Servoantriebssystem für mobile Plattformen von Wittenstein

Das Servoantriebssystem Cyber Itas System 2 für fahrerlose Transportsysteme (FTS), autonome mobile Roboter (AMR) und andere mobile Plattformen überzeugt durch Performance und industriegerecht durchdachte Einfachheit.
Das Servoantriebssystem Cyber Itas System 2 für fahrerlose Transportsysteme (FTS), autonome mobile Roboter (AMR) und andere mobile Plattformen überzeugt durch Performance und industriegerecht durchdachte Einfachheit.
 Das Servoantriebssystem Cyber Itas System 2 für fahrerlose Transportsysteme (FTS), autonome mobile Roboter (AMR) und andere mobile Plattformen überzeugt durch Performance und industriegerecht durchdachte Einfachheit.
Das Servoantriebssystem Cyber Itas System 2 für fahrerlose Transportsysteme (FTS), autonome mobile Roboter (AMR) und andere mobile Plattformen überzeugt durch Performance und industriegerecht durchdachte Einfachheit.Bild: Wittenstein SE

Die wesentlichen Komponenten des Cyber Itas System 2 sind ein sicherheitszertifizierter Servoregler der Baureihe Cyber Simco Drive 2 mit einem Maximalstrom von bis zu 200A sowie ein kompakter Radaktor Cyber TAS Actuator 2. Durch seine Leistungsdichte ermöglicht das Antriebssystem autonom-mobilen Fahrzeugen dieser Größen und Leistungsklasse einen quantifizierbaren Zugewinn an Performance und damit Produktivität.

 Mit dem FTS-Antriebssystem können schon bei Unterfahrhöhen ab 180mm, Fahrzeugbreiten ab 460mm und Fahrzeugmassen zwischen 1 und 3t leistungsfähige Differenzialantriebe realisiert werden.
Mit dem FTS-Antriebssystem können schon bei Unterfahrhöhen ab 180mm, Fahrzeugbreiten ab 460mm und Fahrzeugmassen zwischen 1 und 3t leistungsfähige Differenzialantriebe realisiert werden.Bild: Wittenstein SE

Einfach, integrationsfreundlich, robust: industriegerecht durchdacht

Das Antriebssystem Cyber Itas System 2 überzeugt durch seinen industriegerechten und durchdacht-einfachen Aufbau. Für die antriebsnahe, verkabelungsarme und Platz im Schaltschrank sparende Positionierung in unmittelbarer Nähe zum Antrieb ist der Regler in Schutzart IP65 weitgehend gegen das Eindringen von Staub und Feuchtigkeit geschützt. Der Radaktuator selbst bietet IP54 – passend für den Einsatz im Indoor-Bereich. Elektrisch verbunden wird der Cyber Simco Drive 2 mit gängigen M12-Anschlüssen und Ringkabelschuhen – die Versorgung für Leistung und Logik erfolgt über einen Weitbereichseingang mit 12 bis 60VDC.

Der IP54 geschützte Radaktuator benötigt trotz einer Stützlast von 750kg pro Rad nur wenig Platz – Bauhöhe 180mm, Baulänge230 mm inklusive platzsparendem Safety-Encoder. So können zwei Radaktuatoren als lenkfähiger Differenzialantrieb platzsparend back-to-back montiert und bei Bedarf axial um 90° gedreht angebracht werden. So lässt sich ihr jeweiliger Kabelabgang optimal zu den Steckverbindungen an der Vorderseite des Servoreglers führen.

