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Die
Erfindung richtet sich auf einen Roboter mit seiner Arbeitsposition
zugeordnetem Schutzbereich sowie eine großtechnische Anlage,
insbesondere hüttenmännische Anlage, die mehrere
Industrieroboter umfasst.
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Arbeitstätigkeiten
in großtechnischen Anlagen, insbesondere in hüttenmännischen
Anlagen, wie einer Metallhütte oder Stahlwerken, sowie
Arbeitstätigkeiten an oder im Umfeld von Hochöfen oder
Reduktionsöfen sowie Walzwerken sind häufig sowohl
mit einer erhöhten Gefährdung für das
dort tätige Bedienpersonal, als auch oftmals mit den menschlichen
Körper beeinträchtigenden Belastungen verbunden,
die insbesondere unter ergonomischen Gesichtspunkten für
den Menschen als bedenklich eingestuft werden. Insbesondere gilt
dies für Arbeitstätigkeiten, die in Hitze oder
Emmisions belasteten Umgebungen stattfinden oder für Arbeitstätigkeiten,
die eine schwere körperliche Betätigung, wie das
Heben von Gewichten, umfassen.
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Aus
diesem Grunde bestehen verstärkt Überlegungen,
derartige Arbeitstätigkeiten zu automatisieren. Hierfür
eignen sich insbesondere Industrieroboter, vorzugsweise Knickarmrobotern.
Diese übernehmen dann für den Menschen gefährliche oder
belastende Tätigkeiten und führen die jeweiligen
Arbeitsvorgänge vollständig oder in Zusammenarbeit
mit dem Menschen teilweise aus. Hierdurch ist das Gefährdungsrisiko
für die Werker oder das Bedienpersonal reduziert.
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Da
von Industrierobotern ihrerseits nun wiederum für menschliche
Bedienpersonen Gefahren ausgehen, müssen in großtechnischen
Anlagen Menschen vor den Robotern geschützt werden. Das jeweils
zu beachtende Regelwerk ist in einschlägigen Industrienormen,
beispielsweise der ISO 10218-1:2006 und der ISO
10218-2:2008 festgehalten. Hierin ist unter anderem festgehalten,
dass um den jeweiligen Industrieroboter herum Schutzbereiche definiert
sind, die mit permanenten Schutzzäunen oder anderen permanent
trennenden Sicherheitseinrichtungen von der außerhalb der
Schutzbereiche liegenden Umgebung abgetrennt sind. In großtechnischen
Anlagen, wie beispielsweise Metallhütten oder Stahlwerken,
ist aber nicht überall die Möglichkeit gegeben,
derartige permanente Sicherheitseinrichtungen, wie Zäune,
aufzustellen. Beispielsweise müssen auf einer Gießbühne
einer Stranggießanlage im Rahmen der verschiedenen dort
ablaufenden Arbeitstätigkeiten auch Bereiche vom Bedienpersonal
betreten werden können, die ansonsten bei einer von einem
Industrieroboter auszuführenden Arbeitstätigkeit
als den Industrieroboter umgebender Schutzbereich ausgebildet sind.
