Industrieroboter, kollaborative Anwendungen mit sogenannten Cobots, Portalroboter und mobile Roboter sind in vielen Anlagen der Kern der Automatisierung – und in fast jedem Projekt der Teil mit den meisten offenen Sicherheitsfragen. 4S begleitet Integratoren und Betreiber seit vielen Jahren bei der Absicherung von Roboterzellen: von der Risikobeurteilung über das Sicherheitskonzept bis zur CE-Kennzeichnung der fertigen Anlage. Roboteranwendungen sind einer unserer Schwerpunkte in der Maschinensicherheit.
Vom Roboter zur Roboterzelle: Wer ist der Hersteller?
Ein Roboter wird vom Roboterhersteller als unvollständige Maschine geliefert – mit Einbauerklärung. Eine CE-Kennzeichnung trägt er zwar, aber nicht nach Maschinenrichtlinie bzw. Maschinenverordnung, sondern meist nach Niederspannungs- und EMV-Richtlinie. Zur Maschine wird er erst durch die Integration: Greifer, Zuführung, Schutzzaun, Lichtvorhänge, Sicherheitssteuerung und Programm. Wer diese Teile zu einer Roboterzelle zusammenführt, ist Hersteller der Zelle und muss die Konformität nach Maschinenrichtlinie bzw. ab 20.01.2027 Maschinenverordnung (EU) 2023/1230 nachweisen. Das gilt für den Systemintegrator ebenso wie für den Betreiber, der einen Roboter selbst in eine bestehende Linie einbaut – dann als Umbau einer Bestandsmaschine.
Typische Gefährdungen und Maßnahmen in Roboterzellen
- Zugriff in den Arbeitsraum: trennende Schutzeinrichtungen nach EN ISO 14120 mit den Sicherheitsabständen nach EN ISO 13857, Schutztüren mit Verriegelung oder Zuhaltung nach EN ISO 14119.
- Materialübergaben ohne Zaun: Lichtvorhänge und Laserscanner mit korrekt berechnetem Mindestabstand nach EN ISO 13855, inklusive Muting an Ein- und Auslaufstellen.
- Aufenthalt hinter dem Roboter und unerwarteter Wiederanlauf: Präsenzerkennung, Quittierung von außerhalb der Zelle, Startfreigabe nur bei freiem Arbeitsraum.
- Einrichten und Teachen in der Zelle: sicher reduzierte Geschwindigkeit, Zustimmtaster, Betriebsartenwahl mit definierten Rechten.
- Greifer und Werkstück: Vakuumverlust, herabfallende Teile, scharfe Kanten, Klemmstellen am Greifer selbst und das Werkstück – oft die eigentliche Gefahr bei kollaborativen Anwendungen.
- Zusatzachsen, Linearportale und Drehtische, die vom Roboterhersteller nicht mit abgesichert sind.
Kollaborative Anwendungen: ohne Zaun heißt nicht ohne Nachweis
Kollaborierende Roboter werden häufig als „von Haus aus sicher“ verkauft. Sicher ist aber nie der Roboter, sondern immer die Applikation: Greifer, Werkstück, Geschwindigkeit und die erreichbaren Körperregionen entscheiden, ob die zulässigen Kraft- und Druckwerte eingehalten werden. Die aktuelle EN ISO 10218-2 hat die bisherigen Grenzwerte der ISO/TS 15066 übernommen und fordert den Nachweis für jede Kollaborationsart. Wir prüfen Ihre Cobot-Applikation, legen die erforderlichen Messungen fest und dokumentieren das Ergebnis so, dass es einer Prüfung durch Behörden oder Versicherer standhält. Für mobile Plattformen mit Roboter kommt zusätzlich die EN ISO 3691-4 für fahrerlose Systeme zum Tragen.
Normen, mit denen wir arbeiten
EN ISO 10218-1 und -2 für Roboter und Roboterzellen, EN ISO 12100 für die Risikobeurteilung, EN ISO 13849-1 für den Performance Level der Sicherheitsfunktionen (Not-Halt, Schutztürüberwachung, sicher reduzierte Geschwindigkeit, sichere Zonen), EN ISO 13855 und EN ISO 13857 für Schutzeinrichtungen und Abstände, EN ISO 14119 und EN ISO 14120 für Verriegelungen und Schutzzäune, EN ISO 3691-4 für fahrerlose Transportsysteme und mobile Roboter. Die Liste der harmonisierten Normen zur Maschinenrichtlinie prüfen wir für jedes Projekt auf den aktuellen Stand.
Beispiele aus unseren Projekten
- Palettierroboter mit Vakuumgreifer: Übernahme vom Förderband in kundenseitige Hordenwagen – Schnittstellen zum Bestand definiert, Zelle als Gesamtheit CE-bewertet.
- Roboter auf Linearachse zur Paketvereinzelung zwischen zwei bestehenden Förderstrecken: Risikobeurteilung, Schutzkonzept mit Materialschleusen, Performance-Level-Nachweis.
- Mobiler Cobot als Beschickung einer Bearbeitungsmaschine: Bewertung der Kollaborationsart, Abgrenzung zur Kundenmaschine mit eigener CE-Konformität.
- Roboterschweißzellen: Absicherung von Schweißzellen mit Drehtisch und Bedienerwechselplatz – Schutzzaun, Lichtvorhang, Blendschutz und Absaugung im Sicherheitskonzept berücksichtigt.
- Roboter-Schulungszellen für Ausbildungseinrichtungen und Roboterhersteller: mehrfach realisiert, inklusive Erweiterungen im laufenden Betrieb.
- Nachbetrachtung bestehender Roboterzellen im Rahmen von Umbauten.
Unsere Leistungen für Roboteranwendungen
Risikobeurteilung der Roboterzelle, Sicherheitskonzept mit Festlegung der Schutzeinrichtungen und Betriebsarten, PL-Berechnung nach EN ISO 13849-1 für alle Sicherheitsfunktionen, Validierung vor Inbetriebnahme inklusive Prüfung der Sicherheitsabstände, technische Dokumentation und CE-Konformitätsbewertung – als Gesamtpaket oder als Projektbegleitung Ihres Integrators. Roboterapplikationen sind außerdem ein eigener Themenblock in unseren Workshops.
Sie planen eine Anlage, stehen vor einem Umbau oder brauchen die fehlende Konformitätsbewertung? Sprechen Sie mit uns – wir sagen Ihnen nach einem kurzen Gespräch, welcher Weg für Ihr Projekt der richtige ist.