SIMATIC Safe Kinematics

SIMATIC Safe Kinematics

Höchste Sicherheit von Mensch und Maschine

Durch die Digitalisierung steigt der Automatisierungsgrad von Maschinen und Anlagen mit Auswirkungen auf die Produktionsprozesse. Hier werden immer mehr Handlingsaufgaben von Robotern mit hohen Anforderungen an Geschwindigkeit, Präzision und Wiederholgenauigkeit übernommen. Industrieroboter arbeiten häufig in einer Zelle, die durch einen Schutzzaun gesichert ist. Doch genügt das, um das Bedienpersonal ausreichend zu schützen? Nur mit entsprechendem Aufwand – und der kostet wertvollen Platz oder ist teuer. Die Alternative lautet SIMATIC Safe Kinematics: Die Software-basierte Lösung kann die Bewegung im mehrdimensionalen Raum von vordefinierten Kinematiken mit bis zu 12 interpolierenden Achsen fehlersicher überwachen.

Warum SIMATIC Safe Kinematics

Eine Alternative zu Schutzzäunen

Industrieroboter arbeiten häufig in Fertigungszellen, die von Schutzzäunen umgeben sind. So wird sichergestellt, dass Bedienpersonen die Gefährdungsbereiche innerhalb der Zellen nicht erreichen können. Klassische Schutzzäune sind oft trügerisch, da diese Kollisionen mit dem Roboter nicht standhalten.

Üblicherweise gibt es zwei Möglichkeiten hier Sicherheit zu gewährleisten:

1. Abstand

Der Schutzzaun muss so installiert werden, dass ein ausreichender Abstand zwischen Schutzzaun und Roboter besteht, damit der Roboter den Schutzzaun nicht erreichen und verformen kann und so das Bedienpersonal gefährdet. Daraus resultiert, dass der Flächenbedarf der Roboterzelle steigt und zudem die Kosten für den längeren Schutzzaun in Kauf genommen werden müssen.

 

2. Robuste Schutzzaunsysteme

Wenn der robuste Schutzzaun die statischen und dynamischen Kräfte des Roboters bei maximaler Betriebsgeschwindigkeit und Last zurückhalten kann, darf dieser Schutzzaun näher am Roboter installiert werden. Diese robusten Schutzzaunsysteme verursachen deutlich höhere Kosten im Vergleich zu einem klassischen Schutzzaun.

 

Mit der Software-basierten Lösung SIMATIC Safe Kinematics bietet Siemens jetzt eine weitere flexible Alternative an.

Voll integrierte und zertifizierte Software-basierte Lösung

Um die Sicherheit zu gewährleisten und die Effizienz von Maschinen zu steigern, ist ein sicheres Zusammenspiel zwischen dem Maschinenbediener und der Maschine notwendig.

 

Wie Sie dabei SIMATIC Safe Kinematics unterstützt und welche Vorteile Sie davon haben, erfahren Sie im Expertengespräch.

Funktionsweise

Die sichere Überwachung der Kinematik erfolgt im Programm einer fehlersicheren SIMATIC S7-1500 Steuerung mittels SIMATIC Safe Kinematics im Zusammenspiel mit dem Antriebssystem SINAMICS S120. Das komplette Engineering erfolgt durchgängig im TIA Portal.

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Vorteile

Vorteile von SIMATIC Safe Kinematics auf einen Blick

Mit SIMATIC Safe Kinematics sparen Sie Zeit und Geld gegenüber anderen Lösungen.
Eine Lösung für alle Anwendungen

Umfassende Bibliothek für alle Kinematiken

Welche Kinematiken unterstützt SIMATIC Safe Kinematics? Welche Funktionen stehen zu Verfügung? Finden Sie hier die Antworten übersichtlich dargestellt

Anwenderdefinierte serielle Kinematik mit bis zu 12 Gelenken

SIMATIC Safe Kinematics unterstützt die Überwachung von unterschiedlichen Kinematiken mit bis zu 12 interpolierenden Achsen. Dadurch wird eine Vielzahl an möglichen Applikationen unterstützt.

