DE102013203547A1

DE102013203547A1 - Roboterarbeitsplatzanordnung und Verfahren zum Betreiben der Roboterarbeitsplatzanordnung

Info

Publication number: DE102013203547A1
Application number: DE201310203547
Authority: DE
Inventors: Peter Schlaich
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-03-01
Filing date: 2013-03-01
Publication date: 2014-09-04
Anticipated expiration: 2033-03-02
Also published as: DE102013203547B4

Abstract

Roboterarbeitsplatzanordnung 1 mit einem Roboter 4, der in einem Arbeitsbetrieb A und in einem Kollaborationsbetrieb K betreibbar ist, mit einer Erfassungseinrichtung 2 zur Erfassung einer Person 5 in einem Erfassungsbereich 6 wobei der Erfassungsbereich 6 einen Erfassungsbereichabschnitt 6a umfasst, und mit einer Steuereinrichtung 3 zur Ansteuerung des Roboters 4, wobei die Steuereinrichtung 3 den Roboter 4 bei Erfassung der Person 5 im Erfassungsbereich 6 dazu ansteuert, vom Arbeitsbetrieb A in den Kollaborationsbetrieb K zu wechseln, wobei die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 eine Barriereeinrichtung 8 umfasst, die zwischen dem Erfassungsbereichabschnitt 6a und dem Roboter angeordnet ist und die dazu ausgebildet ist, ein Heraustreten der Person aus dem Erfassungsbereichabschnitt 6a für eine Blockierdauer dt zu blockieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Roboterarbeitsplatzanordnung und ein Verfahren zum Betreiben der Roboterarbeitsplatzanordnung. Die Roboterarbeitsplatzanordnung umfasst einen Roboter, der in einem Arbeitsbetrieb und in einem Kollaborationsbetrieb betreibbar ist und eine Erfassungseinrichtung, die zur Erfassung einer Person in einem Erfassungsbereich ausgebildet ist, wobei der Erfassungsbereich einen Erfassungsbereichabschnitt umfasst. Die Roboterarbeitsplatzanordnung weist eine Steuereinrichtung auf, die zur Ansteuerung des Roboters ausgebildet ist, wobei die Steuereinrichtung den Roboter bei Erfassung der Person im Erfassungsbereich dazu ansteuert, vom Arbeitsbetrieb in den Kollaborationsbetrieb zu wechseln.
Stand der Technik
Bei industriellen Roboterarbeitsplätzen sind Sicherheitseinrichtungen vorgeschrieben, die eine Kollision einer Person, zum Beispiel eines Werkers, mit dem sich in Betrieb befindenden Roboter verhindert. Eingesetzt werden typischerweise trennende Schutzeinrichtungen, die den Roboterarbeitsbereich vor Zutritt durch eine Person absichert. Der Zutritt wird über einen Sicherheitsschaltkreis, beispielsweise einen Schutztürschalter detektiert und der Roboter stillgesetzt. Die Wiederinbetriebnahme des Roboters muss vom Werker manuell ausgelöst werden, nachdem der Sicherheitsbereich verlassen wurde.
Es kommen in letzter Zeit vermehrt kollaborierende Roboter zum Einsatz, bei welchem Roboter und Werker gemeinsame Aufgaben durchführen und in einem sich überlappenden Arbeitsbereich arbeiten. Hierfür werden grundsätzlich andere Sicherheitsbetrachtungen erforderlich, da in dem so genannten Kollaborationsbetrieb der Kontakt zwischen Werker und Roboter zugelassen wird. Bei Annäherung wird der Roboter nur vorübergehend stillgesetzt und läuft bei Verlassen des Kollisionsbereichs wieder selbständig weiter. Die für den Kollaborationsbetrieb erforderlichen Sicherheitseinrichtungen sind zum Beispiel durch eine berührungsempfindliche Sensorhaut am Roboter umgesetzt, die sicherstellt, dass der Roboter bei einer Berührung der Person gestoppt wird. Bekannt sind auch Sicherheitsvorrichtungen, beispielsweise in Form einer kapazitiven Sensorhaut, die die Arbeitsgeschwindigkeit des Roboters reduzieren oder diesen stillsetzen, ohne dass die Person den Roboter berührt.
Beispielsweise offenbart die Druckschrift DE 10 2010 063 214 A1 , die wohl den nächstliegenden Stand der Technik bildet, eine Sicherungseinrichtung für einen Industrieroboter. Die Sicherungseinrichtung für den Industrieroboter umfasst eine erste und eine zweite Sensoreinrichtung, wobei die erste Sensoreinrichtung einen ersten Erfassungsbereich und die zweite Sensoreinrichtung einen zweiten Erfassungsbereich überwacht. Der zweite Erfassungsbereich weist vom Industrieroboter einen größeren Abstand als der erste Erfassungsbereich auf. Wird eine Person im zweiten Erfassungsbereich durch die zweite Sensoreinrichtung erfasst, wird eine Verfahrgeschwindigkeit des Industrieroboters gegenüber einem Normalbetrieb reduziert. Bei Erfassung der Person im ersten Erfassungsbereich durch die erste Sensoreinrichtung wird die Verfahrgeschwindigkeit des Industrieroboters noch weiter, insbesondere bis zum Stillstand, reduziert.
Offenbarung der Erfindung
Es wird eine Roboterarbeitsplatzanordnung mit einem Roboter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren mit der Roboterplatzanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 13 vorgeschlagen. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Erfindungsgemäß wird eine Roboterplatzanordnung vorgeschlagen, welche einen oder mehrere Roboter umfasst. Der Roboter umfasst vorzugsweise eine Mehrzahl von Roboterachsen, z.B. mehr als drei Roboterachsen. Besonders bevorzugt ist der Roboter als ein Knickarmroboter, im speziellen als ein 5- oder 6-Achsen-Knickarmroboter ausgebildet. Der Roboter bewegt sich in einem Arbeits- und/oder Bewegungsbereich.
Insbesondere bewegt sich der Roboter in einem nominellen Arbeits- und/oder Bewegungsbereich, der im Speziellen einem definierten Nennwert entspricht. Vorzugsweise entspricht der nominelle Arbeits- und/oder Bewegungsbereich einem programmierten Arbeitsbereich und/oder einem programmtechnisch vorgegebenen Arbeitsbereich.
Insbesondere bewegt sich der Roboter in einem realen Arbeits- und/oder Bewegungsbereich, der im Speziellen einem tatsächlichen Arbeits- und/oder Bewegungsbereich entspricht. Vorzugsweise definiert der reale Arbeits- und/oder Bewegungsbereich den Bereich, den der Roboter physikalisch, insbesondere unabhängig von programmtechnischen Vorgaben, erreichen kann.
