertegeräte

• Schaltschrankkomponenten

• Montagematerial

Diese Zusatzteile sollten beim Preisvergleich berücksichtigt werden.

Was kostet Sicherheitstechnik für Roboter?

Die Kosten hängen stark von der Art der Lösung ab.

Ein einzelner Sicherheitsschalter ist nicht mit einem vollständigen Safety Bundle oder einem Laserscanner-System vergleichbar.

Ein günstiger Sensor kann zusätzliche Kosten verursachen, wenn Auswertung, Kabel oder Halterungen fehlen.

Ein Bundle kann günstiger sein, wenn mehrere enthaltene Komponenten ohnehin gebraucht werden. Ist bereits eine Safety-Steuerung vorhanden, kann eine einzelne Komponente besser passen.

Sicherheitstechnik für Roboter einfach auswählen

Gehen Sie bei der Auswahl in dieser Reihenfolge vor:

1. Wo können sich Menschen der Anlage nähern?

2. Was soll erkannt werden: eine Person, eine offene Tür oder ein Kontakt?

3. Passt dafür ein Scanner, Lichtvorhang, Schalter, eine Matte oder ein Puffer?

4. Ist bereits eine sichere Steuerung vorhanden?

5. Passt die Komponente zu Roboter und Steuerung?

6. Welche Kabel, Halterungen oder Zusatzmodule werden benötigt?

7. Ist eine Einzellösung oder ein Safety Bundle sinnvoller?

So lässt sich die Produktauswahl Schritt für Schritt eingrenzen, ohne direkt in technische Details einzusteigen.

Häufige Fragen zur Sicherheitstechnik für Roboter

Welche Sicherheitstechnik braucht eine Roboterzelle?

Das hängt davon ab, wo Menschen Zugang haben und welche Bewegung abgesichert werden muss. Häufig werden Laserscanner, Lichtvorhänge, Sicherheitsschalter, Matten oder Kontaktpuffer eingesetzt.

Was ist der Unterschied zwischen Laserscanner und Lichtvorhang?

Ein Laserscanner überwacht eine Fläche. Ein Lichtvorhang überwacht einen festen Zugang oder Eingriffspunkt.

Wann ist eine Sicherheitsmatte sinnvoll?

Eine Sicherheitsmatte passt zu klar begrenzten Bodenflächen. Sie erkennt, wenn eine Person den Bereich betritt.

Wofür wird ein Sicherheitskontaktpuffer verwendet?

Ein Kontaktpuffer erkennt Berührungen an bewegten Flächen. Er wird eingesetzt, wenn ein möglicher Kontakt abgesichert werden soll.

Braucht ein Cobot zusätzliche Sicherheitstechnik?

Das hängt von der Anwendung ab. Greifer, Werkstück, Geschwindigkeit und mögliche Quetschstellen müssen ebenfalls berücksichtigt werden.

Was ist ein Safety Bundle?

Ein Safety Bundle kombiniert mehrere Sicherheitskomponenten in einem Paket. Es kann die Auswahl für kleinere oder überschaubare Anwendungen vereinfachen.

Kann jede Sicherheitskomponente mit jedem Roboter verbunden werden?

Nein. Anschlüsse, Steuerung und benötigte Zusatzmodule müssen zusammenpassen.

Reicht ein einzelner Sicherheitssensor aus?

Nicht immer. Häufig werden zusätzlich eine sichere Auswertung, passende Verkabelung und eine geeignete Reaktion des Roboters benötigt.