Yaskawa SGD7S vs SGD7W: Auswahl zwischen einachsigen und zweiachsigen Servoantrieben

Inhalt

1. Was ist eigentlich der Unterschied zwischen SGD7S und SGD7W?
2. Nebeneinander: Leistungsbereich, Netzwerk, Dimensionierung
3. Was beide Laufwerke gemeinsam haben (Funktionen der Sigma-7-Familie)
4. Spart der SGD7W tatsächlich Geld?
5. Wo jeder in echte Maschinen passt
6. Ein 5-stufiger Weg zur Entscheidung
7. Allgemeine Modellreferenzen

Das S in SGD7S bedeutet einachsig: ein Verstärker, ein Motor. Das W steht für „double“ – zwei Motoren, die von einem Gehäuse angetrieben werden. Beide arbeiten mit den gleichen Sigma-7-Motorfamilien (SGM7J, SGM7A, SGM7P, SGM7G) und der Inbetriebnahme-Workflow in SigmaWin+ ist für beide Antriebe im Wesentlichen gleich.

Das zweiachsige Design ist nicht nur ein Marketingmerkmal. Yaskawas eigene Produktbeschreibung für SGD7W EtherCAT bringt es auf den Punkt: Die Zwei-Achsen-Fähigkeit „senkt die Systemkosten, verringert die Anzahl der Komponenten und spart Platz im Schaltschrank.“ Der letzte Punkt ist der, den die meisten Ingenieure als Erstes spüren. Die Hälfte der Anschlüsse auf der Vorderseite. Weniger DIN-Schiene. Eine Busverbindung versorgt zwei Achsen statt zweier separater Strecken.

Sind beim SGD7W nur ​​zwei SGD7S-Einheiten in einer Box zusammengeklebt?

Das ist eine nützliche Intuition, aber nicht ganz richtig. Jede Achse des SGD7W verfügt über eine eigene Leistungsendstufe, einen eigenen Encoder-Feedback-Eingang und einen eigenen dynamischen Bremskreis. Aus Sicht der Steuerung sehen die beiden Achsen völlig unabhängig aus – Sie können eine im Positionsmodus und die andere im Drehmomentmodus gleichzeitig betreiben, wenn die Anwendung dies erfordert.

Was im Gehäuse gemeinsam genutzt wird: die Netzwerkkommunikationsschnittstelle (ein EtherCAT- oder MECHATROLINK-III-Port bedient beide Achsen), der Haupt-DC-Bus, der Kühlventilator und der digitale E/A-Block. Diese gemeinsame Nutzung führt zu einer Platzersparnis im Panel – und begrenzt auch den Leistungsbereich pro Achse niedriger als beim SGD7S. Ein einzelnes Gehäuse kann nur eine begrenzte Menge Wärme ableiten, bevor das Design die Zuverlässigkeit beeinträchtigt.

Die Modellnummernkonvention ist bei beiden Laufwerken gleich. Nach dem Präfix SGD7S- oder SGD7W- kodieren die nächsten drei Ziffern den Nennstrom – und dieser Strom entspricht einer bestimmten Motorleistung. Die folgenden Paarungen stammen direkt aus den Standardkombinationstabellen von Yaskawa.