Der Roboter ist in einem Arbeitsbetrieb und in einem Kollaborationsbetrieb betreibbar. Vorzugsweise arbeiten eine Person und der Roboter im Kollaborationsbetrieb gemeinsam im Arbeits- und/oder Bewegungsbereich des Roboters. Insbesondere hält sich die Person im Kollaborationsbetrieb im Arbeits- und/oder Bewegungsbereich oder in unmittelbarer Nähe zu diesem auf. Optional bewegt sich die Person in einem sich mit dem Arbeits- und Bewegungsbereich überschneidenden oder angrenzenden Bereich. Beispielweise beschickt und/oder bestückt die Person den Roboter im Kollaborationsbetrieb und/oder führt Transporttätigkeiten zum Roboter hin oder von diesem weg aus.
Im Arbeitsbetrieb arbeitet und bewegt sich der Roboter vorzugsweise exklusiv und/oder alleine im Arbeits- und/oder Bewegungsbereich. Insbesondere hält sich die Person nicht in der Nähe oder benachbart zum Arbeits- und/oder Bewegungsbereich des Roboters auf.
Vorzugsweise bewegt sich der Roboter im Arbeitsbetrieb mit einer höheren maximalen und/oder durchschnittlichen Bewegungsgeschwindigkeit als im Kollaborationsbetrieb. Insbesondere wird der Roboter bei einem Wechsel vom Arbeitsbetrieb in den Kollaborationsbetrieb in seiner Bewegungsgeschwindigkeit deutlich abgebremst. Dies hat den Vorteil, dass eine Gefährdung und/oder Verletzung der Person im Kollaborationsbetrieb durch eine Kollision mit dem Roboter verringert werden kann.
Die Roboterarbeitsplatzanordnung umfasst eine Erfassungseinrichtung, die zur Erfassung der Person in einem Erfassungsbereich ausgebildet ist. Der Erfassungsbereich umfasst einen Erfassungsbereichabschnitt. Vorzugsweise ist der Erfassungsbereich im nahen Umfeld, insbesondere benachbart zum Arbeits- und/oder Bewegungsbereich des Roboters angeordnet. Optional überschneidet sich der Erfassungsbereich mit dem Arbeits- und/oder Bewegungsbereich des Roboters oder grenzt unmittelbar an diesen an.
Die Roboterarbeitsplatzanordnung weist eine Steuereinrichtung auf, die zur Ansteuerung des Roboters ausgebildet ist und mit der Erfassungseinrichtung signaltechnisch gekoppelt ist. Wenn die Erfassungseinrichtung die Person im Erfassungsbereich erfasst, steuert die Steuereinrichtung den Roboter dazu an, vom Arbeitsbetrieb in den Kollaborationsbetrieb zu wechseln. Insbesondere löst ein Betreten oder ein Aufenthalt der Person im Erfassungsbereich den Wechsel vom Arbeitsbetrieb in den Kollaborationsbetrieb des Roboters aus. Somit kann ein Gefährdungspotential des sich bewegenden Roboters gegenüber der Person verringert werden.
Erfindungsgemäß weist die Roboterarbeitsplatzanordnung eine Barriereeinrichtung auf. Die Barriereeinrichtung ist zwischen dem Erfassungsbereichabschnitt und dem Roboter angeordnet. Vorzugsweise ist der Erfassungsbereichabschnitt vom Roboter abgewandt vor der Barriereeinrichtung angeordnet.
Die Barriereeinrichtung ist dazu ausgebildet, ein Heraustreten der Person aus dem Erfassungsbereichabschnitt in Richtung des Roboters, für eine Blockierdauer zu blockieren. Vorzugsweise verhindert die Barriereeinrichtung, dass die Person den Erfassungsbereichabschnitt ohne stehen zu bleiben oder anzuhalten, insbesondere unterbrechungsfrei in Richtung des Roboters verlässt. Insbesondere ist die Barriereeinrichtung dazu ausgebildet, das Hinausschreiten und/oder Verlassen des Erfassungsbereichabschnitts für eine Unterbrechungsdauer zu unterbrechen. Im Speziellen stoppt die Person das Verlassen des Erfassungsbereichs für die Blockierdauer, wenn sie vor der Barriereeinrichtung stoppt. Vorzugsweise ist die Barriereeinrichtung als eine Zwangseinrichtung ausgebildet, die das Verlassen des Erfassungsbereichs, insbesondere in Richtung des Roboters, für die Blockierdauer blockiert.
Bei bisher üblichen Sicherungssystemen, die zur Absicherung der Person im Umfeld von Roboterarbeitsplatzanordnungen ausgebildet sind, ist normgemäß ein erster und ein zweiter Sicherheitsabstand definiert, den die Person einhalten muss, damit der Roboter im Arbeitsbetrieb arbeiten kann. Der erste Sicherheitsabstand wird üblicherweise als Überwachungsbereich von einer Sensoreinrichtung überwacht. Betritt die Person den Überwachungsbereich und hält den Sicherheitsabstand zum Roboter nicht mehr ein, so wird dies von der Sensoreinrichtung erfasst. Vorzugsweise wird dadurch ein Wechsel vom Arbeitsbetrieb in den Kollaborationsbetrieb des Roboters ausgelöst.
Der erste Sicherheitsabstand (S1) ist bei bekannten normgemäßen Sicherungssystemen so bemessen, dass die Person den Überwachungsbereich vollständig durchschreiten muss, um ausreichend Platz für eine Schrittlänge der Person bereitzustellen. Eine allgemeine Bemessungsgrundlage für die Länge zum Durchschreiten des ersten Sicherheitsabstands ist gemäß Norm durch die Formel S1 = 1200 mm – 0,4·H festgelegt. Hierbei steht 1200 mm für eine durchschnittliche Schrittlänge der Person und H für eine Schritthöhe, die die Person beim Durchschreiten des ersten Sicherheitsabstands überwinden muss. Dies ist zum Beispiel der Fall, wenn die Sensoreinrichtung und der Überwachungsbereich durch eine Trittmatte mit der Höhe H realisiert sind. Die Person überwindet die Höhe H und legt dabei die Schrittlänge zurück, um zum Arbeits- und/oder Bewegungsbereich des Roboters zu gelangen. Beispielsweise beträgt die durchschnittliche Schrittlänge mindestens 850 mm, insbesondere mindestens 900 mm, im Speziellen mindestens 1000 mm.
