DE102013203547A1 - Robotic workstation arrangement has control device that controls robot to move from operating mode in collaboration service, based upon detection of person in sensing range section of detection area - Google Patents

Robotic workstation arrangement has control device that controls robot to move from operating mode in collaboration service, based upon detection of person in sensing range section of detection area Download PDF

Info

Publication number
DE102013203547A1
DE102013203547A1 DE201310203547 DE102013203547A DE102013203547A1 DE 102013203547 A1 DE102013203547 A1 DE 102013203547A1 DE 201310203547 DE201310203547 DE 201310203547 DE 102013203547 A DE102013203547 A DE 102013203547A DE 102013203547 A1 DE102013203547 A1 DE 102013203547A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
robot
person
detection area
detection
barrier device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE201310203547
Other languages
German (de)
Other versions
DE102013203547B4 (en
Inventor
Peter Schlaich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102013203547.0A priority Critical patent/DE102013203547B4/en
Publication of DE102013203547A1 publication Critical patent/DE102013203547A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102013203547B4 publication Critical patent/DE102013203547B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1674—Programme controls characterised by safety, monitoring, diagnostic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/06—Safety devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16P—SAFETY DEVICES IN GENERAL; SAFETY DEVICES FOR PRESSES
    • F16P3/00—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body
    • F16P3/12—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine
    • F16P3/14—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact
    • F16P3/144—Safety devices acting in conjunction with the control or operation of a machine; Control arrangements requiring the simultaneous use of two or more parts of the body with means, e.g. feelers, which in case of the presence of a body part of a person in or near the danger zone influence the control or operation of the machine the means being photocells or other devices sensitive without mechanical contact using light grids
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/40—Robotics, robotics mapping to robotics vision
    • G05B2219/40203—Detect position of operator, create non material barrier to protect operator

Abstract

The robotic workstation arrangement (1) has robot (4) that is operable in operating mode (A). A detection unit (2) detects person (5) in sensing range section (6a) of detection area (6). A control device controls the robot to move from operating mode in collaboration service, based upon detection of person in detection area. A barrier (8) arranged between detection area and robot is designed to block emergence of person from sensing range section towards direction of robot during busy hours. An independent claim is included for a method for operating the robotic workstation arrangement.

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.The invention relates to a robot workstation arrangement and a method for operating the robot workstation arrangement. The robot workstation assembly includes a robot that is operable in a working mode and in a collaborative mode, and a detection device configured to detect a person in a detection range, wherein the detection range includes a detection range portion. The robot workstation arrangement has a control device, which is designed to control the robot, wherein the control device controls the robot upon detection of the person in the detection area to change from the working mode to the collaboration mode.

Stand der TechnikState of the art

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.In industrial robotic workplaces safety devices are prescribed which prevent a collision of a person, for example a worker, with the robot in operation. Separating guards are typically used to protect the robotic work area from access by a person. Access is detected via a safety circuit, for example a safety door switch, and the robot is shut down. Re-commissioning of the robot must be manually initiated by the operator after leaving the safety area.

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.Collaborative robots are increasingly being used, in which robots and workers perform common tasks and work in an overlapping workspace. For this, fundamentally different safety considerations are required, as in the so-called collaboration mode the contact between the worker and the robot is permitted. When approaching, the robot is only temporarily stopped and continues to run independently when leaving the collision area. The safety devices required for the collaboration operation are implemented, for example, by a touch-sensitive sensor skin on the robot, which ensures that the robot is stopped when the person touches it. Also known are safety devices, for example in the form of a capacitive sensor skin, which reduce the working speed of the robot or stop it without the person touching the robot.

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. For example, the document discloses DE 10 2010 063 214 A1 , which is probably the closest prior art, a safety device for an industrial robot. The safety device for the industrial robot comprises a first and a second sensor device, wherein the first sensor device monitors a first detection area and the second sensor device monitors a second detection area. The second detection area has a greater distance from the industrial robot than the first detection area. If a person in the second detection area is detected by the second sensor device, a travel speed of the industrial robot is reduced compared to a normal operation. Upon detection of the person in the first detection area by the first sensor device, the travel speed of the industrial robot is further reduced, in particular to a standstill.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

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. It is a robot workstation arrangement with a robot with the features of claim 1 and a method with the robot place arrangement with the features of claim 13 proposed. Preferred or advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description and the accompanying drawings.

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.According to the invention, a robot station arrangement is proposed which comprises one or more robots. The robot preferably comprises a plurality of robot axes, e.g. more than three robot axes. Particularly preferably, the robot is designed as an articulated robot, in particular as a 5- or 6-axis articulated robot. The robot moves in a working and / or moving area.

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. In particular, the robot moves in a nominal range of work and / or movement, which in particular corresponds to a defined nominal value. The nominal working and / or movement area preferably corresponds to a programmed work area and / or a work area predetermined by the program.