SGD7S-Modell	Motorkapazität	Stromspannung	SGD7W-Modell	Kapazität pro Achse
SGD7S-R70A	50 W	200 V ein-/dreiphasig	SGD7W-1R6A	200 W
SGD7S-R90A	100 W	200 V ein-/dreiphasig	SGD7W-2R8A	400 W
SGD7S-1R6A	200 W	200 V ein-/dreiphasig	SGD7W-5R5A	750 W
SGD7S-2R8A	400 W	200 V ein-/dreiphasig	SGD7W-7R6A	1,0 kW
SGD7S-5R5A	750 W	200 V ein-/dreiphasig	SGD7W-2R6D	750 W (400-V-Klasse)
SGD7S-7R6A	1,0 kW	200 V 3-phasig	—	—
SGD7S-120A	1,5 kW	200 V 3-phasig	—	(SGD7W erreicht maximal 1,5 kW pro Achse)
SGD7S-180A	2,0 kW	200 V 3-phasig	—	—
SGD7S-200A	3,0 kW	200 V 3-phasig	—	—
SGD7S-330A	5,0 kW	200 V 3-phasig	—	—
SGD7S-470A	6,0 kW	200 V 3-phasig	—	—
SGD7S-550A	7,5 kW	200 V 3-phasig	—	—
SGD7S-590A	11 kW	200 V 3-phasig	—	—
SGD7S-780A	15 kW	200 V 3-phasig	—	—

Wenn eine Achse Ihrer Maschine mehr als 1,5 kW leistet, ist die SGD7W für diese Achse vom Tisch – Sie benötigen eine SGD7S, unabhängig davon, wie die anderen Achsen aussehen.

Der SGD7S verfügt über den breiteren Katalog. Yaskawa bietet es mit MECHATROLINK-III, EtherCAT (einschließlich einer Variante mit FSoE für Sicherheit über EtherCAT), Analog/Pulse für ältere Steuerungen und integrierten Sigma-7Siec- und MP2600iec-Versionen für eigenständige Bewegungssteuerung ohne separate SPS. Der SGD7W wird nur in MECHATROLINK-III und EtherCAT angeboten – den beiden Netzwerken, die die Mehrachsensynchronisation ordnungsgemäß handhaben.

Diese Unterscheidung ist wichtiger, als sie klingt. Wenn Sie für eine neue Linie auf EtherCAT standardisieren, fügen sich beide Laufwerke sauber ein. Wenn Ihr bestehendes System jedoch analoge Befehlssignale von einer älteren Bewegungssteuerung verwendet – beispielsweise einer CNC mit ±10-V-Ausgängen – ist die SGD7S-Analogvariante Ihre einzige Option in der Sigma-7-Reihe.

Ziemlich viel. Die Sigma-7-Plattform war eine Weiterentwicklung von Sigma-V und die Kernsteuerungstechnologie ist bei SGD7S und SGD7W identisch. Die in der folgenden Tabelle aufgeführten Funktionen sind gleich – wenn Sie einen Antrieb dem anderen vorziehen, ändert sich nichts daran, was der Regelkreis pro Achse tun kann.

Besonderheit	Was es in der Praxis bedeutet
3,1 kHz Geschwindigkeitsschleifenbandbreite	Branchenführende Reaktion. Die Einschwingzeit bei Positionierungsbewegungen ist deutlich kürzer als bei Sigma-V oder konkurrierenden Antrieben derselben Klasse.
Tuningless-Modus	Sofort einsatzbereite, stabile Steuerung ohne manuelle Verstärkungsanpassung. Funktioniert gut für standardmäßige starre Lasten. Spart echte Stunden bei der Inbetriebnahme.
Autotuning mit Trägheitsanpassung	Behält die Abstimmungsgenauigkeit bei Trägheitsänderungen bis zu 30:1 bei. Die gleichen Parameter funktionieren unabhängig davon, ob die Achse geladen oder entladen ist.
24-Bit-Absolutwertgeber	Über 16 Millionen Zählungen pro Umdrehung. Macht das Einschalten der Referenzfahrt überflüssig und sorgt für eine gleichmäßige Leistung bei niedriger Geschwindigkeit.
Vibrationsunterdrückung	Aktive Filter kompensieren Maschinenresonanz, Reibung und Drehmomentwelligkeit. Besonders nützlich bei Lasten mit Riemen- oder Getriebeantrieb.
IEC 61508 SIL3-Sicherheit	Safe Torque Off und andere Sicherheitsfunktionen zertifiziert nach SIL3/PLe – keine externen Sicherheitsrelais für STO.
Abwärtskompatibilität	Sigma-7-Motoren funktionieren bei der Migration mit Sigma-V-Antrieben und umgekehrt. Die meisten Benutzer tauschen zuerst den Antrieb und später die Motoren aus.

