Herr Reingruber, was genau verbirgt sich hinter KeDrive for Motion?

Bei KeDrive for Motion handelt es sich um ein modulares System, bestehend aus Steuerung, optionaler Sicherheitssteuerung, 1-, 2- und 3-Achsantriebsmodulen, Stromversorgung und I/O-Elementen. Die einzelnen Module lassen sich beliebig miteinander kombinieren. Vom umfassenden Gesamtsystem über dezentrale Antriebslösungen bis hin zur klassischen Steuerung bei einem modularem Systemaufbau lassen sich damit so gut wie alle möglichen Automatisierungs-Szenarien abdecken.

Für komplexe Motion- beziehungsweise Robotik-Anwendungen gibt es von Keba bereits die KeMotion-Lösung, für den allgemeinen Maschinenbau hat Keba zur SPS 2008 zudem KeSystems auf den Markt gebracht. Warum jetzt noch eine dritte Plattform?

KeSystems liefert die Einzelkomponenten für das KeMotion-System und wurde mit der Zeit darin integriert beziehungsweise ist mittlerweile in KeMotion aufgegangen. So ist KeMotion nun ein durchgängiges System, das nicht nur Anwendungsfälle der Robotik abdeckt, sondern auch einfache SPS- und anspruchsvolle Motion-Aufgaben. An diese Durchgängigkeit knüpft auch die KeDrive for Motion an, geht aber noch einen Schritt weiter: Zum einen kann Keba hier erstmalig eine optional integrierte achsübergreifende Robotik-Sicherheitssteuerung mit sicheren I/Os sowie eigene Antriebsmodule liefern. Zum anderen ist das neue System nicht nur als Komplettlösung mit Steuerung, Safety-Steuerung und Antrieben einsetzbar, sondern lässt sich bei modularem Systemaufbau auch als reinrassige klassische Steuerung betreiben. Nicht zuletzt besteht die Möglichkeit, bei dezentralem Systemaufbau die KeDrive for Motion als reine abgesetzte Antriebslösung zu verwenden.

Die Standard-KeControl-Steuerungen und KeDrive-Antriebe bleiben natürlich weiterhin im Produktportfolio. Diese sind – wie bisher auch – bestens geeignet zur Automatisierung von Systemen, bei denen Antriebe der bewährten KeDrive-Linie beziehungsweise Achsumrichter von Fremdherstellern zum Einsatz kommen.

KeDrive for Motion von Keba

Das neue Automatisierungssystem verfügt Ihrer Aussage nach über eine einzigartige Sicherheitslösung – woran machen Sie dies fest?

Direkt in das Steuerungsmodul kann optional eine Robotik-Sicherheitssteuerung mit sicheren I/Os integriert werden, die achsübergreifende Motion-Sicherheit mit kartesischer Arbeitsraumüberwachung gewährleistet. Konkret bedeutet das, dass zum einen die Geschwindigkeit und die Position vom Tool-Center-Point sowie die Geschwindigkeit und Position aller Robotergelenkspunkte, wie beispielswiese auch der so genannte Ellenbogen bei 6-Achsrobotern, einstellbar und überwachbar sind. Außerdem ist eine Orientierungsüberwachung des Werkzeugs integriert, was zum Beispiel bei Laser-Schweißmaschinen wichtig ist. Ist eine kartesische Überwachung zu aufwendig, so verfügt die Sicherheitssteuerung zudem über eine sichere Achsbereichsüberwachung, die einfacher zu parametrieren und handzuhaben ist. Darüber hinaus ist ein sicherer Werkstück- beziehungsweise Werkzeugwechsel gewährleistet.

Nicht zuletzt erfüllt die KeDrive for Mo­tion mit integrierter Sicherheitssteuerung die Sicherheitsanforderungen für Industrie­roboter nach EN 10218-1, ohne dass dafür Roboter spezieller Hersteller notwendig sind – in dieser Form ist das am Markt einzigartig. Und bei der achsübergreifender Robotik-Sicherheitssteuerung erreicht sie den Sicherheits-Integritätslevel SIL 3 – die meisten anderen Hersteller können hier lediglich SIL 2.

Trotz all dieser Safety-Features bleibt die Größe des Steuerungsmoduls gleich. Es sind keine Extra-Geräte im Schaltschrank notwendig, der durchgängige Formfaktor der Steuerung bleibt erhalten und es besteht kein zusätzlicher Platzbedarf.

Wann wird die Safety-Lösung verfügbar sein? – Sie setzten bei ihrem Konzept ja auf die Programmierumgebung Codesys V3, bei der die Safety-Lösung noch nicht freigegeben ist.