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Hinsichtlich
der Ausstattung von Robotern mit Schutzbereichen ist es bekannt,
einem Roboter unterschiedliche Schutzbereiche zuzuordnen. So ist es
aus dem Bereich der Schweißtechnik bekannt, dass ein Roboter
mit einem Werker zusammenarbeitet und hierbei der Roboter dem Werker
zunächst das vorbereitete Material zum Handschweißen
anreicht. Während des Schweißvorganges steht der
Roboter an einer fixierten Position. Nach Abschluss des Schweißens
tritt der Werker zurück und löst einen Schalter
aus, der den Roboter in die nächste Schweißposition
fährt. Der Vorgang wird solange fortgesetzt, bis alle Schweißpunkte
gesetzt sind. Anschließend legt der Roboter das Endprodukt
auf einer Palette ab. Wäh rend des gesamten Arbeitsvorgangs ist
der Werker komplett geschützt. Denn der Roboter schöpft
sein Potential an Geschwindigkeit nur aus, wenn der Werker sich
außerhalb der als Gefahrenbereich definierten Schutzzone
befindet. Hält sich der Werker dagegen in einer als Warnzone
definierten Vorschutzzone auf, veranlasst ein Detektionselement eine
reduzierte Geschwindigkeit des Roboters. Betritt der Arbeiter den
unmittelbaren Schutzbereich, also die Schweißzone, stoppt
der Roboter sofort. Tritt der Werker wieder aus dem Schutzbereich
heraus, arbeitet der Roboter weiter. Unabhängig davon können von
einem weiteren Werker mit einem Gabelstapler Paletten zu- und abtransportiert
werden. Damit jedoch kein Mensch in Gefahr ist, sind dort ebenfalls schwebende
Schutzräume eingerichtet. Sollte hier nun doch ein Mensch
in den Gefahrenraum eintreten, zum Beispiel aus Unachtsamkeit, so
stoppt der Roboter ebenfalls. Aus diesem aus der Praxis bekannten
Stand der Technik ist es somit bekannt, einem Roboter Schutzbereiche
unterschiedlicher Funktionalität, nämlich eine
Warnzone und den unmittelbaren Schutzbereich, zuzuordnen.
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Nachteilig
bei diesem Stand der Technik ist es allerdings, dass hier das oder
die Detektionselement(e) einer als Schutzbereich definierten Fläche zugeordnet
sind. Wenn von einem Roboter nun die Ausführung verschiedener
Arbeitstätigkeiten an unterschiedliche Arbeitspositionen
durchgeführt und damit an den Arbeitspositionen unterschiedliche
Arbeitsräume von dem jeweiligen Schutzbereich abgedeckt
werden müssen, muss entweder ein entsprechend großer
Schutzraum definiert sein oder es müssen mehrere Schutzbereiche
definiert sein. Insbesondere bleibt dann die Problematik bestehen,
dass es im Zusammenwirken von Industrieroboter und Mensch Arbeitsvorgänge
gibt, die es notwendig machen, dass der um den Industrieroboter
herum ausgebildete Schutzbereich im Rahmen bestimmter Arbeitstätigkeiten
vom Bedienpersonal betreten werden muss.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung zu schaffen,
die einen flexibilisierten Einsatz eines Industrieroboters im Rahmen
von Arbeitstätigkeiten und Arbeitsabläufen einer
großtechnischen Anlage, insbesondere hüttenmännischen Anlage,
ermöglicht.
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Bei
einem Industrieroboter der eingangs näher bezeichneten
Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch
gelöst, dass dem Industrieroboter mindestens ein von mit
dem Industrieroboter zusammenwirkenden Detektionselementen erfasster Schutzbereich
zugeordnet ist, der hinsichtlich seiner Ausdehnung und Funktionalität
Roboter-tätigkeitsbezogen und/oder Roboter-arbeitspositionsbezogen variierend
und/oder variierbar ausgebildet ist.
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Durch
die erfindungsgemäß vorgesehene Variierbarkeit
eines Schutzbereichs sowohl hinsichtlich seiner Ausdehnung als auch
seiner Funktionalität ist es möglich, jedem Roboter
seinen eigenen Schutzbereich zuzuordnen, der je nach Arbeitstätigkeit
variieren kann. Es ist nicht mehr notwendig, den von einem Roboter
im Rahmen verschiedener Arbeitspositionen insgesamt bestrichenen
Arbeitsraum mit einem Schutzbereich abzudecken. Vielmehr ist es
möglich, jeder Arbeitsposition einen Schutzbereich zuzuordnen,
wobei sich die verschiedenen Schutzbereiche noch nicht einmal überlappen
müssen. Auch ist es erfindungsgemäß möglich,
einem Schutzbereich unterschiedliche Funktionalitäten zuzuordnen.
