-
Die Erfindung betrifft eine Personenschutzeinrichtung für einen Roboter, einen Roboter mit einer solchen Personenschutzeinrichtung, und eine Arbeitsanlage mit wenigstens einem Roboter.
-
Insbesondere beim Einsatz von Industrierobotern besteht das Problem, dass gerade im Bereich von Roboterachsen mehrachsiger Roboter eine Vielzahl von Gefahrenstellen, insbesondere Quetsch- und Scherstellen, angeordnet sind, die Gefahrenbereiche für Personen darstellen, die sich in der Nähe eines solchen Roboters aufhalten. Aus der europäischen Patentanmeldung
EP 1 375 088 A1 geht eine Schutzeinrichtung für eine Roboteranlage hervor, die eine zylinderförmige Schutzwandung aufweist, die mit einer vertikalen Achse eines Roboters drehfest verbunden ist. Mit einer Drehung einer vertikalen Basis des Roboters um seine vertikale Achse wird auch die zylinderförmige Schutzwandung verdreht. Durch die zylinderförmige Schutzwandung können im Bereich des Roboters befindliche Personen wirksam vor von dem Roboter ausgehenden Gefahren, insbesondere vor Verletzungen, geschützt werden. Die zylinderförmige Schutzwandung stellt jedoch eine vergleichsweise teure, komplexe und bauraumfordernde Einrichtung für den Personenschutz dar.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Personenschutzeinrichtung, einen Roboter und eine Arbeitsanlage zu schaffen, bei welchen die genannten Nachteile nicht auftreten.
-
Die Aufgabe wird gelöst, indem die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche geschaffen werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
-
Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem eine Personenschutzeinrichtung für einen Roboter geschaffen wird, wobei vorgesehen ist, dass die Personenschutzeinrichtung als textile Umhüllung ausgebildet ist, die eingerichtet ist, um zumindest eine Achse eines mehrachsigen Roboters abzudecken. Durch die Ausgestaltung der Personenschutzeinrichtung als textile Umhüllung können in einfacher, kostengünstiger und bauraumsparender Weise Quetsch- und Scherstellen, mithin Gefahrenbereiche für Personen an dem Roboter, abgedeckt werden, was ohne Spezialwissen und mit sehr geringem Zeitaufwand bei der Montage geschehen kann. Eine solche textile Umhüllung kann spezifisch auf einen bestimmten Roboter zugeschnitten oder auch derart ausgestaltet sein, dass sie für eine Vielzahl verschiedener Roboter einsetzbar ist. Wird ein Roboter ausgetauscht, kann die textile Umhüllung sehr schnell gewechselt werden. Es ist keine komplexe Sensorik für den Personenschutz nötig, vielmehr werden im Bereich des Roboters befindliche Personen bereits ausreichend durch die textile Umhüllung geschützt. Eine solche textile Umhüllung kann in identischer Weise für eine komplette Roboterserie vorgesehen sein. Es ist möglich, mit einer solchen textilen Umhüllung sämtliche Quetsch- und Scherstellen an einem Roboter abzudecken.
-
Unter einem Roboter wird hier insbesondere eine steuerbare, insbesondere programmierbare Einrichtung verstanden, die eingerichtet und geeignet ist, beispielsweise im Rahmen der Fertigung, der Prüfung und/oder Kontrolle, der Montage, der Verpackung, der Logistik, oder in anderen insbesondere industriellen Bereichen Handreichungen oder mechanische Tätigkeiten auszuführen. Dabei ist ein solcher Roboter insbesondere in der Lage, Tätigkeiten auszuführen, die ansonsten manuell durch einen Werker ausgeführt werden müssten.
