De vraag komt vaak zo binnen: wat is veiliger, de collaboratieve robot of de industriële robot? De internationale norm antwoordt anders. Voor deze norm bestaat er geen robot die van nature veilig of onveilig is. Er is een toepassing, met gereedschap, werkstuk en taak, die wel of niet als veilig is ontworpen en gevalideerd.
Deze verschuiving in perspectief lost een groot deel van de keuze op. Dit artikel laat zien wat de norm bedoelt met 'collaboratief', wat er in de praktijk verandert tussen de twee benaderingen en vijf vragen die elke casus bepalen.
Wat de norm bedoelt met collaboratief
ISO 10218 is de veiligheidsnorm voor industriële robots. Deel 1 gaat over de robot en deel 2 gaat over de toepassing en de cel. In de editie van 2025 zijn de termen 'collaboratieve robot' en 'collaboratieve werking' verdwenen. In plaats daarvan kwam 'collaboratieve toepassing', omdat, volgens de woorden van A3, de Noord-Amerikaanse vereniging wiens team het werkgroepsecretariaat van de herziening verzorgde, alleen het daadwerkelijke gebruik van de robot kan worden ontworpen, getest en bevestigd als collaboratief.
Het grootste deel van de veiligheidseisen voor deze toepassingen, die eerder waren verzameld in de technische specificatie ISO/TS 15066, is opgenomen in deel 2 van ISO 10218, omdat de samenwerking tussen mens en robot afhankelijk is van de toepassing, en niet van de robot alleen.
ISO/TS 15066 beschrijft vier vormen van collaboratieve werking:
- Beveiligde bewaakte stop. De robot stopt en blijft gestopt, onder bewaking, terwijl de persoon zich in de gedeelde ruimte bevindt. In de editie van 2025 van ISO 10218 werd de functie hernoemd naar 'bewaakte stop' en wordt deze ook buiten collaboratieve toepassingen gebruikt.
- Handgeleid. De persoon stuurt de arm met de handen, via een eigen bedieningsinrichting.
- Snelheids- en afstandsbewaking. Sensoren volgen de afstand tussen persoon en robot. De robot vertraagt naarmate de afstand kleiner wordt en stopt vóór contact.
- Kracht- en drukbegrenzing. Contact is toegestaan, binnen kracht- en drukgrenzen die per lichaamsregio zijn gedefinieerd.
Wat de markt een collaboratieve robot noemt, is in het algemeen een arm die is ontworpen voor de vierde vorm: lichtgewicht, met afgeronde hoeken en krachtmeting.
Wat verandert er in de praktijk
| Criterium | Industriële robot in beschermde cel | Collaboratieve toepassing |
|---|---|---|
| Hoe het risico wordt verminderd | Persoon en robot gescheiden door afschermingen en vergrendelingen | Kracht- en druklimieten, verminderde snelheid en sensoren, met de persoon in dezelfde ruimte |
| Last en bereik | Van lichte gereedschappen tot zware lasten: 4 kg tot 800 kg en tot 3.159 mm in de QJAR-lijn | Lichte lasten, met armen van kleiner bereik |
| Snelheid | Volledig tijdens de hele cyclus | Beperkt zolang een persoon binnen bereik is |
| Bezette oppervlakte | Arm plus beschermde zone | Kleiner, wanneer de risicobeoordeling geen afsluiting vereist |
| Typische processen | Booglassen, palletiseren, schilderen, machinevoeding | Geassisteerde montage, inspectie, lichte bevoorrading, schroeven |
| Programmering | Programmeerterminal en simulatie buiten de cel | Terminal en handmatig leiden van de arm |
| Wissel van werkplek | Vaste cel, ontworpen voor het proces | Eenvoudiger, met nieuwe risicobeoordeling bij elke wissel |
Geen enkele kolom is op alle punten beter. Elke kolom lost een specifiek type taak op.
Wanneer de industriële robot de keuze is
- Hoge last. Een grijper voor palletiseren met zakken of een puntlasspangsomt tientallen kilogrammen aan de pols.