So kann es möglich sein, dass in dem einen Falle dem Schutzbereich
die Funktion sofortiges Abschalten des Roboters zugeordnet ist,
wohingegen in einer anderen Arbeitsposition dem Schutzbereich lediglich
die Funktion Reduzierung der Arbeitsgeschwindigkeit des Roboters
zugeordnet ist.
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Insgesamt
lässt sich durch diese flexibilisierte Ausgestaltung des
einem Industrieroboter zugeordneten Schutzbereiches und -raumes
sowie daraus folgend der Schutzräume einer mit mehreren
Industrierobotern ausgestatteten großtechnischen Anlage,
insbesondere hüttenmännischen Anlage, in gesamtheitlicher
Betrachtung der Anlage ein gesamtheitliches, vollständiges
Sicherheits- und Schutzkonzept zuordnen. Die vorstehende Aufgabe
wird daher bei einer großtechnischen Anlage gelöst
durch eine solche großtechnische Anlage, insbesondere hüttenmännische
Anlage, die mehrere Industrieroboter umfasst, von welchen mindestens
einer nach einem der Ansprüche 1–7 ausgebildet
ist, und wobei jedem Industrieroboter mindestens einer der Schutzbereiche aus
den Kategorien Bereich permanenter Gefährdung, Bereich
ohne Gefährdung, Hauptschutzbereich oder Vorschutzbereich
zugeordnet ist.
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Hierbei
ist es in erfindungsgemäßer Ausgestaltung der
großtechnischen Anlage vom besonderem Vorteil, wenn die
Zuordnung der Schutzbereiche derart erfolgt, dass die gesamte großtechnische
Anlage von definierten Schutzbereichen abgedeckt ist.
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Weiterhin
sieht die Erfindung in Ausgestaltung der großtechnischen
Anlage vor, dass die Zuordnung der Schutzbereiche durch den Zustand
der Anlage variierbar gestaltet ist.
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Die
der Erfindung zu Grunde liegende konzeptionelle Basis ist die Ausstattung
einer großtechnischen Anlage insgesamt sowie der einzelnen
darin angeordneten Industrieroboter derart, dass eine Identifikation
und Definition verschiedener Schutzbereiche innerhalb der Anlage
erfolgt, die dynamisch an die jeweilige Arbeitstätigkeit
des Industrieroboters, die jeweils verwendeten Automatisierungssys teme und/oder
den jeweiligen Zustand der großtechnischen Anlage anpassbar
sind oder sich durch Variierung des Schutzbereiches gewünschtenfalls
auch automatisiert selbsttätig anpassen. Eine solche Anpassung
kann bedingt durch den Anlagenzustand, ggf. bestimmt durch den jeweiligen
Produktions- und/oder Prozesszustand oder auch eine Notfallsituation,
beispielsweise in Abhängigkeit von dem Zustand, ob gerade
Stahl vergossen wird oder nicht, auch dann erfolgen, wenn sich an
der Arbeitstätigkeit des Roboters nichts geändert
hat.
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Im
Rahmen dieser variablen Gestaltungsmöglichkeiten sieht
die Erfindung in Ausgestaltung des Industrieroboters vor, dass der
dem Industrieroboter zugeordnete Schutzbereich bei einem Verfahren
des Roboters von diesem mitgeführt wird.
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Die
besondere Variabilität und Flexibilität des Industrieroboters
ergibt sich gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung
durch mehrere ihm in seiner jeweiligen Arbeitsposition zugeordnete
Schutzbereiche unterschiedlicher Ausdehnung und Funktionalität.
Es ist also vorgesehen, dass sich die Ausdehnung und die Wirkweise
(Funktionalität) eines Schutzbereiches je nach Arbeitsposition
des Industrieroboters ändert oder zumindest ändern
kann.
