Servoantrieb Sichere Servoantriebe: Wo Safety in Bewegung kommt

Redakteur: Stefanie Michel

Wer mit dem Anspruch antritt, die Welt der Bewegungssteuerung für Robotik und Maschinen neu zu gestalten, muss das Thema Safety mit entwickeln. Synapticon investiert hier gezielt, der TÜV hat jetzt die Sicherheitszertifizierung aller Servoantriebe komplettiert.

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Kreisrund und mit großen Hohlwellen-Durchmessern ist die Circulo-Serice auf voll-integrierte Achsen ausgerichtet.
Kreisrund und mit großen Hohlwellen-Durchmessern ist die Circulo-Serice auf voll-integrierte Achsen ausgerichtet.
(Bild: Synapticon)

Für ein junges Technologieunternehmen ein Meilenstein: Die Synapticon GmbH, ein Anbieter von Lösungen für Integrated Motion, kann jetzt für sein gesamtes Portfolio an Servoantrieben eine vom TÜV-zertifizierte Sicherheit bieten. Das jüngste TÜV-Zertifikat bestätigt auch die funktionelle Sicherheit hinsichtlich STO (Safe Torque Off) als auch SBC (Safe Brake Control) der neuen Circulo-Serie, zuvor hatte die Prüfstelle bereits dem Safety-Modul für die Servoantriebe der Reihe Somanet Node Sicherheit bescheinigt. Damit können nun Hersteller von Robotern, Automationskomponenten und Maschinenbauer, die auf zertifizierte Sicherheitstechnologie angewiesen sind, alle Servoantriebe von Synapticon nutzen.

Safety bei Cobots und Industrierobotern ein wichtiges Thema

Synapticon-Chef Nikolai Ensslen will die Welt der Bewegungssteuerung für Robotik und Maschinen neu gestalten.
Synapticon-Chef Nikolai Ensslen will die Welt der Bewegungssteuerung für Robotik und Maschinen neu gestalten.
(Bild: Sebastian Berger / Synapticon)

„Robotische Systeme rücken immer näher an den Menschen heran. Das Paradebeispiel sind Cobots, aber auch bei eher klassischen Industrierobotern kommt der Safety eine immense Bedeutung zu. Wir haben in den vergangenen Jahren sehr viel in die Entwicklung und ein dediziertes Expertenteam für Functional Safety investiert“, sagt Nikolai Ensslen, CEO und Gründer von Synapticon, deren erklärtes Ziel es ist, die Welt der Bewegungssteuerung für Robotik und Maschinen am Point of Motion neu zu gestaltet. Dafür führte das Unternehmen einen neuen Ansatz für Bewegungsachsen ein, indem es ehemals diskrete Komponenten wie Motoren, Antriebe, Sensoren und Getriebe zu nahtlosen Einheiten integriert.

Circulo ist die jüngste Klasse der Somanet-Reihe von Integrated Motion Devices. Dabei handelt es sich um komplette Servoantriebs-Lösungen mit umfassender Ausstattung für die Integration am sogenannten Point of Motion. Sie sind eine Weiterentwicklung der kompakten Lösungen der Node-Serie, dem universellen Servo-Drive-Produkt von Synapticon. Als besondere Merkmale der Circulo-Reihe betrachtet Synapticon deren integrierte Hochleistungs-Encoder sowie deren kreisrunde Hohlwellen-Architektur.

Automationsprodukte, die mit einem Somanet-Servoantrieb wie Circulo oder Node realisiert werden, erfordern dem Hersteller zufolge wesentlich weniger Verkabelung als herkömmlich und können oft komplett auf Schaltschränke verzichten. Dabei seien die Somanet-Produkte derart kompakt und leistungsstark, dass sie sich z.B. direkt in einen Roboterarm oder Servomotor integrieren lassen.

Kreisrunde Antriebe mit integriertem Encoder

Der Somanet-Software-Stack, den das Unternehmen von Grund auf entwickelt hat, umfasst eine Ansteuerungs- und Regelungstechnologie, die dafür sorgt, dass selbst im Betrieb auf kleinster Fläche möglichst wenig Wärme entsteht. Davon profitieren der Leistungsgrad und die Energieeffizienz. Somanet-Antriebe unterstützen dezentralisierte Antriebssysteme in puncto mechanischer Integration und Leistungsfähigkeit der Achsregelungsfunktionen, durch die zentrale Motion Controller entlastet werden können.

