Antrieb und Safety inklusive

Mit der KeDrive for Motion steht ein kompaktes, platzsparendes All-in-One System zur wirtschaftlichen Lösung von unterschiedlichsten Steuerungs- und Antriebsaufgaben zur Verfügung. Selbst komplexe Anlagen lassen sich damit einfach, sicher und effizient automatisieren. Darüber hinaus können die Antriebsmodule alleine als dezentrale Antriebslösung bei einem bereits bestehenden Steuerungssystem eingesetzt werden. Für das Betreiben eines 6-Achsroboters sind so beispielsweise neben dem Stromversorgungsmodul nur noch zwei 3-Achsmodule nötig. Bei einem modularen Aufbau des Automatisierungssystems kann auch das Steuerungsmodul alleine zum Einsatz kommen – ganz wie eine klassische Steuerung. Anderen Systemkomponenten wie beispielsweise Antriebe, Visualisierungen, I/Os etc. können problemlos eingebunden werden. Durch diese Möglichkeiten von umfassendem Gesamtsystem, dezentraler Antriebslösung und klassischer Steuerung bei modularem Automatisierungssystem deckt die KeDrive for Motion so gut wie alle möglichen Automatisierungsszenarien ab. Safety on Board Eine Besonderheit des Konzepts ist die vollwertige, optionale Robotik-Sicherheitssteuerung, die direkt in das Steuerungsmodul integriert wird. Die On board-I/Os sind dann ebenfalls sicher ausgeführt. Zum einen spart es Platz im Schaltschrank, zum anderen ist diese Lösungsvariante kostengünstiger als bei externer Ausführung, auch der Verkabelungsaufwand ist bei dieser Lösung geringer. Dank eines integrierten Fast Channels sind pfeilschnelle Reaktionszeiten bis zu 2ms möglich. Die einzigartige Unterstützung zahlreicher Sicherheitsbusse garantiert eine einfache und flexible Erweiterbarkeit der KeDrive for Motion Sicherheitssteuerung. Die Kombination aus Safety und Steuerung ist auch bei der Projektierung, Konfiguration und Programmierung des Systems von Vorteil. Es genügt dafür eine einzige benutzerfreundliche Software, die auch für die Antriebe verwendet wird. Doppel-Konfigurationen sind somit nicht notwendig, Engineeringaufwände werden effektiv reduziert. Darüber hinaus kann der Schulungsaufwand gering gehalten werden, und auch eine überaus rasche Inbetriebnahme ist gewährleistet. Optimierte Sicherheit durch intelligentes System Die Robotik-Sicherheitssteuerung der KeDrive for Motion bietet sichere Motion mit kartesischer Arbeitsraumüberwachung. Konkret bedeutet das, dass zum einen die Geschwindigkeit und die Position des Tool-Centerpoints (TCP) sowie die Geschwindigkeit und Position des Roboter-Ellenbogens einstellbar und überwachbar sind. Darüber hinaus ist auch eine Orientierungsüberwachung des Werkzeugs integriert, was beispielsweise bei Laser-Schweißmaschinen während des Teach-Prozederes den Operator vor Verletzungen durch den Laser-Strahl und die Umgebung vor Beschädigungen schützt. Neben einer achsübergreifenden, kartesischen Arbeitsraumüberwachung für Robotikanwendungen, verfügt die Sicherheitssteuerung auch über eine sichere Achsbereichsüberwachung, die noch einfacher zu parametrieren und zu handhaben ist. Für viele Automatisierungsaufgaben ist diese Sicherheitsmaßnahme vollkommen ausreichend. Darüber hinaus sind sicherer Werkstückwechsel und sicherer Werkzeugwechsel möglich, was in dieser Kombination ein weiterer einzigartiger Mehrwert ist. Der Maschinenoperator kann beides gefahrlos durchführen. Mit Sicherheit passend für jeden Roboter Die KeDrive for Motion mit integrierter Robotik-Sicherheitssteuerung erfüllt mit jeder Kinematik die Industrie-Roboter Sicherheitsanforderungen nach EN10218-1. Die Sicherheitsfunktionen sind also bei jedem beliebigen Roboter gewährleistet, was in dieser Form am Markt einzigartig ist. Darüber hinaus erfüllt die Steuerung, mit der achsübergreifender Robotik-Sicherheitssteuerung den ausgezeichneten Sicherheits-Integritätslevel SIL 3, Marktstandard ist zurzeit lediglich der geringere Level SIL 2. Dipl.