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Eine
zweckmäßige weitere Ausgestaltung besteht dann
noch darin, dass ein Schutzbereich einen Hauptschutzbereich, bei
dessen Betreten der Industrieroboter sofort still gesetzt wird,
und einen Vorschutzbereich, bei dessen Betreten die Arbeitsgeschwindigkeit
des Industrieroboters unmittelbar herabgesetzt wird, umfasst.
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Um
den besonderen Risiken bei einem Verfahren, insbesondere selbstständigen
Verfahren auf eigenen Bewegungsachsen eines Industrieroboters Rechnung
zu tragen, wird der Einsatz oder die Verwendung einer manuellen
Steuerung zur Durchführung des Verfahrens oder einer anderen
Bewegung des Industrieroboters im Bereich der industriellen großtechnischen
Anlage vorgesehen. Die Erfindung zeichnet sich somit weiterhin dadurch
aus, dass ein Verfahren des Industrieroboters und/oder eine Wiederinbetriebnahme
des Industrieroboters nach einem Verfahrvorgang nur mittels manueller
Betätigung einer Robotersteuerungsvorrichtung durch eine
Bedienperson möglich ist. Damit ist auch vorgesehen, dass
ein erneuter Einsatz oder auch ein erster Einsatz eines Industrieroboters
nur dann stattfinden kann, wenn der manuelle Operator, also die
manuell eine Steuerung betätigende Bedienperson, den Industrieroboter
an seiner (neuen) Arbeitsstation fixiert oder standfest positioniert
und den Betrieb des Roboters und/oder der Arbeitsstation freigegeben
hat.
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Es
ist aber auch möglich, dass der Roboter automatisch verfahren
wird, was beispielsweise bei seiner Anordnung auf einer Fahrbahn
oder an einer Kranbahn möglich ist, wobei dann der Schutzbereich mit
verfahren wird und er sich dabei hinsichtlich seiner räumlichen
Erstreckung ggf. ändert. Die Erfindung sieht daher weiterhin
vor, dass ein automatisches Verfahren des Industrieroboters möglich
ist und ein oder der Schutzbereich während des Verfahrens
mitgeführt wird.
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Im
Rahmen der Ausgestaltung eines Schutzbereiches ist es gemäß Weiterbildung
der Erfindung schließlich auch möglich, dass ein
Schutzbereich durch manuelle Betätigung einer Robotersteuerungsfreigabevorrichtung
durch eine Bedienperson unter Beibehaltung der, vorzugsweise verlangsamt
durchgeführten, Arbeitstätigkeit des Industrieroboters
für ein Betreten durch eine Bedienperson freischaltbar ist.
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Insgesamt
können bei der Ausgestaltung einer industriellen großtechnischen
Anlage beispielsweise vier Schutzbereiche vorgesehen sein. Diese können
in folgende Kategorien eingeteilt werden:
Bereiche permanenter
Gefährdung.
Bereiche mit akut hoher Gefährdung
(Hauptschutzbereiche)
Bereiche in direkter Nähe zu
den Hauptschutzbereichen (Vorschutzbereiche)
Bereich ohne akute
Gefahr.
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Die
Bereiche permanenter Gefährdung sollten für Bedienpersonen
möglichst vollständig unzugänglich, beispielsweise
komplett umzäunt sein. Bei dem Hauptschutzbereich handelt
es sich um den unmittelbaren Arbeitsbereich des Industrieroboters.