Das mit Codesys V3 stimmt so nicht ganz. Die Safety-Lösung wurde von Keba eigens entwickelt und nutzt lediglich das Codesys-V3-Framework. Prinzipiell ist die Sicherheitsfunktion im Sommer 2013 verfügbar. Dies gilt im Übrigen gleichermaßen für alle Systemkomponenten. Ab dann wollen wir das neue System im Feld bei ausgewählten Kunden noch genauer testen und optimieren. Letztendlich bestellbar wird es in vollem Umfang, respektive in größeren Stückzahlen, voraussichtlich Ende 2013 sein.

Das Thema Visualisierung hatten Sie bei KeSystems mit einem eigenen, auf Java basierenden Tool gelöst. Wie sieht die bei KeDrive for Motion aus?

Die Visualisierung wird auch hier über die Keba-eigene, auf Java basierte Programmierung gelöst, weil diese den Anwendern einfach mehr Möglichkeiten bietet und darüber hinaus in der Handhabung intuitiver ist. Kundenspezifische Masken und grafische Oberflächen im eigenen Corporate Design lassen sich mittels des grafischen Editors von KeView viel effektvoller, schneller und einfacher umsetzen als beispielsweise mit der Web-Visualisierung von Codesys.

Wo sehen Sie die Alleinstellungsmerkmale der neuen Lösung? Maschinensteuerungen, die auch Motion-Aufgaben übernehmen – und umgekehrt –, gibt es mittlerweile zu Hauf am Markt.

Neben der außergewöhnlichen Kompaktheit des Systems sind das meiner Meinung nach folgende Aspekte: Zum einen bieten wir mit dem System neben 1-Achs- und 2-Achs-Antriebsmodulen auch 3-Achs-Antriebsmodule an. Gerade diese 3-Achsmodule ermöglichen eine hohe Leistungsdichte und sind unseres Wissens auf dem Markt so kein zweites Mal erhältlich. Dadurch kann das Gesamtsystem extrem preis- und platzoptimiert ausgeführt werden.

Darüber hinaus steht – wie bereits erwähnt – eine achsübergreifende Robotik-Sicherheitssteuerung samt sicherer I/Os zur Verfügung, die auch noch direkt in das Steuerungsmodul integriert wird. Beispielsweise kann ein 6-Achsroboter tatsächlich mit nur vier Modulen – Steuerung samt integrierter Safety, Stromversorgung und zwei 3-Achsmodulen – sicher gesteuert werden. Das ist absolut einmalig.

Ein dritter Punkt ist: Die Steuerung der KeDrive for Motion ist auch eine ‚echte‘, viele Programmzeilen vorausschauende Robotersteuerung mit einer zusätzlichen integrierten SPS für die Steuerung weiterer Anlagenkomponenten. Sie ist also keine reine SPS mit Motion-Funktionalität. Beispielsweise wird die vorausschauende Bewegungsplanung automatisch von unserer Steuerung erledigt – auch bei mehreren Robotern im gemeinsamen Arbeitsraum. Bei dieser ‚Intelligent Motion‘ profitiert der Anwender von weicheren, energie­sparenderen und Mechanik-schonenden Bewegungen, ohne dass dafür Extra-Programmieraufwand nötig wäre.

Hohe Leistungsdichte und kaum Abwärme

Ein auf den ersten Blick ersichtliches Hauptmerkmal der KeDrive for Motion ist laut Keba die kompakte, platzsparende Bauweise in Verbindung mit der hohen Leistungsdichte, die durch das integrierte System ermöglicht wird. Um Platz zu sparen, haben beispielsweise alle Module den gleichen Formfaktor. Diese werden im Schaltschrank einfach aneinandergereiht und über Stromschienen versorgt.

Hinzu kommt, dass die unterschiedlichen Achsmodule in ihrer Leistungsklasse alle gleich groß sind. Beispielsweise sind für den Betrieb eines 6-Achs-Roboters mit zwei Förderbändern neben Steuerungs- und Stromversorgungsmodul lediglich zwei 3-Achs- und ein 2-Achs-Antriebsmodule nötig. Die Größe der gesamten Automatisierungslösung beträgt also nur fünf Modulbreiten.

Außerdem trägt das neue Kühlsystem zur Bauraum-Reduzierung bei. Bei frei stehenden Schaltschränken kann es mittels optionaler Coldplate-Technik nach außen an die Rückwand verlagert werden. Dabei ist sowohl Luft- als auch Wasserkühlung möglich. Auf diese Weise entsteht kaum Abwärme im Schaltschrank. Die Klimatisierung kann energiesparend ausgeführt und klein gehalten werden, was letztlich das Schaltschrankvolumen weiter minimiert. Anliegende Bremsenergie wird über das integrierte Energiemanagement sofort für Bewegungen auf anderen Achsen genutzt, der Abbau etwaiger weiterer Energie-Überschüsse erfolgt mittels eines kleinen Bremswiderstandes. Über ein optionales, rückspeisefähiges Stromversorgungsmodul lassen sich diese Energie-Überschüsse auch in das Netz zurückspeisen.