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Sistemi di motor-feedback: riscontro preciso della posizione

Gli azionamenti elettrici nel settore dell'automazione industriale devono garantire una regolazione precisa e affidabile. Soprattutto negli azionamenti diretti, nei quali motore e macchina azionata sono collegati direttamente, e si fa a meno del riduttore, diventa imprescindibile l'impiego di sensori ingegnosi come quelli di SIKO. Un sistema motor-feedback trasmette i valori di misura della posizione e della velocità del motore all'elettronica successiva la quale, a sua volta, regola con quale velocità, in quale direzione e con quale precisione il motore deve procedere. Il sistema di misura deve sempre essere adattato perfettamente alle esigenze della relativa applicazione, se si vuole che l'azionamento elettrico lavori nel modo più efficiente e sicuro possibile e con la massima protezione delle risorse. I sistemi motor-feedback magnetici di SIKO soddisfano le elevate esigenze della tecnica degli azionamenti industriali in fatto di precisione, insensibilità agli agenti esterni e resistenza agli urti e alle vibrazioni, sempre riuscendo a mantenere una forma il più compatto e piccola possibile.



Feedback di posizione incrementale e assoluto


Nella scelta di un sistema motor-feedback è tra l'altro necessario definire le priorità, se si necessita cioè di una soluzione conveniente economicamente, incrementale o assoluta. Il riscontro di posizione assoluto è più comodo rispetto a quello incrementale, poiché i sensori, grazie alla codifica unica assoluta sulla banda magnetica, sanno sempre esattamente in quale posizione ci si trova - anche in mancanza di corrente. Invece, nel caso della codifica incrementale con poli nord e sud sistemati regolarmente, ad ogni riavvio è necessario effettuare una corsa di riferimento per determinare il punto di riferimento in cui riportare il sensore. Per alcune applicazioni, soprattutto in condizioni di criticità della sicurezza, le soluzioni motor-feedback assolute sono imprescindibili.


Motor-feedback per azionamenti diretti lineari e rotativi


Nell'individuazione della tecnica di misura idonea per il motor-feedback si differenzia tra azionamenti diretti lineari e rotativi, di diverse dimensioni e varianti. La SIKO offre soluzioni per le seguenti esigenze lineari e rotative:


Motori lineari: iron core o ironless



I motori lineari vengono utilizzati laddove sono prioritari l'ottimo rapporto forza massa, l'ottimo sincronismo e la velocità costante, nonché la massima precisione della pista.
Tutte le varianti richiedono un feedback di posizione preciso, come quello offerto della serie MagLine di SIKO. Sono possibili riscontri di posizione sia incrementali, sia assoluti. Le strutture piccole e compatte si integrano facilmente e consentono una messa in esercizio efficiente. I sistemi di misura magnetici di SIKO sono caratterizzati da un'elevata precisione di posizionamento e da una regolazione di altissima qualità nei processi dinamici. I vantaggi nel motor-feedback per i motori lineari in breve:



  • completamente senza contatto, assenza totale di attrito e usura

  • robusti e resisteni a shock e vibrazione

  • montaggio e messa in servizio semplici

  • tecnica di misura incrementale e assoluta


 


Motori Torque: feedback di posizione per movimenti rotativi



Nell'ambito degli azionamenti diretti rotativi sono soprattutto gli azionamenti Torque che stanno prendendo sempre più piede. Gli azionamenti diretti rotativi funzionano in modo simile a quelli lineari, con la differenza che nei motori rotativi la bobina viene ruotata nel circuito magnetico. In genere i motori Torque dispongono di un albero cavo continuo per permettere il passaggio di cavi o condutture per l'aria compressa. I motori Torque sono ideali per quelle applicazioni che richiedono un elevato momento torcente combinato con un ideale comportamento sincrono. Grazie all'elevata coppia di azionamento è possibile ottenere grandi accelerazioni che conferiscono al sistema un'elevata dinamica. Per quanto riguarda i sensori questi processi sono particolarmente esigenti. Panoramica dei vantaggi SIKO:



  • piccoli e integrabili (aperti) modelli di sensori

  • scala integrabile (anello magnetico) per diverse dimensioni

  • interfacce con uscita segnali in tempo reale

  • elevata precisione per un esatto riscontro di posizione e ottima regolazione di alta qualità

  • tecnica di misura incrementale e assoluta


 


Assi Gantry: motor-feedback per due attuatori lineari in un portale



Gli assi Gantry (assi a portale) sono specifici dell'azionamento lineare. Si tratta di due motori lineari separati che si muovono su due rotaie parallele e che vengono regolati insieme da un'unità di comando e controllo. Gli assi Gantry sono molto stabili e precisi e vengono ad esempio impiegati nelle linee di movimentazione, montaggio e pick & place. Con uno dei due assi si passa sopra il pezzo, mentre per mezzo dell'altro asse si abbassa l'utensile per la lavorazione. Il vantaggio consiste nel fatto che non occorre molto spazio, perché l'asse Gantry si sposta esattamente nel punto in cui è necessario effettuare la lavorazione. Un altro metodo consisterebbe nel posizionare il pezzo su un tavolo, tavolo che quindi viene spostato avanti e indietro per la lavorazione. In tal modo, però, sarebbe necessario molto più spazio. L'importante negli assi a portale è l'alta precisione del gioco fra le rotaie, ciò è possibile solo con l'ausilio di una tecnica di misura altamente elaborata per la determinazione di posizione e velocità. Per ottenerla, entrambi i motori, ognuno con il proprio sistema di misura, debbono essere sincronizzati. In aggiunta vanno rilevate le posizioni degli assi X e Z. I vantaggi della tecnica di misura SIKO:



  • insensibilità a sporco e umidità

  • montaggio semplice

  • elevata precisione di posizionamento


 


Motor-feedback in situazioni estreme



I motori lavorano in parte in condizioni di impiego molto proibitive che richiedono robustezza ed elevate prestazioni non solo al motore bensì anche ai sensori di misura. Anche in ambienti nei quali si presentano elevata dispersione di polveri (lavorazione della pietra) o umidità (taglio del vetro), nonché in caso di bagni d'olio o esposizione a forti azioni meccaniche quali urti e vibrazioni, il sistema motor-feedback deve dimostrarsi preciso nel posizionamento e nella velocità. I sistemi magnetici SIKO per la misura della velocità in numero di giri e la misura angolare sono studiati appositamente per queste condizioni estreme; un esempio sui vantaggi in caso di impiego in bagno d'olio:



  • lunga durata di vita (senza contatto e supporto)

  • elevata sicurezza d'esercizio

  • grado di protezione fino a IP69K

  • soluzioni flessibili a misura di cliente


 


Robotica: sensori compatti a misura di cliente



Nelle applicazioni con robot come i moduli pick-and-place vengono impiegati i motori Torque. I bracci dei robot sono in genere incapsulati e contengono motori Torque di dimensioni da piccole a medie. Le misurazioni richieste consistono nel rilevamento di movimenti rotatori e oscillatori. La sfida da superare in tal caso è l'applicazione in spazi ristretti. I sensori per il motor-feedback devono essere molto piccoli e, nel migliore dei casi, consentire un montaggio non incapsulato. SIKO è alla continua ricerca di soluzioni a misura di cliente in relazione alle sue specifiche condizioni di ingombro. In genere viene utilizzata la mera elettronica senza scatola. I vantaggi in breve:



  • modelli molto compatti per l'integrazione nei motori Torque

  • soluzioni a misura di cliente ad es. con PCB aperto

  • adattamento delle righe allo spazio esistente
     


Soluzioni motor-feedback magnetiche di SIKO: MagLine


I sistemi motor-feedback magnetici danno prova di sé in molteplici applicazioni e settori, nei quali ai sensori di misura sono richiesti robustezza, assenza di attrito, longevità ed elevata precisione, come nella tecnica lineare e rotativa di guida e azionamento, nella lavorazione di legno, metallo, pietra, vetro e materiali sintetici, nella tecnica di magazzino e movimentazione, nella tecnica degli elevatori oppure in caso di applicazioni proibitive come ad es. nei bagni di olio e nelle macchine equilibratrici. SIKO MagLine lavora secondo il principio di scansione senza contatto di campi magnetici e converte i valori di misura in segnali digitali o analogici. A seconda delle singole esigenze, le quattro famiglie di prodotti offrono soluzioni perfettamente sintonizzate di sensore magnetico, riga graduata (banda magnetica o anello magnetico) ed elettronica successiva: MagLine Micro, MagLine Basic, MagLine Macro e MagLine Roto. I vantaggi che troverete in SIKO MagLine:



  • assenza totale di attrito ed usura

  • insensibilità agli agenti esterni quali polvere, umidità, olio, grasso, etc.

  • estrema robustezza e resistenza a urti e vibrazioni

  • elevata precisione di sistema e ripetibilità

  • bande magnetiche codificate da SIKO in processi appositamente sviluppati

  • possibilità di codifica incrementale e assoluta

  • utilizzo e montaggio facili (bande magnetiche come prodotto avvolgibile da confezionarsi personalmente)

  • longevità e convenienza economica


 


Più sicurezza: sensore magnetico con certificazione SIL2 e interfaccia DRIVE-CLiQ


Il mantenimento delle funzioni di sicurezza richieste nell'industria meccanica è un fattore che sta acquistando sempre maggior importanza. L'ideale è quando i singoli componenti della macchina sono già certificati in termini di sicurezza e quindi non ci si deve più preoccupare di monitorare la sicurezza dell'impianto nel suo complesso. Il  sensore MagLine MSA111C è il primo sensore magnetico di misurazione assoluta con modalità di montaggio aperta, ossia nel quale riga graduata ed elettronica sono a livello meccanico completamente disaccoppiati, che è stato certificato ai sensi di SIL2. È stato sviluppato sulla base dell'interfaccia Siemens DRIVE-CLiQ, la cui idoneità SIL consente di realizzare funzioni di sicurezza. Determinate applicazioni richiedono un posizionamento sicuro ed una velocità ridotta sicura del motore per la protezione dell'operatore. Bisogna cioè garantire che il sistema motor-feedback trasmetta sempre un segnale esatto sicuro: con MSA111C l'utilizzatore ha la certezza certificata.

Selezione prodotto

Appuntamenti fieristici

Hannover Messe 2018

23.04. - 27.04.2018 | Hannover, Deutschland
Padiglione: 9, Stand: F82


EMEX

01.05. - 03.05.2018 | Auckland, Neuseeland
Stand: 3012


SPS/IPC/DRIVES ITALIA 2018

22.05. - 24.05.2018 | Parma, Italien
Padiglione: 03, Stand: H067


Calendaro fiere

Flyer

Per ulteriori informazioni rimandiamo al nostro flyer "Sistemi motor-feedback"
PDF (1.3 MB)

Libro bianco

Leggi il nostro whitepaper "Elevata produttività con sistemi motor-feedback aperti"

High productivity with open motor feedback systems
PDF (3.97 MB)