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Die
Bereiche können durch einzelne oder verschiedene, in Kombination
miteinander zusammenwirkende Detektionselemente überwacht
und gegebenenfalls definiert werden. Als Detektionselemente kommen
verschiedenste Sensoren wie Kontaktmatten, Laserscanner, Lichtschranken, RFID-Scanner
(RFID = Radio Frequency Identification), Kameras oder ähnliches
in Frage. Ergänzend können die Schutzbereiche
auch durch Markierungen sowie durch so genannte Augmentage Reality Projektionen
in Bildschirmen oder Bedienpaneelen markiert und visualisiert dargestellt
werden. In diesem Falle können auf den Bildschirmen oder
Bildpaneelen dem Bedienpersonal virtuell(e) Zusatzinformation über
den/zu dem gegebenenfalls softwaretechnisch begrenzten Arbeitsraum
des Roboters bei seiner aktuellen Tätigkeit in der realen
Umgebung angezeigt werden. Hierbei bildet die Kom bination und Zusammenfassung
der verschiedenen Sensoren ein gegebenenfalls spezielle Visualisierungssysteme umfassendes
Gesamtüberwachungssystem, was für eine zuverlässige
und stabile Wirkung und Ausbildung der dem jeweiligem Industrieroboter
variabel zugeordneten Schutzbereich sorgt.
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Hinsichtlich
der Hauptschutzbereiche ist in bekannter Art und Weise vorgesehen,
dass in dem Fall, dass ein Mensch in einem durch einen fixierten oder
standfest positionierten Industrieroboter definierten Hauptschutzbereich
eindringt, während sich der Roboter beispielsweise in einem
Automatikbetrieb mit voller Geschwindigkeit bewegt, so wird der Roboter
sofort still gesetzt oder still gelegt. Dringt hingegen ein Mensch
in einen definierten Vorschutzbereich des fixierten Roboters ein,
wird die Maximalgeschwindigkeit des Roboters reduziert. Der Hauptschutzbereich
selbst kann ohne ein Stilllegen des Industrieroboters nur dann betreten
werden, wenn eine manuelle Zustimmungseinrichtung oder eine manuelle
Betätigung einer Robotersteuerungsvorrichtung durch eine
Bedienperson erfolgt. Fehlt es an einer solchen manuellen Betätigung,
erfolgt wiederum eine sofortige Abschaltung beziehungsweise Stilllegung des
Industrieroboters.
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Auch
das Verfahren des Industrieroboters von einer Arbeitsposition oder
-station zu einer anderen wird manuell durch einen Bediener gesteuert
und durchgeführt, der zu jedem Zeitpunkt den Industrieroboter
im Blick hat. Während einer solchen Fahrt sind die Achsen
des Industrieroboters selber gesichert, so dass für eine
Bedienperson kein Risiko aufgrund unerwarteter Bewegungen des Industrieroboters
besteht.
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Mit
erfindungsgemäßen Industrierobotern oder Robotersystemen
ausgestattete großtechnische Anlagen, insbesondere hüttenmännische
Anlagen, umfassen alle Arbeitsplätze in Metallhütten
oder Schmelzbetrieben von Stahlwerken, an Hochöfen oder
Reduktionsöfen sowie an allen Arten von Walzwerken und
deren Adjustage- und Inspektionslinien. Ebenso werden darunter alle
Arbeitsplätze, die in Gießereien und im Bereich
von Schmiedepressen sowie an Stranggießanlagen betrieben
werden, verstanden. Auch alle Arten von Arbeitsplätzen
an Stranggießanlagen in einem Stahlwerk zur Herstellung
von Metallsträngen beliebigen Querschnitts aus flüssigem
Metall, insbesondere aus flüssigem Stahl, sind darunter
zu subsumieren. Letzteres sind insbesondere ein- oder mehrsträngige
Gießanlagen zur Herstellung von Metallsträngen
mit Brammen-, Dünnbrammen-, Vorblock- und Knüppelquerschnitten
und von Metallsträngen mit beliebigen Profilquerschnitten.