-
Unter einer textilen Umhüllung wird insbesondere eine geschlossene oder offene, einstückige oder mehrteilige, einfache, doppelte oder mehrfache, insbesondere einlagige oder mehrlagige Bahn aus textilem Material verstanden, mit welcher ein Roboter zumindest bereichsweise umhüllt werden kann. Insbesondere ist die textile Umhüllung als Schutzhülle ausgebildet, welche einen Roboter zumindest bereichsweise, insbesondere im Bereich der zumindest einen Achse, umgreift.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird allgemein bevorzugt, dass die textile Umhüllung als Gewebe ausgebildet ist oder ein Gewebe aufweist. Insbesondere dann, wenn die textile Umhüllung ein Gewebe aufweist oder als Gewebe ausgebildet ist, kann sie sich sehr flexibel auch einer fortlaufenden Veränderung der Robotergeometrie oder Bewegungen des Roboters anpassen.
-
Unter einer Achse des Roboters wird insbesondere eine Bewegungseinrichtung zur Bereitstellung eines Freiheitsgrads für eine Bewegung des Roboters verstanden. Insbesondere kann eine solche Achse als Gelenk des Roboters ausgebildet sein. Im industriellen Bereich werden bevorzugt mehrachsige Roboter eingesetzt, beispielsweise Fünfachsroboter oder auch Sechsachsroboter.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die textile Umhüllung eingerichtet ist, um zwei untere Achsen eines Roboters abzudecken. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die textile Umhüllung eingerichtet ist, um drei untere Achsen des Roboters abzudecken. Dabei werden als „untere Achsen” insbesondere diejenigen Achsen des Roboters bezeichnet, die in einer Ruheposition des Roboters in einem unteren Bereich desselben angeordnet sind, wobei sich der Begriff „unten” auf die Gravitationsrichtung bezieht. Dabei werden die Achsen insbesondere von unten her durchgezählt, sodass die textile Umhüllung bevorzugt ausgebildet ist, um die zwei untersten oder die drei untersten Achsen eines Roboters abzudecken. Dabei sind Personen, die sich in der Nähe des Roboters aufhalten, typischerweise insbesondere durch die zwei oder drei untersten Achsen des Roboters gefährdet, während obere Achsen des Roboters, die oberhalb der unteren Achsen angeordnet sind, durch die Personen zumindest ohne Hilfsmittel nicht erreichbar sind und aus diesem Grund auch keine Gefährdung für die Personen darstellen. Es kann daher genügen, mit der textilen Umhüllung die zwei oder drei untersten Achsen des Roboters abzudecken.
-
Zusätzlich oder alternativ ist bevorzugt vorgesehen, dass die textile Umhüllung eingerichtet ist, um zwei obere Achsen des Roboters abzudecken. Es ist auch möglich, dass die textile Umhüllung eingerichtet ist, um drei obere Achsen des Roboters abzudecken. Auf diese Weise können zusätzlich oder alternativ auch die oberen Achsen des Roboters mit einer Schutzhülle versehen werden, um Personen, die gegebenenfalls unter Anwendung von Hilfsmitteln in den Bereich der oberen Achsen gelangen, zu schützen.
