{"id":3137,"date":"2026-06-30T02:16:04","date_gmt":"2026-06-30T02:16:04","guid":{"rendered":"https:\/\/industrialsafetysensor.com\/blog\/collaborative-robot-safety\/"},"modified":"2026-06-30T02:16:04","modified_gmt":"2026-06-30T02:16:04","slug":"collaborative-robot-safety","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/industrialsafetysensor.com\/de\/blog\/collaborative-robot-safety\/","title":{"rendered":"Was macht einen kollaborativen Roboter tats\u00e4chlich sicher?"},"content":{"rendered":"
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Aktualisiert im Juni 2026 \u00b7 Bewertet vom technischen Team von CCH Sensing.<\/p>\n

Kollaborative Robotersicherheit ist die Reihe von Designgrenzen, kollaborativen Betriebsmodi und Risikokontrollen, die es einem Roboter erm\u00f6glichen, einen Arbeitsplatz mit Menschen zu teilen, ohne sie zu verletzen. Es ist auch eine der am meisten missverstandenen Ideen in der Fabrikautomatisierung. Marketing sagt, ein Cobot sei \u201cvon Natur aus sicher\u201ddamit man ihn aus der Box nehmen, daneben stehen und die Z\u00e4une \u00fcberspringen kann. In Wirklichkeit ist Sicherheit keine Eigenschaft, die der Roboter damit herumtr\u00e4gt, sondern eine Eigenschaft des Roboters Antrag<\/em>: der Arm, das Werkzeug am Ende, der Teil, den es bewegt, die Geschwindigkeit, die es l\u00e4uft, und die Leute, die seinen Raum teilen. Machen Sie sich diese Unterscheidung falsch und ein \u201csicherer\u201d Cobot schickt trotzdem jemanden in die Notaufnahme.<\/p>\n

Dieser Leitfaden wurde von einem Hersteller von Sicherheitssensoren verfasst, daher wird bewusst deutlich gemacht, wo die Leistungs- und Kraftbegrenzung anh\u00e4lt und wo ein externer Lichtvorhang, Bereichscanner oder Sicherheitsrelais die Leitung \u00fcbernehmen muss. Wir werden die vier kollaborativen Betriebsmodi aus ISO\/TS 15066 abdecken, die Kraftgrenzen im K\u00f6rperbereich, die entscheiden, ob ein Kontakt akzeptabel ist, den Standardstapel (einschlie\u00dflich der gro\u00dfen \u00dcberarbeitung von ISO 10218 im Jahr 2025), wie eine Risikobewertung durchgef\u00fchrt werden kann, und die f\u00fcnf gef\u00e4hrlichen Annahmen, die Menschen verletzen.<\/p>\n

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Schnelle Spezifikationen: Kollaborative Robotersicherheit auf einen Blick<\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Ma\u00dfst\u00e4be<\/td>\nISO 10218-1 & -2:2025 (Roboter + Zelle), ISO\/TS 15066:2016 (Zusammenarbeitsberatung), ANSI\/RIA R15.06 (USA)<\/td>\n<\/tr>\n
Kooperationsbetriebsarten<\/td>\n4 'H\u00e4ndef\u00fchrung, Bewertung \u00fcberwachter Anschlag, Geschwindigkeit & Trennung, Leistungs - & Kraftbegrenzung<\/td>\n<\/tr>\n
Kraft-\/druckgrenzen<\/td>\nISO\/TS 15066 Anhang A 15029 K\u00f6rperstellen; z.B. Gesicht 65 N, Sch\u00e4del 130 N transient<\/td>\n<\/tr>\n
Typische PFL-Geschwindigkeit<\/td>\n250 \u2013 1.000 mm\/s TCP (f\u00e4llt ab, wenn die Nutzlast steigt)<\/td>\n<\/tr>\n
Sicherheitsger\u00e4tebewertung<\/td>\nPL d \/ SIL 2 minimum; Typ 4 Lichtvorh\u00e4nge PL e (ISO 13849-1 \/ IEC 62061)<\/td>\n<\/tr>\n
Obligatorischer Schritt<\/td>\nEine dokumentierte, aufgabenbasierte Risikobewertung (ISO 12100) jede Anwendung<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Was kollaborative Robotersicherheit wirklich bedeutet<\/h2>\n
\"Was<\/figure>\n