Der zweite durch die Norm vergebene einzuhaltende Sicherheitsabstand (S2) bei üblichen Sicherungssystemen wird gemäß der Formel S2 = 1600 mm/s·(Ts + Tr) berechnet. Bei dieser Berechnung des zweiten Sicherheitsabstands wird die Gefahr für eine fallende und/oder stolpernde Person berücksichtigt. Gemäß der Formel wird eine Fallgeschwindigkeit der stolpernden und/oder fallenden Person mit 1600 mm/s angesetzt. Ts steht für eine Reaktionszeit der Erfassungseinrichtung, innerhalb der diese die Anwesenheit und/oder Bewegung der Person im Erfassungsbereich erfasst. Tr gibt eine Reaktionszeit des Roboters an, innerhalb der dieser vom Arbeitsbetrieb in den Kollaborationsbetrieb wechselt. Beispielsweise wird die Summe der Reaktionszeit der Erfassungseinrichtung Ts und des Roboters Tr mit 0,5 s angesetzt.
Der gesamte Sicherheitsabstand (Sges) ergibt sich normgemäß aus der Summe des ersten und zweiten Sicherheitsabstands, insbesondere gemäß der Berechnungsgrundlage Sges = 1200 mm – 0,4·H + 1600 mm/s·(Ts + Tr).
Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass der erste Sicherheitsabstand für die bisher übliche Schrittlänge verkürzt werden kann, da das Ausführen eines langen Schrittes aufgrund der zwischen dem Erfassungsbereichabschnitt und dem Roboter angeordneten Barriereeinrichtung nicht mehr möglich ist. Sobald die Person den Erfassungsbereich, insbesondere den Erfassungsbereichabschnitt, betritt wird sie durch die Barriereeinrichtung für die Blockierdauer daran gehindert, den Erfassungsbereichabschnitt zu verlassen. Insbesondere kann die Person den Erfassungsbereich nicht vollständig mit einem langen Schritt durchschreiten und zum Roboter gelangen, ohne zuvor an der Barriereeinrichtung stehen zu bleiben. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine Länge des Erfassungsbereichs reduziert werden, da dieser nicht mehr für ein vollständiges Durchschreiten mit einem langen Schritt bemessen sein muss.
Vorzugsweise erfasst die Erfassungseinrichtung die Person im Erfassungsbereich, insbesondere im Erfassungsbereichabschnitt, wenn diese vor der Barriereeinrichtung stoppt. Bevorzugt steuert die Steuereinrichtung daraufhin den Wechsel vom Arbeitsbetrieb des Roboters in den Kollaborationsbetrieb an.
Eine Gefährdung der Person durch den arbeitenden und/oder sich bewegenden Roboter kann dadurch in vorteilhafter Weise reduziert werden. Insbesondere kann der Roboter in einem engen Fertigungsumfeld betrieben werden. Zudem können Kosten für eine verkleinerte Produktionsfläche eingespart werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Barriereeinrichtung zwischen dem Erfassungsbereichabschnitt und dem Roboter eine alternative Sicherungseinrichtung zu herkömmlichen Sicherungseinrichtungen mit Trittmatten bereitgestellt werden kann.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Barriereeinrichtung eine betätigbare Schleuse auf. Vorzugsweise ermöglicht die Schleuse bei Betätigung ein Durchschreiten der Person durch die Barriereeinrichtung und ein Heraustreten aus dem Erfassungsbereich. Insbesondere stoppt die Person nach Betreten des Erfassungsbereichs, insbesondere des Erfassungsbereichabschnitts, vor der Barriereeinrichtung für die Blockierdauer, um die Schleuse zu betätigen und durch diese hindurchschreiten zu können. Beispielsweise wird oder ist die Barriereeinrichtung bei und/oder nach Betätigung der Schleuse geöffnet, sodass die Person die Barriereeinrichtung durchschreiten und den Erfassungsbereichabschnitt verlassen kann. Insbesondere ist ein Hindurchschreiten der Person durch die Barriereeinrichtung und ein Verlassen des Erfassungsbereichabschnitts in Richtung des Roboters nicht möglich, wenn die Schleuse unbetätigt ist und die Barriereeinrichtung geschlossen ist.
Eine bevorzugte konstruktive Umsetzung der Erfindung sieht vor, dass die Barriereeinrichtung als eine ausschließlich mechanische Barriereeinrichtung ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Schleuse durch Schieben, Drücken, Ziehen, Drehen, Schwenken oder Rollen betätigbar. Insbesondere ist die Barriereeinrichtung signaltechnisch nicht mit der Steuerungsrichtung verbunden oder unabhängig zu dieser.
Besonders bevorzugt ist, dass die Barriereeinrichtung als eine passive Barriereeinrichtung ausgebildet ist. Vorzugsweise verhält sich die Barriereeinrichtung passiv gegenüber einer Betriebsart (Arbeitsbetrieb oder Kollaborationsbetrieb) des Roboters. Insbesondere weist die Barriereeinrichtung, im Speziellen die Betätigung der Barriere, keine Funktionsverbindung mit dem Roboter oder mit der Steuerungseinrichtung auf.
Hauptsächliche Aufgabe und/oder Funktion der Barriereeinrichtung ist es insbesondere, das Heraustreten und/oder Verlassen des Erfassungsbereichabschnitts in Richtung des Roboters für die Blockierdauer zu blockieren. Vorzugsweise stoppt die Person während der Blockierdauer vor der Barriereeinrichtung und betätigt die Schleuse, um durch die Barriereeinrichtung hindurchtreten und den Erfassungsbereichabschnitt verlassen zu können.
Besonders bevorzugt ist, dass der Erfassungsbereichabschnitt den Erfassungsbereich in einer vom Roboter abgewandten Richtung begrenzt. Vorzugsweise liegen die vom Roboter abgewandten und vor der Barriereeinrichtung angeordneten Anfänge des Erfassungsbereichs und des Erfassungsbereichabschnitts zumindest abschnittsweise aufeinander und/oder stimmen überein. Beispielsweise verlaufen die beiden Anfänge parallel oder im Wesentlichen parallel zu einer auf einem Untergrund aufstehenden Breite der Barriereeinrichtung, insbesondere wenn diese flächig, z.B. als eine Tür, ausgebildet ist.
In einer bevorzugten Umsetzung der Erfindung steuert die Steuereinrichtung den Wechsel vom Arbeitsbetrieb des Roboters in den Kollaborationsbetrieb des Roboters an, wenn die Person den Erfassungsbereichsabschnitt betritt. Insbesondere wird bei Betreten der Person des ersten Erfassungsbereichsabschnitts der Wechsel vom Arbeitsbetrieb in den Kollaborationsbetrieb des Roboters ausgelöst.