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Ein
mit einem erfindungsgemäßen Industrieroboter auszustattender
Arbeitsbereich ist beispielsweise der einer Gießmaschine
zugeordnete Pfannenaufnahmebereich. Im Pfannenaufnahmebereich kann
mit einem statischen Schutzbereich der Kategorie Bereich permanenter
Gefährdung gearbeitet werden, da hier alle anfallenden
Arbeiten wir Zylinderwechsel oder das Anschließen voll
automatisiert werden können, so dass keine Notwendigkeit
für Eingriffe durch Bedienpersonal besteht. Es bietet sich daher
an, diesen Schutzbereich mit einer gegebenenfalls beweglichen, aber
dauerhaft zu installierenden, trennenden Sicherheitseinrichtung,
beispielsweise einem mobilen Zaun, auszustatten. Der in dem umzäunten
Schutzbereich befindliche Industrieroboter überlappt bezüglich
seiner durchzuführenden Arbeitstätigkeiten und
der damit verbundenen Arbeitspositionen an keiner Stelle mit einer
Zone oder einem Bereich, in der/dem sich Bedienpersonal befinden kann.
Die Absicherung dieses Schutzbereiches kann über einen
Schließkontakt an der Sicherheitseinrichtung, vorzugsweise
dem Zaun, erfolgen.
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Im
eigentlichen Gießbereich einer Stranggießanlage
können verschiedene Bereiche vorgesehen sein.
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Im
Bereich der Pfanne sind eine Reihe von Tätigkeiten durchzuführen,
wie das Ankuppeln des Schattenrohres, das Freibrennen der Pfanne,
das Aktivieren des Pfannenschiebers, die Industrieroboter mit einer
großen Funktionalität und einem breiten Einsatzfeld
bedienen, was es gegebenenfalls zweckdienlich erscheinen lässt,
dass einige der Tätigkeiten oder Handreichungen vom Bedienungspersonal durchgeführt
werden. Aus diesem Grunde wird ein zweigeteiltes Schutzkonzept vorgesehen.
Zum einen wird ein Hauptschutzbereich definiert, der durch sensorische
Bereichsüberwachung mittels eines Detektionselementes abgedeckt
ist, so dass sich feststellen lässt, ob sich eine Bedienperson
innerhalb des Hauptschutzbereiches und damit des von diesem abgedeckten
Arbeitsraums des Industrieroboters befindet. Befindet sich keine
Person in dem Hauptschutzbereich, arbeitet der Industrieroboter
mit voller Geschwindigkeit. Ist die Anwesenheit von Bedienpersonal
in dem Hauptschutzbereich festgestellt oder zumindest vermutet,
so wird der Roboter nur mit einer Betriebsrat „manuell
niedrige Geschwindigkeit” unter Einsatz einer manuell betätigbaren
Zustimmungsvorrichtung betrieben.
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Im
Bereich des Verteilers fallen im Gießbereich eine Reihe
von Tätigkeiten an, die einen Industrieroboter mit einem
kleinen Aktionsradius erfordern. Das Einsatzgebiet beziehungsweise
der Arbeitsraum des Roboters ist dabei derart, dass Bedienpersonal sich
nicht in diesem Bereich aufhalten kann und darf, beispielsweise
aufgrund der dort herrschenden hohen Temperaturen. Eine zusätzliche
Gefährdung durch die Tätigkeit des Roboters ist
für das Bedienpersonal an dieser Stelle daher nicht gegeben.
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Im
Bereich der Kokille des Gießbereiches sind mehrere Arbeitstätigkeiten
zu verrichten, die von einem Industrieroboter mit einem geringen,
kleinen Arbeitsraum erledigt werden können. Hier besteht
allerdings die Problematik, dass in diesem Bereich zudem vom Bedienpersonal
zu verrichtende Arbeitstätigkeiten erforderlich sind, wobei
dann der Arbeitsraum des Industrieroboters mit dem vom Bedienpersonal
zu betretenden Arbeitsraum überlappt. Hier wird dann wiederum
das zweigeteilte Schutzkonzept, bestehend aus einem Hauptschutzbereich
und einem Vorschutzbereich, wie es vorstehend für den Bereich
der Pfanne beschrieben ist, eingesetzt. Die Arbeit des Industrieroboters
mit voller Geschwindigkeit ist auch in diesem Falle nur dann möglich,
wenn sichergestellt ist, dass sich kein Bedienpersonal im Hauptschutz-
und/oder Vorschutzbereich befindet.