 Der Radaktuator des Cyber Itas System 2 bietet eine Stützlast bis 750kg und verfügt - obwohl nur 230mm lang - über einen integrierten Safety-Encoder für die sichere Geschwindigkeits- und Positionsüberwachung sowie eine zusätzliche Federdruckbremse.
Der Radaktuator des Cyber Itas System 2 bietet eine Stützlast bis 750kg und verfügt – obwohl nur 230mm lang – über einen integrierten Safety-Encoder für die sichere Geschwindigkeits- und Positionsüberwachung sowie eine zusätzliche Federdruckbremse.Bild: Wittenstein SE

Schlanke Sicherheitsarchitektur

Ein wesentlicher – und in der Zukunft immer wichtigerer – Aspekt beim Betrieb solcher Fahrzeuge ist, dass sie sich in den wohl allermeisten Fällen mit Menschen den gleichen Arbeitsraum teilen. Mit seiner neu konzipierten „Next Level Safety Architecture“ wird das Cyber Itas System 2 – bei gleichzeitiger Beachtung von Performance- und Produktivitätsanforderungen im Einsatz – den hohen Sicherheitsanforderungen gerecht. Dies gilt insbesondere auch für kollaborative Einsatzszenarien von Menschen und Maschinen mit autonomem Verhalten.

Die Vereinfachungen durch die „Next Level Safety Architecture“ zeigen sich zum einen beim Servoregler des Systems, der bereits in der Grundvariante über eine zweikanalige STO-Funktion (Safe Torque Off) für ein sicher abgeschaltetes Drehmoment verfügt. Über eine optionale Sicherheitskarte sind die Sicherheitsfunktionen erweiterbar. Neben der Sicherheitsfunktion STO ist eine SBC-Funktion (Safe Brake Control) für eine sichere Bremsenansteuerung – beide nach SIL 3 und PL e – sowie eine sichere Encoder-Emulation nach SIL 2 und PL d integriert. Diese wandelt die sicheren Positions-Istwerte aus dem Aktuator in analoge Signale um und überträgt sie an die Sicherheitssteuerung. Zum anderen verfügt der Aktuator seinerseits sowohl über einen integrierten Safety-Encoder nach SIL 2 und PL d für die sichere Geschwindigkeits- und Positionsüberwachung sowie – ergänzend zur generatorischen Bremsfunktion des Antriebs – über eine integrierte Federdruckbremse. Die Kombination aus integriertem Safety-Encoder zur Ermittlung der sicheren Position und der sicheren Encoder-Emulation für deren Ausgabe ermöglicht die Realisierung der Sicherheitsfunktion SP (Safe Position) nach SIL 2 und PL d. Die Übertragung der sicheren Signale vom Regler zur Safety- oder Fahrzeugsteuerung soll in Zukunft direkt über einen sicheren Feldbus, beispielsweise ProfiSafe erfolgen, sodass die Zusatzverkabelung dann nicht mehr benötigt wird.

Insgesamt erfüllt das Cyber Itas System 2 je nach Anwendung mindestens die Anforderungen an SIL 2 gemäß IEC 61508 und an PL d gemäß EN ISO 13849-1 – wie sie von den meisten Fahrzeugherstellern und Betreibern vorgegeben werden. Und diese profitieren nicht nur von zertifizierter Sicherheit, sondern durch die schlanke Sicherheitsarchitektur auch von reduziertem Zeit- und Kostenaufwand bei Inbetriebnahme, Service und Dokumentation sowie von einer Reduzierung der sicherheits- und steuerungstechnischen Komplexität in den Fahrzeugen.

Einfach zu konstruieren und zu warten

Mit dem Cyber Itas System 2 können Konstrukteure bestehende Fahrzeugarchitekturen auf einfache Weise optimieren und innovative AGV- und AMR-Designs realisieren. Hilfreich hierbei ist, dass aktuelle 2D- sowie 3D-CAD-Modelle, CAE-Modelle und 3D-PDF-Datenblätter des neuen Antriebssystems bereits im elektronischen Cadenas-Produktkatalog jederzeit online verfügbar sind. Zusammen mit seiner „Next Level Safety Architecture“ ist das Antriebssystem eine wegweisende Lösung mit hohem Zukunftspotenzial – insbesondere für schwere und gleichzeitig schnelle Fahrzeuge, die mit dem Cyber Itas System 2 jetzt noch flacher konstruiert und gebaut werden können.

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