La triade perfetta con Faulhaber: coppia, velocità e precisione

Molte applicazioni richiedono soluzioni di azionamento dotate di un’apertura centrale attraverso la quale, tra le altre cose, è possibile condurre la luce, i cavi o parti dell’applicazione. Esempi a riguardo possono essere trovati nell’ottica e nella fotonica per i sistemi di guida laser o nell’automazione e nella robotica per i sistemi di manipolazione di semiconduttori.

Fino ad ora, i sistemi convenzionali hanno sempre cercato e utilizzato dei compromessi in questo ambito. Spesso gli alberi cavi erano piuttosto piccoli e gli azionamenti lenti, pesanti o la loro integrazione meccanica molto complessa. Un nuovo sistema di azionamento diretto offre ora una promettente alternativa. La sua ampia apertura, dal diametro di 40 mm, unita alla tecnologia dei motori passo-passo, permette di ottenere una combinazione equilibrata di velocità e coppia con peso e volume ridotti.

In linea di principio, esistono molte tecnologie e soluzioni di azionamento che sono adatte quando è richiesta un’apertura centrale. Tuttavia, nella pratica, ognuna presenta inconvenienti specifici. Nei motori passo-passo ibridi, ad esempio, il diametro dell’albero cavo è normalmente limitato a circa 10-12 mm a causa del fattore di riempimento in rame necessario o del giogo magnetico. Grazie alla loro struttura multipolare, i motori-coppia possano avere aperture più grandi, tuttavia la loro grande massa in movimento gli impedisce di raggiungere velocità elevate. Inoltre, sono relativamente costosi e spesso difficili da integrare. Molte applicazioni utilizzano quindi tavole rotative ad apertura centrale azionate da un motore ‘normale’.

Tali soluzioni però richiedono una trasmissione ed una meccanica complessa. L’inevitabile gioco che ne deriva deve essere compensato mediante misure elaborate prima che questo tipo di motore possa essere utilizzato in applicazioni ad alta precisione. Ciò rende considerevolmente più complicata l’integrazione dei sistemi. Inoltre, sono implicate numerose parti soggette ad usura che comportano un’elevata necessità di manutenzione. Anche le tavole rotative azionate da un motore passo-passo ibrido costituiscono spesso un buon compromesso, ma sono ingombranti e pesanti quando devono essere raggiunti valori prestazionali più elevati. Possiamo affermare quindi che fino ad ora trovare una soluzione pratica, quando l’applicazione richiede un´apertura, non è stato per nulla facile.

Nuovo approccio – nuove possibilità
Lo specialista in azionamenti Faulhaber ha quindi esaminato la questione e ha sviluppato una soluzione di azionamento completamente nuova con il motore passo-passo della serie DM66200H, appositamente progettato per applicazioni che richiedono un’ampia apertura. Con un diametro totale di 66 mm, esso dispone di un albero cavo dal diametro interno estremamente largo di 40 mm. Spesso solo 24 mm, non pesa che 218 g. L’azionamento compatto è quindi facile da montare e richiede pochissimo spazio per l’installazione. Il rotore con apertura aziona direttamente il meccanismo disposto attorno all’apertura senza rapporto di trasmissione. Non vi è quindi alcun gioco meccanico che debba essere compensato.

Originariamente progettato per applicazioni ottiche e fotoniche, il nuovo azionamento diretto ad albero cavo apre interessanti possibilità anche in molti altri settori, come ad esempio negli azionamenti di ruote quando, per motivi di spazio, gli alberi di trasmissione vengono condotti attraverso il motore o nelle protesi in caso di ginocchia o spalle artificiali. In linea di principio, può essere utilizzato ovunque i cavi debbano essere condotti attraverso l’apertura o nei casi in cui gas, fluidi o segnali luminosi debbano passare attraverso di essa. Oltre al campo dell’ottica, ad esempio per stadi di microscopio, diaframmi, obiettivi zoom, controlli di raggi laser ecc., può inoltre essere utilizzato per una vasta gamma di operazioni di controllo e posizionamento. Le applicazioni tipiche includono anche tavole girevoli, piedi per antenne e prese d’aria o gas.

