AutomationPilz Service Robotik Module: Baukasten für industrielle Service-Robotik
Das Bild der Robotik in den Fabrikhallen wandelt sich: Bis vor kurzem bestimmten noch fest installierte, hünenhafte Roboter, die beispielsweise Schweißaufgaben an zentnerschweren Karosserieteilen ausführten, das Bild der industriellen Robotik. Mittlerweile kommen zunehmend kleinere, wandlungsfähige Roboterarme, sprich Manipulatoren, zum Einsatz. Wie Service-Roboter sollen sie Menschen bei körperlich belastenden oder monotonen Arbeiten „zur Hand gehen“ und damit entlasten.
Die Service Robotik Module von Pilz lassen sich nach dem Plug-and-Work-Prinzip einfach verbinden und sofort nutzen.
Typische industrielle Einsatzgebiete solcher Manipulatoren sind etwa Pick-and-Place-Applikationen, Handling-Abläufe zwischen verschiedenen Produktionsschritten oder Follow-the-Line-Anwendungen, bei denen der Roboterarm eine vorgeschriebene Bewegungsbahn exakt ausführen muss. Das Nachfahren einer Kontur oder Klebearbeiten wären Beispiele hierfür. Im Vergleich zum „großen Roboter-Hünen“ bieten Service-Roboterarme nicht nur eine größere Flexibilität, sondern auch eine höhere Autonomie.
Mit den Pilz Service Robotik Modulen – Manipulator-, Steuerungs-, Bedien- sowie ROS-Modul – können Anwender sowohl im industriellen Umfeld als auch in der klassischen Service-Robotik ihre individuelle Service-Roboter-Applikation zusammenstellen.
Umfassende Robotik
Als Anbieter sicherer Automatisierungslösungen gestaltet Pilz die Robotik schon seit Jahren aktiv mit: Sensoren des schwäbischen Automatisierers sorgen an zahllosen Roboter-Applikationen – ob mit oder ohne Schutzzaun – für den Schutz des Bedieners und der Maschine, also des Roboters.
Auch die für das gemeinsame Verständnis von Sicherheit notwendigen internationalen Normen und Standards, wie z. B. die ISO/TS 15066 für die Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK), gestaltet Pilz maßgeblich mit. Aufbauend auf der jahrelangen Erfahrung beim Thema CE-Kennzeichnung in der Industrie können die Safety-Experten von Pilz Robotik-Anwender bis zur CE-Kennzeichnung begleiten und die Verantwortung für die Sicherheit von Roboter-Applikationen übernehmen.
Das Manipulatormodul ist eine Eigenentwicklung von Pilz mit einer Traglast von 6 kg.
Module für klassische Service-Robotik und mehr
Konsequenterweise wurde von Pilz auch der nächste Schritt vollzogen: Die Erweiterung des Portfolios um den Produktbereich Service Robotik Module, der auf leistungsfähiger Pilz Motion Control und sicherer Steuerungstechnik basiert. Mit diesen Modulen können Anwender sowohl im industriellen Umfeld als auch in der klassischen Service-Robotik ihre individuelle Service-Roboter-Applikation zusammenstellen.
Die Pilz Service Robotik Module umfassen das Manipulatormodul, das Steuerungsmodul, das Bedienmodul und die ROS-Module. Da jedes einzelne dieser Module mit offenen Schnittstellen ausgestattet ist, lassen sie sich auch mit Modulen dritter Anbieter – z. B. mit Greifern – kombinieren.
Das Panel bietet die Funktionen Betriebsartenwahl, Not-Halt und Diagnose. Mit ihm kann das Einrichten und Teachen des Roboterarms über ein sensitives Touch-Display vorgenommen werden.
Modul für Modul „zusammenbauen“
Das Manipulatormodul ist eine Eigenentwicklung von Pilz mit einer Traglast von 6 kg. Gerade auch durch seine sechs Achsen, seine maximale Reichweite von 740 mm, sein Gewicht von „nur“ 19 kg und seine 24-VDC-Stromversorgung bietet sich dieser Roboterarm u. a. für die Kombination mit einem fahrerlosen Transportsystem (FTS) und andere mobile Anwendungen an.
