Synapticon: Edge-Technologie Integrated Motion Device erübrigt Schaltschrank

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Die von Synapticon GmbH verwirklichte Bewegungssteuerung Somanet Integro erübrigt im Maschinenbau aufwendige Verdrahtungen und meist sogar einen Schaltschrank. Sensorik und Steuerungselektronik sind in Servomotoren integriert.

Erstmals zur Messe SPS im November 2023 hatte der Hersteller seine komplett zusätzliche Produktreihe und damit den Eintritt in ein für das Unternehmen bisher unbekanntes Marktsegment präsentiert. Das Servoantriebssystem kombiniert als Integrated Motion Device den Servoantrieb, einen hochauflösenden, batteriefreien Multiturn-Geber, anspruchsvolle funktionale Sicherheit sowie eine sehr leistungsfähige Lösung für die mechanische und thermische Integration mit Servomotoren.

Erfahrung aus mobilem Antrieb

Bisher hat Synapticon mit seiner Technologie vor allem die Hersteller von Cobots, AGVs und AMRs unterstützt. Sie können ihre Produkte kompakter konstruieren, einfacher warten, mit mehr Sicherheitsfunktionen ausstatten, produktiver und energieeffizienter konzipieren. Zudem lassen sich die mobilen Maschinen schneller und wirtschaftlicher produzieren. Diese Vorteile macht Synapticon mit seinem neuen Integrated Motion Device Somanet Integro nun auch dem klassischen Maschinenbau verfügbar.

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Das Unternehmen sieht dort einen grossen Bedarf. Gründe dafür sind Trends zur Elektrifizierung, der zunehmende Einsatz von Gleichstromversorgungen, niedrigere Versorgungsspannungen, auch zunehmende Mobilität von (dann aus Batterien mit Energie versorgten) Systemen, eine erweiterte funktionale Sicherheit, eine einheitliche Kommunikation und zudem eine zunehmend angestrebte Dezentralisierung.

Schaltschrank wird zur Mottenkiste

Seit Jahrzehnten gilt im klassischen Maschinenbau der Schaltschrank als unverzichtbar, wenn es um die Bewegungssteuerung geht. Die Automatisierung mit anspruchsvoller Motion Control besteht jeher aus diskreten Komponenten, die über lange Zeit hinweg prinzipiell unverändert geblieben sind. Das erschwert grundlegende Verbesserungen und verursacht häufig hohen Aufwand und unnötige Kosten. Auf dem Weg zu leistungs- und wettbewerbsfähigeren Produkten sehen sich Maschinenbauer mit einer Vielzahl an Forderungen konfrontiert.

• Die Vielzahl benötigter, diskreter und sperriger Automationskomponenten mit niedriger Leistungsdichte verschwendet Platz und mehr Energie als nötig.

• Zeitaufwendige Integration, Schaltschrankplanung und -bau sowie die Abstimmung der Komponenten aufeinander erhöhen Kosten und bremsen Innovationen.

• Niedrige Effizienz und nicht ausreichendes thermisches Management begrenzen die Leistung und damit die Einsatzmöglichkeiten insbesondere von existierenden dezentralen Antriebssystemen.

• Die schlechte Wartbarkeit dezentraler Antriebssysteme macht sie für viele Maschinenbauer überdies zu keiner sinnvollen Option.

• Präzision und Qualität sind von aufwendigen Produktionsverfahren für Motoren und Getriebe abhängig, die Möglichkeiten der Digitalisierung werden von traditionellen Komponenten nicht ausgeschöpft.

• Funktionale Sicherheit lässt sich meist nur durch Zusatzhardware realisieren. Das erfordert umständliche, aufwendige Konstruktionen und Kosten.

• Die wenigsten Automationskomponenten sind für den Einsatz in mobilen Systemen wie AGV oder mobilen Manipulatoren geeignet, die immer mehr Bestandteil künftiger Produktionsanlagen und damit des Maschinenbaus werden.

Einfache, effiziente Antriebstechnologie gefordert

«Es liegt auf der Hand, dass im Maschinenbau ein dringender Bedarf an sichereren, effizienteren und wirtschaftlicheren Systemen zur Bewegungssteuerung besteht, die zu attraktiven Kosten in Massenproduktion hergestellt werden können», bilanziert Nikolai Ensslen. «Mit Somanet Integro präsentieren wir eine vollständig integrierte Servolösung, einschliesslich hochauflösender Multiturn-Positionssensoren, Safe-Motion-Option und einer perfekten mechanischen Integration in Standard-Industrie-­Servomotoren. Der Point of Motion wird nun neu definiert, indem proprietäre digitale Technologie genutzt wird, die es ermöglicht, das volle Potenzial der Kombination moderner Hard- und Software für eine deutlich effizientere Automatisierung auszuschöpfen.»

Die Servoantriebe der Reihe Somanet Integro verwirklichen ein weitreichend optimiertes thermisches Endstufen-Design und Integrationskonzept. In Kombination mit einer proprietären, modellprädiktiven Stromregelungstechnologie, die Schaltverluste um mehr als 50% reduziert, werden erstmals integrierte Motoren ermöglicht, die bei vergleichbaren Abmessungen dauerhaft das gleiche Leistungsniveau realisieren können wie schaltschrank-basierte, separierte Servosysteme, die aktiv gekühlt werden müssen.

Aus dieser «Integrated Servo Solution» ergeben sich einige herausragende Vorteile:

• Bis zu 500 Prozent höhere Leistungsdichte verglichen mit bisherigen integrierten Motoren.

• Kein Derating: Der integrierte Motor liefert die gleiche Leistung wie der gleiche Motor mit externem Servoantrieb.

• Kein zusätzlicher Platzbedarf: Servoantrieb innerhalb des Platzes, der normalerweise von der Verkabelung oder dem Positionsrückmelder eingenommen wird.

• Schnelle Schraubmontage und Austausch der Elektronik ohne Steckverbinder.

• Integrierter, hochgenauer Multiturn-Geber ohne Batterie.

• Fortschrittliche funktionale Sicherheit einschliesslich Safe-Motion-Funktionen und sicherem Feldbus.

• Universelle Feldbusschnittstelle (EtherCAT, PROFINET, EtherNet/IP, CAN und bereit für zukünftige Erweiterungen).

• Passen zu jedem industriellen Servomotor mit 50 x 50 bis 100 x 100 mm Flanschabmessung.

Effizienter, profitabler und universeller

«Trotz seines extrem kompakten Designs liefert Somanet Integro ein Vielfaches an Leistungsdichte im Vergleich zu bestehenden integrierten Servomotoren. Erste Tests belegen eine Steigerung von bis zu 500 Prozent. Ein solches Mass an Effizienz und thermischem Management ist bisher unerreicht», erläutert Nikolai Ensslen und ergänzt: «Dieses neue Integrated Motion Device liefert die notwendigen Voraussetzungen für benötigte Fortschritte in der Automatisierung, modernere Maschinen und kosteneffizientere Robotik. Dezentrale Antriebstechnik ist zum ersten Mal bereit, das klassisch separierte Pendant kompromisslos zu ersetzen. Man kann das durchaus als eine Revolution bezeichnen.»

(kmu)

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