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.In particular, the robot moves in a real working and / or moving area, which specifically corresponds to an actual working and / or moving area. Preferably, the real working and / or movement area defines the area that the robot can physically reach, in particular independently of program-technical specifications.

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.The robot is operable in a working mode and in a collaboration mode. Preferably, a person and the robot work collaboratively in the working and / or moving area of the robot. In particular, the person is in the collaboration in the work and / or movement area or in the immediate vicinity of this. Optionally, the person moves in an area that overlaps or adjoins the work and movement area. For example, the person feeds and / or populates the robot in the collaboration mode and / or performs transport activities toward or away from the robot.

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. In working mode, the robot preferably works and moves exclusively and / or alone in the working and / or movement area. In particular, the person is not in the vicinity of or adjacent to the working and / or moving area of the robot.

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.Preferably, the robot moves in the working mode with a higher maximum and / or average movement speed than in the collaboration mode. In particular, the robot is significantly slowed down in its movement speed in a change from working operation in the collaboration mode. This has the advantage that a risk and / or injury to the person in the collaboration mode can be reduced by a collision with the robot.

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.The robot workstation arrangement comprises a detection device which is designed to detect the person in a detection area. The detection area comprises a detection area section. Preferably, the detection area is arranged in the immediate vicinity, in particular adjacent to the working and / or movement area of the robot. Optionally, the detection area overlaps or adjoins the working and / or movement area of the robot.

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.The robot workstation arrangement has a control device, which is designed to control the robot and is signal-technically coupled to the detection device. If the detection device detects the person in the detection area, the control device controls the robot to switch from the working mode to the collaboration mode. In particular, entry or stay of the person in the detection area triggers the change from work operation to the collaboration mode of the robot. Thus, a risk potential of the moving robot against the person can be reduced.

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.According to the invention, the robot workstation arrangement has a barrier device. The barrier device is arranged between the detection area section and the robot. Preferably, the detection area portion facing away from the robot is arranged in front of the barrier device.

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.The barrier device is designed to block a person stepping out of the detection area section in the direction of the robot for a blocking period. The barrier device preferably prevents the person from leaving the detection area section without stopping or stopping, in particular without interruption, in the direction of the robot. In particular, the barrier device is designed to interrupt the outgoing and / or leaving the detection area section for an interruption period. Specifically, the person stops leaving the detection period for the blocking period when stopping in front of the barrier device. Preferably, the barrier device is designed as a forced device which blocks the exit of the detection area, in particular in the direction of the robot, for the blocking period.

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. In hitherto conventional security systems, which are designed to protect the person in the environment of robot workstation arrangements, a first and a second safety distance is defined according to standards, which the person must comply with, so that the robot can work in the working mode. The first safety distance is usually monitored as a monitoring area by a sensor device. If the person enters the surveillance area and no longer holds the safety distance to the robot, this is detected by the sensor device. Preferably, this triggers a change from the working mode to the collaborative mode of the robot.

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. The first safety distance (S1) is dimensioned in known standard safety systems so that the person must pass completely through the monitoring area in order to provide sufficient space for a step length of the person. A general design basis for the length to pass through the first safety distance is defined by the formula S1 = 1200 mm - 0.4 · H according to the standard. Here, 1200 mm stands for an average step length of the person and H for a step height, which the person must overcome when passing through the first safety distance. This is the case, for example, when the sensor device and the monitoring area are realized by a step mat with the height H. The person overcomes the height H and sets the stride length back to get to the working and / or range of motion of the robot. For example, the average step length is at least 850 mm, in particular at least 900 mm, in particular at least 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.The second safety distance (S2) given by the standard for conventional safety systems is calculated according to the formula S2 = 1600 mm / s · (Ts + Tr). In this calculation the second safety margin takes into account the risk to a falling and / or stumbling person. According to the formula, a falling speed of the stumbling and / or falling person is set at 1600 mm / s. Ts represents a response time of the detection device within which detects the presence and / or movement of the person in the detection area. Tr indicates a reaction time of the robot within which it changes from the working mode to the collaboration mode. For example, the sum of the response time of the detection means Ts and the robot Tr is set at 0.5 s.

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).The total safety margin (Sges) results according to the standard of the sum of the first and second safety distance, in particular according to the calculation basis 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. The invention has the advantage that the first safety distance for the previously customary step length can be shortened, since the execution of a long step is no longer possible due to the barrier device arranged between the detection area section and the robot. As soon as the person enters the detection area, in particular the detection area section, it is prevented by the barrier-duration barrier device from leaving the detection area section. In particular, the person can not completely pass the detection area with a long step and reach the robot without first stopping at the barrier device. As a result, advantageously, a length of the detection area can be reduced, since this no longer has to be dimensioned for complete passage through a long step.

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. Preferably, the detection device detects the person in the detection area, in particular in the detection area section, when it stops in front of the barrier device. The control device then preferably controls the change from the operating mode of the robot to the collaboration mode.

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.A risk to the person by the working and / or moving robot can be reduced in an advantageous manner. In particular, the robot can be operated in a tight production environment. In addition, costs for a reduced production area can be saved.