-Ing. (FH) Andreas Reingruber ist bei Keba Produktmanager für Antriebstechnik und hat für uns einige spannende Fragen rund um das neue Steuerungssystem des Unternehmens beantwortet. In der Steuerungstechnik ist schon seit vielen Jahren von Integration die Rede. Wie wird diese bei Ihrem neuen System KeDrive for Motion konkret umgesetzt? Reingruber: Hinter dem Begriff Integration versteckt sich das Bestreben ein einziges Gerät mit möglichst vielen Funktionen auszustatten und eine möglichst hohe Leistungsdichte zu erzielen. Ein derartiges System erlaubt es dem Anwender auf einfache Art individuelle, anwendungsoptimierte Speziallösungen zu schaffen. Meist steht ein derartiges Vorhaben allerdings im Spannungsfeld zu modular aufgebauten Systemen. Mit der KeDrive for Motion jedoch gelingt der Spagat aus hochintegriertem System und Modularität. Beispielsweise kann bei der KeDrive for Motion ein Antriebsmodul bis zu drei Achsen gleichzeitig steuern. Das Versorgungsmodul übernimmt dabei nicht nur die Leistungsversorgung der Antriebsmodule, sondern auch gleichzeitig die Versorgung des Steuerungsmoduls und auch externer Geräte mit 24V Steuerspannung. Im Steuerungsmodul sind optional Sicherheitssteuerung und Sicherheits-IOs sowie vielfältige Schnittstellen zu anderen Systemen integriert. So können mit nur wenigen aber dafür hochintegrierten Modulen unterschiedlichste, anwendungsoptimierte Systeme geschaffen werden. Beispielsweise werden zur Steuerung eines 6-Achs Roboters nur 4 Module benötigt: zwei 3-Achsmodule, das Stromversorgungsmodul und das Steuerungsmodul, das darüber hinaus auch eine optionale achsübergreifende Robotik-Sicherheitssteuerung integriert haben kann. Welcher ganz praktische Nutzen ergibt sich dadurch für den Anwender? Reingruber: Durch die hohe Integrationsdichte wird die Anzahl der Schaltschrankkomponenten reduziert, wodurch weniger Komponenten installiert und verdrahtet werden müssen. Das spart Zeit beim Engineering und der Inbetriebnahme und sichert damit ein kurzes \’Time to Market\‘. Außerdem kann das Schaltschrankvolumen dank des kompakten KeDrive for Motion Systems um bis zu 50% im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen reduziert werden. Letztendlich wird das Gesamtsystem stark vereinfacht, wodurch wiederum der Zeit- und Kostenaufwand für die Projektierung und die Schaltschrankproduktion gesenkt werden. Die Robotik ist ein weites Feld. Für welche Applikationen im Bereich Robotik ist die neue Steuerung geeignet? Reingruber: Die Leistungsfähigkeit von Steuerung und Antrieben ist beim KeDrive for Motion System hochgradig skalierbar. Dazu ist dank des modularen Aufbaus eine optimale Auslegung sowohl für alltägliche Steuerungsanwendungen bis hin zu hochkomplexen Multi-Roboterapplikationen einfach möglich. Durch den Ansatz der zentralen Spannungsversorgung stehen Mehrachsanwendungen wie beispielsweise Handling, Pick & Place und Palletizing sowie Robotikaufgaben der Sensitive Automation im Vordergrund. Zusätzlich kann die KeDrive for Motion auch als dezentrale Antriebseinheit sowie als reine Steuerungseinheit bei modularem Systemaufbau eingesetzt werden. Tatsächlich sind den Anwendungsmöglichkeiten dank des modularen Aufbaus und der hohen Flexibilität so gut wie keine Grenzen gesetzt. Das neue System hat auch die funktionale Sicherheit integriert. Heißt das, dass der Anwender überhaupt keine zusätzliche Sicherheitssteuerung mehr in seiner Anlage benötigt? Reingruber: Mit der bereits im Steuerungsmodul integrierten, optionalen Sicherheitssteuerung ist es möglich, die gesamte Maschinensicherheit zu gewährleisten. Dabei handelt es sich um eine achsübergreifende Sicherheitssteuerung, die auch die Anforderungen der Robotik abdeckt. Alle für Mensch und Maschine potentiell gefährlichen Bewegungen werden überwacht und ausgewertet. Sichere IOs sind bereits onboard und ermöglichen eine einfache und schnelle Erweiterung um zusätzliche Sicherheitskomponenten wie beispielsweise Notaus-Taster, Türschalter, Sicherheitslichtschranken und dergleichen. Befindet sich die mit KeDrive for Motion automatisierte Maschine in einem Maschinenverbund, so kann diese komfortabel in das übergeordnete Sicherheitskonzept integriert werden. Dies wird durch die standardisierten Sicherheitsprotokolle Profisafe, CIP Safety, FSoE oder IO-Schnittstelle gewährleistet. Zur Konfiguration und Programmierung der Sicherheitssteuerung wird ein und dieselbe Software wie für die Motion-Steuerung an sich und die Antriebe verwendet. Dies stellt ein hohes Maß an Benutzerfreundlichkeit dar, redundante Eingaben sowie Zusatzaufwand für die Konfiguration der Verbindung zur Motion Steuerung entfallen. Die Einarbeitungszeit und die Lernkurve können dadurch gering gehalten werden können. Bis wann wird das System am Markt verfügbar sein? Reingruber: Bereits Anfang 2013 starten wir mit den Feldtests bei ersten auserwählten Kunden. Die Produkteinführung für den breiten Markt wird schon in der zweiten Jahreshälfte 2013 vollzogen. Uns wurde bereits von vielen Seiten starkes Interesse an der KeDrive for Motion signalisiert, wir hoffen, dass wir den Bedarf unserer Kunden auch möglichst schnell abdecken können. Vielen Dank für das Interview.