Mehrachsige Schrittmotor-Treiber verbessern die EtherCAT-Integration

Moderne mehrachsige Industriemaschinen stoßen bei der Integration mehrerer diskreter Motorsteuerungszentren in zentrale Automatisierungsarchitekturen häufig auf erhebliche Platzbeschränkungen, komplexe Kabelbäume und einen hohen Kommunikationsaufwand. Um diese räumlichen und signaltechnischen Herausforderungen in Präzisionspositionierungssystemen zu lösen, gab die Oriental Motor U.S.A. Corp. am 6. Oktober 2026 eine Erweiterung ihrer CVD-Serie bekannt. Die Produktneuheit umfasst fünf Modelle, die darauf ausgelegt sind, Schaltschranklayouts und die Netzwerkintegration für automatisierte Industrieanlagen zu optimieren.

Architektonische Konsolidierung und Netzwerkintegration
Das erweiterte CVD-Sortiment umfasst vier neue 2-Achsen-Treiber – erhältlich mit oder wahlweise ohne Montageplatte sowie mit geraden oder abgewinkelten Steckverbindern – neben einem neuen 4-Achsen-Treiber, der mit einer Montageplatte und geraden Steckverbindern ausgestattet ist. Durch die Zusammenfassung der Stromversorgung und der EtherCAT-Kommunikationsverkabelung für mehrere Achsen in einem einzigen Hardwaregehäuse machen die Treiber separate, diskrete Einachsmodule überflüssig.

Das System basiert auf dem EtherCAT-Kommunikationsprotokoll, das eine präzise synchrone Steuerung über mehrere Achsen hinweg ermöglicht, ohne dass komplexe externe Hochgeschwindigkeitszähler erforderlich sind. Darüber hinaus integriert die Architektur native Funktionen wie die automatische Ansteuerung elektromagnetischer Bremsen und den direkten Encoder-Datenimport. Die Auslagerung dieser Routinen direkt an den Treiber reduziert die Rechenlast der Host-Steuerung und minimiert den Programmieraufwand für die speicherprogrammierbare Steuerung.

Motorkompatibilität und elektrische Spezifikationen
Die Treiber der CVD-Serie unterstützen sowohl 2-Phasen- als auch 5-Phasen-Schrittmotoren, wodurch Ingenieure eine einheitliche Steuerungsplattform über verschiedene Aktoriktypen hinweg standardisieren können.

Zu den kompatiblen Motorfamilien gehören die 2-Phasen-Bipolar-Motoren der PKP-Serie (4 Anschlussdrähte) sowie 5-Phasen-Motoren der PKP- und PK-Serie; ausgenommen sind Varianten mit integrierten Encodern mit Spannungsausgang oder Open-Collector-Ausgang. Die elektrischen Spezifikationen erlauben Eingangsströme zwischen 0,5 und 3,0 Ampere pro Achse. Die Gesamtkapazitäten für den Strom skalieren je nach Modellarchitektur und liefern maximal 6 Ampere pro Treiber bei den 2-Achsen-Konfigurationen und maximal 12 Ampere pro Treiber bei dem 4-Achsen-Modell.

Industrielle Implementierung und operative Arbeitsabläufe
Mehrachsige Positionierungssysteme – wie etwa automatisierte Koordinatenmessgeräte, mehrachsige Halbleiter-Handlingsysteme, Bestückungsautomaten und automatisierte Laborgeräte – leiden häufig unter Kabelgewirr und begrenztem Platz im Schaltschrank. Die CVD-Serie begegnet diesen mechanischen Konstruktionsbeschränkungen durch flexible Anschlussvarianten, einschließlich abgewinkelter und gerader Steckerausrichtungen, die sich in enge Elektroeinhausungen einfügen.

Die Integration der direkten Encoder-Datenverarbeitung und der automatisierten Bremsenverwaltung macht separate externe Relaisschaltungen und dedizierte Zählermodule überflüssig. Folglich können Maschinenbauer die Abmessungen der Schaltschrankgrundfläche verringern, die gesamten Stücklistekosten für die Host-Steuerung senken und potenzielle Fehlerquellen im Zusammenhang mit komplexen Kabelbäumen minimieren.

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

Der Markt für mehrachsige Schrittmotortreiber verzeichnet einen stetigen Übergang zu standardisierten Industrial-Ethernet-Protokollen wie EtherCAT, um herkömmliche Impuls-Richtung- oder CANopen-Architekturen abzulösen. Industrielle Automatisierungsstandards fordern eine hohe Determiniertheit und Synchronisationszykluszeiten im Submillisekundenbereich, die EtherCAT durch seine On-the-Fly-Verarbeitung von Haus aus bereitstellt. Verglichen mit älteren diskreten Einachstreibern, die eine Punkt-zu-Punkt-Verkabelung sowie individuelle analoge oder Impulsbefehlsleitungen erfordern, reduzieren integrierte mehrachsige netzwerkkompatible Einheiten wie die CVD-Serie das Kupfergewicht, den Montageaufwand und die Anfälligkeit für elektromagnetische Interferenzen in Industriesteuerungsschränken drastisch. Während traditionelle Servosysteme eine hohe Reglerbandbreite im geschlossenen Regelkreis bieten, erfordern sie häufig komplexe PID-Regleroptimierungen und mechanische Getriebe, um Resonanzen im niedrigen Drehzahlbereich zu beherrschen. Im Gegensatz dazu stellen Mikroschritt-Motortreiber in Kombination mit einer mehrachsigen Netzwerkintegration eine kostengünstige Alternative mit hohem Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen für Positionierungsanwendungen dar, die keine kontinuierliche Hochgeschwindigkeits-Profilierung erfordern.

Bearbeitet von Sucithra Mani, Induportals-Redakteurin – angepasst durch KI.

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