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.A further advantage is that the barrier device between the detection area section and the robot can provide an alternative safety device to conventional safety devices with tread mats.

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.In a preferred embodiment of the invention, the barrier device has an actuatable lock. When activated, the lock preferably allows the person to pass through the barrier device and exit from the detection area. In particular, after entering the detection area, in particular the detection area section, the person stops in front of the blocking time barrier device in order to be able to operate the lock and to be able to pass through it. For example, the barrier device is or is opened during and / or after actuation of the lock, so that the person can pass through the barrier device and leave the detection area section. In particular, it is not possible for the person to pass through the barrier device and to leave the detection area section in the direction of the robot when the lock is unactuated and the barrier device is closed.

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. A preferred structural implementation of the invention provides that the barrier device is designed as an exclusively mechanical barrier device. Preferably, the lock is actuated by pushing, pushing, pulling, turning, pivoting or rolling. In particular, the barrier device is not technically connected to the control direction or independent of this.

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.It is particularly preferred that the barrier device is designed as a passive barrier device. The barrier device preferably behaves passively in relation to an operating mode (operating mode or collaboration mode) of the robot. In particular, the barrier device, in particular the operation of the barrier, has no functional connection with the robot or with the control device.

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.The main task and / or function of the barrier device is in particular to block the emergence and / or leaving of the detection area section in the direction of the robot for the blocking period. Preferably, during the blocking period, the person stops in front of the barrier device and operates the lock to pass through the barrier device and exit the detection area section.

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.It is particularly preferred that the detection area section delimits the detection area in a direction away from the robot. Preferably, the beginnings of the detection area and of the detection area section facing away from the robot and arranged in front of the barrier device are at least partially adjacent to one another and / or coincide. For example, the two beginnings run parallel or substantially parallel to one on a substrate upstanding width of the barrier device, in particular when it is flat, eg as a door formed.

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. In a preferred implementation of the invention, the control device controls the change from the operating mode of the robot into the collaboration mode of the robot when the person enters the detection area section. In particular, upon entering the person of the first coverage area section, the change from work operation to the collaboration mode of the robot is triggered.

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.For example, the first detection area section has a robot-directed length of not more than 700 millimeters, preferably not more than 600 millimeters, in particular not more than 500 millimeters in length. In particular, the length of the detection area section extends from the beginning of the detection area section to the barrier device. This length is in particular the length that the person needs to enter the detection area, in particular the detection area section, at least with one foot in order then to stop in front of the barrier device and to operate the lock. For example, the length of an average arm length or forearm length of the person equals or equals to operate the sluice by pushing, pulling, pushing, lifting, etc., and opening the barrier device. Thus, the length of the detection area, in particular the detection area portion, compared to the first safety distance in the previously described conventional and standard safety systems can be significantly reduced. In particular, the predetermined in the usual standard safety system first safety distance of S1 = 1200 mm - 0.4 · H can be reduced to a maximum of up to 700 mm, preferably to a maximum of 600 mm, in particular to a maximum of up to 500 mm in length. In particular, the detection range, in particular the detection range portion, compared to the first safety distance S1 in the described conventional backup systems can be shortened by a maximum of 700 mm. This has the advantage that the production area in the environment of the robot can be reduced and costs can be saved.

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. In a preferred alternative implementation of the invention, the detection area coincides with the detection area section and / or corresponds to it. In particular, the detection area section and the detection area have a matching longitudinal extension or they are even in area completely congruent. Preferably, the detection area and the detection area section form two congruent rectangles in front of the barrier device. Optionally, at the same time, the detection area and the detection area section are simultaneously delimited towards the robot by the barrier device, wherein the barrier device defines both an end of the detection area and an end of the detection area section. In particular, both ends are at least partially congruent to each other.

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.A preferred embodiment of the invention provides that the detection area extends beyond the barrier device in the direction of the robot. In particular, the detection area extends beyond the detection area section and the barrier device in the direction of the robot. For example, the detection area extends continuously beyond the barrier device in the direction of the robot, the barrier device optically dividing the detection area. Alternatively, the detection area is designed in several parts, wherein the barrier device physically divides the detection area.

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. It is preferred that the detection area extends in a further section with a further length beyond the barrier device in the direction of the robot. For example, the further length of the further section is measured at least according to an average trip length of the 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.In the robot work station layout safety systems described above, the second safety distance S2 to the stumble length robot is calculated by multiplying the average camber speed by the sum of a response time of the sensor device Ts and the time of transition between the operation mode and the collaborative operation of the robot Tr. If the average lintel speed of 1600 mm / s and the sum of the reaction time and the time for the change of 0.5 s are taken into account, this results in a usually considered second safety distance S2 for the tripping length of 800 mm. Preferably, the average trip length in the robot position arrangement is based on the standard design with 800 mm. In particular, the further length of the further section corresponds to the average trip length.