- Korte cyclus en hoog volume. De winst komt van volledige snelheid over twee of drie ploegen.
- Van nature gevaarlijk proces. Elektrische boog, verfnevel, heet onderdeel en scherpe rand vereisen scheiding, ongeacht de arm. Dit is het geval bij robotlassen.
- Fijne herhaalbaarheid met groot bereik. In de QJAR-lijn werken de las- en handelingmodellen tussen ±0,03 mm en ±0,08 mm, met tot 2.014 mm bereik.
De cijfers van elk model staan in de gids voor de industriële robot.
Wanneer de collaboratieve toepassing zinvol is
- De persoon moet erbij zijn. Assemblage waarbij de operator een component positioneert terwijl de robot een ander vasthoudt of vastdraait.
- Lichte onderdelen en gereedschappen, zonder scherpe randen. De krachtlimiet biedt alleen bescherming als het gereedschap ook veilig is bij contact.
- Ruimte zonder plaats voor afschermingen. Werkplekken in bestaande lijnen, tussen twee machines.
- Kleine batches met frequente wissels. Handmatige bediening versnelt het aanleren van punten.
- Gemiddelde cadans. De cyclustijd staat de beperkte snelheid toe.
Het middenpad: industriële robot met aanwezigheidsdetectie
Tussen de afgesloten cel en de collaboratieve toepassing met contact bestaat een tussenvoortsel. Een industriële robot werkt op volle snelheid zolang de vrij is. Veiligheidsscanners volgen de nadering: in een eerste zone vermindert de robot de snelheid, in de volgende zone stopt hij en blijft in bewaakte stilstand staan. Zodra de persoon weggaat, hervat de cyclus zich.
Dit is de snelheids- en afstandsbewaking toegepast op een industriële arm. Het is geschikt voor laadstations waar de operator slechts enkele keren per uur binnenkomt. De afstanden hangen af van de stoptijd van de robot, zoals dat ook het geval is bij lichtschermen, en worden berekend.
Drie typische situaties
- Lassen van een staalconstructie. Het proces omvat boog, spatten en rook. De brander en het warme werkstuk vereisen scheiding, ongeacht de arm. De oplossing is een industriële robot in een beschermde cel, waarbij het laden van de onderdelen van buitenaf gebeurt.
- Assemblage met visuele controle. De operator klikt een component vast, de robot voert een repetitieve aandraaihandeling uit en presenteert het onderdeel voor inspectie. Persoon en robot wisselen elkaar meerdere keren per minute op hetzelfde punt af, met licht gereedschap en zonder scherpe randen. Dit is het terrein van de collaboratieve toepassing.
- Bevoorrading van een machine. De robot werkt bijna de hele tijd alleen, en de operator komt periodiek langs om onderdelen aan te vullen. Een industriële robot met aanwezigheidsdetectie handhaaft de volledige snelheid zolang het gebied vrij is, en stopt zodra iemand binnenkomt.
Veiligheid: beide voldoen aan NR-12
In Brazilië beschouwt item 12.1.12 van NR-12 robotsystemen als conform die voldoen aan ISO 10218-1, ISO 10218-2 en ISO/TS 15066. De drie normen staan in hetzelfde item. Er is geen lichtere route voor collaboratief werken.
Drie veelgemaakte fouten:
- "Collaboratief vereist geen risicobeoordeling." Dat is niet zo. De beoordeling houdt rekening met robot, gereedschap, onderdeel en taak.
- "Industriële robot vereist een hekwerk rondom." De norm vereist beveiligingssystemen in gevaarlijke zones, die vaste afschermingen, beweegbare afschermingen en detectieapparatuur kunnen combineren.
- "Zonder hekwerk is er geen documentatie." De collaboratieve toepassing vereist validatie van kracht- en druklimieten, wat ingenieurswerk en metingen inhoudt.
De items van de norm staan in NR-12 in een robotcel.
Kosten: vergelijk de cel, niet de arm
Een collaboratieve toepassing kan de kosten voor fysieke beveiligingen verlagen. Een industriële cel levert meer stuks per uur. Wat doorslaggevend is, zijn de stukprijs over jaren heen, rekening houdend met de werkelijke ploegendiensten van de fabriek.
