Antriebshersteller Synapticon

»Wir digitalisieren den Point of Motion«

19. Juli 2022, 10:09 Uhr | Andreas Knoll
Ensslen_Nikolai
Nikolai Ensslen, Synapticon: »Digitalisierung und Miniaturisierung werden unsere Kunden – und somit auch uns – noch sehr lange beschäftigen.«
© Synapticon

Je stärker Antriebe für Roboterarme und deren Gelenke integriert sind, desto mehr Leistung bringen sie und desto höhere Safety-Anforderungen können sie erfüllen. Was dies konkret bedeutet und wie das Unternehmen Synapticon das Thema vorantreibt, erläutert dessen Founder und CEO Nikolai Ensslen.

Markt&Technik: Welche technischen Trends und Markttrends zeigen sich in der Antriebstechnik für Roboterarme und mobile Roboter?

Nikolai Ensslen: Wir bei Synapticon sehen seit längerer Zeit eine steil ansteigende Nachfrage nach funktionaler Sicherheit, sprich: Safety, für moderne und komplexe Applikationen. Der zunehmend hohe Automatisierungsgrad und die immer engere Zusammenarbeit von Mensch und Maschine auf Produktionsflächen und in Logistik-Umgebungen tragen stark dazu dabei. Besonders groß sind beispielsweise die Herausforderungen bei der Entwicklung von Automated Guided Vehicles, die immer leistungsfähiger werden, sodass bereits von »Next Generation AGVs« die Rede ist. Wir treten hierfür am Markt als einer der innovativsten Lösungsanbieter auf, indem wir Antriebstechnik bieten, die alle Anforderungen an Safety bei gleichzeitiger Einsparung von Kosten, Platzbedarf und Integrationsaufwand bedient.

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Next Generation AGVs erfordern umso stärker integrierte Antriebe.
© Synapticon

Was verstehen Sie unter »Integrated Motion«?

Wir miniaturisieren Hochleistungs-Antriebstechnik und integrieren vormals diskrete Komponenten in kompakte Elektronikprodukte für dezentrale Motion Control. Die Technologie von Synapticon verwirklicht mit Algorithmen, Prozessoren und Leistungselektronik sowie intelligenten Tools traditionell über die mechanische Wertschöpfung realisierte Faktoren wie Qualität, Laufruhe und Präzision. Diese Digitalisierung am Point of Motion steigert die Leistung, verringert die Kosten und reduziert die Entwicklungs-Komplexität für Automatisierungsprodukte.

Woraus besteht Ihr Integrated-Motion-Ansatz?

Im Mittelpunkt stehen bei uns aktuell zwei Angebote:
»Circulo« ist unser neuester, kreisrunder Servoantrieb. Er bietet einen hohen Safety Level (SIL 3/PL e), eine integrierte Motorbremse, zwei integrierte Absolutencoder und ein EtherCAT-Interface.Unsere am Markt etablierten Nodes der Serie »Somanet« sind kompakte, einbettbare Hochleistungs-Servoantriebe und erreichen die höchste Stromdichte auf dem Markt. Sie bieten alle direkten Anschlüsse, viele Feedback-Schnittstellen, vollständigen Schutz, rahmenlose EMV, zertifizierte Funktionssicherheit und umfassende Integrationsunterstützung.

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Je kompakter die Antriebe von Roboterarmgelenken sind, desto flexibler lassen sich die Roboterarme bewegen.
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Was kann Ihr Integrated-Motion-Angebot in Roboterarmen und mobilen Robotern leisten?

Zertifizierte Safety spielt eine immer größere Rolle, denn im Zeitalter von Cobots und mobilen Robotern sind Mensch und Roboter nicht mehr räumlich getrennt. Damit werden Drehmoment- und Kraftregelung zu einer Kernanforderung, was ein relativ neues Phänomen ist - zuvor gab es in der Industrie eigentlich nur Bedarf für Positions- und Geschwindigkeitsregelung. Dadurch ergeben sich harte Echtzeitanforderungen an die Antriebe bezüglich Rechen-Power und einer verlässlichen Infrastruktur wie etwa Fail Safe over EtherCAT (FSoE) für die sichere Kommunikation. All diese Aspekte unterstützen wir mit unserer Technologie.

Was ist das Neue an Ihrem Integrated-Motion-Ansatz gegenüber Ihrem vorherigen Angebot?

