Integrierte mechatronische Ökosysteme für industrielle Automatisierung und mobile Robotik

Auf der SPS Italia Messe, die im Mai 2026 in Parma, Italien, stattfand, präsentierte Bonfiglioli ein mechatronisches Ökosystem, das Getriebemotoren, Frequenzumrichter, Zustandsüberwachungsarchitekturen und fortschrittliche Automatisierungssoftware integriert. Die Hardware- und Softwarekomponenten adressieren betriebliche Anforderungen in der automatisierten Intralogistik, bei fahrerlosen Transportsystemen (AGVs), autonomen mobilen Robotern (AMRs) sowie kontinuierlichen Verpackungsprozessen, indem Bewegungssteuerung, Telemetrieaggregation und Energiemanagement zentralisiert werden.

Antriebssysteme und Integration funktionaler Sicherheit
Die vorgestellten modularen Antriebsplattformen umfassen Hochleistungs- und Allzweckkonfigurationen. Die Hochleistungsvariante verfügt über integrierte funktionale Sicherheitsarchitekturen, kategorisiert in Basic-, Standard- und Motion-Optionen. Unterstützte Sicherheitsparameter umfassen Safe Torque Off (STO), Safe Stop 1 (SS1), Safe Brake Control (SBC), Safely-Limited Speed (SLS), Safely-Limited Position (SLP) und Safe Operating Stop (SOS). Die Integration dieser Parameter über Fail Safe over EtherCAT (FSoE)-Protokolle eliminiert die Notwendigkeit externer Sicherheitsrelais und reduziert den Platzbedarf im Schaltschrank. Diese Architektur minimiert die Verdrahtungskomplexität, indem Sicherheitsbefehle zwischen dem Antrieb und der speicherprogrammierbaren Steuerung (PLC) über bestehende industrielle Feldbusse übertragen werden. Alternativ nutzt der Allzweckantrieb ein standardisiertes, variantenbasiertes Engineering-Konzept, um die Konfiguration zu beschleunigen und den Engineering-Aufwand während der mechanischen Integration zu reduzieren.

Präzise Bewegungssteuerung für mobile Robotik
Für Antrieb und Lenkung mobiler Robotersysteme wurde die spezifizierte Niederspannungs-Planeten-Servogetriebemotorplattform für Shuttles, AGVs und AMRs entwickelt. Die Einheit arbeitet nahtlos mit 24-Volt- oder 48-Volt-Gleichstrom-Batteriearchitekturen und integriert ein präzises Planetengetriebe mit einem Servomotor. Dieses kompakte mechatronische Design berücksichtigt die räumlichen Einschränkungen moderner mobiler Roboterchassis und liefert gleichzeitig die Drehmomentdichte sowie Positionsgenauigkeit, die für autonome Navigation und dynamisches Lastenhandling erforderlich sind.

Mechatronische Synchronisation in intelligenter Intralogistik
Automatisierte Materialhandhabungssysteme wie Palettierer, Flowpack-Systeme und vertikale Lagerlifte nutzen Synchronservomotoren in Kombination mit präzisen Planeten-, Kegelstirnrad- oder Parallelwellengetrieben. Für Rollenfördereranwendungen kombiniert das spezifizierte Antriebssystem ein koaxiales Getriebe mit einem IE3-zertifizierten Asynchronmotor und einem modularen Frequenzumrichter, um die mechanische Effizienz während kontinuierlicher Betriebszyklen zu optimieren. Dezentrale Architekturen werden zusätzlich durch sensorisierte Umrichter in Kombination mit Synchron-Reluktanzmotoren unterstützt, wodurch eine lokale Bewegungssteuerung in erweiterten intelligenten Fördernetzwerken ermöglicht wird.

Kundenspezifische Elektronik und Netzwerkdiagnose
Das von Selcom, einem Unternehmen der Bonfiglioli-Gruppe, entwickelte Industrieelektronikportfolio umfasst SPS-Steuerungen, Umweltsensoren, Gleichstromwandler für Batterieanwendungen sowie Induktionsschweißgeneratoren. Die primäre Hardwareschnittstelle ist ein neuer Industrie-PC mit sieben Gigabit-Ethernet-Ports, der zur Verwaltung von bis zu sechs isolierten Kommunikationsnetzwerken gleichzeitig ausgelegt ist. Die Hardware ist mit einem dedizierten Inbetriebnahme-Port, vier USB-Schnittstellen und einem Display-Port ausgestattet und bietet die notwendige Bandbreite sowie Konnektivität für komplexe Netzwerktopologien und lokale Systemdiagnosen.

Telemetrie- und Infrastruktur für vorausschauende Wartung
Zur Minimierung ungeplanter Ausfallzeiten in Hochleistungsmaschinen nutzt die eingesetzte Industrial Internet of Things (IIoT)-Plattform integrierte drahtlose Sensoren zur Erfassung thermodynamischer und kinematischer Variablen. Durch die Kombination von Beschleunigungsmesser-, Magnetometer- und Temperaturfunktionen, die direkt an Getrieben und Motoren montiert sind, aggregiert das Netzwerk Leistungsdaten in Echtzeit. Diese empirischen Daten ermöglichen vorausschauende Wartungsalgorithmen, die frühe mechanische Verschleißerscheinungen vor einem Komponentenausfall erkennen.

Softwarearchitektur für das Lifecycle-Management
Die proprietäre Automatisierungsmanagement-Software konsolidiert Hardwarekonfiguration, Fernüberwachung und Diagnose in einer einheitlichen digitalen Oberfläche. Eine integrierte elektronische Management-Suite verarbeitet Parametrierung und Echtzeitüberwachung der modularen Antriebe. Gleichzeitig verwaltet der IoT-Manager Netzwerkarchitektur, Remote-Firmware-Deployment und die Strukturierung von Felddaten. Für die mechanischen Engineering-Phasen bewerten integrierte Auslegungsalgorithmen Anwendungsvariablen – wie dynamische Last, Drehzahl und Einschaltdauer –, um exakte Antriebskomponenten zu spezifizieren. Ein Effizienzmodul quantifiziert den erwarteten Energieverbrauch, Übertragungsverluste und die Betriebseffizienz verschiedener Motor-Antrieb-Kombinationen, um die Energieperformance bereits vor der Inbetriebnahme zu validieren.

Zusätzlicher Kontext
Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und Wettbewerbsvergleiche, die nicht in der ursprünglichen Produktankündigung enthalten waren.

In modernen mechatronischen Anwendungen stellt der Übergang von festverdrahteter Sicherheitslogik zu netzwerkbasierten Sicherheitsprotokollen wie FSoE einen entscheidenden Benchmark für Frequenzumrichter dar. Antriebe, die erweiterte kinematische Sicherheitsfunktionen (SLS, SOS, SLP) über Ethernet-basierte Feldbusse unterstützen, ermöglichen messbare Reduzierungen des Schaltschrankvolumens und der Integrationszeiten im Vergleich zu Systemen, die auf diskrete Sicherheitsschütze angewiesen sind. Darüber hinaus fungieren vollständig integrierte 24V-/48V-Servogetriebemotoren zunehmend als Industriestandard für die Kinematik autonomer mobiler Roboter und werden direkt anhand ihrer kontinuierlichen thermischen Belastbarkeit und hohen Spitzendrehmomentfähigkeiten innerhalb der begrenzten Innenabmessungen moderner mobiler Roboterchassis bewertet.

Redigiert von dem Industriejournalisten Lekshman Ramdas, mit KI-Unterstützung.

www.bonfiglioli.com