-
Es ist möglich, dass eine textile Umhüllung eingerichtet ist, um fünf oder sechs Achsen, insbesondere um alle Achsen eines Roboters abzudecken. Alternativ ist es möglich, dass eine Mehrzahl textiler Umhüllungen vorgesehen ist, um eine Mehrzahl von Achsen des Roboters abzudecken. Insbesondere ist es möglich, dass zwei textile Umhüllungen vorgesehen werden, um die Achsen des Roboters abzudecken. Dabei kann insbesondere eine erste Umhüllung vorgesehen sein, um untere Achsen des Roboters abzudecken, wobei eine zweite textile Umhüllung vorgesehen sein kann, um obere Achsen des Roboters abzudecken. Die textilen Umhüllungen können an dem Roboter überlappend angeordnet sein, sodass kein Bereich des Roboters zwischen den textilen Umhüllungen frei bleibt.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die textile Umhüllung doppelt genäht und/oder doppelt gewebt ausgebildet ist. Insbesondere ist die textile Umhüllung bevorzugt doppellagig ausgebildet. Hierdurch ist die textile Umhüllung besonders stabil, reißfest und sicher ausgestaltet.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die textile Umhüllung gefüttert ausgebildet ist. Insbesondere ist bevorzugt vorgesehen, dass die textile Umhüllung doppellagig und gefüttert ausgebildet ist, wobei zwischen den beiden die textile Umhüllung bildenden Lagen ein Futter angeordnet ist. Hierdurch kann die textile Umhüllung besonders stabil und zugleich stoßdämpfend ausgebildet sein, sodass Stöße, welche gegebenenfalls eine Person durch den Roboter erfährt oder bei einer Kollision mit dem Roboter erleidet, gedämpft werden.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die textile Umhüllung wenigstens eine Raffungseinrichtung aufweist. Eine solche Raffungseinrichtung ist ausgebildet, um die textile Umhüllung an einer vorbestimmten Stelle raffen zu können, insbesondere um diese straff um einen Bereich des Roboters anlegen und vorzugsweise festzurren zu können. Die Raffungseinrichtung weist bevorzugt einen Seilzug auf, der innerhalb der textilen Umhüllung geführt ist, insbesondere in einem abgenähten Führungsbereich, wobei der Seilzug vorzugsweise mit einem verlagerbaren Stopperelement versehen ist. Das Stopperelement ist bevorzugt entlang des Seilzugs verlagerbar, sodass ein aus der textilen Umhüllung teilweise herausgezogener Abschnitt des Seilzugs mit dem Stopperelement daran gehindert werden kann, wieder in die textile Umhüllung hinein zu gelangen. Auf diese Weise kann die textile Umhüllung durch Herausziehen des Seilzugs gerafft werden, und die geraffte Position der textilen Umhüllung kann durch Verlagern des Stopperelements an einen Austrittsbereich des Seilzugs aus der textilen Umhüllung heran aufrechterhalten und fixiert werden.
-
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Roboter geschaffen wird, welcher eine Personenschutzeinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist. In Zusammenhang mit dem Roboter ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Personenschutzeinrichtung erläutert wurden.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Personenschutzeinrichtung ausschließlich in einem Personengefahrenbereich des Roboters vorgesehen ist. Unter einem Personengefahrenbereich wird dabei ein Bereich des Roboters verstanden, in welchem Personen gefährdet sind, wobei sich die Gefährdung zum einen aus der abstrakten Anordnung von Gefahrenbereichen an dem Roboter, beispielsweise Quetsch- und Scherstellen im Bereich der Roboterachsen, und zum anderen aus der Möglichkeit ergibt, dass Personen in dem entsprechenden Bereich anwesend und durch die Gefahrenstellen gefährdet sind. Dies ist insbesondere ein Bereich an dem Roboter, welcher durch Personen ohne Hilfsmittel erreicht werden kann. Demgegenüber weist der Roboter typischerweise in einem oberen Bereich zwar potentielle Gefahrenstellen auf, die aber durch Personen nicht ohne Hilfsmittel erreichbar sind, sodass hier kein Personengefahrenbereich ausgebildet ist. Wird die Personenschutzeinrichtung nur in dem Personengefahrenbereich des Roboters vorgesehen, ist dies zum einen für einen Personenschutz unter nahezu allen denkbaren Umständen ausreichend und zum anderen kostengünstig und einfach zu realisieren.
-
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der Roboter in einem für Personen unzugänglichen Bereich frei von einer Personenschutzeinrichtung ist. Dabei ist ein für Personen unzugänglicher Bereich insbesondere ein Bereich, den Personen zumindest nicht ohne Hilfsmittel erreichen können. Da hier höchstens eine abstrakte, jedoch keine konkrete Gefährdung für Personen vorliegt, kann hier in vorteilhafter Weise auf eine Personenschutzeinrichtung verzichtet werden, sodass der Roboter in einem solchen für Personen unzugänglichen Bereich bevorzugt keine Personenschutzeinrichtung aufweist.