Der kreisrunde »Somanet Circulo« ist weltweit das erste Integrated Motion Device und eine vollständige Servo-Drive-Lösung mit folgenden Eigenschaften: hohe Performance in der Antriebsregelung/Motion Control, High-Speed-EtherCAT-Interface (DS402, bis zu 4 kHz), über zehn zertifizierte Sicherheitsfunktionen (SIL 3/PL e), zwei integrierte High-Resolution-Absolut-Encoder (optional), integrierte Motorbremse (optional), zahlreiche Sensor-Schnittstellen, optimale mechanische Integration passend für die gängigen Aktor-Designs, sofort einsatzbereit, keine Anpassungen nötig, alle nötigen Zertifizierungen (EMI, EMC und Safety) und benutzerfreundliche Kommissionierungs- und Tuning-Software.

Worin unterscheidet sich Ihr Integrated-Motion-Ansatz Ihres Erachtens von Wettbewerbsangeboten?

Unsere Lösung ermöglicht echte 66 A RMS und bietet somit eine Leistungselektronik, die wir aktuell von Wettbewerbern so nicht am Markt sehen. Außerdem sind in unserer Lösung für Safety zwei Encoder integriert. Die mechanische Integration ist – Stand heute – unerreicht und umfasst unter anderem ein besseres Kabelmanagement. Geboten sind Model Predictive Deadbeat Control sowie eine höhere Motion Performance. Zugleich gelingt es uns, bei höherer Leistung die Hitzeentwicklung deutlich zu verringern und die Kosten spürbar zu reduzieren.

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Kreisrund gebaut ist der Servoantrieb »Somanet Circulo 7«.
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Wie ist das Thema Safe Motion in Ihrem Integrated-Motion-Angebot gelöst?

Die Option »Somanet Safe Motion« umfasst eine breite Palette von gemäß SIL 3/PL e zertifizierten Sicherheits- und Safe-Motion-Funktionen über FSoE und passt zu allen Somanet-Servoantrieben. Noch nie zuvor hat eine Servoantriebs-Plattform im Kleinspannungsbereich ein solches Spektrum an Funktionen auf einem solchen Sicherheitsniveau erreicht.

Die Integration der Sicherheitsfunktionen direkt in die Antriebe hat mehrere Vorteile: Weniger Verkabelung – es sind keine langen Encoderkabel durch den gesamten Roboterarm erforderlich; herkömmliche Sicherheitskomponenten wie Kontakte lassen sich entfernen. Schnelle Reaktion – Entlastung des Sicherheits-Handlings von der Sicherheits-SPS zu einzelnen Antrieben. Schnellere Energiezyklen – sichere Modi sind möglich, ohne die Stromversorgung zu unterbrechen. Erhöhte Produktivität – auch im Sicherheitsmodus Zugriff auf die Maschine, ohne sie komplett herunterzufahren. Kosteneinsparung im Vergleich zu herkömmlichen Sicherheitslösungen.

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Durch besonders starke Integration zeichnet sich der Servoantrieb »Somanet Circulo 9« aus.
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Das optionale Safe-Motion-Modul für Circulo ermöglicht sichere Bewegungsfunktionen auf dem Niveau SIL 3/PL e über FSoE. Mehr als zehn Safe-Motion-Standards sind bereits vorhanden: STO – Safe Torque Off, SBC – Safe Brake Control, SBT – Safe Brake Test, SS1 – Safe Stop 1, SS2 – Safe Stop 2, SLS – Safely Limited Speed, SLP – Safely Limited Position, SLT – Safely Limited Torque, Safe Velocity Process Data, Safe Position Process Data, Safe Torque Process Data, und Safe Digital GPIO and Analog Inputs.

Bei SBT, SLP und SLT müssen die Funktionen in der Sicherheitssteuerung unter Verwendung sicherer Prozessdaten implementiert werden.

Welche Roadmap verfolgen Sie mit Ihrem Integrated-Motion-Ansatz?

Ein neues Produkt, das in Sachen Integration den nächsten Schritt geht, werden wir zur SPS 2022 vorstellen. Unser Fokus liegt künftig auf dem Maschinenbau, wo Integrated Motion als Erfolgsrezept ein großes Potenzial hat. Wir sind uns sicher: Was in der Robotik funktioniert, funktioniert auch im Maschinenbau. Digitalisierung und Miniaturisierung werden unsere Kunden – und somit auch uns – noch sehr lange beschäftigen.

Welche Zielbranchen und Anwendungen haben Sie mit Ihren Integrated-Motion-Produkten im Visier?

In der Robotik adressieren wir die Industrieroboter- und Cobot-Hersteller sowie die AGV-/AMR-Hersteller. Zudem sehen wir stetig wachsende Potenziale im Maschinenbau, wo Effizienz, Sicherheit und Digitalisierung unbestreitbare Trends sind und bleiben.


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