Sicherheit von Robotern

Der Einsatz von Robotern erfordert jedoch die Entwicklung, Anwendung und Implementierung geeigneter Sicherheitssteuerungen, um Gefahren für das Produktionspersonal, Programmierer, Wartungsspezialisten und Systemingenieure zu vermeiden.
Warum sind Industrieroboter gefährlich?
Eine Definition von Robotern ist das Bewegen von Automaten, die frei programmierbar sind und mit wenig oder keiner menschlichen Schnittstelle arbeiten können. Diese Maschinentypen werden derzeit in einer Vielzahl von Anwendungen in Industrie und Medizin eingesetzt, einschließlich Schulungen. Ihre Anzahl und Breite der Anwendungen und die Komplexität der Geräte und Anlagen führen zu folgenden Gefahren:
Bewegungen und Bewegungsabläufe, die kaum zu verfolgen sind, da sich die Hochgeschwindigkeitsbewegungen des Roboters innerhalb seines Aktionsradius häufig mit denen anderer Maschinen und Geräte überschneiden - Energiefreisetzung durch fliegende Teile oder Energiestrahlen wie die von laser oder durch wasserstrahlen - freie programmierbarkeit in richtung und geschwindigkeit - beeinflussbarkeit durch äußere fehler (zb elektromagnetische verträglichkeit) - menschliche faktoren.
Untersuchungen in Japan haben ergeben, dass mehr als 50% der Arbeitsunfälle mit Robotern auf Fehler in den elektronischen Schaltkreisen des Steuerungssystems zurückzuführen sind. Die logische Schlussfolgerung aus dieser Feststellung ist, dass Gefahren, die durch Systemfehler verursacht werden, nicht durch Verhaltensmaßnahmen von Menschen vermieden werden können. Konstrukteure und Betreiber müssen daher technische Sicherheitsmaßnahmen vorsehen und umsetzen (siehe Abbildung 1).
Abbildung 1. Spezielles Betriebssteuerungssystem für die Einrichtung eines mobilen Schweißroboters - Anfang der 1980er Jahre kam es zu tödlichen Unfällen mit Industrierobotern. Statistiken und Untersuchungen zeigen, dass sich die Mehrzahl der Vorfälle und Unfälle nicht im normalen Betrieb ereignet (automatische Erfüllung des betreffenden Auftrags). Bei der Arbeit mit Maschinen und Anlagen von Industrierobotern stehen spezielle Betriebsarten wie Inbetriebnahme, Einrichten, Programmieren, Testläufe, Prüfungen, Fehlersuche oder Wartung im Vordergrund. Das Sicherheitskonzept muss das Personal in solchen Situationen vor negativen Ereignissen schützen.
Internationale Sicherheitsanforderungen - Die Maschinenrichtlinie von 1989 (89/392 / EWG (siehe den Artikel Sicherheitsgrundsätze für CNC-Werkzeugmaschinen in diesem Kapitel und an anderer Stelle in dieser Enzyklopädie)) legt die wichtigsten Sicherheits- und Gesundheitsanforderungen für Maschinen fest. Als Maschine gilt die Summe der miteinander verbundenen Teile oder Geräte, von denen sich mindestens ein Teil oder Gerät bewegen kann und entsprechend eine Funktion hat. Bei Industrierobotern ist zu beachten, dass das gesamte System, nicht nur ein einziges Gerät an der Maschine, die Sicherheitsanforderungen erfüllen und mit den entsprechenden Sicherheitseinrichtungen ausgestattet sein muss. Die Gefahrenanalyse und die Risikobewertung sind geeignete Methoden, um festzustellen, ob diese Anforderungen erfüllt wurden (siehe Abbildung 2).
Bild 2. Blockschaltbild für ein Personenschutzsystem - Anforderungen und Sicherheitsmaßnahmen im Normalbetrieb - Der Einsatz von Robotertechnik stellt höchste Anforderungen an Gefahrenanalyse, Risikobeurteilung und Sicherheitskonzepte.