Beispielsweise weist der erste Erfassungsbereichsabschnitt eine zum Roboter hin gerichtete Länge von maximal bis zu 700 Millimeter, vorzugsweise maximal 600 Millimeter, insbesondere von maximal 500 Millimeter Länge auf. Die Länge des Erfassungsbereichabschnitts erstreckt sich insbesondere vom Anfang des Erfassungsbereichabschnitts bis zur Barriereeinrichtung. Diese Länge ist insbesondere die Länge, die die Person benötigt, um den Erfassungsbereich, insbesondere den Erfassungsbereichabschnitt, zumindest mit einem Fuß zu betreten um dann vor der Barriereeinrichtung zu stoppen und die Schleuse zu betätigen. Beispielsweise entspricht oder gleicht die Länge einer durchschnittlichen Armlänge oder Unterarmlänge der Person, um die Schleuse durch Schieben, Ziehen, Drücken, Anheben etc. zu betätigen und die Barriereeinrichtung zu öffnen. Somit kann die Länge des Erfassungsbereichs, insbesondere des Erfassungsbereichsabschnitts, gegenüber dem ersten Sicherheitsabstand bei den zuvor beschriebenen herkömmlichen und normgemäßen Sicherungssystemen deutlich reduziert werden. Insbesondere kann der bei den üblichen normgemäßen Sicherungssystem vorgegebene erste Sicherheitsabstand von S1 = 1200 mm – 0,4·H auf maximal bis zu 700 mm, vorzugsweise auf maximal bis zu 600 mm, insbesondere auf maximal bis zu 500 mm Länge reduziert werden. Im Speziellen kann der Erfassungsbereich, insbesondere der Erfassungsbereichabschnitt, gegenüber dem ersten Sicherheitsabstand S1 bei den beschriebenen herkömmlichen Sicherungssystemen um maximal bis zu 700 mm verkürzt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Produktionsfläche im Umfeld des Roboters verkleinert und Kosten hierfür eingespart werden können.
In einer bevorzugten alternativen Umsetzung der Erfindung stimmt der Erfassungsbereich mit dem Erfassungsbereichabschnitt überein und/oder entspricht diesem. Insbesondere weisen der Erfassungsbereichabschnitt und der Erfassungsbereich eine übereinstimmende Längserstreckung auf oder sie sind sogar flächenmäßig vollständig deckungsgleich ausgebildet. Vorzugsweise bilden der Erfassungsbereich und der Erfassungsbereichabschnitt zwei deckungsgleiche Rechtecke vor der Barriereeinrichtung. Optional ergänzend werden zugleich der Erfassungsbereich und der Erfassungsbereichabschnitt durch die Barriereeinrichtung zum Roboter hin begrenzt, wobei die Barriereeinrichtung sowohl ein Ende des Erfassungsbereichs als auch ein Ende des Erfassungsbereichabschnitts festlegt. Insbesondere liegen beide Enden zumindest abschnittsweise deckungsgleich aufeinander.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich der Erfassungsbereich über die Barriereeinrichtung hinaus in Richtung des Roboters erstreckt. Insbesondere erstreckt sich der Erfassungsbereich über den Erfassungsbereichabschnitt und die Barriereeinrichtung hinaus in Richtung des Roboters. Beispielsweise erstreckt sich der Erfassungsbereich durchgängig über die Barriereeinrichtung hinaus in Richtung des Roboters, wobei die Barriereeinrichtung den Erfassungsbereich optisch teilt. Alternativ ist der Erfassungsbereich mehrteilig ausgebildet, wobei die Barriereeinrichtung den Erfassungsbereich physisch unterteilt.
Bevorzugt ist, dass sich der Erfassungsbereich in einem weiteren Abschnitt mit einer weiteren Länge über die Barriereeinrichtung hinaus in Richtung des Roboters erstreckt. Beispielsweise bemisst sich die weitere Länge des weiteren Abschnitts zumindest nach einer durchschnittlichen Stolperlänge der Person.
Bei den oben beschriebenen normgemäßen Sicherungssystemen für Roboterarbeitsplatzanordnungen wird der zweite Sicherheitsabstand S2 zum Roboter für die Stolperlänge durch die Multiplikation der durchschnittlichen Sturzgeschwindigkeit mit der Summe aus einer Reaktionszeit der Sensoreinrichtung Ts und der Zeit für den Wechsel zwischen dem Arbeitsbetrieb und dem Kollaborationsbetrieb des Roboters Tr errechnet. Wird die durchschnittliche Sturzgeschwindigkeit mit 1600 mm/s und die die Summe der Reaktionszeit und der Zeit für den Wechsel mit 0,5 s angesetzt, ergibt sich somit ein üblicherweise zu berücksichtigender zweiter Sicherheitsabstand S2 für die Stolperlänge vom 800 mm. Vorzugsweise bemisst sich die durchschnittliche Stolperlänge in der Roboterplatzanordnung in Anlehnung an die normgemäße Auslegung mit 800 mm. Insbesondere entspricht die weitere Länge des weiteren Abschnitts der durchschnittlichen Stolperlänge.
Alternativ bemisst sich die weitere Länge des weiteren Abschnitts nach der durchschnittlichen Stolperlänge und zusätzlich nach der Länge des maximalen Arbeits- und/oder Bewegungsbereichs des Roboters.
Vorteilhaft an der weiteren Länge des weiteren Abschnitts des über die Barriereeinrichtung hinausreichenden Erfassungsbereichs ist, dass dadurch zumindest die durchschnittliche Stolperlänge für eine stolpernde und/oder fallende Person bereitgestellt wird. Bei ausreichend Produktionsfläche kann diese noch um die Länge für den Arbeits- und/oder Bewegungsbereich des Roboters ausgeweitet werden. Dadurch kann ein Verletzungsrisiko der Person deutlich verringert werden.
Alternativ ist es möglich, die für den weiteren Abschnitt vorgesehene Länge auf eine durchschnittliche Armlänge der Person zu reduzieren. Optional ergänzend erstreckt sich der weitere nach der durchschnittlichen Armlänge bemessene Abschnitt noch zusätzlich um die Länge für den Arbeits- und/oder Bewegungsbereich des Roboters.
In einer bevorzugten konstruktiven Umsetzung der Erfindung ist die Barriereeinrichtung, insbesondere bei geschlossener Schleuse, dazu ausgebildet, die fallende und/oder stolpernde Person abzufangen und/oder aufzuhalten. Beispielsweise ist die Barriereeinrichtung als eine Stolper- und/oder Fallsicherung ausgebildet. Insbesondere verhindert die Barriereeinrichtung als Stolper- und/oder Fallsicherung, dass die fallende und/oder stolpernde Person in den zum Roboter gerichteten Bereich hinter der Barriereeinrichtung ungewollt eindringt. Insbesondere wird durch die Barriereeinrichtung als Stolper- und/oder Fallsicherung verhindert, dass die im Erfassungsbereichsabschnitt stolpernde und/oder fallende Person den Roboter stolpernd und/oder fallend kontaktiert und sich dadurch verletzt.
