Roboter-Showcase von Keba

Sichere Interaktion mit Industrieroboter

In der Fertigungshalle der Zukunft arbeiten Mensch und Roboter Hand in Hand. Schutzzäune wären dann nicht mehr nötig. In der Theorie gibt es dafür auch viele spannende Ansätze und Konzepte. Doch die Realität zeigt immer wieder: So einfach ist echte MRK gar nicht. Mit einem Demonstrator will Keba die praxistauglichkeit seiner Lösung unter Beweis stellen.

Frank Loew, Key Account Manager bei Keba, demonstriert das Zweizonen-Sicherheitskonzept des Roboter-Showcases. (Bild: Keba AG)

Im Showcase von Keba hat ein Comau-Roboterarm vom Typ Racer3 die Aufgabe, Jetons umzustapeln. Der Mensch gibt ihm dabei die Positionen vor. Rund um den Demonstrator sind zwei Sicherheitszonen definiert. Betritt jemand die Zone 1, reduziert der Roboter sofort die Arbeitsgeschwindigkeit. Beim Betreten der Zone 2 stoppt er unmittelbar seine Bewegung. Mit Hilfe des Bedien-Panels KeTop kann der Bediener den Roboter nun durch Drücken der Zustimmtaste in den Handführungsmodus mit sicher reduzierter Geschwindigkeit versetzen und eine neue Pick&Place-Position einlernen. Sobald die Zone 2 verlassen wird, nimmt der Roboter die Arbeit automatisch wieder auf. Der Roboter scannt den Jeton-Stapel erneut ab, um die Menge zu bestimmen. Danach schichtet er die Spielsteine wieder Stück für Stück zwischen den beiden Positionen hin und her. Beim Verlassen der Zone 1 ist der gesamte Sicherheitsbereich frei und der Industrieroboter beschleunigt seine Arbeit wieder auf die normale Geschwindigkeit.

Sicher interagiert

Durch das Zusammenspiel der Sicherheitssteuerung mit der funktionalen Steuerung, schaltet der Roboter bei Annäherung eines Menschen nicht in einen Fehlerzustand, sondern passt sein Verhalten an. Mit dem KeMotion-System von Keba ist es also möglich, gewöhnliche Industrieroboter für MRK-Aufgaben zu verwenden. Die integrierte Safety-Steuerung gewährleistet sicher begrenzte Geschwindigkeiten und Arbeitsräume für alle gängigen Roboterkinematiken. Fertige Technologiebausteine ermöglichen das einfache Einbinden eines Kraftsensors zum Handführen (bzw. Fahren auf Kontakt) und das Realisieren von virtuellen Sperrbereichen. Zusätzlich kann der Bediener über eine aktive Reaktion des Roboters die Grenzen des Arbeitsraumes spüren. Der Kraftsensor selbst muss dazu nicht sicherheitszertifiziert sein. Diese Umsetzung stellt also sicher, dass der Roboter mit dem Menschen kooperieren und kollaborieren kann. Beide ergänzen sich in ihren Fähigkeiten. Der Mensch lehrt dem Roboter Bewegungsabläufe, überwacht den Fertigungsprozess und konzentriert sich auf Aufgaben, in denen er dem Roboter überlegen ist. Der Roboter wiederum übernimmt die schweren körperlichen und monotonen Tätigkeiten.

Automatisierungstechnische Ausstattung

Den Kern des Keba-Demonstrators bildet neben der eingesetzten Kinematik die Steuerungslösung KeMotion. Das Komplettsystem ist für die schnelle, schlüsselfertige und umfassende Automatisierung von Robotern und Maschinen konzipiert. Dafür bietet es unter anderem ein skalierbares Hardwareportfolio, eine Multi-Robotersteuerung für bis zu 16 Roboter, mehr als 30 vorkonfigurierte Kinematiken, 3D-Simulation sowie eine einfache Roboterprogrammierung und -visualisierung. Die eingesetzte, frei programmierbare Sicherheitssteuerung KeSafe garantiert ein Sicherheitsniveau bis PLe für Roboter und Maschinen in einer Applikation. Dazu gehören neben der sicheren Logik auch eine sichere Einzelachsgeschwindigkeit und Position sowie eine sichere kartesische Geschwindigkeit, Position bzw. Orientierung. Keba wird im Dezember auf der Automatica ausstellen.