Lassen met cobots

Sat Dec 04 2021

12 04

Lassen met cobots

01/06/2021

Door Liam van Koert

Eind 2019 heeft Automise B.V. een Yaskawa HC10 lascobot geïntegreerd in het productieproces van Nooteboom Trailers B.V. Er zijn veel vragen onder de cobot gebruikers over de geldigheid van de door de robotleverancier afgegeven CE-markering, het belang van een juiste RI&E voor cobot toepassingen en de maatregelen welke getroffen kunnen worden om het gehele systeem CE te markeren. In dit artikel wordt aandacht besteedt aan alle maatregelen die genomen zijn om de cobot bij Nooteboom Trailers CE te kunnen markeren.


     

Een cobot of co-robot is een robot die bedoeld is om samen te werken met mensen in een gemeenschappelijke werkomgeving. Cobots worden in het productieproces zo geïntegreerd dat ze verplaatsbaar en op verschillende plekken inzetbaar zijn. Industriële robots zijn ontworpen om zelfstandig of met beperkte begeleiding te opereren. Normaliter worden industriële robots op een vaste plek in het bedrijf geïntegreerd met de daarbij benodigde hekwerken en veiligheidslichtschermen. De systeemintegrator van de robotapplicatie verzorgt de installatie, de Risico Inventarisatie en -Evaluatie (RI&E), het technisch dossier, de CE-markering en de oplevering. Zij plaatsen ook alle benodigde hekwerken en lichtschermen. Gezien de industriële robot niet van plek verandert en daarmee de risico’s en bijbehorende preventies in het RI&E document ook niet, kan de CE-markering zonder problemen actief blijven.

CE-markering van een cobot systeem

“De cobot is toch voorzien van een CE-markering ?”
Ja dat klopt, de cobot wordt door de leverancier met een CE-markering geleverd. Deze CE-markering is enkel van toepassing op de cobot arm en de bijbehorende besturing. De systeem integrator van de cobot kan de cobot samenbouwen voor iedere gewenste toepassing en voorzien van benodigde gereedschappen. De integrator dient daarbij de machinerichtlijn in acht te nemen. Voor deze samengestelde machine dient een RI&E, technisch dossier en CE-markering opgesteld te worden, vergelijkbaar met een industriële robot. De uitdaging? Het opstellen van een herbruikbaar RI&E document voor een flexibel cobot systeem.

 

Opstellen RI&E voor een flexibel cobot systeem

Het grootste verschil tussen een cobot en robot is de flexibele opstelling waar een cobot op geïntegreerd kan worden. Bij Nooteboom Trailers is dit ook het geval, de HC10 cobot en de lasapparatuur zijn samengebouwd op een verrijdbare werktafel. De cobot kan op meerdere plekken neergezet worden en dit heeft gevolgen voor de RI&E. Automise heeft in samenwerking met de veiligheidsdeskundige van Nooteboom Trailers een RI&E opgesteld welke is beoordeeld door een extern deskundige. De RI&E is opgedeeld in twee delen. Het eerste deel specifiek voor de samengestelde machine, het tweede deel specifiek voor de omgeving waarin de cobot mag functioneren. Voor iedere locatie waar de cobot gebruikt wordt moet het tweede deel van de RI&E beoordeeld worden. Door de lascobot te voorzien van een aantal veiligheidsvoorzieningen is het mogelijk om de omgeving af te schermen van de mogelijke gevaren. Dit maakt dat het tweede deel van de RI&E voor iedere locatie relatief eenvoudig op te stellen is, zolang de veiligheidsvoorzieningen op iedere locatie gebruikt worden. Bij Nooteboom Trailers zijn zowel fysieke, visuele als softwarematige maatregelen getroffen.


Veiligheidsvoorzieningen voor de lascobot

In samenwerking met Nooteboom Trailers zijn werkinstructies opgesteld om de veiligheidsvoorzieningen juist te gebruiken. Om een afgeschermd werkgebied te creëren is het noodzakelijk lasschermen te verbinden met de robotbesturing. Wanneer de lasschermen niet verbonden zijn, is het niet mogelijk om het programma van de cobot te starten. De kabels van de lasschermen en de besturing zijn afgeschermd middels kabelbruggen op de grond om struikelgevaar te voorkomen. Alle connectoren zijn beschermd met stalen beugels. Mocht er toch een botsing plaatsvinden, dan is het gevaar dat connectoren beschadigd raken en daarmee de kans op elektrisering nihil.

