90 Prozent der Funktionalität im Schaltschrank ohne Systembruch aus einer Hand Robotersteuerung bringt Safety mit - Automationspraxis

90 Prozent der Funktionalität im Schaltschrank ohne Systembruch aus einer Hand

Robotersteuerung bringt Safety mit

Das Roboterprogramm und auch die Steuerungsanwendung samt spezieller Sicherheitsfunktionen hat b+m in Eigenregie mit Automation Studio 4.0 erstellt
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Die b+m Surface Systems setzt bei ihrer jüngsten Lackierrobotergeneration auf B&R als Automatisierungspartner, um maßgeschneiderte Lackieranlagen unter Einhaltung höchster Sicherheitsanforderungen noch schneller in Betrieb nehmen zu können. Innerhalb der ersten 18 Monate wurden bereits über 100 Roboter mit der neuen Steuerung ausgeliefert.

„Unsere Roboter unterscheiden sich deutlich von Handling-Robotern. Sie müssen ruckfrei verschleifen und sich auf einer durchgezogenen Bahn gleichmäßig und schnell mit bis zu 2 Metern pro Sekunde bewegen, um gute Lackierergebnisse zu erzielen. Zudem müssen die Roboter ihren Dienst in einer explosionsgefährdeten Umgebung verrichten“, beschreibt der Leiter der Roboterentwicklung die Anforderungen.

Bei der Planung der fünften Generation der Sechsachs-Lackierroboter der Serie T1 hatte b+m das Ziel, mit modernster Antriebs- und Regelungstechnik eine stetigere und höhere Bahngeschwindigkeit bei gleichzeitig niedrigerem Verschleiß zu erreichen. Im Rahmen des Generationenwechsels wollte man zudem den Schaltschrank durch Reduzierung der verbauten Komponenten verkleinern. Zudem galt es die Sicherheitsanforderungen der Roboternorm DIN ISO 10218:2011 zu berücksichtigen.
„Wer das anspruchsvolle Thema Safety mit allen Zertifizierungen beherrscht, ist auch in der Lage, eine PC-basierte Steuerung zu realisieren“, erzählt der Roboterentwicklungsleiter. „Wir haben daher unsere Marktsondierung auf Anbieter mit Sicherheitstechnik im Produktportfolio beschränkt.“ Dabei setzte sich schließlich B&R durch. „Letztlich gab die volle Integration der Sicherheitstechnik mit den frei verfügbaren Softwarefunktionen den Ausschlag“, erklärt der Robotikexperte.
In einem ersten Schritt setzte b+m eine Reihe schneller Sicherheitsfunktionen auf Basis von Powerlink, Opensafety und Safemotion um. Dazu gehören integrierte Antriebsfunktionen wie Safe Torque Off, Safe Stop 1 und 2, Safe Limited Speed und Safe Maximum Speed sowie die sichere Überwachung der Gelenke. Darüber hinaus wurden Funktionen für die Überwachung der Position des Roboters und die Verwendung sicherer Maschinenoptionen in die Steuerungsanwendung integriert.
Im zweiten Schritt hat b+m mit den erweiterten Sicherheitsfunktionen für Roboteranwendungen Saferobotics für eine sicher begrenzte Geschwindigkeit (SLS) am Werkzeugarbeitspunkt (TCP) gesorgt. „Aufgrund von Safemotion und Powerlink konnten wir zudem auf einen separaten Sicherheitsbus verzichten“, freut sich der Experte. Die Zahl der im Schaltschrank installierten Komponenten hat b+m zusätzlich mit der ausschließlichen Verwendung von Doppelachsmodulen mit integrierten Sicherheitsfunktionen aus der Acoposmulti-Serie reduziert. Die Servoregler kommunizieren dabei via Powerlink mit einer Safelogic-Sicherheitssteuerung und der aus X20-Modulen aufgebauten I/O-Baugruppe sowie der Robotersteuerung – einem Automation PC 910.
„In Summe haben wir einen Lieferanten gefunden, der über 90 Prozent der Funktionalität im Schaltschrank ohne Systembruch oder Schnittstellenproblematik abdecken kann – ein echter Gewinn für uns“, urteilt der Leiter der Roboterentwicklung.
Die Visualisierungsanwendung für das mobile Bedienpanel wie auch das Roboterprogramm hat b+m in Eigenregie mit Automation Studio 4.0 erstellt. Auch die Steuerungsanwendung samt spezieller Sicherheitsfunktionen haben die Roboterspezialisten mit Hilfe der Engineering-Umgebung selbst programmiert.
Da Automation Studio zwar umfangreiche CNC-Bibliotheken bietet, aber für b+m wichtige Robotikfunktionalitäten nicht zur Gänze abdeckte, mussten die Eggelsberger ein umfangreiches Pflichtenheft abarbeiten. Die dabei entstandenen Robotikfunktionen stehen seitdem auch anderen Anwendern zur Verfügung.
Aufgrund des Erfolgs arbeitet b+m bereits an einer Roboterserie mit etwas kleineren Dimensionen, aber gleichem Funktionsumfang. Die T2-Serie steht kurz vor der Markteinführung und wurde insbesondere für den Einsatz unter begrenzten Platzverhältnissen ausgelegt. Wieder mit dabei: Die Lösungen von B&R.
B&R Industrie-Elektronik GmbH www.br-automation.com SPS IPC Drives Halle7, Stand 206
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