-
Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Arbeitsanlage geschaffen wird, welche wenigstens einen Roboter aufweist, wobei der wenigstens eine Roboter eingerichtet ist, um eine schmutzfreie Tätigkeit in der Arbeitsanlage auszuführen, und wobei der Roboter eine Personenschutzeinrichtung nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele aufweist, oder als Roboter nach einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele ausgebildet ist. In Zusammenhang mit der Arbeitsanlage ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit der Personenschutzeinrichtung und dem Roboter erläutert wurden.
-
Unter einer Arbeitsanlage wird hier insbesondere eine Anlage verstanden, die wenigstens einen Roboter, vorzugsweise eine Mehrzahl von Robotern, umfasst, und die eingerichtet ist zur Durchführung wenigstens eines Arbeitsschritts im Rahmen einer Fertigung, einer Prüfung und/oder Kontrolle, einer Montage, einer Verpackung, einer Logistik, oder einem anderen Bereich insbesondere auf dem Gebiet industrieller Tätigkeiten.
-
Unter einer schmutzfreien Tätigkeit wird dabei insbesondere eine Tätigkeit verstanden, bei der keine den Roboter verschmutzenden und/oder eine Mechanik des Roboters beeinträchtigenden Abfallstoffe anfallen, beispielsweise in eine Umgebung des Roboters spritzende oder staubende Substanzen, wie sie beispielsweise beim robotergestützten Lackieren, Kleben, Löten oder Schweißen auftreten. Insbesondere ist der Roboter bevorzugt eingerichtet, um mechanische Tätigkeiten ohne aus der Tätigkeit selbst bedingt anfallende Abfallstoffe auszuführen. Die Personenschutzeinrichtung dient also vorzugsweise nicht etwa dem Schutz des Roboters selbst vor Verschmutzung oder Beaufschlagung mit schädlichen Substanzen, sondern vielmehr bevorzugt ausschließlich dem Personenschutz.
-
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Roboter eingerichtet ist zum Einbau einer Batterie, insbesondere einer Hybridbatterie, in ein Fahrzeug. Bei dieser Tätigkeit fallen keine Schmutz- oder Staubpartikel an, vor denen der Roboter geschützt werden müsste. Die Personenschutzeinrichtung dient somit ausschließlich dem Personenschutz.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Roboters ohne Personenschutzeinrichtung gemäß dem Stand der Technik, und
-
2 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Roboters mit einer Personenschutzeinrichtung.
-
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels eines Roboters 1 gemäß dem Stand der Technik ohne eine Personenschutzeinrichtung. Der Roboter 1 ist als Mehrachsroboter ausgebildet und weist hier insbesondere sechs Achsen auf, nämlich eine erste, unterste Achse A1, wobei sich der Roboter hier um eine vertikale Drehachse drehen kann, eine zweite Achse A2, wobei der Roboter hier um eine erste horizontale Achse schwenkbar ist, eine dritte Achse A3, wobei der Roboter hier um eine zweite horizontale Achse schwenkbar ist, eine vierte Achse A4, wobei der Roboter hier um eine erste Längsachse L1 eines Teilarms T drehbar ist, eine fünfte Achse A5, wobei der Roboter hier um eine abhängig von einer Drehstellung eines Robotergelenks G um die erste Längsachse L1 verschieden im Raum angeordnete Schwenkachse schwenkbar ist, und eine sechste Achse A6, wobei der Roboter hier um eine zweite Längsachse L2 einer Roboterhand drehbar ist.
-
Der Roboter 1 ist in einer Ruheposition dargestellt, wobei hier beispielsweise die untersten beiden Achsen A1, A2 untere Achsen des Roboters 1 darstellen. Je nach konkreter Ausgestaltung des Roboters 1 kann auch die dritte Achse A3 eine untere Achse des Roboters sein, sie kann aber auch bereits schon zu einer Gruppe oberer Achsen des Roboters gehören, insbesondere abhängig davon, wie hoch eine in der Nähe des Roboters 1 angeordnete Person ohne Hilfsmittel an dem Roboter 1 in seiner Ruheposition reicht.