Ein kollaborativer Roboter, kurz Cobot, ist ein Roboter, der entwickelt wurde, um ohne traditionellen Sicherheitszaun neben Menschen zu arbeiten \u201causgelegt auf\u201d ist aber nicht dasselbe wie \u201cist\u201d Hier ist das Prinzip, dass alles andere in diesem Ratgeber h\u00e4ngt, wie wir es nennen Das Anwendungssicherheitsprinzip<\/strong>: Ein Cobot ist f\u00fcr sich genommen niemals sicher oder unsicher; die Antrag<\/em> Ist, was risiko-bewertet und abgemeldet wird Derselbe Arm ist sicher mit einer Schaumsonde und gef\u00e4hrlich mit einer Entgratungsspindel. <\/p>\n

Das ist wichtig, weil der Roboter nur aus einem St\u00fcck besteht. Unter den Standards ist der blanke Roboter \u201cteilweise fertiggestellte Maschinen\u201d; das, was sicher gemacht werden muss, ist die komplette Zelle, der Roboter, der Endeffektor, das Werkst\u00fcck, das Layout und die Menschen Die US-Arbeitsschutzbeh\u00f6rde gibt ausdr\u00fccklich an, dass es Kein roboterspezifischer OSHA-Standard<\/a>Roboter unterliegen den allgemeinen Maschinenschutzregeln (29 CFR 1910.212) und der Allgemeinen Zollklausel, und \u201ces sollte eine Kombination aus Kontrollen und Schutz verwendet werden\u201d\u201d.\u201d <\/p>\n

Was macht einen Cobot sicher?<\/h3>\n

Vier Dinge der Reihe nach: (1) die integrierten Sicherheitsfunktionen, die Leistungs-, Kraft-, Drehmoment- und Geschwindigkeits\u00fcberwachung des Roboters, die einen Schutzstopp ausl\u00f6sen; (2) der kollaborative Betriebsmodus, den Sie f\u00fcr die Aufgabe w\u00e4hlen; (3) jede externe Absicherung, die die Risikobewertung erfordert; und (4) die Risikobewertung selbst, die die ersten drei miteinander verbindet Ihre<\/em> Werkzeug, Nutzlast und Layout.<\/p>\n

\u00dcberspringen Sie die vierte und die ersten drei sind nur Merkmale auf einem Datenblatt. Diese integrierten Sicherheitsfunktionen, die Sicherheitsfunktionen und Schutzfunktionen des Robotersystems, die zus\u00e4tzliche Sicherheitsma\u00dfnahme, die ein Integrator hinzuf\u00fcgt, und die Sicherheitsmechanismen, die bei einer Kollision abfeuern, vereinen sich alle, sodass die Maschine um Menschen herumlaufen kann. Dennoch entzieht sich keiner von ihnen der Pflicht, zu beurteilen, wie menschliche Arbeiter tats\u00e4chlich mit dem Roboter in Kontakt kommen. Felderfahrung untermauert dies: Leichtere Kobots stoppen bei leichtem Kontakt, aber \u201cgr\u00f6\u00dfere mit gr\u00f6\u00dferer Tr\u00e4gheit\u201dtreffen st\u00e4rker\u201d, sodass Masse und Nutzlast die Antwort \u00e4ndern. <\/p>\n

Die vier Arten der kollaborativen Operation (ISO\/TS 15066)<\/h2>\n
\"Die<\/figure>\n

ISO\/TS 15066<\/a>Die technische Spezifikation, die ISO 10218 erg\u00e4nzt, definiert vier kollaborative Betriebsmodi Eine Anwendung kann sie kombinieren, und jede impliziert einen anderen Stop-Trigger und eine andere Sicherheitsvorrichtung Dies ist die Tabelle, die die oberen Suchergebnisse in Prosa beschreiben, aber nie darlegen:<\/p>\n