Das Bedienmodul PRTM erlaubt durch seine Bedien- und Visualisierungssoftware – diese wurden ebenfalls von Pilz in Eigenregie entwickelt – die Bedienung und Steuerung des Roboterarms über eine grafische Benutzeroberfläche. Das Panel bietet die Funktionen Betriebsartenwahl, Not-Halt und Diagnose. Mit ihm kann das Einrichten und Teachen des Roboterarms über ein sensitives Touch-Display vorgenommen werden.
Sicher bewegen und sicher steuern
Für das Bewegungsmanagement des Roboterarms zeichnet Antriebs- und Steuerungstechnik aus dem Hause Pilz verantwortlich: Pilz Motion Control ist als Robotersteuerung die Schnittstelle zwischen Manipulatormodul, Bedienmodul und der Steuerung PSSuniversal PLC des Automatisierungssystems PSS 4000 – oder, da offen ausgelegt, zu anderen übergeordneten Steuerungen.
Das Steuerungsmodul PRCM unterstützt offene Industrie-Kommunikationsprotokolle wie CANopen, EtherCAT oder Profibus. Es lässt sich sowohl mit den SPS-Sprachen nach IEC 61131-3 als auch über das Open-Source-Framework ROS (Robot Operating System) programmieren und bietet damit große Offenheit für funktionale Erweiterungen.
ROS goes Industry
Pilz bündelt einen Roboterarm mit hochwertigen ROS-Paketen und stellt diese im System als ROS-Module zur Verfügung: Auf Basis des bislang aus dem Forschungsumfeld bekannten ROS-Frameworks hat der Ostfilderner Automatisierer Software-Module für die Roboter-Steuerung entwickelt. Zu diesen gehören ein Konfigurationspaket mit Robotermodell für die Kinematik, ein Software-Modul für die Bahnplanung sowie eine Schnittstelle für die Programmierung von Roboterarmen, das die universelle Programmiersprache Python nutzt.
Besonderes Augenmerk wurde auf die Programmierung der ROS-Software-Module und auf die Qualität des Codes gelegt. Hier wurden industrierelevante Fahrbefehle, wie lineare und Kreisbewegungen oder Überschleifen, hinterlegt.
Sicherheit ist ein weiteres wesentliches Charakteristikum des „Pilz´schen“ Modul-Systems: Denn alle Module – also Manipulator-, Steuerungs-, Bedien- und ROS-Modul – zusammen bilden ein von der DGUV (Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung) zertifiziertes Paket nach EN ISO 10218-1 „Industrieroboter – Sicherheitsanforderungen“. Damit erfüllen die Module alle Voraussetzungen für die Umsetzung sicherer Roboterapplikationen und erleichtern den Weg zur obligatorischen CE-Kennzeichnung der gesamten Roboter-Applikation.
Einfach loslegen
Auch eine schnelle Inbetriebnahme zeichnet die Service Robotik Module von Pilz aus: Die Anwender können diese nach dem Plug-and-Work-Prinzip verbinden und sofort nutzen. Diese Eigenschaft macht sie für Anwendungen im industriellen Umfeld höchst interessant – zum Beispiel für Pick & Place-Anlagen. Modulare, teilautomatisierte Klein-Roboterzellen im industriellen Umfeld sind mit solchen Roboterarmen ebenfalls handlebarer geworden.
In Aktion gibt es die Service Robotik Module von Pilz u. a. auf der Stuttgarter Motek zu sehen. Diese sind nämlich Teil der Pilz Smart Factory, einer intelligent vernetzten Produktionsstraße, die auf der Messe personalisierte Produkte fertigt. Dabei sind von der Sicherheitssensorik über die Antriebstechnik bis hin zur Steuerung und Robotik sämtliche Komponenten von Pilz.
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