Beispielsweise ist die Barriereeinrichtung biegesteif ausgebildet und/oder weist eine ausreichende Festigkeit auf, um die stolpernde und/oder fallende Person abzufangen und/oder aufzuhalten. Vorzugsweise ist die Barriereeinrichtung aus einem biegesteifen und/oder festen Kunststoffmaterial gebildet. Alternativ oder optional ergänzend ist die Barriereeinrichtung fest im Boden, einer Wand und/oder einer Decke verankert.
Die Barriereeinrichtung bietet in der Ausbildung als Stolper- und/oder Fallsicherung den Vorteil, dass die weitere Länge des weiteren Abschnitts um die Stolperlänge reduziert werden kann. Insbesondere kann die weitere über die Barriereeinrichtung hinausreichende Länge des Erfassungsbereichs, insbesondere der weitere Abschnitt, um maximal bis zu 800 mm gegenüber den herkömmlichen normgemäßen Sicherungssystemen, eingespart werden. Im Speziellen ist es möglich, vollständig auf ein Hinausreichen des Erfassungsabschnitts über die Barriereeinrichtung zu verzichten, sodass kein weiterer Abschnitt hinter der Barriereeinrichtung und in Richtung des Roboters bereitgestellt wird. Beispielsweise schließt sich der Arbeits- und/oder Bewegungsbereich unmittelbar an die Barriereeinrichtung an, wobei der Erfassungsbereich auf den Teil vor der Barriereeinrichtung begrenzt ist. Dadurch können in vorteilhafter Weise Produktionsflächen und daraus entstehende Kosten eingespart werden.
Bevorzugt ist, dass die weitere Länge des weiteren Abschnitts nach der durchschnittlichen Armlänge und optional ergänzend nach der Länge des Arbeits- und/oder Bewegungsbereichs des Roboters bemessen ist, wenn die Barriereeinrichtung eine Höhe aufweist, die von der Person übergriffen werden kann. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Barriereeinrichtung eine Höhe von maximal 1500 mm, vorzugsweise von maximal 1400 mm, insbesondere von maximal 1300 mm aufweist. Durch den Abstand des Roboters um mindestens die durchschnittliche Armlänge kann eine Verletzungsgefahr durch den sich bewegenden Roboter bei einem Übergreifen der Person über die Barriereeinrichtung vermieden werden.
Besonders bevorzugt ist, dass die Barriereeinrichtung eine Höhe aufweist, die an einer Körpergröße der Person gleicht. Vorzugsweise weist die Barriereeinrichtung in diesem Fall eine Höhe von mindestens 1600 mm, insbesondere von mindestens 1700 mm, im Speziellen von mindestens 1800 mm und von vorzugsweise maximal bis zu 2000 mm auf. Somit kann durch die Barriereeinrichtung optional ergänzend ein Zugriffschutz gegen den Zugriff der Person in den hinter der Barriereeinrichtung angeordneten weiteren Abschnitt. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Stolperlänge im weiteren Abschnitt vollständig eingespart ist und sich der Arbeits- und/oder Bewegungsbereich unmittelbar an die Barriereeinrichtung anschließt. Durch den Zugriffschutz kann eine Verletzungsgefahr für die Person durch den arbeitenden und/oder sich bewegenden Roboter reduziert werden.
Beispielsweise ist die Erfassungseinrichtung als eine Trittmatte ausgebildet. Die Trittmatte ist als eine Matte zum Auslegen auf dem Fußboden ausgebildet. Insbesondere definiert die Fläche der Matte den Erfassungsbereich. Besonders bevorzugt ist, dass die Person die Matte betreten muss, um sich dem Roboter und dessen Arbeits- und/oder Bewegungsbereich zu nähern. Die Trittmatte weist bevorzugt eine Vielzahl an Sensoren oder einen flächigen Sensor auf, die bzw. der das Betreten und Bewegen der Person auf der Matte erfassen. Beispielweise ist die Trittmatte als ein Anwesenheits- und/oder Bewegungsmelder ausgebildet.
Alternativ kann die Erfassungseinrichtung als ein stationärer Laserscanner ausgebildet sein. Vorzugsweise überwacht der Laserscanner den Erfassungsbereich und erfasst, oder sich die Person darin befindet und/oder bewegt.
Die Schleuse ist bevorzugt als eine Flügel-, Roll- oder Schiebetür ausgebildet. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn die Barriereeinrichtung dazu ausgebildet ist, die stolpernde und/oder fallende Person abzufangen und/oder aufzuhalten. Alternativ kann die Schleuse als eine Schranke oder als ein Drehkreuz ausgebildet sein.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben der Roboterarbeitsplatzanordnung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und/oder nach der bisherigen Beschreibung. Im Rahmen des Verfahrens steuert die Steuereinrichtung den Wechsel vom Arbeitsbetrieb des Roboters in den Kollaborationsbetrieb des Roboters an, wenn die Erfassungseinrichtung die Person im Erfassungsbereich, insbesondere im Erfassungsbereichsabschnitt, erfasst. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn die Person den Erfassungsbereich, insbesondere den Erfassungsbereichabschnitt, betritt oder auf diesem steht. Die Barriereeinrichtung blockiert das Verlassen und/oder Hinausschreiten der Person aus dem Erfassungsbereichsabschnitt für die Blockierdauer. Die Person betätigt während der Blockierdauer die Schleuse, wobei sich der Roboter im Kollaborationsbetrieb befindet, wenn die Person durch die Schleuse aus dem Erfassungsbereichabschnitt heraustritt. Insbesondere wird die Blockierdauer dafür genutzt, den Roboter vom Arbeitsbetrieb in den Kollaborationsbetrieb zu überführen. Somit kann durch die Vorsehung der Barriereeinrichtung im Erfassungsbereich, insbesondere am Ende des Erfassungsbereichabschnitts, in vorteilhafter Weise eine alternative Sicherungseinrichtung zu herkömmlichen Sicherungseinrichtungen mit Trittmatten bereitgestellt werden.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:
1 eine Blockdarstellung einer Roboterarbeitsplatzanordnung;
2 eine schematische Draufsicht auf eine Roboterplatzanordnung mit einem ersten und zweiten Erfassungsbereichabschnitt und mit einem Roboter;
3 eine Schnittansicht durch die Roboterplatzanordnung aus 2, wobei sich eine Person im ersten Erfassungsbereichabschnitt befindet und der Roboter einen Arbeitsbetrieb einnimmt;
4 die Roboterplatzanordnung aus 3, wobei sich die Person im zweiten Erfassungsbereichabschnitt befindet und der Roboter den Kollaborationsbetrieb einnimmt;
5 eine alternative Schnittansicht durch die Roboterplatzanordnung;
6 eine Schnittansicht einer abgewandelten Roboterplatzanordnung-
Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Blockdarstellung einer Roboterplatzanordnung 1 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 weist eine Erfassungseinrichtung 2, eine Steuereinrichtung 3 und einen Roboter 4 auf. Der Roboter 4 kann in einem Arbeitsbetrieb A (3) oder in einem Kollaborationsbetrieb K (4) betrieben werden. Im Arbeitsbetrieb A weist der Roboter 4 eine höhere Bewegungsgeschwindigkeit als im Kollaborationsbetrieb K auf.