Elevati valori prestazionali in una combinazione ottimale
L’azionamento diretto si basa sulla comprovata tecnologia dei motori passo-passo Faulhaber. Il motore a magneti permanenti multipolare bifase fornisce 200 passi per giro. Con un’alta risoluzione di 1,8° in modalità full-step, è in grado di eseguire con precisione operazioni di posizionamento in open loop. Esso raggiunge una coppia dinamica fino a 200 mNm e può spostare carichi rispettivamente grandi. La coppia di tenuta massima è di 307 mNm e persino di 581 mNm se potenziata. Non sono dunque necessari freni. Possono essere raggiunte velocità fino a 2000 giri/min. Per molte applicazioni, l´azionamento diretto compatto offre quindi il perfetto equilibrio tra velocità e coppia. Esso consente il funzionamento continuo senza manutenzione, in quanto l’unica parte soggetta a usura è il cuscinetto a sfera. Su richiesta, sono possibili modifiche specifiche dell’applicazione, ad esempio lubrificanti speciali, avvolgimenti specifici del cliente, cavi e connettori particolari nonché flange di montaggio.

Contenuti correlati

• 
  Soluzioni innovative per la supply chain con le soluzioni AI di Panasonic Connect

  La nuova divisione europea di ricerca e sviluppo di Panasonic Connect collabora con clienti e partner per creare soluzioni innovative per la supply chain. Lavorando a stretto contatto con la controllata di Panasonic, Blue Yonder, la divisione...
• 
  Farnell ispira il settore con Top Tech Voices

  Farnell ha lanciato una nuova serie di interviste, Top Tech Voices, che con la partecipazione di figure di spicco nel settore tecnologico mettono in evidenza le ultime tendenze tecnologiche con le concezioni più innovative. Nei sei episodi...
• 
  Pompe per vuoto ultracompatte ad elevate prestazioni da Coval

  Coval presenta la nuova serie di micro pompe per vuoto MPXS, con cui l’azienda offre una delle pompe per vuoto più compatte e intelligenti presenti sul mercato, rimanendo fedele alle tecnologie e alla qualità che caratterizzano il...
• 
  I robot collaborativi aumentano la produttività del 60% e riducono i costi del 40%

  La produttività del mercato dei robot collaborativi, i cosiddetti cobot, fa registrare una crescita della produttività del 60%, grazie all’unione di AI e robotica, a fronte di una riduzione di costi del 40%, con tassi di crescita...
• 
  RealMan presenta dei bracci robotici umanoidi ultraleggeri all’Advanced Manufacturing Madrid 2024

  RealMan Robotics, fornitore noto a livello globale, specializzato nello sviluppo, produzione e vendita di bracci robotici umanoidi ultraleggeri, presenta all’Advanced Manufacturing Madrid 2024 in Spagna i suoi ultimi bracci robotici, un modello articolato e piattaforme di intelligenza...
• 
  Robotica da record

  Secondo l’ultimo report di IFR sono più di 4 milioni i robot installati nelle fabbriche di tutto il mondo. Ma il futuro del comparto è (anche) fuori dall’industria La robotica rappresenta una delle tecnologie più avanzate e...
• 
  Da Faulhaber, controllo di posizione per 4 tecnologie motore

  Un controllo di posizione che offre ancora più possibilità: le nuove versioni MC 3602 B e MC 3606 B rendono la scelta e la messa in servizio dei sistemi di azionamento ancora più semplici. Modelli per soddisfare...
• 
  Nuovo controller nella piattaforma di automazione Yaskawa in SPS

  In occasione di SPS Norimberga, Yaskawa continua l’espansione della sua piattaforma di automazione ‘iCube Control’, presentando il controller serie iC9226 in funzione. Il controller iC9226 funziona con il chip industriale Triton di Yaskawa e può controllare fino...
• 
  Nord Drive Systems e la movimentazione dei materiali sfusi

  Il potente riduttore ortogonale Maxxdrive XT di Nord è dotato di un robusto ventilatore assiale a pale, che garantisce un raffreddamento ottimale anche nelle condizioni di lavoro più gravose. Questo riduttore è ideale per il trasporto di...
• 
  Robotica sempre più necessaria, ma cresce la complessità di implementazione

  Per fronteggiare carenze di personale e problemi di produttività, quest’anno le imprese manifatturiere investiranno maggiormente in tecnologia. Difficoltà di progetto e normative di sicurezza però rallentano l’evoluzione dei sistemi di produzione. Leggi l’articolo