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. Alternatively, the further length of the further section is measured according to the average trip length and additionally according to the length of the maximum working and / or movement range of the robot.

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.It is advantageous on the further length of the further section of the detection range extending beyond the barrier device that at least the average trip length is thereby provided for a stumbling and / or falling person becomes. With sufficient production area, this can be extended by the length of the working and / or movement area of the robot. This can significantly reduce a risk of injury to the person.

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. Alternatively, it is possible to reduce the length provided for the further section to an average arm length of the person. As an additional option, the further section, which is dimensioned according to the average arm length, additionally extends by the length for the working and / or moving area of the robot.

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.In a preferred constructive implementation of the invention, the barrier device, in particular when the lock is closed, is designed to intercept and / or arrest the falling and / or stumbling person. For example, the barrier device is designed as a trip and / or fall arrester. In particular, the barrier device as a tripping and / or fall-prevention device prevents the falling and / or stumbling person from unintentionally penetrating into the area directed towards the robot behind the barrier device. In particular, it is prevented by the barrier device as tripping and / or fall-prevention that the person stumbling and / or falling in the detection area section will contact the robot stumbling and / or falling and thereby be injured.

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. For example, the barrier device is rigid and / or has sufficient strength to intercept and / or arrest the stumbling and / or falling person. Preferably, the barrier device is formed from a rigid and / or solid plastic material. Alternatively or optionally in addition, the barrier device is firmly anchored in the floor, a wall and / or a ceiling.

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.The barrier device in training as a trip and / or fall protection has the advantage that the further length of the further section can be reduced by the trip length. In particular, the further length of the detection area extending beyond the barrier device, in particular the further section, can be saved by a maximum of up to 800 mm compared with the conventional safety systems according to the standard. In particular, it is possible to completely dispense with reaching the detection section beyond the barrier device so that no further section is provided behind the barrier device and in the direction of the robot. For example, the working and / or movement area adjoins directly to the barrier device, wherein the detection area is limited to the part in front of the barrier device. As a result, production areas and resulting costs can be saved in an advantageous manner.

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.It is preferred that the further length of the further section is dimensioned according to the average arm length and optionally in addition to the length of the working and / or movement range of the robot, if the barrier device has a height that can be overlapped by the person. This is the case in particular if the barrier device has a height of a maximum of 1500 mm, preferably of a maximum of 1400 mm, in particular of a maximum of 1300 mm. By the distance of the robot by at least the average arm length, a risk of injury by the moving robot can be avoided in a person reaching over the barrier device.

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.It is particularly preferred that the barrier means have a height that is similar to a body size of the person. In this case, the barrier device preferably has a height of at least 1600 mm, in particular of at least 1700 mm, in particular of at least 1800 mm and of preferably a maximum of up to 2000 mm. Thus, the barrier device can optionally additionally provide access protection against the person's access to the further section arranged behind the barrier device. This is particularly advantageous if the trip length is completely saved in the further section and the working and / or movement area is directly connected to the barrier device. The access protection can reduce the risk of injury to the person by the working and / or moving robot.

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.For example, the detection device is designed as a step mat. The step mat is formed as a mat for laying on the floor. In particular, the surface of the mat defines the detection area. It is particularly preferred that the person must enter the mat in order to approach the robot and its working and / or movement area. The tread mat preferably has a plurality of sensors or a planar sensor, which detect the entering and moving of the person on the mat. For example, the treadmill is designed as a presence and / or motion detector.

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.Alternatively, the detection device can be designed as a stationary laser scanner. Preferably, the laser scanner monitors the detection area and detects, or the person is in and / or moved.

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.The lock is preferably designed as a wing, roller or sliding door. This is particularly advantageous if the barrier device designed to intercept and / or detain the person stumbling and / or falling. Alternatively, the lock may be formed as a barrier or as a turnstile.

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.Another object of the invention relates to a method for operating the robot workstation arrangement, in particular according to one of claims 1 to 12 and / or according to the previous description. In the context of the method, the control device controls the change from the operating mode of the robot into the collaboration mode of the robot when the detection device detects the person in the detection area, in particular in the detection area section. This is the case in particular when the person enters or stands on the detection area, in particular the detection area section. The barrier device blocks the person leaving and / or leaving the detection area section for the blocking period. The person actuates the lock during the blocking period, the robot being in the collaboration mode when the person emerges from the detection area section through the lock. In particular, the blocking period is used to transfer the robot from the working mode to the collaboration mode. Thus, the provision of the barrier device in the detection area, in particular at the end of the detection area section, advantageously provides an alternative securing device to conventional safety devices with tread mats.

Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments of the invention. Showing:

1 eine Blockdarstellung einer Roboterarbeitsplatzanordnung; 1 a block diagram of a robot workstation arrangement;

2 eine schematische Draufsicht auf eine Roboterplatzanordnung mit einem ersten und zweiten Erfassungsbereichabschnitt und mit einem Roboter; 2 a schematic plan view of a robot assembly with a first and second detection area portion and with a robot;

3 eine Schnittansicht durch die Roboterplatzanordnung aus 2, wobei sich eine Person im ersten Erfassungsbereichabschnitt befindet und der Roboter einen Arbeitsbetrieb einnimmt; 3 a sectional view through the robot space arrangement 2 wherein a person is in the first detection area section and the robot takes a work operation;

4 die Roboterplatzanordnung aus 3, wobei sich die Person im zweiten Erfassungsbereichabschnitt befindet und der Roboter den Kollaborationsbetrieb einnimmt; 4 the robot place arrangement off 3 , wherein the person is in the second detection area section and the robot takes the collaboration operation;

5 eine alternative Schnittansicht durch die Roboterplatzanordnung; 5 an alternative sectional view through the robot place arrangement;

6 eine Schnittansicht einer abgewandelten Roboterplatzanordnung- 6 a sectional view of a modified Roboterplatzanordnung-

Einander entsprechende oder gleiche Teile sind in den Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding or identical parts are each provided with the same reference numerals in the figures.

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. 1 shows a block diagram of a robot place arrangement 1 as an embodiment of the invention. The robot workplace arrangement 1 has a detection device 2 , a control device 3 and a robot 4 on. The robot 4 can in a working operation A ( 3 ) or in a collaboration K ( 4 ) operate. In working mode A, the robot points 4 a higher speed of movement than in the collaboration mode K on.

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.The detection device 2 is designed to be a person 5 ( 3 - 4 ) in a detection area 6 ( 2 - 4 ) capture. Upon detection of the person 5 in the coverage area 6 transmits the detection device 2 a signal 7 to the controller 3 , The control device 3 may be formed as a separate device or in the robot 4 be integrated. The control device 3 includes an evaluation device 11 that the signal 7 evaluates and a presence of the person 5 in the coverage area 6 recognizes. Upon and / or after detecting the presence controls the controller 3 the robot 4 to switch from work A to K.

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. In 2 is the robot workstation arrangement 1 shown schematically in a plan view from above. The robot workplace arrangement 1 instructs the robot 4 , the detection device 2 and the coverage area 6 on. The detection device 2 is designed as a step mat. Thus, the detection area 6 defined by an areal extent of the tread mat.

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.The coverage area 6 has a detection area section 6a on. The coverage area section 6a limits the coverage 6 in one of the robot 4 opposite direction. In particular, the detection area 6 and the detection area section 6a consistent beginnings 11 ; 12 on.

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.The robot workplace arrangement 1 includes a barrier device 8th covering the coverage area section 6a to the robot 4 limited. The barrier device 8th is in the coverage area 6 between the detection area section 6a and the robot 4 arranged.

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.The coverage area 6 extends from its beginning 11 out over the coverage area section 6a in another section 6b , of the between the barrier device 8th and the robot 4 is arranged. In particular, the first detection area section 6a of the coverage area 6 from the robot 4 turned away from the barrier device 8th arranged, the further section 6b of the coverage area 6 is the robot 4 facing behind the barrier device 8th arranged.

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.The barrier device 8th has an actuatable lock 9 on and is considered an exclusively mechanical barrier device 8th educated. For example, the lock 9 as a sash, roll, folding or sliding door, as a barrier or turnstile to manually operate or open. Upon actuation of the lock 9 can the person 5 pass through them and reach the wider area 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. The coverage area section 6a indicates one of the barrier device to the robot 4 directed length L1 of up to 700 mm, preferably at most 600 mm, in particular of at most 500 mm. In particular, the detection area section is 6a trained sufficiently long that the person 5 enter this with at least one foot and the lock 9 can operate.

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.A full stride to exceed the first detection area section 6a , as provided in the conventional standard safety devices with treadmills, does not have to be considered because the person through the barrier device 8th is forced to perform a shortened step or to open the barrier device 8th to a desired position on the detection area section 6a to deliver. In particular, the first safety distance to be provided according to the calculation basis S1 = 1200 mm - 0.4 · H can be partially dispensed with. The possibility of shortening the first safety distance can save costs for production area. In particular, the robot workstation arrangement 1 be integrated into a tight manufacturing environment.

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.The further section 6b has a total length L2 on which the barrier device 8th to the robot 4 , in particular up to a robot foot extends. The length L2 of the further section 6b is divided into a trip length L3 and a length L4 for the working and / or movement area 10 of the robot 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.The trip length L3 is also provided in the usual standard safety systems and is calculated by the multiplication of the average fall speed with the sum of the reaction time of the detector and the time for switching between the working and the collaboration mode of the robot. If the average camber speed of 1600 mm / s and the sum of the reaction time and the time for the change of 0.5 s are used, the result is a trip length L3 of 800 mm. Thus, by the length L3 of the further section 6b ensures that any injury or endangerment to the falling and / or stumbling person 5 through the robot 4 can be avoided.