Die Erfassungseinrichtung 2 ist dazu ausgebildet, eine Person 5 (3–4) in einem Erfassungsbereich 6 (2–4) zu erfassen. Bei Erfassung der Person 5 im Erfassungsbereich 6 übermittelt die Erfassungseinrichtung 2 ein Signal 7 an die Steuereinrichtung 3. Die Steuereinrichtung 3 kann als eine separate Vorrichtung ausgebildet sein oder im Roboter 4 integriert sein. Die Steuereinrichtung 3 umfasst eine Auswerteeinrichtung 11, die das Signal 7 auswertet und eine Anwesenheit der Person 5 im Erfassungsbereich 6 erkennt. Bei und/oder nach dem Erkennen der Anwesenheit steuert die Steuereinrichtung 3 den Roboter 4 dazu an, vom Arbeitsbetrieb A in den Kollaborationsbetrieb K zu wechseln.
In 2 ist die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 in einer Draufsicht von oben schematisch dargestellt. Die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 weist den Roboter 4, die Erfassungseinrichtung 2 und den Erfassungsbereich 6 auf. Die Erfassungseinrichtung 2 ist als eine Trittmatte ausgebildet. Somit ist der Erfassungsbereich 6 durch eine Flächenerstreckung der Trittmatte definiert.
Der Erfassungsbereich 6 weist einen Erfassungsbereichabschnitt 6a auf. Der Erfassungsbereichabschnitt 6a begrenzt den Erfassungsbereich 6 in einer vom Roboter 4 abgewandten Richtung. Insbesondere weisen der Erfassungsbereich 6 und der Erfassungsbereichabschnitt 6a übereinstimmende Anfänge 11; 12 auf.
Die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 umfasst eine Barriereeinrichtung 8, die den Erfassungsbereichabschnitt 6a zum Roboter 4 hin begrenzt. Die Barriereeinrichtung 8 ist im Erfassungsbereich 6 zwischen dem Erfassungsbereichabschnitt 6a und dem Roboter 4 angeordnet.
Der Erfassungsbereich 6 erstreckt sich von ihrem Anfang 11 aus über den Erfassungsbereichabschnitt 6a in einen weiteren Abschnitt 6b, der zwischen der Barriereeinrichtung 8 und dem Roboter 4 angeordnet ist. Insbesondere ist der erste Erfassungsbereichabschnitt 6a des Erfassungsbereichs 6 vom Roboter 4 abgewandt vor der Barriereeinrichtung 8 angeordnet, der weitere Abschnitt 6b des Erfassungsbereichs 6 ist dem Roboter 4 zugewandt hinter der Barriereeinrichtung 8 angeordnet.
Die Barriereeinrichtung 8 weist eine betätigbare Schleuse 9 auf und ist als eine ausschließlich mechanische Barriereeinrichtung 8 ausgebildet. Beispielsweise ist die Schleuse 9 als Flügel-, Roll-, Falt- oder Schiebetür, als Schranke oder Drehkreuz manuell zu betätigen bzw. zu öffnen. Bei Betätigung der Schleuse 9 kann die Person 5 durch diese hindurch treten und gelangt in den weiteren Bereich 6b.
Der Erfassungsbereichabschnitt 6a weist eine von der Barriereeinrichtung zum Roboter 4 gerichtete Länge L1 von maximal bis zu 700 mm, vorzugsweise maximal 600 mm, insbesondere von maximal 500 mm auf. Insbesondere ist der Erfassungsbereichabschnitt 6a ausreichend lang ausgebildet, dass die Person 5 diesen mit zumindest einem Fuß betreten und die Schleuse 9 betätigen kann.
Eine volle Schrittlänge zum Überschreiten des ersten Erfassungsbereichabschnitts 6a, wie sie bei den herkömmlichen normgemäßen Sicherungseinrichtungen mit Trittmatten vorgesehen sind, muss nicht berücksichtigt werden, da die Person durch die Barriereeinrichtung 8 gezwungen wird, einen verkürzten Schritt durchzuführen bzw. sich zum Öffnen der Barriereeinrichtung 8 auf eine SOLL-Position auf dem Erfassungsbereichabschnitt 6a zu stellen. Insbesondere kann auf den vorzusehenden ersten Sicherheitsabstand gemäß der Berechnungsgrundlage S1 = 1200 mm – 0,4·H, teilweise verzichtet werden. Durch die Möglichkeit der Verkürzung des ersten Sicherheitsabstands können Kosten für Produktionsfläche eingespart werden. Insbesondere kann die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 in ein enges Fertigungsumfeld integriert werden.
Der weitere Abschnitt 6b weist insgesamt eine Länge L2 auf die sich von der Barriereeinrichtung 8 bis zum Roboter 4, insbesondere bis zu einem Roboterfuß, erstreckt. Die Länge L2 des weiteren Abschnitts 6b unterteilt sich in eine Stolperlänge L3 und in eine Länge L4 für den Arbeits- und/oder Bewegungsbereich 10 des Roboters 4.
Die Stolperlänge L3 ist auch bei den üblichen normgemäßen Sicherungssystemen vorgesehen und errechnet sich durch die Multiplikation der durchschnittlichen Sturzgeschwindigkeit mit der Summe aus der Reaktionszeit der Erfassungseinrichtung und der Zeit für den Wechsel zwischen dem Arbeitsbetrieb und dem Kollaborationsbetrieb des Roboters. Wird die durchschnittliche Sturzgeschwindigkeit mit 1600 mm/s und die die Summe der Reaktionszeit und der Zeit für den Wechsel mit 0,5 s angesetzt, ergibt sich eine Stolperlänge L3 von 800 mm. Somit wird durch die Länge L3 des weiteren Abschnitts 6b gewährleistet, dass eine Verletzung oder Gefährdung der fallenden und/oder stolpernden Person 5 durch den Roboter 4 vermieden werden kann.
