Aufrufe
vor 1 Jahr

Der Betriebsleiter 4/2016

Der Betriebsleiter 4/2016

MONTAGE- UND

MONTAGE- UND HANDHABUNGSTECHNIK Sicherheit messen Mit Kraft-Druck-Messgeräten Verletzungsrisiken für Mitarbeiter durch Roboter simulieren Thomas Gaertner Menschen und Maschinen arbeiten in den Fabrikhallen künftig immer enger zusammen – bei kollaborierenden Robotern (Cobots) sogar Hand in Hand. Um etwaige Ver letzungsrisiken zu minimieren, sind Betriebsleiter gefordert, den Arbeitsplatz an die neuen sicherheitstechnischen Anforderungen anzupassen. Dabei helfen biofidele Messgeräte. Dipl.-Ing. Thomas Gaertner, Abteilung Elektround Gebäudetechnik, TÜV SÜD Industrie Service, St. Ingbert Der Einsatz von kollaborierenden Robotern in der Industrie bringt einerseits Vorteile: Automatisierte Bewegungsabläufe und unterstützende Kraftaufwände erleichtern die Arbeit und optimieren den Arbeitsprozess. Das spart Zeit, Energie und steigert die Wirtschaftlichkeit. Doch die neue Nähe fordert andererseits auch neue Sicherheitsmaßnahmen: Denn ein sich schnell bewegender Roboterarm oder dessen Werkzeug bergen auch das Risiko von mechanischen Einwirkungen bzw. Verletzungen. Bisher wurden Roboter in Industrieanlagen durch bauliche Maßnahmen abgeschirmt, um die Gefährdung von Menschen auszuschließen. Das ist nicht möglich, wenn moderne Cobots beispielsweise schwere Werkstücke anheben und positionieren sollen, damit ein Schweißer leichter daran arbeiten kann. Neue Normen In diesem Zusammenhang wurden die für Industrie-Roboter relevanten Sicherheitsnormen überarbeitet wie die EN ISO 10218, Teile 1 und 2. Vertiefende Anforderungen an Cobots werden in der aktuell entstehenden Technical Specification ISO/TS 15066 konkretisiert. Dazu zählen Vorgaben für eine Risikobeurteilung nach Maschinenrichtlinie sowie biomechanische und ergonomische Anforderungen. Für aussagekräftige Ergebnisse in der betrieblichen Praxis werden künftig auch sicherheitstechnische Kraft-Druck-Messungen erforderlich. Wie häufig sich Menschen im Gefahrenbereich eines Cobots aufhalten und an welchen Körperstellen sie getroffen werden können, lässt sich durch eine Risikobeurteilung ermitteln. Mit einem speziellen biofidelen Messsystem von TÜV SÜD Industrie Service lässt sich anschließend feststellen, mit welcher Kraft diese Körperstellen getroffen werden können und wie groß die Aufschlagfläche ist. Die Messwerte werden mittels eines Datenloggers aufgezeichnet und können dann zur Dokumentation gespeichert oder ausgedruckt werden. Zum Ausmessen der Aufschlagfläche dient eine Messfolie. Auf dieser wird die Aufschlagfläche durch eine Verfärbung dargestellt. In den Kraftaufnehmer des Messsystems können Federn mit 22 Der Betriebsleiter 4/2016

MONTAGE- UND HANDHABUNGSTECHNIK verschiedenen Federraten eingebaut werden, die die Verformungskonstanten des entsprechenden Körperteils darstellen. Fallbeispiel Autoindustrie Ein Automobilzulieferer aus dem Saarland beauftragte Experten von TÜV SÜD Industrie Service zu ermitteln, wie er den sicheren Betrieb eines Cobots gewährleisten kann. Dieser wird eingesetzt, um aus einer automatisierten Fertigung Filter zu entnehmen und zu sortieren. In der Ausgangssituation besteht das Risiko, von einem Roboter am Kopf, am Oberkörper sowie an den oberen Extremitäten getroffen zu werden. Das höchste Risiko ist ein Treffer am Kopf. Für mögliche Treffer in diesem Bereich ist das Messsystem mit einer Feder der Konstante 75 N/mm² zu bestücken. Die maximal zulässige Stoßkraft liegt hier bei 90N. Als weiterer Grenzwert für einen Treffer am Kopf gilt eine Flächenpressung von 20N/cm². Beide Werte stellen die medizinisch-biomechanischen Anforderungen dar, wie sie in den BG/BGIA-Empfehlungen [1] für die „Gefährdungsbeurteilung nach Maschinenrichtlinie – Gestaltung von Arbeitsplätzen mit kollaborierenden Robotern“ zu finden sind. Der Messwert für die Stoßkraft betrug bei diesem Beispiel 143 N, die Kraft verteilte sich auf eine Fläche von 5 cm², was einer Flächenpressung von 28,6 N/cm² entspricht. Das Ergebnis: Der Cobot entspricht nicht den Anforderungen der BG/BGIA- Empfehlung. Für einen sicheren Beitrieb, sind Zusatzmaßnahmen erforderlich. Optionen sind hier beispielsweise die Begrenzung der Kraft des Roboters, die Ergänzung einer Teilumhausung, bei der nur Unterarm und Hand getroffen werden können, die Drosselung der Geschwindigkeit oder die Vergrößerung der Aufschlagfläche. Fazit Mit Hilfe der von TÜV SÜD umgebauten und eingesetzten Kraft-Druck-Messgeräte lassen sich Verletzungsrisiken für Mitarbeiter durch Cobots nach medizinischen/biomechanischen Gesichtspunkten simulieren. Anhand der gewonnenen Daten können auch bei dem Autozulieferer wirtschaftliche Anpassungsmaßnahmen ermittelt werden. So kann jeder Betriebsleiter dafür Sorge tragen, dass Menschen und Cobots sicher Hand in Hand arbeiten und alle notwendigen Maßnahmen zur Sicherheit der Mitarbeiter ergriffen werden. [1] Hauptverband der gewerblichen Berufsgenossenschaften (HVBG), Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitsschutz – BGIA / künftig: Empfehlungen Gefährdungsermittlung der Unfallversicherungsträger, EGU Bild: ABB tuev-sued.de/is Im Fokus Sicherheit Effizienz Nachhaltigkeit 210 x105 mm |4c|3mm Beschnitt |Der Betriebsleiter –1/3 quer HMA LIFT 350 /HMA HLT ERGONOMISCHE UND FLEXIBLE BEDIENKONZEPTE MIT HÖHENVERSTELLBAREN TRAGARMEN Traglastbereich 5-60kg Vertikaler Hub 510 mm Hubbewegung stufenlos arretierbar (Option) Kompaktes Design Innenliegende Kabelführung Ideal auch zur Modernisierung bestehender Maschinenparks für ergonomische Bedienkonzepte Weitere Produktinformationen unter: Haseke GmbH &Co. KG | Tel. 05731 7607 -0| www.haseke.de

© 2016 by Vereinigte Fachverlage GmbH. Alle Rechte vorbehalten.

Ausgabe