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.The robot 4 has a nominal and / or real range of work and / or movement 10 in which he describes his movements in the work or collaboration A; K executes. The nominal and / or real range of work and / or movement 10 has the length L4. According to 2 ranges of work and / or range of motion 10 in the further section 6b of the coverage area 6 into or overlaps with this.

3 zeigt die Roboterarbeitsplatzanordnung 1 aus 2 in einer Schnittansicht. Der Roboter 4 befindet sich im Arbeitsbetrieb A. 3 shows the robot workstation layout 1 out 2 in a sectional view. The robot 4 is in working mode 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.The person 5 has the coverage area section 6a enters and stops in front of the barrier device 8th for an interruption period dt. At and / or after entering the coverage area section 6a this detects the detection device 2 and transmits the signal 7 to the controller 3 , The control device 3 controls the robot 4 to switch from work A to K. Specifically, the change from the operation A to the collaboration K becomes by entering the detection area 6a triggered.

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. To go to the next section 6b to get to, the person presses 5 the lock 9 during the blocking period dt. The operation of the lock 9 is not in any functional connection to the robot 4 and its operating mode (working mode A or cooperation mode K) or movement speed. In particular, the barrier device behaves 8th purely passive with respect to the operating mode or speed of movement of the robot 4 , Main task and / or function of the barrier device 8th it is a stepping out of the detection area section 6a by the person 5 to block the blocking time dt. During the blocking period dt the person stops 5 in front of the barrier device 8th and operates the lock 9 to be able to pass through them and into the further section 6b to get.

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.After capturing the person 5 in the coverage area section 6a and during the blocking period dt, the robot changes 4 from the working mode A to the collaboration mode K. Thus, the barrier device 8th an alternative security device over conventional standard safety devices provided with treadmats.

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.In 4 is the robot workstation arrangement 1 as in 3 shown in the sectional view. In contrast to 3 is the person 5 during the blocking period dt already through the lock 9 through to the next section 6b resigned. The person 5 is now in the next section 6b up and / or moving in it.

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.The robot 4 is in the collaboration mode K, since the blocking time dt was used for this, the operating mode of the robot 4 or to reduce its movement speed. Thus it can be ensured that a danger and / or injury of the person 5 in the further section 6b due to an excessive movement speed of the robot 4 is avoided.

In 5 ist eine Schnittansicht einer alternativen Roboterarbeitsplatzanordnung 1 dargestellt. In 5 Fig. 10 is a sectional view of an alternative robot workstation assembly 1 shown.

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.The barrier device 8th is between the detection area section 6a and the robot, in particular between the detection area section 6a and the other section 6b arranged. The coverage area section 6a has the length L1, as in 2 is described.

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.The barrier device 8th is formed of a rigid and strong plastic material. It is anchored in the ground or in another anchoring area, so that it has a stable position. In this constructive implementation is the barrier device 8th designed as a trip and / or fall protection. For example, the barrier device 8th formed in training as tripping and / or fall protection as a wing, roll, folding or sliding door.

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. The barrier device 8th is trained in training as tripping and / or fall protection to the stumbling and / or falling person 5 , in particular in the detection area section 6a to intercept and / or detain. Thus, the person can 5 in front of the barrier device 8th in the coverage area section 6a stumbles and / or falls, not unintentionally in the further section 6b invade and / or invade.

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. Due to the barrier device 8th in training as tripping and / or fallback can in the design of the length L2 of the other section 6b to a second safety distance for the person stumbling and / or falling 5 be waived. Using the standard calculation basis 1600 mm / s · 0.5 s for the trip length L3, thus resulting in a saved trip length L3 in another section 6b of 800 mm compared to the conventional standard safety systems with treadmills.

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.The barrier device 8th equals an average height of the person 5 , causing the barrier device 8th in addition to the trip and / or fallback as an access protection against access of the person 5 in the immediate vicinity of the barrier device 8th adjacent work and / or movement area 10 of the robot 4 is formed when the person 5 in front of the barrier device 8th located.

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.The further section 6b is shortened in total shortened by 800 mm, in particular, has the other section 6b the length L4 for the working and / or movement area 10 of the robot. Due to the shortened training of the other section 6b can the robot workstation arrangement 1 be operated in a tight manufacturing environment. In addition, costs for production area can be saved.

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. The detection device 2 recorded in the further section 6b whether the person is 5 still in the field of work and / or movement 10 of the robot 4 staying. As long as this is the case, the robot becomes 4 by the control device 3 held in collaboration.

6 zeigt eine Schnittansicht einer Alternative zur Roboterarbeitsplatzanordnung aus 5. 6 shows a sectional view of an alternative to the robot workstation arrangement 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.The barrier device 8th is designed as the trip and / or fall protection and prevents accidental collapse in the direction of the robot 4 , The coverage area 8th includes only the coverage area section 6a , especially the coverage 6 and the detection area section 6a completely coincide.

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. The coverage area section 6a has the length L1, as in the 2 and 5 is described. The further area 6b deleted, being behind the barrier device 8th no detection device 2 , in particular no further section 6b the treadmill is arranged.