Mit ihrer kreisrunden Form und großen Hohlwellen-Durchmessern von 20 bis 40 mm eignet sich die die Circulo-Serie dem Hersteller zufolge für vollintegrierte Achsen, wie sie beispielsweise bei Cobots, Servicerobotern oder Radnabenantrieben von AGVs zum Einsatz kommen. Zunächst sind zwei Varianten verfügbar: Circulo 7 und Circulo 9, die sich durch Größe und Leistung unterscheiden. Beide sind für den bei batteriebasierten und sicherheitskritischen Systemen vorteilhaften Spannungsbereich bis 60 Volt ausgelegt.

Circulo-Servoantriebe verfügen über integrierte Encoder (19 bis 20 Bit) mit einer Multi-Turn-Option und speziellen Kalibrierungsfunktionen, die die Genauigkeit erhöhen. Zusätzlich gibt es eine Schnittstelle zu externen Encodern für ABZ, SSI, BiSS-C und A-Format. Da die Kabelverbindungen einfach durchgeschleift („Daisy-Chain“) werden können, soll die Verkabelung für EtherCAT, Logic Voltage sowie STO und SBC simpel sein. Zudem bietet Circulo eine Schnittstelle für einen integrierten Motortemperatur-Sensor (PT100, PT1000, KYT).

Ein Servoantrieb mit All-inclusive-Konzept: Bewegungssteuerung, Feedback-Sensoren und Safety – alles dabei.
Ein Servoantrieb mit All-inclusive-Konzept: Bewegungssteuerung, Feedback-Sensoren und Safety – alles dabei.
(Bild: Synapticon)

Weitere Merkmale der Circulo-Reihe sind die Drehmomentregelung auf Basis von Drehmomentsensoren, eine Smart Break Control in Software und Hardware, Dual-Loop Control-Funktionen zum Ausgleich von Nichtlinearitäten, Spiel und Übersetzungsfehlern von Getrieben sowie eine modulare Struktur für optionale Modifizierungen und Erweiterungen an den elektronischen Schnittstellen. Die Circulo-Serie wird von Synapticons OBLAC Tools unterstützt, einem Tool für Konfiguration, Systemidentifizierung, Autotuning und Diagnose.

Angebot an zertifizierter funktionaler Sicherheit wird erweitert

„Integrated Motion, das bedeutet für uns extreme Kompaktheit, volle Ausstattung sowie eine integrierte Bewegungssteuerung, integrierte Feedback-Sensoren, optimale mechanische Integration als auch eine integrierte Safety“, erklärt Nikolai Ensslen. Die Lösungen benötigten somit weniger Platz, wenige Kabel, erzeugten weniger Abwärme, seien einfacher zu integrieren und reduzierten den Bedarf an Schaltschränken, was auch die Systemkosten senke. „Kein Wettbewerber im Kleinspannungsumfeld hat ein so umfassendes Portfolio an Lösungen, die zertifizierte STO- und SBC-Safety kombinieren.“

Für das junge Technologieunternehmen nur der Anfang: In Kürze will Synapticon sein Angebot an zertifizierter funktionaler Sicherheit durch Safe-Motion-Funktionen wie SLS (Safely Limited Speed), SP (Safe Position), SLT (Safely Limited Torque) und Feldbus-Safety (FSoE) erweitern. Ensslen: „Einige Kunden entwickeln bereits Produkte, die massiv auf diese nächste Safety-Stufe von Somanet aufbauen.“

Synapticon möchte seine Position als ein führender Safety-Certified-Solution-Provider festigen und ausbauen. Dabei sollt es nicht nur darum gehen, zusätzliche Funktionen mit entsprechend zusätzlichen Kosten anzubieten, sondern mit smarter Technologie und Integration die Kosten infolge der immer wichtiger werdenden Anforderungen an zertifizierter Sicherheit effektiv zu senken. CEO Nikola Ensslen: „Unsere Lösungen zeichnen sich auch durch niedrigere Systemkosten aus.“