Autonics stellt ein Closed-Loop-Schrittmotorsystem für präzise Positionskontrolle vor

Die industrielle Bewegungssteuerung verwischt zunehmend die Grenze zwischen herkömmlichen Schrittmotorsystemen und vollständigen Servostrukturen. Mit der AiC-MT-Serie betritt Autonics diesen Bereich mit einem Closed-Loop-Schrittmotorsystem, das präzise Positionierung ohne die Komplexität der Abstimmung herkömmlicher Servos ermöglichen soll.

Lead: Die Schrittmotorsteuerung entwickelt sich über die Grenzen des Open-Loop-Betriebs hinaus

Das AiC-MT-System spiegelt einen umfassenderen Wandel in der industriellen Automatisierung wider, bei dem Bewegungssysteme Einfachheit mit feedbackbasierter Genauigkeit verbinden müssen. Durch die Integration eines Encoders und einer Steuerung in eine einzige Plattform reduziert Autonics den externen Verkabelungs- und Konfigurationsaufwand.

Dieser Ansatz richtet sich an Anwendungen, in denen die Positionsstabilität ebenso wichtig ist wie das Drehmoment, insbesondere in Systemen, die keine Schrittverluste oder lastbedingte Abweichungen tolerieren.

Das AiC-MT integriert Motor, Encoder und Steuerung in eine einheitliche Bewegungssteuerungsarchitektur für industrielle Positionieraufgaben.

Closed-Loop-Architektur im AiC-MT

Das System kombiniert einen Schrittmotor mit Encoder-Feedback und einer dedizierten Steuerung, die die Positionsgenauigkeit kontinuierlich überprüft. Dadurch wird der Regelkreis geschlossen, der herkömmlichen Schrittmotorsystemen fehlt.

Die Modbus-TCP-Konnektivität ermöglicht die Synchronisierung mehrerer Achsen und unterstützt bis zu 254 verbundene Achsen. Damit eignet sich das System für koordinierte Bewegungsumgebungen wie Verpackungs-, Montage- und automatisierte Prüf Linien.

Ingenieure können Parameter über die Feldbuskommunikation oder die Autonics-atMotion-Software konfigurieren und so die Inbetriebnahmezeit in Installationen mit mehreren Maschinen reduzieren.

Die feedbackbasierte Steuerung vergleicht kontinuierlich die Soll- und Ist-Position, um Abweichungen in Echtzeit zu korrigieren.

Mechanisches Design für industrielle Flexibilität

Die AiC-MT-Plattform unterstützt mehrere Baugrößen von kompakten 20-mm-Einheiten bis hin zu größeren 60-mm-Konfigurationen. Dadurch können Ingenieure das Drehmoment skalieren, ohne die Bewegungsarchitektur neu zu entwerfen.

Optionale Getriebe erweitern die Einsatzmöglichkeiten in drehmomentintensiven Anwendungen, während integrierte Bremsoptionen die Haltestabilität in vertikalen oder lastempfindlichen Systemen verbessern.

Die Leistungsanforderungen entsprechen weiterhin der üblichen Schrittmotorinfrastruktur: Der Betrieb erfolgt mit 24 VDC, wobei sowohl dynamische Bewegungen als auch Haltezustände effizient unterstützt werden.

Warum Closed-Loop-Schrittmotorsysteme jetzt wichtig sind

Die industrielle Automatisierung verlangt zunehmend nach Bewegungssystemen, die die Abstimmungskomplexität von Servoantrieben vermeiden und gleichzeitig die Zuverlässigkeitsrisiken des Open-Loop-Schrittbetriebs beseitigen. Closed-Loop-Schrittmotorsysteme schließen diese Lücke direkt.

Durch die Positionsüberprüfung in Echtzeit reduziert das AiC-MT das Risiko von Schrittverlusten bei schnellen Übergängen. Dies ist in Anwendungen wie der Ausrichtung mittels Bildverarbeitung und der Präzisionsmontage von entscheidender Bedeutung.

In integrierten Automatisierungsumgebungen ergänzen solche Systeme häufig umfassendere Steuerungsökosysteme, darunter Plattformen wie Siemens Steuerungs- und Automatisierungssysteme, in denen koordinierte Bewegungen und Logiksteuerung zusammenwirken.

Einordnung des AiC-MT in moderne Automatisierungsarchitekturen

Das System ist besonders effektiv in Anwendungen, die eine stabile, schwingungsfreie Halteposition erfordern. Im Gegensatz zu herkömmlichen Servosystemen vermeidet es ein permanentes Korrekturverhalten, das während stationärer Phasen Mikrovibrationen verursachen kann.

Positionieranwendungen mit Bildverarbeitung, Pick-and-Place-Systeme und Roboter für leichte Montageaufgaben profitieren von dieser Stabilität. Zudem verringert sich die Abhängigkeit von komplexen Abstimmungsverfahren, die typischerweise mit servogetriebenen Architekturen verbunden sind.

In bewegungsintensiven industriellen Anlagen, die eine umfassendere Antriebseinbindung erfordern, arbeiten Systeme wie ABB-Motoren und Antriebslösungen häufig in hybriden Architekturen neben solchen Schrittmotorplattformen.

Branchentrend: Zunehmende Verbreitung hybrider Bewegungssteuerungen

Die Einführung von Closed-Loop-Schrittmotorsystemen signalisiert eine fortschreitende Annäherung zwischen der Einfachheit von Schrittmotoren und der Intelligenz von Servosystemen. Hersteller wollen den Engineering-Aufwand reduzieren und gleichzeitig eine präzise Leistung aufrechterhalten.

Dieser Trend entspricht modularen Automatisierungsstrategien, bei denen Bewegungskomponenten als konfigurierbare Bausteine und nicht als festgelegte Teilsysteme mit nur einer Funktion agieren.

Da Produktionsumgebungen immer variabler werden, dürften Systeme wie AiC-MT bei Automatisierungsaufgaben im mittleren Leistungsbereich an Bedeutung gewinnen, die zwischen kostengünstigem Schrittbetrieb und hochwertiger Servosteuerung liegen.

Meinung des Autors

Das AiC-MT stellt eher einen pragmatischen technischen Kompromiss als einen revolutionären Sprung dar. Es ersetzt keine Servosysteme, beseitigt jedoch unnötige Komplexität in Anwendungen, die keine vollständige Servodynamik benötigen.

Meiner Ansicht nach liegt der größte Wert in der Verringerung von Schwankungen bei der Inbetriebnahme. Die Closed-Loop-Überprüfung auf Motorebene verlagert die Zuverlässigkeit näher an den Aktor – dorthin, wo sie hingehört.

Dieser Ansatz wird wahrscheinlich die Auswahl von Bewegungssystemen durch Ingenieure verändern, insbesondere in kostenbewussten, aber präzisionskritischen Umgebungen.

Daniel Mercer, Analyst für industrielle Bewegungssysteme – 12 Jahre Erfahrung mit Antriebs- und Bewegungssteuerungsprojekten von Siemens, Rockwell Automation und Emerson in der Fabrikautomatisierung und Systemintegration.