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Die gesamte Kinematik-Kette im Blick

Integration der Sicherheitstechnik direkt in Servoantriebe und -motoren
Die gesamte Kinematik-Kette im Blick

Ebenso wichtig wie die Ablaufsteuerung sind die Überwachung der Achs- und Armbewegungen und die Beherrschung der Brems- und Anhaltewege
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Ziel der Forschungstätigkeit von B&R sind Industrieroboter, die ohne trennende Schutzeinrichtung mit dem menschlichen Kollegen Hand in Hand arbeiten. Nach Integration der sicherheitsgerichteten Steuerungs- und Antriebstechnik über Opensafety ist die sichere Überwachung der gesamten Kinematik-Kette der nächste Schritt.

Am weitesten fortgeschritten ist der Aufbau sicherer Robotersysteme im Bereich der Steuerung. Mit Opensafety steht ein offenes Protokoll für den Transport der Signale über beliebige Feldbusse zur Verfügung. Die Safelogic Sicherheitssteuerungen und die Safe-IO-Module gestatten dabei die Integration der peripheren Schutzeinrichtungen von der Trittschutzmatte bis zum Bildverarbeitungsgerät ohne Verdrahtungsaufwand in die Steuerung am Roboter selbst.

Auch die Entwicklung von Sicherheitsapplikationen wird Roboterherstellern wie Comau leicht gemacht: Die Verdrahtung erfolgt virtuell über PLCopen-konforme Funktionsbausteine im Safedesigner der Entwicklungsumgebung Automation Studio.
Ebenso wichtig wie die Ablaufsteuerung sind die Überwachung der Achs- und Armbewegungen und die Beherrschung der Brems- und Anhaltewege. Durch die Integration der Sicherheitstechnik (Safe-MC) direkt in Servoantriebe und -motoren gelang es, die Reaktionszeit gegenüber Sicherheitsschaltungen mit Abschaltrelais von typischen 80 auf 7 ms und damit den Anhalteweg um den Faktor 100 zu senken. So können bei gleicher Geschwindigkeit die Sicherheitsabstände und die Gesamtabmessungen der Roboterzelle reduziert werden.
Zudem bietet die Smart Safe Reaction Alternativen zur bloßen Abschaltung. Der Einsatz dieser sanfteren Mechanismen zum Schutz des Personals hilft unter anderem, Beschädigungen des Roboters durch Sicherheitsabschaltungen zu vermeiden. Der nächste, bereits in der Entwicklung befindliche Schritt ist dann die Smart Safe Reaction nicht nur auf Ebene der Einzelachse, sondern der resultierenden Bewegung am Werkzeugmittelpunkt.
„Dazu muss die Logik der sicheren Reaktion innerhalb der Safe-MC die gesamte kinematische Kette mit allen Freiheitsgraden und Eventualitäten beherrschen“, schildert Gernot Bachler, Leiter des Bereichs Forschung und Softwareentwicklung für CNC und Robotik, die Herausforderung. Mit einer TÜV-zertifizierten Verfügbarkeit rechnet Bachler aber bereits 2011 – inklusive der für die sichere Softwareentwicklung benötigten Funktionsblöcke im Safedesigner.
B&R Industrie-Elektronik GmbH www.br-automation.com
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