Naast de fysieke veiligheidsvoorzieningen zijn er ook een aantal visuele en softwarematige maatregelen getroffen. Wanneer de cobot een botsing of alarm heeft dan treedt er een oranje zwaailamp in werking. Gecertificeerde medewerkers in de omgeving weten op dat moment dat zij de cobot bedachtzaam kunnen benaderen om eventuele verstoringen of botsingen te verhelpen. De cobot arm is voorzien van torquesensoren. Bij een botsing met de cobot arm zal de besturing alle bewegingen stop zetten. Door deze beveiliging mogen cobots samen met mensen in dezelfde omgeving werken.

Het gaat hier om een samengestelde machine, wat betekent dat de risico’s van de verrijdbare opstelling en het lasproces ook beoordeeld moeten worden in de RI&E. Bij het lasproces hebben we te maken met schadelijke UV-straling, door de verplichte lasschermen is dit risico minimaal en zijn de medewerkers goed beschermd. De lasdraad is scherp en na het lassen nog heet. Ook al is de cobot voorzien van torquesensoren, er kan nog altijd een verwonding ontstaan wanneer deze lasdraad in contact komt met de huid. Om te voorkomen dat een medewerker zich kan verwonden is de lasbron zo geconfigureerd dat na elke las de lasdraad volledig wordt terug getrokken.

Om te voorkomen dat een medewerker in zijn gezicht gewond kan raken is het werkgebied van de cobot opgedeeld in verschillende zones. In het lasgebied kan de cobot met de maximaal toegestane snelheid voor een cobot bewegen.

Ter hoogte van de hals en het gezicht van een medewerker welke naast de cobot aan het werk kan zijn, is de snelheid begrensd en moet de lastoorts naar beneden gericht zijn. De medewerker heeft zo ruim de tijd om aan de kant te stappen. Lukt het niet om aan de kant te stappen dan is de impact dermate laag dat eventuele verwondingen beperkt blijven. Met deze veilighiedsvoorzieningen is de samengestelde cobot binnen zijn werkgebied als veilig beoordeeld. Om de flexibele cobot veilig op iedere locatie in te zetten zijn een aantal voorwaarden opgesteld waaraan de werkplek moet voldoen.


De RI&E voor de omgeving van de cobot

In het eerste gedeelte van de RI&E is de cobot installatie als werkcel beoordeeld. Om de complete werkcel op te kunnen pakken en op iedere locatie in te zetten moet de werkplek ook beoordeeld worden in het tweede gedeelte van de RI&E. De voorwaarden waaraan de werkplek van de cobot moet voldoen, komen voort uit het tweede gedeelte van de RI&E. Daarin wordt onder andere beschreven waar de lasschermen geplaatst moeten worden om een veilige werkplek te creëren. Hierin staat ook hoeveel ruimte rondom de samengestelde cobot installatie vrij moet zijn om struikelgevaar te voorkomen en toegang tot de installatie te kunnen garanderen. Middels een checklist kan de medewerker nagaan of de nieuwe omgeving waar hij of zij de cobot in wil plaatsen, voldoet aan de eisen die gesteld zijn in de RI&E. Is dit niet het geval, dan kan gekeken worden naar mogelijke maatregelen om de nieuwe locatie ook te kunnen gebruiken. Waar nodig kan voor deze locatie apart een RI&E opgesteld worden en de daarbij behorende maatregelen getroffen worden.

Het opstellen van een RI&E voor een samengestelde cobot toepassing geeft de integrator en de eindgebruiker inzicht in de mogelijke gevaren van de installatie. Door na te denken over deze gevaren en daar adequate maatregelen voor te treffen kan men zeker zijn dat alles aan de veiligheid van de machine en de medewerker is gedaan. In geval van een bedrijfsongeval kan dit ook aangetoond worden. Door de RI&E op te delen is het ook bij een flexibel systeem mogelijk om een werkbaar document voor iedere locatie op te stellen.