Der Roboter 4 weist einen nominellen und/oder realen Arbeits- und/oder Bewegungsbereich 10 auf, in dem er seine Bewegungen im Arbeits- oder Kollaborationsbetrieb A; K ausführt. Der nominelle und/oder reale Arbeits- und/oder Bewegungsbereich 10 weist die Länge L4 auf. Gemäß 2 reicht der Arbeits- und/oder Bewegungsbereich 10 in den weiteren Abschnitt 6b des Erfassungsbereichs 6 hinein oder überlappt mit diesem.
3 zeigt die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 aus 2 in einer Schnittansicht. Der Roboter 4 befindet sich im Arbeitsbetrieb A.
Die Person 5 hat den Erfassungsbereichabschnitt 6a betreten und stoppt vor der Barriereeinrichtung 8 für eine Unterbrechungsdauer dt. Bei und/oder nach dem Betreten des Erfassungsbereichabschnitts 6a erfasst dies die Erfassungseinrichtung 2 und übermittelt das Signal 7 an die Steuereinrichtung 3. Die Steuereinrichtung 3 steuert den Roboter 4 dazu an, vom Arbeitsbetrieb A in den Kollaborationsbetrieb K zu wechseln. Insbesondere wird der Wechsel vom Arbeitsbetrieb A in den Kollaborationsbetrieb K durch das Betreten des Erfassungsbereichabschnitts 6a ausgelöst.
Um in den weiteren Abschnitt 6b zu gelangen, betätigt die Person 5 die Schleuse 9 während der Blockierdauer dt. Die Betätigung der Schleuse 9 steht in keinerlei funktionaler Verbindung zum Roboter 4 und dessen Betriebsart (Arbeitsbetrieb A oder Kooperationsbetrieb K) bzw. Bewegungsgeschwindigkeit. Insbesondere verhält sich die Barriereeinrichtung 8 rein passiv gegenüber der Betriebsart bzw. Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters 4. Hauptsächliche Aufgabe und/oder Funktion der Barriereeinrichtung 8 ist es, ein Herausschreiten bzw. Verlassen des Erfassungsbereichabschnitts 6a durch die Person 5 um die Blockierdauer dt zu blockieren. Während der Blockierdauer dt stoppt die Person 5 vor der Barriereeinrichtung 8 und betätigt die Schleuse 9, um durch diese hindurchtreten zu können und in den weiteren Abschnitt 6b zu gelangen.
Nach dem Erfassen der Person 5 im Erfassungsbereichabschnitt 6a und während der Blockierdauer dt wechselt der Roboter 4 vom Arbeitsbetrieb A zum Kollaborationsbetrieb K. Somit wird durch die Barriereeinrichtung 8 eine alternative Sicherungseinrichtung gegenüber herkömmlichen normgemäßen Sicherungseinrichtungen mit Trittmatten bereitgestellt.
In 4 ist die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 wie in 3 in der Schnittansicht gezeigt. Im Gegensatz zur 3 ist die Person 5 während der Blockierdauer dt bereits durch die Schleuse 9 hindurch in den weiteren Abschnitt 6b getreten. Die Person 5 hält sich nun im weiteren Abschnitt 6b auf und/oder bewegt sich darin.
Der Roboter 4 befindet sich im Kollaborationsbetrieb K, da die Blockierdauer dt dafür genutzt wurde, die Betriebsart des Roboters 4 zu ändern bzw. dessen Bewegungsgeschwindigkeit zu verringern. Somit kann sichergestellt werden, dass eine Gefährdung und/oder Verletzung der Person 5 im weiteren Abschnitt 6b durch eine zu hohe Bewegungsgeschwindigkeit des Roboters 4 vermieden wird.
In 5 ist eine Schnittansicht einer alternativen Roboterarbeitsplatzanordnung 1 dargestellt.
Die Barriereeinrichtung 8 ist zwischen dem Erfassungsbereichabschnitt 6a und dem Roboter, insbesondere zwischen dem Erfassungsbereichabschnitt 6a und dem weiteren Abschnitt 6b angeordnet. Der Erfassungsbereichabschnitt 6a weist die Länge L1 auf, wie sie in 2 beschrieben ist.
Die Barriereeinrichtung 8 ist aus einem biegesteifen und festen Kunststoffmaterial gebildet. Sie ist im Boden oder in einem anderen Verankerungsbereich verankert, sodass sie einen stabilen Stand aufweist. In dieser konstruktiven Umsetzung ist die Barriereeinrichtung 8 als eine Stolper- und/oder Fallsicherung ausgebildet. Beispielsweise ist die Barriereeinrichtung 8 in der Ausbildung als Stolper- und/oder Fallsicherung als eine Flügel-, Roll-, Falt- oder Schiebetür ausgebildet.
Die Barriereeinrichtung 8 ist in der Ausbildung als Stolper- und/oder Fallsicherung dazu ausgebildet, die stolpernde und/oder fallende Person 5, insbesondere im Erfassungsbereichabschnitt 6a, abzufangen und/oder aufzuhalten. Somit kann die Person 5, die vor der Barriereeinrichtung 8 im Erfassungsbereichabschnitt 6a stolpert und/oder fällt, nicht ungewollt in den weiteren Abschnitt 6b eindringen und/oder einfallen.
Aufgrund der Barriereeinrichtung 8 in der Ausbildung als Stolper- und/oder Fallsicherung kann bei der Bemessung der Länge L2 des weiteren Abschnitts 6b auf einen zweiten Sicherheitsabstand für die stolpernde und/oder fallende Person 5 verzichtet werden. Setzt man die normgemäße Berechnungsgrundlage 1600 mm/s·0,5 s für die Stolperlänge L3 an, ergibt sich somit eine eingesparte Stolperlänge L3 im weiteren Abschnitt 6b von 800 mm gegenüber den herkömmlichen normgemäßen Sicherungssystemen mit Trittmatten.
Die Barriereeinrichtung 8 gleicht einer durchschnittliche Körpergröße der Person 5, wodurch die Barriereeinrichtung 8 neben der Stolper- und/oder Fallsicherung auch als ein Zugriffschutz gegen einen Zugriff der Person 5 in den unmittelbar an die Barriereeinrichtung 8 angrenzenden Arbeits- und/oder Bewegungsbereich 10 des Roboters 4 ausgebildet ist, wenn sich die Person 5 vor der Barriereeinrichtung 8 befindet.
