FORCE TORQUE CONTROL / SENSOR COMMUNICATION

Die Auswahl an unterschiedlicher Signalverarbeitungssoftware von KUKA ist eine kleine Erweiterung für Ihren Roboter – aber eine große Chance für Ihre Produktion. Denn damit wird es möglich, dass Ihre Roboter nicht nur blind  den eingegebenen Befehlen folgen, sondern sich mittels Sensoren flexibel auf unterschiedliche Umgebungssituationen einstellen können. Dabei können Sie die Art des Sensors je nach Anforderung frei bestimmen. Ob Kamera, Laserscanner oder Kraft-/Momentensensor: Die KUKA Software verarbeitet die eingehenden Signale und leitet daraus schnell, zuverlässig und zielorientiert die entsprechenden Roboterbefehle ab. Das erlaubt einen präzisen und flexiblen Prozessablauf bei erheblicher Zeit- und Kostenreduktion.

• KUKA.ForceTorqueControl
  Mit dem Technologiepaket KUKA.ForceTorqueControl lassen sich Prozesskräfte und -momente beeinflussen, um die Qualität und Prozesssicherheit von Roboterapplikationen zu erhöhen. In Verbindung der Software mit einem Kraft-/Momentensensor erhält der Roboter eine Art Tastsinn. Damit kann er feinfühlig auf äußere Kräfte und Momente reagieren und davon abhängig programmierbare Kräfte und Momente auf ein Werkstück ausüben.

• KUKA.RobotSensorInterface
  Die Software KUKA.RobotSensorInterface ermöglicht die Beeinflussung der Roboterbewegung oder des Programmablaufs mittels Sensordaten. Die Daten und Signale der Sensorik können dabei zum Beispiel von einem Feldbus eingelesen, im RSI-Kontext verarbeitet und an die Robotersteuerung weitergeleitet werden. Optional ist auch ein Datenaustausch per XML-Strings über Ethernet möglich.

• KUKA.Ethernet KRL XML
  KUKA.Ethernet KRL XML ermöglicht unter KUKA. RobotSensorInterface die Einrichtung einer antizyklischen Ethernetverbindung zwischen einer Robotersteuerung und bis zu neun externen Systemen, zum Beispiel Sensoren. Die Übertragung erfolgt in Form von XML-Strings über das Ethernet-TCP/IP-Protokoll. Dabei werden die empfangenen Daten in einem Puffer gespeichert, so dass keine Informationen verloren gehen können.

ROBOTEAM

Das Applikationspaket RoboTeam ermöglicht die exakt koordinierte Teamarbeit von bis zu 15 Robotern durch die schnelle Synchronisation der Bahnbewegungen. Damit können Roboter schneller, vielseitiger und präziser agieren als bisher. Kooperierende Roboter erlauben völlig neue Anlagen- und Zellenlayouts mit kürzeren Produktionslinien und weniger aufwändigen Installationen. So lässt sich eine flexible Vervielfachung der Traglast von Standardrobotern durch Lastteilung erreichen. Oder es können Werkstücke bereits während der Weitergabe zur nächsten Montagestation bearbeitet werden, was die nichtproduktiven Transportzeiten reduziert. Weiterer Vorteil der KUKA.RoboTeam Funktion: Jeder Roboter behält seine Standardsteuerung. Diese wird mit einem schnellen lokalen Netzwerk (Ethernet) verbunden, über das die Steuerungen miteinander kommunizieren und sich gegenseitig synchronisieren. Die Programmierung von RoboTeam-Gruppen erfolgt auf komfortable und übersichtliche Weise durch Inlineformulare, die alle Befehlsparameter enthalten und Fehleingaben ausschließen.

• KUKA.CR.ProgramCooperation
  Die Softwareoption KUKA.CR.ProgramCooperation unterstützt die Programmsynchronisation und die Überwachung gemeinsamer Arbeitsbereiche. Mittels KUKA.CR.ProgramCooperation werden klassische, zentrale SPSFunktionalitäten, wie zum Beispiel Arbeitsbereichsverriegelungen, Programmschritt- und Programmablaufsynchronisation, direkt in die Robotergruppe verlagert. Damit werden alle Aufgaben, die die Robotergruppe direkt betreffen, auch durch diese autark übernommen. Durch das Setzen von gemeinsamen Synchronisationsmarken können Programmabläufe mehrerer Roboter zeitlich aufeinander synchronisiert werden. Auch die verteilte Ablaufsteuerung kompletter Fertigungsprogramme wird dezentral innerhalb der vernetzten Robotergruppe vorgenommen. Dabei kann jeder Roboter innerhalb der Gruppe bei einem anderen Roboter ein Fertigungsprogramm starten oder auf Beendigung eines Fertigungsprogramms warten. In vielen Fällen kann somit auf den Einsatz einer externen SPS verzichtet werden, wodurch die Kosten einer Produktionszelle deutlich gesenkt werden.

