title: Automatisierte, kameragestützte Qualitätskontrolle mit kollaborierendem Mehrfachsroboter
Creators: name: Philippsen, Holger
Publisher: name: FH CAMPUS 02 (CAMPUS 02 Fachhochschule der Wirtschaft)
Year: 2023
Subjects: subject: 629 Andere Fachrichtungen der Ingenieurwissenschaften

description: Die Fachhochschule CAMPUS 02 hat für Forschungs- und Projektaufgaben sowie für Demonstrationsbzw. Vorführungszwecke für die Studierenden der Fachrichtung Automatisierungstechnik einen SechsAchs-Knickarmroboter des Typs UR5 der Firma Universal Robots angekauft. Dabei handelt es sich um einen kollaborierenden Roboter (eng. COBOT), in dessen Arbeitsbereich Mensch und Roboter interagieren können. Die Sicherheitsfunktionen sind so ausgelegt, dass es selbst bei Kollision zwischen Maschine und Mensch zu keiner Gefährdung der Person kommt. Ziel dieser Arbeit war es, einen mobilen Arbeitsplatz für diesen kollaborierenden Roboter zu gestalten, welcher es ermöglicht, diese Sicherheitsstandards einzuhalten. Des Weiteren galt es zu untersuchen, welcher passende Endeffektor (z.B. Greifer für Manipulationszwecke) in Zukunft verwendet werden kann und ob sich ein Kamerasystem für z.B. das Lesen von Strich- oder Barcodes implementieren lässt. Um einen allen anwendbaren Normen und Richtlinien entsprechenden Arbeitsbereich gestalten zu können, wurden Methoden wie Risikoanalyse, Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (FMEA) und Nutzwertanalyse (NWA) herangezogen. Das Ergebnis dieser Analysen und Tests zeigte, dass trotz Einhaltung der Richtlinien und Normen je nach Anwendungsfall, eine Verletzungsfreiheit der interagierenden Person nicht zu hundert Prozent gewährleistet werden kann. Es wird daher empfohlen diese Risiken separat zu bewerten und diese vor der Inbetriebnahme des Systems durch zusätzliche Maßnahme zu eliminieren. Denkbar wären beispielsweise der Einbau von Schutzblechen, die Konfiguration von Schutzebenen oder die Implementierung einer Schutzfeldüberwachung. Das Kamerasystem lässt sich optimal in die Arbeitsplatzumgebung einbinden und entsprechend adaptieren. Greifer bzw. allgemein Endeffektoren müssen immer für jeden Verwendungszweck passend ausgewählt werden. Dabei sollten sowohl wirtschaftliche als auch sicherheitsspezifische Gesichtspunkte als Entscheidungskriterien herangezogen werden.
description: The University of Applied Sciences CAMPUS 02, degree course Automation Technology, has purchased a six-axis articulated arm robot, type UR5, from the company Universal Robots for research and project tasks as well as for demonstration purposes for students. In the working area of this so called collaborative robot (COBOT), human and robot work can be done at the same time. The safety functions are designed in such a way that even in the event of a collision between the machine and the human being there is no danger to the person. The aim of this thesis was to design a mobile workstation for this collaborative robot in compliance with all applicable safety standards. Furthermore, it was necessary to investigate which suitable end effector (for example a gripper for manipulation purposes) could be used in the future and whether a camera system for e.g. reading bar codes would be applicable. Designing a working area which corresponds with all applicable standards and guidelines, methods such as risk analysis, failure mode and effects analysis (FMEA) and cost value analysis were used. The results of these analyses and tests have shown that despite compliance with the directives and standards, depending on the application, the person interacting within the collaborative space cannot be completely safeguarded from an injury. Therefore it is recommended that these risks have to be evaluated separately and have to be eliminated e.g. by design, by implementation of protective levels or protective fields before the system is put into operation. A camera system can be integrated perfectly into the workplace environment and adapted accordingly. Grippers or general end effectors must always be selected specifically for each application. Both the economic as well as the insecurity related aspects should be the main criteria of decision.