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Die vier kollaborativen Betriebsmodi ISO\/TS 15066 und die Sicherheitsvorrichtung st\u00fctzen sich jeweils darauf.<\/caption>\n
Modus<\/th>\nWie es den Menschen sch\u00fctzt<\/th>\nTypische Sicherheitsvorrichtung<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Sicherheitsbewerteter \u00fcberwachter Stopp<\/strong><\/td>\nRoboter h\u00e4lt still, wenn sich eine Person im Arbeitsbereich befindet; jeweils nur eine Partei bewegt sich<\/td>\nBereichscanner oder Lichtvorhang zur Erkennung des Eintritts; Sicherheitsrelais f\u00fcr den \u00fcberwachten Anschlag<\/td>\n<\/tr>\n
Handf\u00fchrung<\/strong><\/td>\nDer Bediener bewegt den Arm direkt durch ein handbet\u00e4tigtes Ger\u00e4t mit Freigabeschalter<\/td>\nAktivieren (Dreistellungs) Schalter + E-Stopp an der F\u00fchrungseinrichtung<\/td>\n<\/tr>\n
Geschwindigkeits- und Trenn\u00fcberwachung (SSM)<\/strong><\/td>\nRoboter verlangsamt sich, wenn sich die Person n\u00e4hert, und stoppt, wenn die Trennung unter eine berechnete Entfernung f\u00e4llt<\/td>\nSicherheitslaser\/Fl\u00e4chenscanner, der einen Controller versorgt, der die Geschwindigkeit moduliert<\/td>\n<\/tr>\n
Leistungs- und Kraftbegrenzung (PFL)<\/strong><\/td>\nRoboter begrenzt die Kontaktkraft\/den Kontaktdruck unter die Verletzungsschwellen, sodass der Kontakt tolerierbar ist<\/td>\nEingebaut in den Roboter (Drehmoment-\/Kraftmessung); kein externes Ger\u00e4t f\u00fcr stumpfen Kontakt<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Universal Robots, das beim Schreiben des Standards mitgewirkt hat, stellt fest, dass in der Praxis nur SSM und PFL wirklich zaunfreie Gemeinschaftsanwendungen liefern; Der \u00fcberwachte Stopp ist eigentlich eine schneller neu startende bewachte Zelle, und die Handf\u00fchrung, die den Arm durch handgef\u00fchrte Steuerungen treibt, ist eine Lehrhilfe. Bei kollaborativen Roboteranwendungen ist der Mensch-Roboter-Kontakt die Variable, die den Modus bestimmt. W\u00e4hlen Sie also den Modus f\u00fcr die Aufgabe und nicht umgekehrt.<\/p>\n

Leistungs- und Kraftbegrenzung: Die K\u00f6rper-Region-Kraftobergrenze<\/h2>\n
\"Macht<\/figure>\n

Macht und Kraftbegrenzung ist der Modus, den Menschen meinen, wenn sie \u201cCobot\u201d sagen. Es funktioniert, indem garantiert wird, dass jeder Kontakt unter dem Punkt bleibt, an dem ein Mensch Schmerzen oder Verletzungen versp\u00fcrt. Diese Schwellenwerte sind keine Marketingnummer, sie stammen von ISO\/TS 15066<\/a> Anhang A, der die maximal zul\u00e4ssige Kraft und den maximal zul\u00e4ssigen Druck festlegt 29 spezifische K\u00f6rperstandorte<\/strong> (gruppiert in 12 K\u00f6rperbereiche), basierend auf schmerzanf\u00e4lliger Forschung Wir nennen dies Referenz Die K\u00f6rper-Region-Kraftobergrenze<\/strong>Und fast kein konkurrierender Guide druckt es:<\/p>\n

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Repr\u00e4sentative ISO\/TS 150666-Transientengrenzen (Aufprallfrei) Anhang A toleriert nur 6 N.<\/caption>\n
K\u00f6rperregion<\/th>\nMaximale \u00dcbergangskraft (N)<\/th>\nMaximaler transienter Druck (N\/cm\u00b2)<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
Sch\u00e4del \/ Stirn<\/td>\n130<\/td>\n110<\/td>\n<\/tr>\n
Gesicht<\/td>\n65<\/td>\n110<\/td>\n<\/tr>\n
Brust<\/td>\n140<\/td>\n110<\/td>\n<\/tr>\n
Oberarm \/ Ellenbogen<\/td>\n150<\/td>\n130<\/td>\n<\/tr>\n
Hand \/ Finger<\/td>\n140<\/td>\n200<\/td>\n<\/tr>\n
Oberschenkel \/ Knie<\/td>\n220<\/td>\n160<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Zwei Zahlen in jener Tabelle leisten die meiste Arbeit Erstens ist das Gesicht bei 65 N die niedrigste Kraftobergrenze am K\u00f6rper, weshalb ein Cobot, der in Kopfh\u00f6henn\u00e4he arbeitet, extra gepr\u00fcft werden muss Zweitens teilt der Standard jede Grenze auf in Vor\u00fcbergehend<\/em> (ein freier Aufprall, bei dem sich der K\u00f6rper entfernen kann) und Quasistatisch<\/em> (Klemmen oder Einfangen, wo es nicht geht).Quasistatische Decken laufen etwa 40 \u2013651 TP3 T der transienten Werte, da anhaltende Kompression das Gewebe bei geringerer Kraft sch\u00e4digt. <\/p>\n

