Komplexe Sicherheitsfunktionen an Maschinen

Status:

abgeschlossen 12/2003

Zielsetzung:

Im Forschungsprojekt 5079 "Integrierte Sicherheitstechnik an Maschinen" wurden deren Grundlagen erarbeitet. Im Rahmen der Untersuchung wurde erkennbar, dass sich auch neue Ansätze für die Verbesserung der Handhabung und der Arbeitssicherheit von Werkzeugmaschinen und Robotern ableiten lassen. Ziel des Projektes war daher die Erarbeitung von Konzepten für Betriebsarten, bei denen manuelle Eingriffe bei laufender Maschine notwendig sind. Diese Konzepte sollten auch dazu genutzt werden, die Ergonomie an derartigen Maschinen bei Eingriffen durch Bedienpersonal entscheidend zu verbessern.

Aktivitäten/Methoden:

Die im Forschungsprojekt 5079 entwickelten Konzepte waren auf die unterschiedlichsten Steuerungsstrukturen hin auszuweiten. Hierzu gehörten die einkanalige (auch drahtlose) sichere Übertragung von Signalen über Bussysteme, die automatische Auswahl sicherer Maschinenfunktionen und das sichere Einleiten von Maschinenbewegungen ohne Zustimmungsschalter. Die bei Linearantrieben eingesetzten Überwachungsmaßnahmen waren auf die Robotik (Überwachung der resultierenden Roboterbewegungen auf Lage und Geschwindigkeit) zu übertragen. Der Aufbau virtueller Schutzräume durch eine sichere Verknüpfungslogik war auf gleichwertige Sicherheit zu konventionellen Schutzeinrichtungen (z. B. trennende Schutzeinrichtungen) hin zu untersuchen. Alle Ideen waren vom ersten Entwurf an durch Analysen bis hin zur endgültigen Maschine durch Messungen und Beobachtung beim Routineeinsatz zu begleiten.

Ergebnisse:

Es konnte gezeigt werden, dass durch die Kombination von Antriebssteuerungen mit integrierten Sicherheitsfunktionen, geeigneten Sensoren und sicherer Übertragung von Signalen neuartige Betriebsarten an Maschinen möglich sind. Der Mensch muss nicht zwangläufig durch Schutzeinrichtungen von Gefahr bringenden Bewegungen getrennt werden, sondern kann in unmittelbarer Nähe der Gefahrenstellen tätig sein. Mögliche Gefährdungen werden rechtzeitig erkannt und Bewegungen werden stillgesetzt, bevor ein Schaden entstehen kann. Ergonomische Anforderungen an Arbeitsplätze können deutlich besser erfüllt werden, wenn die dauernde Betätigung von Zustimmungsschaltern entfällt oder die manuelle Handhabung schwerer Werkstücke von handgeführten Robotern übernommen wird.

Stand: