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Tríada de par, velocidad y precisión. ¿Aplicaciones? Vamonos al ring

Prótesis de atletas.
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Prótesis de atletas.
martes 15 de diciembre de 2020, 11:31h
Hay muchas aplicaciones que requieren soluciones de accionamiento que tengan una abertura central por la que pase, por ejemplo, luz, cables o piezas de la aplicación. Podemos encontrar ejemplos de esto en óptica y fotónica de sistemas de guiado láser o en la automatización y la robótica de sistemas de manipulación de semiconductores. id:66227

Hasta ahora los sistemas habituales siempre han planteado riesgos. Los ejes huecos eran muy pequeños, los accionamientos, lentos, pesados o la integración mecánica exigía mucho trabajo. Ahora hay un nuevo accionamiento directo que ofrece una alternativa prometedora, con una gran abertura de 40 mm de diámetro y que, gracias a la tecnología de motor paso a paso, alcanza una combinación equilibrada de velocidad y par con poco peso y volumen.

Hay muchas tecnologías y soluciones de accionamiento que son adecuadas, en general, para aquellos casos en los que se necesite una abertura central. Sin embargo, en la práctica cada una tiene sus propias desventajas. Con los motores paso a paso híbridos, por ejemplo, el diámetro del eje hueco está limitado normalmente a unos 10-12 mm debido al factor de relleno de cobre o yugo magnético necesarios. Debido a su diseño multipolar, los motores de par permiten aberturas mayores pero no pueden alcanzar grandes velocidades debido a su enorme masa en movimiento. Además, son relativamente caros y a menudo difíciles de integrar. Por ello, hay muchas aplicaciones que utilizan mesas giratorias con una abertura central accionadas por un motor "normal". No obstante, las soluciones de este tipo requieren de transmisión y mecánica compleja, donde la inevitable holgura que se produce tiene que compensarse mediante elaboradas soluciones antes de que este tipo de motor sea apto para su uso en aplicaciones de alta precisión, complicándose, así, la integración del sistema. Además, las numerosas piezas de desgaste implicadas en el conjunto exigen unos requisitos elevados de mantenimiento. Las mesas giratorias accionadas por un motor paso a paso híbrido son, igualmente, la herramienta preferida aunque tienen un gran volumen y son pesadas cuando se necesitan valores de rendimiento superiores. Por todo ello, encontrar una solución práctica cuando la aplicación requiere una abertura, no ha sido precisamente fácil, hasta ahora.

DM66200H

Vista del motor paso a paso de anillo

Nuevo enfoque, nuevas posibilidades
Por todo lo explicado anteriormente, el especialista en accionamiento FAULHABER aceptó el reto y desarrolló una solución de accionamiento totalmente nueva con el motor paso a paso de la serie DM66200H, diseñado especialmente para aplicaciones que requieren una gran abertura. Con un diámetro total de 66 mm, este motor ofrece un gran hueco interior de eje de 40 mm de diámetro, y todo ello con solo 24 mm de grosor y unos increíbles 218 gramos de peso. El resultado es un accionamiento compacto fácil de montar y con necesidades muy pequeñas de espacio de instalación. El rotor con la abertura acciona directamente la mecánica que se coloca alrededor de la abertura y lo hace sin transmisión. El resultado es la ausencia de holgura mecánica alguna que se tenga que compensar.

Despiece del DM66200H

Diseñado originalmente para aplicaciones de óptica y fotónica, el nuevo accionamiento directo de eje hueco también ofrece otras posibilidades interesantes en otros muchos campos como, por ejemplo, los accionamientos de rueda en los que haya ejes de accionamiento que pasen por el motor por motivos de espacio o en prótesis de rodillas u hombros artificiales. En principio, se puede utilizar allí donde sea necesario pasar cables por la abertura o en los casos en los que pasen gases, líquidos o señales de luz por la abertura. Aparte de usarlo en óptica, por ejemplo, en etapas de microscopio, aberturas, lentes de zoom, control de haz de láser, etc., se puede utilizar también en una amplia gama de tareas de control y de posicionamiento. Entre las aplicaciones típicas se encuentran mesas giratorias, soportes de antena y salida de aire y de gas.

Óptica, fotónica, láser

Elevados valores de rendimiento en combinación óptima
El accionamiento directo se basa en la probada tecnología de motor paso a paso de FAULHABER. El motor multipolar de dos fases con imanes permanentes ofrece 200 pasos por revolución. Tiene una elevada resolución de 1,8º en modo de paso completo y puede realizar tareas de posicionamiento con precisión en funcionamiento de bucle abierto. Alcanza un par dinámico de hasta 200 mNm y puede mover grandes cargas acordes a su potencia. El par estático máximo es de 307 mNm, y alcanza incluso 581 mNm en modo mejorado. No son necesarios frenos y alcanza velocidades de hasta 2000 revoluciones por minuto. Hay muchas aplicaciones en las que el accionamiento directo compacto ofrece un equilibrio perfecto entre velocidad y par. Permite un funcionamiento continuo libre de mantenimiento ya que su única pieza de desgaste es el rodamiento de bolas. Es posible realizar modificaciones bajo pedido según la aplicación, como, por ejemplo, lubricantes concretos, bobinados específicos del cliente, cables y conectores especiales y bridas de montajes personalizadas.

Brazo robótico

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