De opbouw van de berekening, met de tien investeringsblokken en de payback-berekening, staat in wat kost een industriële robot.
Hoe te beslissen aan de hand van vijf vragen
- Vereist de taak een persoon in dezelfde ruimte tijdens de cyclus? Als dit niet het geval is, is scheiding de meest productieve route.
- Wat is de totale last aan de pols, inclusief gereedschap? Het antwoord kan een van de uitgangsopties uitsluiten.
- Wat is de vereiste cyclustijd? Vergelijk dit met de toegestane snelheid wanneer er een persoon aanwezig is.
- Is het proces of het werkstuk op zich gevaarlijk? Warmte, boog, verf, scherpe randen en massa bepalen de benodigde beveiliging.
- Hoe vaak verandert de taak van product of van locatie? Frequent wisselen pleit voor oplossingen die eenvoudiger te herconfigureren zijn.
Bij palletiseren wijzen de vijf antwoorden bijvoorbeeld vaak op de industriële robot als de last en de cadans hoog zijn, en bieden ze ruimte voor de collaboratieve alternatief bij lichte dozen en lage cadans. De criteria staan in de gids voor de palletiseerrobot.
Veelgestelde vragen
Wat is het verschil tussen een cobot en een industriële robot?
De industriële robot werkt op volle snelheid binnen een beveiligd gebied, gescheiden van mensen. Bij een collaboratieve toepassing delen mens en robot de ruimte, en wordt het risico verminderd door limieten voor kracht, druk en snelheid. Het praktische verschil uit zich in last, cyclustijd en type bescherming.
Vereist een cobot geen veiligheidshekwerk?
Niet altijd. De beslissing komt voort uit de risicobeoordeling van de gehele toepassing: robot, gereedschap, werkstuk en taak. Een snijgereedschap, een zwaar werkstuk of een proces met warmte kunnen toch beschermingen vereisen, zelfs bij een arm die ontworpen is voor samenwerking.
Is een cobot langzamer dan een industriële robot?
Zolang er een persoon binnen bereik is, wel: de snelheid wordt beperkt zodat eventueel contact voldoet aan de grenzen voor kracht en druk. Daarom worden taken met korte cycli en hoog volume vaak opgelost met een industriële robot in een beveiligde cel.
Kan ik een industriële robot gebruiken zonder hekwerk?
Dit is mogelijk in projecten die gebruikmaken van aanwezigheidsdetectieapparatuur, zoals veiligheidsscanners, met snelbewaking en scheiding: de robot verlaagt de snelheid en stopt naarmate de persoon dichterbij komt. De haalbaarheid hangt af van de risicobeoordeling en de veiligheidsafstanden.
Wat is een collaboratieve toepassing volgens ISO 10218?
Het is het concrete gebruik van een robot waarbij mensen en de robot dezelfde ruimte innemen tijdens de taak. De editie van 2025 van ISO 10218 gebruikt de term collaboratieve robot niet meer omdat de veiligheid afhangt van de volledige toepassing, niet van de geïsoleerde arm.
Neem contact op met BR Robotics
BR Robotics integreert in Brazilië de industriële robots QJAR, van 4 en 6 assen, uit de EVST-lijn, die ook cobots omvat. De aanbeveling komt voort uit uw proces, niet uit de catalogus. Stuur de taak, het werkstuk en de gewenste cyclustijd. Neem contact op met BR Robotics, bekijk de robotlijn of de fabrikantenfiches.
Bronnen
- A3 (Association for Advancing Automation), Updated ISO 10218: Answers to Frequently Asked Questions
- ISO 10218-2:2025, Robotics: Safety requirements, Part 2: Industrial robot applications and robot cells
- ISO/TS 15066:2016, Robots and robotic devices: Collaborative robots
- NR-12, Segurança no Trabalho em Máquinas e Equipamentos, item 12.1.12
- EVST Brasil, technische fiches van de QJAR-lijn
