- Mobile Robots
- Safe Motion Control
Sicher ans Ziel gesteuert: Leistungsstarke Steuerungen und Safety-Lösungen für mobile Roboter
Detailansicht der Produkte auf der Motion Control-Ebene
Sicherheit ist im Zusammenspiel von mobilen Robotern und ihren menschlichen Kolleginnen und Kollegen das oberste Gebot. Als zentrale Befehlseinheit nimmt die Steuerung in diesem Kontext eine besondere Rolle ein: Sie muss gewährleisten, dass der mobile Roboter im Ernstfall zuverlässig in den sicheren Betriebszustand wechselt. Dafür muss die Steuerung die Informationen der Safety-Sensoren zuverlässig verarbeiten und entsprechende Befehle an Safety-Aktoren ausgeben. Relevante Safety-Sensoren sind beispielsweise Safety-Drehgeber, die etwa die Rotationsgeschwindigkeit der Räder mobiler Roboter oder die Position sowie die Bewegungsgeschwindigkeit von Staplerzinken kontinuierlich überwachen.
Safety-Steuerungen gewährleisten, dass jene sicherheitsrelevanten Aktionen ausgeführt werden und der mobile Roboter den sicheren Zustand erst verlässt, sobald die Gefährdungssituation aufgelöst ist. Um das Zusammenspiel aller an der Personensicherheit beteiligten Geräte dauerhaft zuverlässig zu gestalten ist während der Integrationsphase oftmals ein erhöhter Aufwand zur Programmierung der Steuerungssoftware erforderlich, deren Sicherheitsverhalten je nach nationaler Vorschrift auch von externen Gutachtern geprüft und bestätigt werden muss.
Etablierung einer sicherheitsgerichteten Robotersteuerung
Problemstellung
Die Programmierung der Steuerungssoftware unter Sicherheitsaspekten ist im Vergleich zu nicht sicherheitsrelevanter Software deutlich aufwändiger, die Entwicklungskosten steigen enorm an.
Lösung
ifm bietet mit der Kompakt-Steuerung ecomatBasic eine Lösung speziell für mobile Roboter an. Diese bietet sowohl eine Standard-SPS als auch eine Safety-Steuerung in einem Gerät. Zur Programmierung der sicherheitsgerichteten Steuerungssoftware kann auf eine von ifm erstellte Bibliothek an Safety-Programmbausteinen zurückgegriffen werden. So reduziert sich die Programmierzeit deutlich. Da diese Bibliothek bereits TÜV-zertifiziert ist, kann unter gewissen Bedingungen die erneute Prüfung durch einen externen Sachverständigen entfallen.
Problemstellung
Neben der Safety-Steuerung muss auch eine Standard-Steuerung in den mobilen Roboter integriert werden, damit alle Prozesse effizient und sicher ablaufen. Das verursacht Kosten und erfordert weiteren Bauraum.
Lösung
Die Safety-Steuerungen von ifm verfügen sowohl über eine Safety- als auch über eine unabhängig arbeitende Standard-Steuerung. Somit sind sämtliche Prozesse eines mobilen Roboters über eine Steuereinheit abbildbar. Das reduziert Kosten und erforderlichen Bauraum.
Problemstellung
Die Integration von Safety-Sensoren unterschiedlicher Hersteller ist meist nur mit weiteren Software-Schnittstellen möglich, was den Programmieraufwand erhöht, den Code vergrößert und unübersichtlicher macht.
Lösung
Auf unserer Kompakt-Steuerung ecomatBasic ist die zertifizierte Software CIP Safety Interface integriert. Diese ermöglicht es beispielsweise, bestimmte Safety-Lidar-Sensoren ohne Drittsoftware im vollen Funktionsumfang integriert werden. Programmieraufwand und Codeumfang werden damit deutlich reduziert.
Problemstellung
Um die Rotation der Räder oder beweglicher Aufbauten sicher überwachen zu können, musste bislang auf redundante Systeme zurückgegriffen werden, die anschließend geprüft und zertifiziert werden mussten.
Lösung
Die Safety-Drehgeber von ifm verfügen über ein internes redundantes System und sind zudem bereits als sicher zertifiziert. So reduziert der Anwender seine Konstruktionsszeit, den benötigten Bauraum und Kosten für die Zertifizierung.
Problemstellung
Wird die Position eines mobilen Roboters über die Drehbewegung der Räder überwacht, kann beispielsweise Schlupf zu Ungenauigkeiten in der Positionsüberwachung führen.
Lösung
Über eine zusätzliche RFID-Antenne kann, etwa über im Boden eingelassene RFID-Tags, ein Positionsabgleich ohne Betriebsunterbrechung, ein sogenanntes „Preset on the fly“, durchgeführt werden. Der Safety-Drehgeber übernimmt die korrigierten Daten; Ungenauigkeiten in der Positionierung werden eliminiert.
Vorteile der Safety-Steuerungen von ifm
- Einfache räumliche Integration
Die Safety-Steuerung ecomatBasic ist konzipiert für den Einsatz in engen Bauräumen. Sie ist robust und widerstandsfähig gegenüber Vibrationen. Damit ist der ecomatBasic bestens geeignet für mobile Roboter.
- Arbeitswillig und vielseitig
Ein großer Arbeitsspeicher, frei konfigurierbare Ein- und Ausgänge sowie CAN- und Ethernet-Schnittstellen ermöglichen das Maximale an Leistungsfähigkeit und Flexibilität.
