Fachartikel aus MECHATRONIK 6/2015, S. 22 bis 23
PC-basierte Robotersteuerung
Roboter sicher steuern
Mainboards stellen eine zentrale Komponente in der Steuerung dar. Sie müssen hohe Anforderungen erfüllen, denn die Systeme müssen auch unter anspruchsvollen Fertigungsbedingungen stabil funktionieren. Erstmals ist eine komplette Sicherheitssteuerung als Softwarefunktion integriert.
 |
| Die Automobilindustrie ist ein wichtiger Einsatzbereich der Fertigungsroboter. (Bild: Kuka) |
Von Peter Hoser
Die Steuerung von Kuka-Robotern wurde mit Einführung der aktuellen KR C4 revolutioniert. Diese PC-basierte Robotersteuerung beruht auf offenen Industriestandards und hat erstmals auch eine komplette Sicherheitssteuerung als Softwarefunktion integriert. Als Basis seiner Steuerungen setzt Kuka inzwischen in der vierten Generation Mainboards von Fujitsu ein. Die kurzen Wege von der Mainboard-Entwicklung und -Fertigung im Fujitsu-Werk Augsburg zum ebenfalls in Augsburg ansässigen Firmensitz von Kuka spielen dabei eine wichtige Rolle. Entscheidender ist aber die Synthese aus kundenspezifischen Features und wirtschaftlichen Skaleneffekten.
Da das Mainboard eine zentrale Komponente in der Steuerung ist, muss es hohe Anforderungen erfüllen: Vor allem eine verlässliche und stabile Funktion aller Systeme unter rauen und anspruchsvollen Fertigungsbedingungen ist unverzichtbar. „Unsere Steuerungssysteme müssen 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche bei Umgebungstemperaturen bis 45 °C die Anforderungen an Safety und Security zuverlässig erfüllen können“, erklärt Heinrich Munz, Senior Developer System Engineering bei Kuka.Durch eine frühzeitige Einbindung in die Entwicklung von neuen Produkten kann Fujitsu flexibel auf Kundenwünsche eingehen. Doch statt teure Sonderanfertigungen speziell für Kuka zu fahren, übernimmt Fujitsu solche Wünsche in das Standardlayout seiner Industrie-Mainboards.
Functional Safety
Wichtig bei der Entscheidung zugunsten des Mainboards war auch, dass es auf einem Standardprodukt mit entsprechender Produktreife basiert. „Wenn ein Board in großer Stückzahl auch an andere Kunden geliefert wird, können wir davon ausgehen, dass es sich um ein bewährtes Produkt handelt“, so Munz.Die Spezialanforderungen, die Kuka an Fujitsu heranträgt, haben in erster Linie mit Sicherheitsfragen zu tun, und zwar mit Functional Safety. Nach Aussage von Heinrich Munz müsse gerade in der Robotik genau zwischen Safety und Security unterschieden werden. Pointiert ließe sich der Unterschied auf die Formel bringen: „Safety schützt den Menschen vor der Maschine, Security schützt die Maschine vor dem Menschen.“
In der Industrierobotik gibt es mehrere Haupttasks. Die KR C4 weist diese verschiedenen Cores eines Multicore-Prozessors zu. Der Multicore-Prozessor mit unabhängig voneinander operierenden Rechenkernen erlaubt also auf der Software-Ebene die Integration von Komponenten zur Sicherheitssteuerung oder Regelung, die zuvor als externe Komponenten implementiert wurden.
Lesen Sie weiter und laden Sie sich hier den vollständigen Artikel "Roboter sicher steuern" als PDF-Datei herunter:
Downloads und Bestellmöglichkeiten