SPS: Synapticons Strategie für den Maschinenbau

Passend zur Automatisierungsmesse SPS IPC Drives erweitert der Technik- und Robotik-Lieferant Synapticon seine Strategie und bietet nun gezielt Lösungen für den Maschinen- und Sondermaschinenbau an. Eine erste Kostprobe sind neue Servomotoren mit integriertem Servoregler von 200 bis 1000 Watt. Zudem soll ein Drives Schnellstartpaket für Kleinroboter Maschinenbauern einen raschen Einstieg in die Robotikherstellung erlauben.

Mit dem Schnellstartpaket für die Produktion von Kleinrobotern möchte Synapticon unter anderem Maschinenbauer in die Lage versetzen schnell und ohne großen Aufwand in Eigenregie Roboter in Serie zu fertigen. Es basiert auf dem ursprünglich als Demonstrator konzipierten Link-6-Axis Reference Design (L6RD) von Synapticon. Der Kleinroboter fungierte bisher als Technologieträger für die Hard- und Software des Unternehmens. Der 800 mm lange und mit 6 kg belastbare Roboterarm, der für schnelle, präzise Bewegungen konstruiert wurde, und kommt dank dezentraler Steuerung, Cabinet Freedom und funktionaler Sicherheit ohne Schaltschrank aus.

„Synapticon hat seinen Ursprung im Bereich der Robotik. Bisher haben wir uns mit unseren Lösungen für Bewegungssteuerung und Antriebstechnik vor allem an Roboterhersteller gewandt. Mit ACTILINK stellen wir nun auch Maschinenbauern unsere Technologie zur Verfügung, die damit ihre Produkte schneller, günstiger und leistungsfähiger machen“, erklärt Nikolai Ensslen, CEO und Gründer der Synapticon GmbH. „Mit dem Referenzdesign, das wir ab sofort anbieten, machen wir einen weiteren großen Schritt. Wir versetzen damit klassische Maschinenbauer in die Lage ohne großen Aufwand eigene Knickarm-Roboterlösungen zu entwickeln.“

Das Referenzdesign umfasst einen Bauplan (CAD-Design), ein komplette Materialliste (Bill-of-Materials), eine 2D-Montageskizze, Dokumentationen und Prototyp-Testergebnisse sowie einen Inbetriebnahme-Guide. Außerdem erhalten die Käufer des Referenzdesigns Beratung und Unterstützung von Synapticon.

Actilink Motion Nodes – Servomotoren mit integriertem Servoregler von 200 bis 1000 Watt

Mit Actilink zeigt Synapticon eine weitere Messepremiere mit dem Maschinen- und Sondermaschinenbau im Zielfernrohr. Actilink baut auf die Erfahrung auf, die Synapticon mit seinen Lösungen für vollintegrierten Motion-Achsen gesammelt hat, die bereits für den Bereich der Robotik und FTS (Fahrerlose Transportsysteme) angeboten werden. Diese kundenspezifisch angepassten, vollintegrierten Antriebsachsen kombinieren alle Komponenten einschließlich der Getriebeuntersetzung und beseitigen die Hürden, die mit der Entwicklung neuer Elektromechaniken in der Robotik einhergehen.

 „Wir haben bei diversen Projekten mit Maschinenbauern gesehen, welche Potentiale in der hochintegrierten Technologie für dieses Segment stecken. Entsprechend haben wir den Markt analysiert und mit unserer Expertise abgeglichen. Unsere Entwickler haben in den vergangenen Monaten ganze Arbeit geleistet, weshalb wir jetzt auf der SPS IPC Drives schon erste Produkte vorstellen können“, berichtet Nikolai Ensslen.

Das initiale Actilink Motion Node-Portfolio umfasst zwei Reihen von Servomotoren mit integriertem Somanet Servo Node, mit 60 und 80 mm Flanschmaß, ausgelegt für den Betrieb bei 48V. Während die 60er Reihe den Leistungsbereich von 200-500 Watt mit Dauer- und Spitzendrehmoment bis 1,2 Nm bzw. 5 Nm abdeckt, bedient die 80er Reihe den Bereich von 600-1000 Watt mit mit Dauer- und Spitzendrehmoment bis 3 Nm bzw. 12,5 Nm. Beide Baureihen sind für eine Dauerdrehzahl bis 3600 U/min und kurzzeitig 6000 U/min ausgelegt. Als Kommunikationsschnittstelle dient standardmäßig EtherCAT (CoE, DS 402). Ethernet, Profinet und SERCOS III sind hard- und softwareseitig vorbereitet und für Großabnehmer als Option mit kundenspezifischen Befehlssätzen verfügbar.