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.The barrier device 8th equals the average height of the person 5 , causing the barrier device 8th as an access protection against an access of the person in the work and / or movement area 10 of the robot 4 is formed when the person 5 in front of the barrier device 8th stands.

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.The detection device 2 captures the person 5 already on entering the first coverage area 6a , During the operation the lock 9 blocking time dt to be applied changes the robot 4 from work A to collaboration B. This can be a hazard and / or injury to the person 5 be avoided when passing through the operated lock 9 through in the direction of the robot 4 occurs.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010063214 A1 [0004] DE 102010063214 A1 [0004]

Claims (13)

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.Robot workstation arrangement ( 1 ), with a robot ( 4 ), which is operable in a working mode (A) and in a collaboration mode (K), with a detection device ( 2 ) for the registration of a person ( 5 ) in a coverage area ( 6 ), the coverage ( 6 ) a detection area section ( 6a ), with a control device ( 3 ) for controlling the robot ( 4 ), wherein the control device ( 3 ) the robot ( 4 ) upon detection of the person ( 5 ) within the scope ( 6 ) to switch from the operating mode (A) to the collaboration mode (K), with a barrier device ( 8th ) located between the coverage area section ( 6a ) and the robot ( 4 ) is arranged and which is adapted to a person stepping out of the detection area section ( 6a ) in the direction of the robot ( 4 ) for a blocking period (dt). 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.Robot workstation arrangement ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the barrier device ( 8th ) an actuatable lock ( 9 ), which, after being operated, pass through the person ( 5 ) through the barrier device ( 8th ) and stepping out of the coverage area section (FIG. 6a ). Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereeinrichtung (8) als eine ausschließlich mechanische und/oder passive Barriereeinrichtung (8) ausgebildet ist. Robot workstation arrangement ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the barrier device ( 8th ) as an exclusively mechanical and / or passive barrier device ( 8th ) is trained. Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereichabschnitt (6a) den Erfassungsbereich (6) in einer vom Roboter (4) abgewandten Richtung begrenzt. Robot workstation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection area section ( 6a ) the coverage area ( 6 ) in one of the robots ( 4 ) facing away from the direction. 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.Robot workstation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the control device ( 3 ) a change from the operating mode (A) of the robot (A) 4 ) into the collaboration mode (K) of the robot (K) 4 ) triggers when the person ( 5 ) the coverage area section ( 6a ) enters. 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.Robot workstation arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the detection area section (FIG. 6a ) one to the robot ( 4 ) directed length (L1) of up to 700 mm, preferably at most 600 mm, in particular of at most 500 mm. 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.Robot workstation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection area ( 6 ) via the barrier device ( 8th ) out in the direction of the robot ( 4 ). 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. Robot workstation arrangement ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the detection area ( 6 ) in another section ( 6b ) via the barrier device ( 8th ) out in the direction of the robot ( 4 ), the further section ( 6b ) has a further length (L2), the at least one trip length (L3) of a person stumbling and / or falling ( 4 ). Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereich (6) mit dem Erfassungsbereichabschnitt (6a) übereinstimmt und/oder diesem entspricht.Robot workstation arrangement ( 1 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the detection area ( 6 ) with the detection area section ( 6a ) and / or corresponds to this. 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.Robot workstation arrangement ( 1 ) According to claim 9, characterized in that the barrier means ( 8th ) is designed as a tripping and / or fall-prevention device, a person stumbling and / or falling ( 5 ) intercept and / or stop. Roboterarbeitsplatzanordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungseinrichtung (6) als eine Trittmatte ausgebildet ist.Robot workstation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection device ( 6 ) is formed as a step mat. 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.Robot workstation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lock ( 9 ) is designed as a wing, folding, rolling or sliding door or as a barrier or as a turnstile. 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.Method for operating a robot workstation arrangement ( 1 ), in particular the robot workstation arrangement ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein a control device ( 3 ) a change from a working operation (A) of a robot (A) 4 ) into a collaboration mode (K) of the robot (K) 4 ) when a detection device ( 6 ) a person ( 5 ) in a coverage area section ( 6a ), whereby a barrier device ( 8th ) leaving the coverage area section (FIG. 6a ) for an interruption period (dt), whereby the person ( 5 ) during the blocking period (dt) a lock ( 9 ) and wherein the robot ( 4 ) is in the collaboration mode (K), if the person ( 5 ) through the lock ( 9 ) from the coverage area section ( 6a ) emerges.
DE102013203547.0A 2013-03-01 2013-03-01 Robot work station and method of operating the robot work station Active DE102013203547B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013203547.0A DE102013203547B4 (en) 2013-03-01 2013-03-01 Robot work station and method of operating the robot work station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013203547.0A DE102013203547B4 (en) 2013-03-01 2013-03-01 Robot work station and method of operating the robot work station

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102013203547A1 true DE102013203547A1 (en) 2014-09-04
DE102013203547B4 DE102013203547B4 (en) 2022-08-11

