Yaskawa: Die funktional sichere Robotersteuerung

Mit der FSU bietet Yaskawa eine Sicherheitssteuerung für Yaskawa-Motoman-Roboter an, die es ermöglicht die Sicherheitszonen um den Roboter weiter zu verkleinern, um die Produktionsfläche optimal ausnutzen zu können. Weiterer Vorteil ist, dass dort wo Roboter und Mensch zusammenarbeiten mehrere Teilprozesse gleichzeitig ausgeführt werden können. Die erfordlichen Sicherheitsstandards werden dabei stets erfüllt.

Mit verschiedenen Sicherheitsfunktionen kann die neue Steuerungsoption FSU als Alternative zur klassischen Absicherung von Roboterzellen eingesetzt werden. So lässt sich der Arbeitsraum des Roboters softwaretechnisch sicher begrenzen. Der Roboter ist damit nicht in der Lage, über den definierten Sicherheitsbereich hinausreichen. Die Abmessungen der Anlage können entsprechend kleiner ausgelegt werden. Auch die Trenneinrichtungen der Schutzumhausung müssen weniger massiv ausgeführt sein, da der Roboter nicht dagegenstoßen kann. Durch die Einrichtung mehrerer Sicherheitsbereiche ist es zudem möglich, dass der Roboter bei geöffnetem Schutztor im hinteren, nicht zugänglichen Arbeitsbereich weiter arbeitet, während im vorderen Bereich Teile per Hand eingelegt werden. Die Überwachung der Sicherheitsgeschwindigkeit ermöglicht sogar eine Mensch-Roboter-Kollaboration: Wenn also der Bediener in Interaktion mit dem Werkzeug tritt, steht der Roboter entweder sicher oder bewegt sich im Rahmen der gesetzlichen Regeln langsam in Sicherheitsgeschwindigkeit.

Eine weitere Sicherheitsfunktion betrifft die Begrenzung von Einzelachsen. Wird beispielsweise der Bewegungsbereich der ersten Roboterachse, der S-Achse, steuerungstechnisch eingeschränkt, verringert sich der Bewegungsbereich des Roboters. Auch in diesem Fall lässt sich die Schutzumhausung kleiner und leichter gestalten. Eine Winkelbegrenzung kann den erlaubten Drehbereich bei externen Achsen begrenzen. Beispielsweise muss eine Bodenfahrbahn dann nicht mehr per Bereichsüberwachungsschalter abgesichert sein.

Manipulator und externe Achsen überwacht die Steuerung unabhängig voneinander auf Stillstand und Bewegungsgeschwindigkeit. Zusätzlich ist eine Sicherheitsgeschwindigkeit definierbar. Wird der Stillstand unterbrochen oder die Sicherheitsgeschwindigkeit überschritten, schalten die Servomotoren automatisch ab. Damit ist es beispielsweise möglich, dass auf einer Seite des Tisches ein neues Bauteil sicher eingelegt werden kann, während der Roboter ein zweites Bauteil auf der gegenüberliegenden Seite bearbeitet. Ein Teil der Anlage kann so immer weiter produzieren.