Praktische Erkenntnisse: Die Leistungsspezifikationen, die Ihnen wirklich wichtig sind – Bandbreite, Genauigkeit, Einschwingzeit – sind bei SGD7S und SGD7W pro Achse gleich. Wählen Sie basierend auf der Anzahl der Achsen, dem Leistungsbereich und dem Panel-Layout aus, und nicht auf der Erwartung, dass eines das andere übertrifft.

Der Stückpreis ist nicht der richtige Vergleich. Was Sie tatsächlich kaufen, wenn Sie sich für den SGD7W entscheiden, sind Platzbedarf im Schaltschrank, Zeit für die Verkabelung und Einfachheit bei der Inbetriebnahme. Um es aufzuschlüsseln:

Plattenbreite. Zwei SGD7S-Einheiten nebeneinander nehmen normalerweise 30–50 mm mehr horizontalen Platz ein als ein SGD7W. Bei einem ausgelasteten Multi-Achsen-Panel summiert sich das – manchmal reicht es aus, auf eine kleinere Schrankgröße umzusteigen.

Netzwerkknoten. Jeder SGD7S benötigt einen EtherCAT- oder MECHATROLINK-III-Knoten. Der SGD7W benötigt einen Knoten für zwei Achsen. Auf einer 16-Achsen-Maschine sind das 8 Knoten weniger, die im Fehlerfall adressiert, konfiguriert und diagnostiziert werden müssen.

Stromverkabelung. Ein Hauptbusanschluss und eine Erdung pro SGD7W statt zwei. Multiplizieren Sie es mit der Achsenanzahl, und der eingesparte Arbeitsaufwand für das Füllen und Anschließen der Leitungen wird aussagekräftig.

Wärmeableitung. Ein Lüfter, ein Kühlkörper. Das Wärmemanagement eines SGD7W ist effizienter als das von zwei gleichwertigen SGD7S-Einheiten, die nebeneinander laufen.

Die Listenpreise variieren je nach Region und Konfiguration, aber als grober Maßstab gelten die Preise der US-Händler: Ein SGD7W-2R6D30B (zweiachsig, 750 W pro Achse, 400-V-Klasse, MECHATROLINK-III) kostet etwa 2.849 US-Dollar. Zwei gleichwertige SGD7S-Einheiten mit der gleichen Nennleistung pro Achse kosten normalerweise das 1,4- bis 1,6-fache des SGD7W-Preises – und das vor Berücksichtigung der zusätzlichen Verkabelung, des Schalttafelplatzes und der Knotenlizenzen auf der Controller-Seite.

Vorsichtsmaßnahme: Die Wirtschaftlichkeit funktioniert nur, wenn Sie tatsächlich zwei Achsen mit ähnlichem Leistungsbereich und ähnlichem Arbeitszyklus benötigen. Wenn nur eine der beiden gepaarten Achsen mit einer nennenswerten Last läuft, ist der zweite Kanal des SGD7W verschwendete Kapazität, für die Sie bezahlt haben.