Der weitere Abschnitt 6b ist insgesamt um 800 mm verkürzt ausgebildet, insbesondere weist der weitere Abschnitt 6b die Länge L4 für den Arbeits- und/oder Bewegungsbereich 10 des Roboters auf. Durch die verkürzte Ausbildung des weiteren Abschnitts 6b kann die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 in einem engen Fertigungsumfeld betrieben werden. Zudem können Kosten für Produktionsfläche eingespart werden.
Die Erfassungseinrichtung 2 erfasst im weiteren Abschnitt 6b, ob sich die Person 5 noch im Arbeits- und/oder Bewegungsbereich 10 des Roboters 4 aufhält. Solange dies der Fall ist, wird der Roboter 4 durch die Steuereinrichtung 3 im Kollaborationsbetrieb gehalten.
6 zeigt eine Schnittansicht einer Alternative zur Roboterarbeitsplatzanordnung aus 5.
Die Barriereeinrichtung 8 ist als die Stolper- und/oder Fallsicherung ausgebildet und verhindert ein ungewolltes Einfallen in Richtung des Roboters 4. Der Erfassungsbereich 8 umfasst ausschließlich den Erfassungsbereichabschnitt 6a, insbesondere stimmen der Erfassungsbereich 6 und der Erfassungsbereichabschnitt 6a vollständig überein.
Der Erfassungsbereichabschnitt 6a weist die Länge L1 auf, wie sie in den 2 und 5 beschrieben ist. Der weitere Bereich 6b entfällt, wobei hinter der Barriereeinrichtung 8 keine Erfassungseinrichtung 2, insbesondere kein weiterer Abschnitt 6b der Trittmatte angeordnet ist.
Die Barriereeinrichtung 8 gleicht der durchschnittlichen Körpergröße der Person 5, wodurch die Barriereeinrichtung 8 als ein Zugriffschutz gegen einen Zugriff der Person in den Arbeits- und/oder Bewegungsbereich 10 des Roboters 4 ausgebildet ist, wenn die Person 5 vor der Barriereeinrichtung 8 steht.
Die Erfassungseinrichtung 2 erfasst die Person 5 bereits bei Betreten des ersten Erfassungsbereichabschnitts 6a. Während der für die Betätigung der Schleuse 9 aufzuwendenden Blockierdauer dt wechselt der Roboter 4 vom Arbeitsbetrieb A in den Kollaborationsbetrieb B. Dadurch kann eine Gefährdung und/oder Verletzung der Person 5 vermieden werden, wenn sie durch die betätigten Schleuse 9 hindurch in Richtung des Roboters 4 tritt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102010063214 A1 [0004]

Claims

Roboterarbeitsplatzanordnung (1), mit einem Roboter (4), der in einem Arbeitsbetrieb (A) und in einem Kollaborationsbetrieb (K) betreibbar ist, mit einer Erfassungseinrichtung (2) zur Erfassung einer Person (5) in einem Erfassungsbereich (6), wobei der Erfassungsbereich (6) einen Erfassungsbereichabschnitt (6a) umfasst, mit einer Steuereinrichtung (3) zur Ansteuerung des Roboters (4), wobei die Steuereinrichtung (3) den Roboter (4) bei Erfassung der Person (5) im Erfassungsbereich (6) dazu ansteuert, vom Arbeitsbetrieb (A) in den Kollaborationsbetrieb (K) zu wechseln, mit einer Barriereeinrichtung (8), die zwischen dem Erfassungsbereichabschnitt (6a) und dem Roboter (4) angeordnet ist und die dazu ausgebildet ist, ein Heraustreten der Person aus dem Erfassungsbereichabschnitt (6a) in Richtung des Roboters (4) für eine Blockierdauer (dt) zu blockieren.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereeinrichtung (8) eine betätigbare Schleuse (9) aufweist, die nach Betätigung ein Durchschreiten der Person (5) durch die Barriereeinrichtung (8) und das Heraustreten aus dem Erfassungsbereichabschnitt (6a) ermöglicht.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereeinrichtung (8) als eine ausschließlich mechanische und/oder passive Barriereeinrichtung (8) ausgebildet ist.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereichabschnitt (6a) den Erfassungsbereich (6) in einer vom Roboter (4) abgewandten Richtung begrenzt.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (3) einen Wechsel vom Arbeitsbetrieb (A) des Roboters (4) in den Kollaborationsbetrieb (K) des Roboters (4) auslöst, wenn die Person (5) den Erfassungsbereichabschnitt (6a) betritt.
Roboterarbeitsplatzanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereichabschnitt (6a) eine zum Roboter (4) gerichtete Länge (L1) von maximal bis zu 700 mm, vorzugsweise maximal 600 mm, insbesondere von maximal 500 mm aufweist.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Erfassungsbereich (6) über die Barriereeinrichtung (8) hinaus in Richtung des Roboters (4) erstreckt.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Erfassungsbereich (6) in einem weiteren Abschnitt (6b) über die Barriereeinrichtung (8) hinaus in Richtung des Roboters (4) erstreckt, wobei der weitere Abschnitt (6b) eine weitere Länge (L2) aufweist, die zumindest eine Stolperlänge (L3) einer stolpernden und/oder fallenden Person (4) umfasst.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereich (6) mit dem Erfassungsbereichabschnitt (6a) übereinstimmt und/oder diesem entspricht.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereeinrichtung (8) als eine Stolper- und/oder Fallsicherung dazu ausgebildet ist, eine stolpernde und/oder fallende Person (5) abzufangen und/oder aufzuhalten.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (6) als eine Trittmatte ausgebildet ist.
Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schleuse (9) als eine Flügel-, Falt-, Roll- oder Schiebetür oder als eine Schranke oder als ein Drehkreuz ausgebildet ist.
Verfahren zum Betreiben einer Roboterarbeitsplatzanordnung (1), insbesondere der Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuereinrichtung (3) einen Wechsel von einem Arbeitsbetrieb (A) eines Roboters (4) in einen Kollaborationsbetrieb (K) des Roboters (4) ansteuert, wenn eine Erfassungseinrichtung (6) eine Person (5) in einem Erfassungsbereichabschnitt (6a) erfasst, wobei eine Barriereeinrichtung (8) ein Verlassen des Erfassungsbereichabschnitts (6a) für eine Unterbrechungsdauer (dt) blockiert, wobei die Person (5) während der Blockierdauer (dt) eine Schleuse (9) betätigt und wobei sich der Roboter (4) im Kollaborationsbetrieb (K) befindet, wenn die Person (5) durch die Schleuse (9) aus dem Erfassungsbereichabschnitt (6a) heraustritt.