I motori coppia senza telaio ampliano le opzioni per il movimento compatto

Le nuove taglie ampliano la serie ElectroFlux con formati più compatti, destinati alle applicazioni in cui il diametro del motore, lo spazio di integrazione e la densità di coppia rappresentano importanti vincoli progettuali. I motori senza telaio sono costituiti da gruppi separati di statore e rotore a magneti permanenti, anziché da un motore convenzionale dotato di carcassa, consentendo al progettista della macchina di integrare direttamente il motore nella struttura meccanica.

Nella robotica, questa architettura consente di progettare il motore, i cuscinetti, l'albero e gli altri elementi meccanici come parte dello stesso gruppo di azionamento. L'approccio è rilevante per giunti robotici, strumenti di precisione, strumenti ottici e sistemi compatti di movimento rotativo nei quali la riduzione dell'ingombro del motore può semplificare l'integrazione meccanica.

Collegamento dello statore tramite circuito stampato e integrazione diretta
Secondo Allient Inc., i nuovi motori da 25 mm e 38 mm utilizzano un collegamento dello statore tramite circuito stampato. Questa configurazione riduce lo spazio necessario per i collegamenti convenzionali mediante cavi e può semplificare l'integrazione elettrica nel prodotto del cliente.

La configurazione senza telaio separa inoltre i componenti elettromagnetici del motore dalla struttura meccanica. Ciò offre ai progettisti maggiore flessibilità nella definizione dei cuscinetti circostanti, della disposizione dell'albero, della carcassa, del sistema di retroazione e degli altri componenti in funzione dei requisiti dell'applicazione.

Allient Inc. afferma inoltre che la serie ElectroFlux utilizza processi ampliati di automazione intelligente per raggiungere i propri obiettivi di densità di coppia e supporta configurazioni personalizzate per requisiti specifici dell'applicazione. Nell'annuncio, l'azienda non ha fornito valori relativi a coppia, velocità, configurazione degli avvolgimenti, caratteristiche termiche o parametri elettrici delle nuove taglie da 25 mm e 38 mm.

Applicazioni nella robotica e negli strumenti di precisione
Le nuove taglie sono destinate a sistemi compatti di robotica e movimento di precisione nei quali lo spazio disponibile per l'installazione può limitare la scelta del motore. Le possibili architetture di sistema comprendono giunti robotici, meccanismi di posizionamento ottico, strumenti di precisione e altri gruppi rotativi che richiedono l'integrazione diretta del motore.

L'importanza del diametro dipende dalla progettazione completa dell'attuatore e non esclusivamente dalle dimensioni del motore. La coppia in uscita, la capacità termica in funzionamento continuo, le condizioni operative di picco, la configurazione degli avvolgimenti, l'inerzia del rotore, la velocità, i requisiti di retroazione e il raffreddamento disponibile influenzano l'idoneità di un motore senza telaio per una determinata applicazione.

Robert Mastromattei, Chief Commercial Officer e Group President di Allient Inc., ha dichiarato che le nuove taglie da 25 mm e 38 mm offrono ulteriori possibilità per integrare i motori in progetti con vincoli di spazio, rispondendo al contempo a requisiti relativi a dimensioni, prestazioni e flessibilità.

Tecnologia dei motori senza telaio per la robotica compatta
I motori coppia senza telaio vengono utilizzati nella robotica perché l'assenza di una carcassa convenzionale del motore, di un albero e di cuscinetti integrati consente di integrare questi componenti nella struttura meccanica del robot. Ciò può ridurre il numero di componenti di trasmissione separati e offrire maggiore libertà nella progettazione dell'attuatore.

I prodotti comparabili mostrano la gamma di approcci disponibili. La famiglia di motori senza telaio TBM2G di Kollmorgen, ad esempio, comprende taglie da 50 mm a 115 mm ed è progettata per applicazioni che includono i robot collaborativi, con configurazioni ottimizzate per il funzionamento a 48 V in corrente continua o a tensioni inferiori.

Anche altri produttori offrono motori senza telaio di dimensioni inferiori. DINGS Motion propone motori senza telaio e senza spazzole da 25 mm e 38 mm, con valori pubblicati di coppia di picco pari rispettivamente a 0,105 Nm e 0,76 Nm. Queste specifiche mostrano perché il solo diametro del motore non consente di stabilire un'equivalenza delle prestazioni: la coppia deve essere valutata insieme alla lunghezza del pacco, agli avvolgimenti, alle condizioni termiche, alla velocità, alla corrente e al ciclo di lavoro.

Contesto aggiuntivo:
Questa sezione presenta specifiche tecniche e confronti competitivi non inclusi nell'annuncio originale del prodotto.

L'introduzione di motori senza telaio da 25 mm e 38 mm colloca le nuove soluzioni di Allient Inc. in un segmento consolidato di motori compatti. DINGS Motion, ad esempio, pubblica varianti di motori senza telaio da 25 mm e 38 mm con valori di coppia di picco pari a 0,105 Nm e 0,76 Nm. Anche Kinco Robotics pubblica configurazioni di motori coppia senza telaio con diametri dello statore di 25 mm e 38 mm, inclusi modelli con valori di coppia di picco pari rispettivamente a 0,222 Nm e 1,05 Nm.

Questi valori non devono essere considerati confronti diretti delle prestazioni con le nuove taglie ElectroFlux, poiché Allient Inc. non ha pubblicato nell'annuncio specifiche equivalenti relative a coppia, velocità, lunghezza del pacco, corrente, caratteristiche termiche o ciclo di lavoro. Un confronto significativo richiede condizioni di prova coerenti e definizioni equivalenti della coppia continua e della coppia di picco.

Per la robotica compatta, i criteri di selezione pertinenti includono quindi il diametro esterno, la lunghezza assiale, la coppia continua e di picco, la velocità di funzionamento, la temperatura degli avvolgimenti, la tensione, la corrente, l'inerzia del rotore, la resistenza termica, la compatibilità con i sistemi di retroazione e i requisiti di integrazione meccanica. Gli esempi pubblicati da altri produttori mostrano che questi parametri possono variare considerevolmente anche tra motori con diametri nominali simili.

L'aggiunta delle taglie da 25 mm e 38 mm alla serie ElectroFlux amplia quindi la gamma dimensionale dichiarata da Allient Inc. per le applicazioni di movimento compatto, mentre una valutazione dettagliata delle prestazioni richiederà le specifiche tecniche di ciascuna configurazione.

Redatto da Sucithra Mani, redattrice di Induportals – adattato dall'IA.

www.allient.com