-
Grundsätzlich stellen nämlich alle Roboterachsen A1 bis A6 abstrakte Gefahrstellen für eine Person dar, wobei eine konkrete Gefährdung für Personen nur im Bereich derjenigen Roboterachsen besteht, welche durch die Person unter normalen Umständen, insbesondere ohne Hilfsmittel, erreicht werden können.
-
2 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Roboters 1 mit einer Personenschutzeinrichtung 3. Gleiche und funktionsgleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.
-
Die Personenschutzeinrichtung 3 ist hier als textile Umhüllung ausgebildet, die eingerichtet ist, um zumindest eine Achse, hier insbesondere die zwei untersten Achsen, nämlich die erste Achse A1 und die zweite Achse A2, des mehrachsigen Roboters 1 abzudecken. Die textile Umhüllung, mithin die Personenschutzeinrichtung 3, ist bevorzugt doppelt genäht, und/oder doppelt gewebt ausgebildet. Besonders bevorzugt ist sie gefüttert ausgebildet.
-
Sie weist wenigstens eine Raffungseinrichtung 5, hier zwei Raffungseinrichtungen 5 auf, die jeweils einen Seilzug 7 sowie ein entlang des Seilzugs 7 verlagerbares Stopperelement 9 aufweisen. Mit den Raffungseinrichtungen 5 ist es möglich, die textile Umhüllung der Personenschutzeinrichtung 3 an dem Roboter 1 festzuzurren und so sicher und stabil festzulegen.
-
Der Roboter 1 weist hier in einem unteren Bereich einen Personengefahrenbereich 11 auf, in welchem Personen nicht nur abstrakt durch die bloße Möglichkeit einer Quetschung und/oder Scherung im Bereich der Roboterachsen gefährdet sind, sondern welcher auch durch Personen ohne Hilfsmittel erreichbar ist, sodass eine konkrete Gefährdung von im Bereich des Roboters 1 befindlichen Personen gegeben ist. Der Roboter 1 weist die Personenschutzeinrichtung 3 bei dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ausschließlich in dem Personengefahrenbereich 11 auf.
-
In einem oberen Bereich des Roboters ist ein für Personen unzugänglicher Bereich 13 angeordnet, der durch Personen zumindest nicht ohne Hilfsmittel erreicht werden kann. Daher besteht in diesem Bereich höchstens eine abstrakte Gefährdung, nicht jedoch eine konkrete Gefahr für im Bereich des Roboters 1 befindliche Personen. Daher bleibt in einfacher und ökonomischer Weise der Roboter 1 in dem unzugänglichen Bereich 13 bevorzugt frei von jeglicher Personenschutzeinrichtung.
-
Der Roboter 1 ist bevorzugt Teil einer Arbeitsanlage, insbesondere in der Fertigung, Prüfung oder Kontrolle, Montage, Verpackung, Logistik, oder einem anderen industriellen Tätigkeitsbereich, die zumindest den Roboter 1, vorzugsweise aber eine Mehrzahl solcher Roboter aufweist. Besonders bevorzugt ist der Roboter 1 eingerichtet, um eine schmutzfreie Tätigkeit auszuführen.
-
Es ist insbesondere möglich, dass der Roboter 1 eingerichtet ist, um eine Batterie, insbesondere eine Hybridbatterie, in ein Fahrzeug einzubauen.
-
Insgesamt zeigt sich, dass mittels der Personenschutzeinrichtung 3 in einfacher, flexibler und kostengünstiger Weise mit sehr geringem Zeitaufwand ein effektiver Schutz für im Bereich des Roboters 1 befindliche Personen geschaffen wird, der ohne Sensorik individuell einsetzbar ist und ein schnelles Wechseln sowohl der Personenschutzeinrichtung 3 als auch eines Roboters 1 ermöglicht. Dabei verdeckt die textile Umhüllung der Personenschutzeinrichtung 3 in sicherer Weise für im Bereich des Roboters 1 befindliche Personen gefährliche Quetsch- und/oder Scherstellen.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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.
-
Zitierte Patentliteratur
-