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Ein
anderes Einsatzgebiet für Industrieroboter besteht im Bereich
von Stranggießanlagen in dort durchzuführenden
Manipulationen und/oder sensorischen Messungen am Strang oder der
Bramme. Da in diesem Bereich die Platzproblematik im Unterschied
zu den Verhältnissen auf einer Gießbühne
der Gießmaschine vernachlässigbar ist, kann in
diesen Bereichen mit konventioneller Technik wie Schutzzäunen
zur Umgrenzung der Schutzbereiche gearbeitet werden. Schutzzäune
können auch im Bereich der Tundishwerkstatt, die dem Bereich
einer Stranggießanlage zuzurechnen ist, vorgesehen werden. Dort
wird neben Ausmauerungs- und Messtätigkeiten das Aufspritzen
von feuerfestem Material zu Ausmauerung durchgeführt, wobei
alle Tätigkeiten von Industrierobotern erledigt oder unterstützt
werden können. Da diese einzelnen oder die einzelnen Arbeitsschritte
im Bereich einer Tundishwerkstatt nicht parallel stattfinden müssen
und auch nicht unter Zeitdruck stattfinden müssen, kann
auch hier mit konventioneller Arbeitstechnik gearbeitet werden.
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Die
Erfindung ist nachstehend anhand einer Zeichnung beispielhaft näher
erläutert.
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Diese
zeigt in
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1a in
schematischer Darstellung einen Anlagenbereich mit einem Industrieroboter
in einer ersten Arbeitsposition und in
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1b den
Anlagenbereich nach 1a mit dem Industrieroboter
in einer zweiten Arbeitsposition.
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Die 1a zeigt
einen Anlagenbereich 1 in welchem ein Industrieroboter 2 mit
einem definierten Arbeitsbereich 3 in einer ersten Arbeitsposition
angeordnet ist. Hinsichtlich seiner Arbeitstätigkeit und Funktionalität
ist der Industrieroboter 2 einem Anlagenteil 4,
bei welchem es sich um einen Teil der Anlage, ein im Bereich der
Anlage zu handhabendes Gefäß oder aber auch ein
zu bearbeitendes Werkstück handeln kann, zugeordnet. Umgeben
ist der Arbeitsbereich 3 von einem Schutzbereich, der sich
aus einem den Arbeitsbereich 3 unmittelbar umgebenden Hauptschutzbereich 5 und
einem diesen umgebenden Vorschutzbereich 6 zusammensetzt.
Weiterhin sei angenommen, dass an dem Anlagenteil 4 auch vom
Bedienpersonal durchzuführende Arbeiten vorgenommen werden
müssen, so dass sich im Anlagenbereich 1 auch
noch ein begehbarer Bereich 7 definieren lässt.
Der Hauptschutzbereich 5 und der Vorschutzbereich 6 werden
nach einer der obenstehend beschriebenen Art und Weise mittels eines
oder mehrerer Detektionselemente(s) erfasst und überwacht.