Neben den Servomotoren an sich bietet Synapticon mit Actilink eine Komplettlösung, die Stromversorgung und dezentrale Verkabelung mit integriertem Bremswiderstand umfasst. Für die Standardvariante mit EtherCAT-Kommunikation kann eine breite Basis an Steuerungen verwendet werden, wie z.B. TwinCAT, Codesys oder Simulink. Die Motoren sind auch mit der von Synapticon angebotenen Motion Control Lösung  MOTORCORTEX kompatibel.

Robotik und Automatisierung bleiben wichtige Tätigkeitsfelder

„Die SPS IPC Drives 2018 steht unter dem Motto „Smarte und Digitale Automation“. Sie trifft damit den Ursprung unseres Unternehmen. Zum Aspekt der Digitalisierung wurde schon viel gesagt und realisiert. Bei der Frage „Was bedeutet smart?“ sieht das schon anders aus“, erklärt Nikolai Ensslen. „Wir verstehen darunter konkrete Elemente wie verbesserte Sicherheit, Flexibilität durch dezentrale Steuerung und auch zunehmende Autonomie bei mobilen robotischen Systemen wie beispielsweise fahrerlosen Transportsystemen.“

Somanet Servo Nodes: Dezentrale Antriebe für Roboterarme und fahrerlose Transportsysteme

Ein zentrales Element der etablierten Produktstrategie von Synapticon im Bereich Robotik und Automatisierung ist der „Cabinet-Free“-Ansatz. Ihm dienen die Servoantriebe der Serie „Somanet Servo Node EtherCAT“. Diese unterstützen dezentralisierte Antriebe und ermöglichen eigenständige Steuerungsintelligenz. Roboter mit Achsantrieben, die mit einem Somanet Servo Node realisiert werden, erfordern wesentlich weniger Verkabelung und können oft komplett auf Schaltschränke verzichten: Somanet Servo Nodes sind derart kompakt und leistungsstark, dass sie direkt in den Roboterarm integriert werden können. Zahlreiche Kabel zwischen Schaltschrank und Roboter können eingespart werden. Der Steuerungsrechner wird massiv entlastet und schlanker, dadurch kann er vom Schaltschrank direkt in den Roboterarm verlagert werden. Dies bringt Vorteile bei kollaborativen Robotern (Cobots), bei Scaras als auch bei traditionellen 6-Achs-Armen.

Einen wesentlichen Beitrag zu dieser Miniaturisierung leistet die proprietäre Modell-prädiktive und feldorientierte Regelung, die eine sehr präzise und schnelle Steuerung bei minimalen Schaltverlusten ermöglicht. Die Nodes können auf kleinstem Raum Motorleistungen von 50W bis 5KW antreiben und setzen zugleich auf Kleinspannung (Systemspannung zwischen 12-48 Volt). Dieser Spannungsbereich ermöglicht die höchste Leistungsdichte und Effizienz, und eignet sich zugleich ideal für mobile Anwendungen.

Somanet Safe Motion Module – Sicherheit in automatisierten Umgebungen

Auf der SPS IPC Drives präsentiert Synapticon ebenfalls sein Somanet Safe Motion Modul (SMM). Es ermöglicht SIL3-Sicherheit (Safety Integrity Level) über FSoE (Fail Safe over EtherCAT) und passt in alle neuen Somanet Servo Nodes. Das SMM wird zwischen dem Prozessor-Modul und dem Drive-Modul verbaut. Es kann auf diese Weise sicherheitskritische Signale empfangen, überwachen und generieren, ohne dabei von der Software im Servoregler abhängig zu sein.

Die unterstützten Sicherheitsmodi umfassen u.a. sicher begrenzte Geschwindigeit (SLS), Position (SLP) und sicher bregenztes Drehmoment (SLT). Die Integration von solchen Funktionen der sicheren Bewegungsteuerung direkt in den Antriebsregler bietet mehrere Vorteile. So können Sicherheits-SPS für die meisten Anwendungen entfallen und der Bedarf an Verkabelung wird deutlich reduziert. Die schnellere Verarbeitung der Signale aufgrund kürzerer Wege erhöht die Sicherheit und die sinkende Systemkomplexität reduziert die Kosten. Außerdem können dezentrale Sicherheitsfunktionen, sprich lokale „Reflexe“,  implementiert werden.