\nTechnische Anmerkung: eine \u00dcberpr\u00fcfung der Arbeitskraft<\/strong><\/p>\n

Angenommen, Ihr PFL-Cobot kann eine Hand gegen eine Vorrichtung (quasi-statische Handregion) einfangen Nehmen Sie die transiente Handgrenze von 140 N und wenden Sie den quasistatischen Faktor ~501TP3 T \u2192 eine Klemmdecke in der N\u00e4he von 70 N an. Wenn ein Krafttestmessger\u00e4t w\u00e4hrend der Validierung 95 N an diesem Quetschpunkt anzeigt, wird die Anwendung Ausf\u00e4lle<\/em>Sie m\u00fcssen Nutzlast\/Geschwindigkeit senken, die Halterung neu gestalten, um die Falle zu entfernen, oder ein Anwesenheitsger\u00e4t hinzuf\u00fcgen, damit der Arm diese Pose nicht erreichen kann, solange eine Hand da ist Aus diesem Grund erfordert ISO 10218-2 eine gemessene Kraft w\u00e4hrend der Inbetriebnahme, nicht nur die Standardeinstellungen des Herstellers.<\/p>\n<\/div>\n

Praktischerweise laufen PFL-Cobots zwischen 250 und 1.000 mm\/s, und die zul\u00e4ssige Geschwindigkeit sinkt mit steigender effektiver Masse (Roboter + Nutzlast + Greifer) Ingenieure patentieren dieses Feld zum Beispiel US 11.453.122 B2<\/a>, \u201e(ein Drehmomentsensor-pro-Achse-Kooperationssystem, verfolgen alle das Gleiche: Erkennen Sie den Kontakt schnell genug, um unter dem Grenzwert zu stoppen. In der Praxis m\u00fcssen die Kraftmenge und das an jedem Gelenk ausge\u00fcbte Drehmoment unter der zul\u00e4ssigen Decke bleiben, und das Werkzeug am Ende des Arms, ein elektrischer oder pneumatischer Greifer, z\u00e4hlt darauf zu, da ein scharfes Werkzeug das Verletzungsrisiko erh\u00f6ht, selbst wenn der Arm selbst nachgiebig ist.<\/p>\n

Geschwindigkeits- und Trenn\u00fcberwachung: Einen Cobot schneller laufen lassen<\/h2>\n
\"Geschwindigkeits-<\/figure>\n

Das Problem mit PFL ist, dass das Unterhalten unter den Kraftgrenzen den Roboter zum Kriechen zwingt, r\u00e4umt Universal Robots ein, dass die Geschwindigkeit \u201cwahrscheinlich zu niedrig sein wird, um f\u00fcr Hochrisikoanwendungen n\u00fctzlich zu sein\u201d Geschwindigkeits - und Trenn\u00fcberwachung beheben dies, indem sie eine gemessene L\u00fccke zwischen Mensch und Roboter halten Wenn der Bediener weit weg ist, l\u00e4uft der Roboter mit Produktionsgeschwindigkeit; wenn sie sich ihm n\u00e4hern, verlangsamt er sich; wenn die L\u00fccke unter den minimalen Schutzabstand f\u00e4llt, stoppt sie.<\/p>\n

Dieser Abstand wird berechnet, nicht erraten. ISO 13855 gibt das Formular an S = K\u00b7T + C<\/strong>, In 2 ist K die menschliche Ann\u00e4herungsgeschwindigkeit (der Standardwert betr\u00e4gt 2.000 mm\/s), T ist die gesamte Systemreaktionszeit (Sensorreaktion + Roboterstopp) und C ist eine Intrusion\/Unsicherheitszulage. <\/p>\n