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Der
aus dem Hauptschutzbereich 5 und dem Vorschutzbereich 6 bestehende
Schutzbereich ist hinsichtlich seiner Ausdehnung und seiner Funktionalität,
d. h. hinsichtlich der bei seinem Betreten von einer Bedienperson
ausgelösten steuerungstechnischen Reaktionen, Roboter-tätigkeitsbezogen und/oder
Roboter arbeitspositionsbezogen ausgebildet. Falls nun der in 1a dargestellte
Industrieroboter 2 ohne Verlassen seiner dargestellten
Standposition mit einer anderen Arbeitstätigkeit beaufschlagt wird,
kann dadurch ein anders dimensionierter Arbeitsraum 2 definiert
werden. Entsprechend wird dann der Schutzbereich, d. h. sowohl der
Hauptschutzbereich 5 als auch der Vorschutzbereich 6 bezüglich
seiner jeweiligen Dimensionierung, d. h. Ausdehnung, angepasst oder
er passt sich selbsttätig an. Ist der Schutzbereich und
sind sowohl der Hauptschutzbereich als auch der Vorschutzbereich
variierend und/oder variierbar ausgebildet. Diese Änderung
kann nun beispielsweise dadurch erfolgen, dass von einer Bedienperson
im Rahmen der Einrichtung der Arbeitsposition anders dimensionierte
Schutzbereich festgelegt werden. Dies kann aber auch automatisiert
geschehen, indem im Rahmen einer Steuerung zu bestimmten Arbeitstätigkeiten
bestimmte Schutzbereiche oder -räume bezüglich
ihrer Ausdehnung und Funktionalität definiert sind.
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Im
Rahmen des Ausführungsbeispieles ist nun vorgesehen, dass
der Industrieroboter 2 im Anlagenbereich 1 längs
einer Roboterbahn 8 verfahrbar ist. In diesem Falle führt
der Roboter 2 den Schutzbereich und damit einen Hauptschutzbereich
und einen Vorschutzbereich mit sich mit. Nach Durchfahren der Roboterbahn 8 wird
der Industrieroboter 2 in seiner neuen, zweiten Arbeitsposition 2' positioniert.
An dieser Arbeitsposition 2' führt der Industrieroboter 2 im Ausführungsbeispiel
eine gegenüber seiner vorherigen Position andere Arbeitstätigkeit
aus, so dass der nunmehr aus Hauptschutzbereich 5' und
Vorschutzbereich 6' bestehende Schutzbereich aufgrund des ebenfalls
geänderten Arbeitsbereiches 3' des Roboters 2 eine
geänderte räumliche Dimensionierung und Ausdehnung
aufweist. Die Funktionalität von Vorschutzbereich 6' und
Hauptschutzbereich 5' kann dieselbe wie die von Vorschutzbereich 6 und
Hauptschutzbereich 5 sein, sie kann aber aufgrund der nun anderen
Arbeitstätigkeit des Roboters 2 auch eine andere
sein. Die an der ursprünglichen, ersten Arbeitsposition
definierten Schutzbereiche, d. h. der Hauptschutzbereich 5 und
der Vorschutzbereich 6 der vorhergehenden Ar beitsposition
des Industrieroboters werden vor Inbetriebnahme des Industrieroboters 2 an
seiner neuen, zweiten Arbeitsposition 2' aufgehoben und
für das Betreten von Bedienpersonal freigegeben.
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Aus
diesem Ausführungsbeispiel wird ersichtlich, wie im Rahmen
des Verfahrens des Industrieroboters 2 sich die Ausdehnung
und Funktionalität des Schutzbereiches variierend und/oder
variierbar in Abhängigkeit von der Tätigkeit und/oder
der Roboterarbeitsposition – und somit Roboter-tätigkeitsbezogen
und/oder Roboterarbeitspositionsbezogen – verändern.
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Unter
Sicherheitsgesichtspunkten erfolgt das Verfahren des Industrieroboters 2 aus
seiner ursprünglichen Position in die neue Arbeitsposition 2' manuell
durch manuelle Betätigung einer Robotersteuerungsvorrichtung
durch eine Bedienperson. Ebenso können die Aufnahme der
Arbeitstätigkeit des Industrieroboters in seiner neuen
zweiten Arbeitsposition sowie die Freigabe der ursprünglichen Schutzbereiche
mittels manueller Betätigung einer Robotersteuerungsfreigabevorrichtung
vorgesehen sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- - ISO 10218-1:2006 [0004]
- - ISO 10218-2:2008 [0004]