Family

ID=51353064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013203547.0A Active DE102013203547B4 (en) 2013-03-01 2013-03-01 Robot work station and method of operating the robot work station

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102013203547B4 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016004902A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-26 Kuka Roboter Gmbh Monitoring a robot
DE102016007519A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-21 Kuka Roboter Gmbh Monitoring a system with at least one robot
DE102016007520A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-21 Kuka Roboter Gmbh Monitoring a robot arrangement
CN110274148A (en) * 2018-03-16 2019-09-24 宝山钢铁股份有限公司 A kind of safety insulating device in induction heater
WO2020048664A1 (en) 2018-09-06 2020-03-12 Robert Bosch Gmbh Control apparatus for a robot arrangement, robot arrangement, method, computer program, and machine-readable storage medium
EP3812106A1 (en) 2019-10-23 2021-04-28 Robert Bosch GmbH Robot assembly, method for operating the robot assembly, computer program and machine readable storage medium

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010063214A1 (en) 2010-12-16 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Securing device for a handling device, in particular an industrial robot, and method for operating the securing device

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008191823A (en) 2007-02-02 2008-08-21 Omron Corp Safety management method, safety management system and safety control equipment
DE102007006708A1 (en) 2007-02-10 2008-08-14 Abb Research Ltd. Method for securing a handling device
DE102007028390A1 (en) 2007-06-15 2008-12-18 Abb Research Ltd. Process control, system and method for the automated adaptation of process parameters of at least one handling device
DE102007037078B4 (en) 2007-08-06 2022-01-27 Kuka Roboter Gmbh Method for complying with working space limits of a robot's work equipment
WO2009155947A1 (en) 2008-06-26 2009-12-30 Abb Ag Control system and method for control
JP4648486B2 (en) 2009-01-26 2011-03-09 ファナック株式会社 Production system with cooperative operation area between human and robot
JP4938118B2 (en) 2010-08-17 2012-05-23 ファナック株式会社 Human cooperation robot system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010063214A1 (en) 2010-12-16 2012-06-21 Robert Bosch Gmbh Securing device for a handling device, in particular an industrial robot, and method for operating the securing device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016004902A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-26 Kuka Roboter Gmbh Monitoring a robot
DE102016007519A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-21 Kuka Roboter Gmbh Monitoring a system with at least one robot
DE102016007520A1 (en) * 2016-06-20 2017-12-21 Kuka Roboter Gmbh Monitoring a robot arrangement
CN110274148A (en) * 2018-03-16 2019-09-24 宝山钢铁股份有限公司 A kind of safety insulating device in induction heater
WO2020048664A1 (en) 2018-09-06 2020-03-12 Robert Bosch Gmbh Control apparatus for a robot arrangement, robot arrangement, method, computer program, and machine-readable storage medium
JP7179971B2 (en) 2018-09-06 2022-11-29 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング Control device, robotic device, method, computer program and machine-readable storage medium for robotic device
EP3812106A1 (en) 2019-10-23 2021-04-28 Robert Bosch GmbH Robot assembly, method for operating the robot assembly, computer program and machine readable storage medium

Also Published As

Publication number Publication date
DE102013203547B4 (en) 2022-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102013203547B4 (en) Robot work station and method of operating the robot work station
DE102018121388B4 (en) Robotic system
EP3393709B1 (en) Machining device
EP1353196B1 (en) Object detection and light curtain
DE102012212754B4 (en) Method for operating a sensor system and sensor system
DE102005003492B4 (en) Sensor system and safety procedures
DE102010063214A1 (en) Securing device for a handling device, in particular an industrial robot, and method for operating the securing device
WO2018041743A1 (en) Method and device for man-robot cooperation
DE102016212447A1 (en) Anti-pinch device for a motor vehicle side door
EP1849949A2 (en) Surveillance of the auxiliary contact edges of a sliding swing door
EP3000641A1 (en) Road finisher with operating module and method for calling up an operating function
DE202014005758U1 (en) Protection device for lifts
CH671295A5 (en)
DE60203946T2 (en) Ankle protection device for automatic doors, in particular for lifts
EP3377715B1 (en) Method for controlling a vehicle, which moves autonomously within an operating environment and structure therefore
EP1612363B1 (en) Automatic sliding door system
EP2944754B1 (en) Drive system for a gate
WO2017194680A1 (en) Apparatus for operating a lid
EP1884615B1 (en) Method for operating an automatic sliding door assembly
DE102019001373B4 (en) Method for the contactless guidance of a robot system in a human-robot collaboration (HRC)
DE102019007884A1 (en) Bending machine and method for processing a workpiece with a bending machine
EP3539820B1 (en) Control device
EP2463223A1 (en) Method and device for monitoring the stopping position of a lift cabin
EP3757332A1 (en) Device for opening and/or closing a module
DE102020213589A1 (en) Method for controlling a preferably electric sliding door

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final