\nTechnische Anmerkung: Dimensionierung des Abstandsabstands<\/strong><\/p>\n

Angenommen, ein Sicherheitslaserscanner plus Controller plus Roboter geben eine Gesamtreaktionszeit T = 0,5 s an, und Sie erlauben C = 200 mm f\u00fcr Handeinbruch Dann S = 2.000 mm\/s \u00d7 0,5 s + 200 mm = 1.200 mm<\/strong>. Die \u201cStopp\u201d - Zone des Scanners muss mindestens 1,2 m von der n\u00e4chstgelegenen erreichbaren Gefahr entfernt beginnen, die Reaktionszeit (schnellerer Scanner, k\u00fcrzerer Stopp) halbieren und der Footprint auf 700 mm schrumpft, genau deshalb ist die Reaktionszeit, nicht Listenpreis, die Spec, die z\u00e4hlt, wenn man sich f\u00fcr eine Sicherheitslaserscanner<\/a> F\u00fcr eine SSM-Zelle.<\/p>\n<\/div>\n

Bei SSM verdient eine externe Sensorschicht ihren Lebensunterhalt. Sowohl die NIST-Testbed-Arbeit als auch die von Experten begutachtete SSM-Literatur betonen, dass die Sensorik selbst sicherheitsbewertet und validiert sein muss und kein standardm\u00e4\u00dfiger Automatisierungsscanner, der aus Sicherheitsgr\u00fcnden umfunktioniert wird. Unsere Sicherheitslaserscannerf\u00fchrung geht detailliert durch die Zonenkonfiguration.<\/p>\n

Der Standards-Stack: ISO 10218, ISO\/TS 15066 und ANSI\/RIA R15.06<\/h2>\n
\"Die<\/figure>\n

Drei Dokumente regeln die Sicherheit von Cobots und sind vielschichtig und nicht austauschbar:<\/p>\n

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Der kollaborative Robotersicherheitsstandards-Stack und was jede Schicht abdeckt (Ausgaben 2025).<\/caption>\n
Standard<\/th>\nAbdeckungen<\/th>\nRegion \/ Status<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
ISO 10218-1:2025<\/strong><\/td>\nDer Roboter als teilweise fertiggestellte Maschinen (eingebaute Sicherheitsfunktionen)<\/td>\nInternational \u00b7 3. Auflage, Januar 2025<\/td>\n<\/tr>\n
ISO 10218-2:2025<\/strong><\/td>\nDie integrierte Roboterzelle\/Anwendung (Ihre Verantwortung als Integrator)<\/td>\nInternational \u00b7 3. Auflage, Januar 2025<\/td>\n<\/tr>\n
ISO\/TS 15066:2016<\/strong><\/td>\nDetails zur Zusammenarbeit + biomechanische Grenzwerte (Anhang A)<\/td>\nInternational \u00b7 wird in 10218:2025 zusammengefasst<\/td>\n<\/tr>\n
ANSI\/RIA R15.06<\/strong><\/td>\nNationale Robotersicherheit der USA, angepasst an ISO 10218<\/td>\nVereinigte Staaten \u00b7 \u00fcberarbeitet gegen\u00fcber den ISO-Ausgaben 2025<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<\/div>\n

Auch die Hierarchie darunter ist wichtig: Es folgt die Risikobewertung ISO 12100<\/a>, und Sicherheitsfunktionen m\u00fcssen ein dem Risiko angemessenes Leistungsniveau (PL d gem\u00e4\u00df ISO 13849-1) oder Sicherheitsintegrit\u00e4tsniveau (SIL 2 gem\u00e4\u00df IEC 62061) erreichen. Roberta Nelson Shea, Global Technical Compliance Officer von Universal Robots, langj\u00e4hrige Vorsitzende des ISO-Robotersicherheitsausschusses und f\u00fchrende Autorit\u00e4t in diesen Dokumenten, hat jahrzehntelang betont, dass es sich bei der Norm um eine Untergrenze und nicht um eine Obergrenze handelt.<\/p>\n

Wenn ein \u201cZaunloser\u201d Cobot noch Wache braucht<\/h2>\n
\"Wenn<\/figure>\n

Hier ist der Teil, den die Cobot-Prospekte \u00fcberspringen. Ein Roboter mit eingeschr\u00e4nkter Leistung schafft es Stumpf<\/em> Kontakt, es tut nichts \u00fcber einen scharfen, hei\u00dfen, oder schweren Endeffektor Robotiqs eigenes Palettierbeispiel macht es deutlich: Das Bewegen von mehr Kilogramm schweren Kisten in Kopfh\u00f6he ist \u201cintrinsisch unsicher\u201d, also \u00fcber einem Kriechgang, dass Zelle unabh\u00e4ngig von PFL eine Sicherheitsvorrichtung ben\u00f6tigt. <\/p>\n

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\nWenn PFL allein normalerweise ausreicht<\/strong><\/p>\n