Anwendung	Empfohlenes Laufwerk	Argumentation
Einachsiger Rundschalttisch	SGD7S	Nur ein Motor; Kein Vorteil durch zweiachsigen Verstärker
XY-Portal-Pick-and-Place (ähnliche Nutzlast)	SGD7W	Zwei Achsen, ähnliche Leistung, beide laufen kontinuierlich – wie aus dem Bilderbuch
SCARA-Roboter (4 Achsen, unterschiedliche Leistung)	Mischen	SGD7W für die leichteren Handgelenksachsen, SGD7S für die größere Basis/Schulter
Drehtisch auf einer CNC (einzelne Hochleistungsachse)	SGD7S	Wahrscheinlich über 1,5 kW; außerhalb des SGD7W-Bereichs
PCB-Bohrkopf (XY-Tisch)	SGD7W	Beide Achsen im 200–750 W-Bereich; Panel-Platz kritisch
Mehrstationen-Verpackungsmaschine (8 Achsen)	SGD7W × 4	Halbiert die Verstärkeranzahl; reduziert den Netzwerkadressraum
Pressenzuführung (Servopresse + Indexer)	Mischen	Pressenachse oft >3 kW (SGD7S); Indexer im SGD7W-Bereich
Roboter zur Handhabung von Halbleiterwafern	SGD7W	Mehrere Achsen mit niedriger bis mittlerer Leistung; Reinraum-Paneelfläche zum besten Preis
Bahnspannungsregelung an einer Streichmaschine	SGD7S	Einzelne Spannungsachse, oft höhere Leistung; Analoge Befehlsintegration einfacher
Delta-Roboter (3 parallele Arme)	SGD7W + SGD7S	Zwei Arme gepaart beim SGD7W, der dritte beim SGD7S – oder drei SGD7S, wenn die Leistung die Dual-Reichweite überschreitet

Nicht wirklich. Sie teilen sich die Netzwerkschnittstelle, die Inbetriebnahmesoftware und die Parameterstruktur. Aus Sicht des Controllers stellt sich ein SGD7W als zwei Slave-Knoten mit aufeinanderfolgenden Adressen dar – Sie können SGD7S und SGD7W also ohne besondere Maßnahmen im selben EtherCAT- oder MECHATROLINK-III-Netzwerk verschachteln.

Was muss beachtet werden: Dokumentation und Ersatzteile. Wenn Sie zehn Maschinen in einer Anlage haben und drei davon eine Mischung verwenden, während sieben nur SGD7S verwenden, muss der Ersatzteilbestand beides abdecken und Ihr Wartungsteam muss den Verkabelungsunterschied kennen. Einige Endbenutzer ziehen es aus diesem Grund vor, auf die eine oder andere zu standardisieren – selbst wenn die Doppelachse bei einem bestimmten Build technisch gesehen Geld sparen würde.

Fünf Fragen, in dieser Reihenfolge. Überspringen Sie nicht den Schritt – jeder Schritt verschließt Optionen für den nächsten.

Modellnummer	Typ	Beschreibung
SGD7S-R70A30A	Einachsig	50 W, 200-V-Klasse, MECHATROLINK-III, 0,66 A Dauerstrom
SGD7S-1R6A20A	Einachsig	200 W, 200 V-Klasse, EtherCAT, 24-Bit-Absolutwertgeber-Unterstützung
SGD7S-2R8A20A	Einachsig	400 W, 200-V-Klasse, EtherCAT, Nennstrom 2,8 A
SGD7S-7R6A00A	Einachsig	1,0 kW, 200-V-Klasse, MECHATROLINK-III
SGD7S-180A00A	Einachsig	2,0 kW, 200 V 3-phasig, MECHATROLINK-III
SGD7S-330A00A	Einachsig	5,0 kW, 200 V 3-phasig
SGD7S-780A00A	Einachsig	15 kW, 200 V 3-phasig – Spitzenmodell der SGD7S-Reihe
SGD7W-1R6A20A	Zweiachsig	200 W pro Achse, 200-V-Klasse, EtherCAT
SGD7W-2R8A20A	Zweiachsig	400 W pro Achse, 200-V-Klasse, EtherCAT
SGD7W-5R5A20A	Zweiachsig	750 W pro Achse, 200-V-Klasse, EtherCAT
SGD7W-7R6A20A	Zweiachsig	1,0 kW pro Achse, 200-V-Klasse, EtherCAT
SGD7W-2R6D30B	Zweiachsig	750 W pro Achse, 400-V-Klasse, MECHATROLINK-III