MRK-Anwendungen auslegen und vorab prüfen
Simulation für die Kollaboration
Mit dem LBR iisy hat Kuka nach dem LBR iiwa in diesem Jahr ein zweites Robotermodell vorgestellt, das auf eine direkte Zusammenarbeit mit dem Menschen ausgelegt ist. Aber auch MRK-Applikationen müssen analog zu klassischen Roboterapplikationen sorgfältig geplant werden und bereits vor der Installation müssen alle Fragen zum Aufbau oder zur Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters geklärt sein. Speziell auf kollaborative Anwendungen ausgelegte Tools setzen hier an und können den Entwurf von MRK-Zellen unterstützen.
Bild: Kuka AGBei der direkten Zusammenarbeit von Mensch und Roboter spielen Parameter wie die bewegte Masse, die Form des Bauteils oder des Werkzeugs eine ebenso bedeutende Rolle wie die Körperteile des Menschen, die sich im kollaborierenden Arbeitsbereich befinden. Darüber hinaus muss unterschieden werden, ob der Mensch bei einer Kollision ausweichen kann. Bei der Beantwortung all dieser Punkte helfen Simulationen. Mit entsprechenden Tools kann es also gelingen, bereits vor Aufbau einer Anlage Aussagen über Zykluszeiten oder Durchsatz zu erhalten - auch im Bereich MRK. So kann die Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit einer Applikation überprüft werden.
Ermittlung erlaubter Geschwindigkeiten
Im Auftrag der Berufsgenossenschaft und unter ärztlicher Aufsicht hat das Fraunhofer IFF in Magdeburg an Personentests geprüft, wie schnell die Kollision von Roboterarmen mit menschlichen Körperteilen zu Verletzungen führen kann. Die ermittelten Schmerzgrenzen wurden in eine Datenbank mit den Versuchsrandwerten (z.B. Körperteil, Masse, Geschwindigkeit, Form des Bauteils) übernommen. Auf diese Datenbank greift ein neues Simulations-Tool von Kuka zu und gibt für den konkreten Anwendungsfall die zulässige Geschwindigkeit aus.
Datenzugriff über Simulationsprogramm
Der Datenbankzugriff kann über ein Plug-in erfolgen, das im Simulationsprogramm Kuka.Sim optional integriert ist. Alle MRK-fähigen Roboter werden hier mit ihren Daten hinterlegt, sodass roboter- und applikationsspezifische Aussagen zu Zykluszeit und Reichweite gemacht werden können. Die MRK-Simulation soll Ende des Jahres verfügbar sein und das gesamte Kuka-Portfolio an MRK-fähigen Robotern umfassen, d.h. LBR iisy (3kg Traglast), LBR iiwa 800 (7kg Traglast) und LBR iiwa 820 (14kg Traglast).
Kollaboratives Roboter-Tool
Die HRC Guide App ist ein kollaboratives Roboter-Tool, der das Entwerfen von Zellen mit Mensch/Roboter-Kollaboration unterstützt. Die App gewährleistet einen schnellen Überblick über die wichtigsten Parameter bezüglich einer MRK-Einstellung.
- • Maximale Geschwindigkeit: Dies ist die erlaubte Geschwindigkeit für ein Objekt, welches potentiell mit einem Arbeiter kollidieren kann. Das Kollisionsobjekt kann z.B. ein Teil des Greifers, Werkzeugs oder Werkstücks sein.
- • Maximale Nutzlast: Die Nutzlastmasse umfasst alle Massen, die am Flansch des Roboters befestigt sind. Je nach Anwendung kann dies die Masse des Werkzeugs oder die Masse von Werkzeug und Werkstück zusammen sein.
- • Minimaler Kollisionsbereich: In diesem Fall wird die minimale Kontaktfläche während des Aufpralls zwischen Mensch und Roboter berechnet. Dieser Bereich ist vor allem von der Form der beiden Kollisionspartner abhängig. Im Allgemeinen reduzieren größere Kollisionsflächen den Druck während eines Aufpralls und führen daher weniger zu gefährlichen Kollisionen.
- • Erlaubte Körperteile: Dieser Parameter gibt den Körperteil an, der bei einer möglichen Kollision gefährdet ist. Die Körperregion kann per Fingergeste ausgewählt werden. Ist der Körperteil als freier Wert definiert, so zeigt die App alle Körperteile an, die die gegebenen Kollisionswerte schadlos überstehen.
Basierend auf den gegebenen Eingangsparametern kann der freie Parameter nach TS15066 berechnet werden. Die vollständieg MRK-App ist seit April online verfügbar und kann kostenlos auf mobilen Geräten installiert werden.
Mit dem LBR iisy hat Kuka nach dem LBR iiwa in diesem Jahr ein zweites Robotermodell vorgestellt, das auf eine direkte Zusammenarbeit mit dem Menschen ausgelegt ist. Aber auch MRK-Applikationen müssen analog zu klassischen Roboterapplikationen sorgfältig geplant werden und bereits vor der Installation müssen alle Fragen zum Aufbau oder zur Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters geklärt sein. Speziell auf kollaborative Anwendungen ausgelegte Tools setzen hier an und können den Entwurf von MRK-Zellen unterstützen.
Bild: Kuka AGBei der direkten Zusammenarbeit von Mensch und Roboter spielen Parameter wie die bewegte Masse, die Form des Bauteils oder des Werkzeugs eine ebenso bedeutende Rolle wie die Körperteile des Menschen, die sich im kollaborierenden Arbeitsbereich befinden. Darüber hinaus muss unterschieden werden, ob der Mensch bei einer Kollision ausweichen kann. Bei der Beantwortung all dieser Punkte helfen Simulationen. Mit entsprechenden Tools kann es also gelingen, bereits vor Aufbau einer Anlage Aussagen über Zykluszeiten oder Durchsatz zu erhalten - auch im Bereich MRK. So kann die Umsetzbarkeit und Wirtschaftlichkeit einer Applikation überprüft werden.
KUKA Deutschland GmbH
Dieser Artikel erschien in ROBOTIK UND PRODUKTION 5 2018 - 29.10.18.Für weitere Artikel besuchen Sie www.robotik-produktion.de