Sicherheit in mehr als einer Hinsicht

Ob Sie nun Arbeits- Melde- und Schutzzonen definieren und überwachen wollen, oder die Geschwindigkeit einzelner Überwachungspunkte werkzeug- oder segmentbezogen, oder die Orientierung eines Flansches, SIMATIC Safe Kinematics bietet die entsprechende Funktionalität.

 

FAQ

Antworten auf häufig gestellte Fragen

Hier finden Sie alle wichtigen Informationen zu den Vorteilen und Anforderungen von SIMATIC Safe Kinematics anhand typischer Fragen, die häufig gestellt werden.

Nein, aber statt eines aufwändigen sicheren Schutzzaunes mit entsprechendem Platz- und Investionsbedarf genügt ein normaler Schutzzaun.

Mit SIMATIC Safe Kinematics kann man sicher verhindern, dass der Roboter mit dem Schutzzaun kollidiert. Sobald der Roboterarm die “Arbeitszone” verlässt wird dieser sofort stillgesetzt, so dass damit eine Kollision mit dem Schutzzaun verhindert wird. Es können also normale Schutzzäune verwendet werden und die Roboterzelle kann damit kompakter aufgebaut werden, weil die Schutzzäune näher am Roboter montiert werden können. 

SIMATIC Safe Kinematics erfordert sichere Positionsinformationen aller Achsgelenke

Um eine Kinematik mit SIMATIC Safe Kinematics sicher überwachen zu können, benötigen Sie sichere Achspositionen der Kinematik. Hierfür empfehlen wir die antriebsbasierte Safety-Funktion Safe Position (SP) des SINAMICS S120, welche die sicheren Achspositionen via PROFIsafe zur F-PLC überträgt.

 

 


IEC- und ISO-Zertifizierungen von SIMATIC Safe Kinematics
SIMATIC Safe Kinematics ist nach

  • SIL3 (IEC 61508), 
  • SILCL 3 (IEC 62061) und 
  • PL e / Kategorie 4 (ISO 13849-1) 

zertifiziert. 

Zudem unterstützt Sie SIMATIC Safe Kinematics bei der Umsetzung der Sicherheitsanforderungen Ihres Roboters nach EN ISO 10218.

SIMATIC Safe Kinematics ist unabhängig von der Non-Safety-Bewegungsführung des Roboters.

SIMATIC Safe Kinematics kann entweder zusammen mit dem Technologieobjekt Kinematik auf einer TF-CPU der S7-1500 betrieben werden.  

CPU 1517TF‑3 PN/DP

CPU 1515SP PC2 TF mit CPU 1505SP TF

 

Oder auf einer fehlersicheren S7-1500 zur unabhängigen Überwachung einer separaten Kinematik Steuerung eingesetzt werden. 

CPU 1517F‑3 PN/DP

CPU 1518F‑4 PN/DP

Warum sicherheitsbewertete Software in der Robotik?

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Weiterführende Inhalte

Vertiefende Informationen und Downloads

Hier finden Sie zusätzliche Informationen zu unseren Angeboten und Produkten rund um SIMATIC Safe Kinematics.
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SIMATIC Safe Kinematics V2.0 ist ein Optionspaket von TIA Portal und wird als Setup in TIA Portal V16 ab Update 1 nachinstalliert. Das Produkt enthält eine fehlersichere Bausteinbibliothek, die im Programmierumfeld von STEP 7 Safety Advanced integriert und eingangs- und ausgangsseitig verschaltet werden muss.

Kontakt

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Wenn Sie mehr über SIMATIC Safe Kinematics, mögliche Anwendungsbeispiele oder sonstiges wissen möchte, dann kontaktieren Sie uns einfach. Unsere Experten freuen sich darauf, Sie zu unterstützen.