• KUKA.CR.MotionCooperation
  Die Softwareoption KUKA.CR.MotionCooperation unterstützt die geometrische Bahn- und Transportkopplung von mehreren Robotern. Das ermöglicht eine moderne Fließproduktion und garantiert deutliche Taktzeitverkürzungen. So lösen zum Beispiel geometrisch gekoppelte Roboter mit höchster Flexibilität alle Handlingsaufgaben im Bereich des Schwerlasttransportes und garantieren die prozessoptimierte Positionierung speziell nicht formstabiler Werkstücke. Ebenso können mithilfe dieser Funktion Prozesse parallel zum Materialtransport appliziert werden. Die Kooperation erfolgt dynamisch, und die Zusammensetzung der Gruppe kann zur Laufzeit flexibel verändert werden. Je nach Produktionsaufgabe kann die Führung der gemeinsamen Bewegung von unterschiedlichen Robotern der RoboTeam Gruppe übernommen werden. Änderungen im Bahn- oder Geschwindigkeitsverhalten jedes Roboters innerhalb der Gruppe wirken sich verzögerungsfrei auf alle beteiligten Roboter aus. Auch alle sicherheitsrelevanten Signale wie NOT-AUS und Bedienerschutzsignale werden über das interne Sicherheitsbussystem innerhalb der Robotergruppe sofort kommuniziert. Die Synchronisation der Roboter ist dabei so schnell, dass selbst NOT-AUS-Rampen kooperierend gefahren werden, ohne die Produktion zu beeinflussen.

SAFE ROBOT TECHNOLOGY

Die Safe Robot Technology von KUKA verhindert, dass der Roboter aus seinem definierten Arbeitsraum ausbrechen kann – und das ohne mechanische Achsbereichsüberwachung oder speziell verstärkte, kostenintensive Schutzzäune. Möglich wird dies durch die Verlagerung sicherheitsrelevanter Steuerungsaufgaben direkt in die Robotersteuerung, wodurch die sonst übliche externe Sicherheits-SPS eingespart werden kann. Dies erhöht zugleich die Sicherheit in der Anlage. Denn beim Einsatz konventioneller zentraler Sicherheitstechniken sind die Reaktionszeiten und damit die Nachlaufwege, bestimmt durch die Kommunikations- und Zykluszeiten der SPS, meist relativ hoch. Im Vergleich dazu verkürzt sich beim Einsatz der Safe Robot Technolgy die Reaktionszeit, da jede sicherheitsrelevante Reaktion direkt vor Ort auf der Sicherheitsbaugruppe des Roboters gesteuert wird. Dadurch können die Nachlaufwege des Roboters deutlich reduziert und Schutzeinrichtungen näher am Roboter platziert werden. Die für die Überwachung der Sicherheitsfunktionen verantwortliche Baugruppe ist in sicherer Technik redundant ausgeführt. Umfangreiche Testroutinen im Hochlauf der Baugruppe und zur Laufzeit garantieren das fehlerfreie Funktionieren.

• KUKA.SafeOperation
  Die Funktion KUKA.SafeOperation wird im Rahmen der Safe Robot Technology eingesetzt und bietet sicherheitsrelevante Software- und Hardwarekomponenten zur Einschränkung und Überwachung von Arbeits- und Schutzbereichen des Roboters. Mechanische Achsbereichsüberwachungen werden damit überflüssig. Die sicheren Funktionen entsprechen den Anforderungen der ISO 13849-1 (Performance-Level d – Kategorie 3). KUKA.SafeOperation überwacht Achsgeschwindigkeiten und -beschleunigungen von Roboter- und Zusatzachsen. Zur räumlichen Überwachung des Roboters stehen bis zu sieben kartesische Räume zur Verfügung, die je nach Bedarf entweder als Schutz- oder als Arbeitsraum konfiguriert werden können. Für jeden Arbeitsbereich kann zusätzlich eine sicher überwachte Geschwindigkeit angegeben werden. Ein zusätzlicher kartesischer Bereich bildet die Position des Schutzzaunes ab. Die Überwachung der kartesischen Bereiche bezieht sich auch auf die Werkzeuge des Roboters, wobei bis zu drei unterschiedliche Werkzeuge konfiguriert werden können. Der sichere Betriebshalt bei aktivierten Antrieben, eine raumunabhängige, globale Geschwindigkeitsüberwachung und das sichere Melden der aktuellen Roboterposition vervollständigen die verfügbaren Funktionen. Das Aktivieren und Deaktivieren von Überwachungen entsprechend dem Produktionsablauf geschieht über zweikanalige Eingänge oder über sichere Bussysteme. Mit KUKA.SafeOperation erschließen sich neue, kostengünstige Möglichkeiten der Zellenkonfiguration und der Kooperation von Mensch und Maschine. Der Flächenbedarf einer Anlage wird deutlich reduziert und Schutzeinrichtungen können auf diesen reduzierten Bereich beschränkt werden.
  Der sichere Betriebshalt erlaubt, dass während des „Stopp-Zustands“ des Roboters die Antriebe in Regelung bleiben. Der Wiederanlauf des Roboters wird sicher überwacht. Ein zeitoptimiertes Arbeiten von Mensch und Maschine wird möglich: So können zum Beispiel beim manuellen Beschicken in Handeinlegestationen mit verkürztem Abstand zum Werker die Bauteile direkt in den Robotergreifer eingelegt werden.