Il servomotore integrato I.E.S.S. è un componente commerciale "pronto al montaggio".
• Incorpora il supporto cuscinetto della vite, che assolve anche la funzione di supporto motore.
• L'albero motore è struttutalmente collegato ed allineato tra i due supporti della vite: il primo integrato nel servomotore I.E.S.S. il secondo all'estremità opposta della vite di translazione asse.
VANTAGGI DEL SERVOMOTORE I.E.S.S.:
• Meno componenti nella catena cinematica. • Superiori prestazioni dinamiche e precisione di moto.
• Il supporto cuscinetto d’estremità vite è incorporato nel Servomotore.
• Dimensioni compatte, ottimo rapporto Coppia/Volume.
Un dato di fatto: La regolazione elettronica esprime il suo più alto potenziale con la tecnologia Direct Drive. Questa asserzione resta valida anche nelle tappe intermedie del suo tragitto logico, vale a dire:
• Migliore è la qualità meccanica della trasmissione... più elevate saranno le prestazioni ottenibili.
• Le migliori prestazioni si ottengono quando la meccanica di trasmissione scompare completamente: ovvero la tecnologia Direct Drive: i motori lineari e “torque motor”.
L’idea fondante dei servomotori integrati I.E.S.S si pone all’interno di questo percorso e si giustifica laddove i motori lineari non siano giudicati come la soluzione più vantaggiosa: “migliorare la qualità meccanica della trasmissione, quale presupposto per sfruttare meglio il potenziale della regolazione elettronica”. I.E.S.S. è l’acronimo di: Integrated End Screw Servomotor.
Integrated End Screw Servomotor
Significato del parametro Kv, ovvero l’unità di misura per apprezzare la qualità di regolazione elettronica di un asse.
Il valore espresso dal “guadagno Kv” è il parametro più indicativo per apprezzare la qualità globale della regolazione dinamica di un asse di una macchina utensile. Il suo valore (X = m/min/mm) indica il ritardo di posizione dinamico tra il comando e la posizione reale dell’asse. Un asse regolato con Kv = 1 indica che alla velocità di percorrenza di 1 m/min l’errore di inseguimento è di 1 mm ; mentre con Kv = 10, lo stesso errore di inseguimento di 1 mm lo si misurerà alla velocità di percorrenza di 10 m/min. Va da sé che più alto è il valore del parametro Kv, più elevata sarà la precisione del percorso dell’utensile o, viceversa, a parità di errore ammesso, più elevata la velocità di percorrenza. Valori compresi tra Kv 1 e 3,5 (m/min/mm) sono i valori normalmente ottenibili con azionamenti e servomotori convenzionali mentre valori di Kv tra 10 e 30 rappresentano il potenziale degli azionamenti con motori lineari e torque motor. Nel “campo di mezzo” si colloca il potenziale miglioramento di sistemi azionati dai servomotori I.E.S.S .
Interazione della rigidezza torsionale del sistema vite con la qualità della regolazione elettronica.
La rigidezza torsionale della vite è la variabile più importante su cui agire per ottenere un significativo aumento della qualità meccanica, quindi della regolazione dell’asse. L’analisi di un sistema convenzionale di trasmissione con vite evidenzia nel giunto tra albero motore e codolo-vite un punto critico: - deve poter compensare errori di allineamento tra albero motore e asse vite, - deve combinare una buona flessibilità assiale con un’ottimale rigidezza torsionale. Scelto un ottimo giunto commerciale, si constata che la sua rigidezza torsionale non è proprio così elevata. Verifichiamolo attraverso un esempio: - 56 kNm/rad è il valore di un buon giunto adatto per accoppiare un servomotore convenzionale ad una vite diametro 50mm. - 56 kNm/rad è anche il valore di rigidezza torsionale che si ottiene quando la vite aziona la slitta ad 870 mm di distanza dal supporto. - La sommatoria di queste due rigidezze in serie da come risultato un valore di 28 kNm/rad. I servomotori I.E.S.S. realizzano una continuità strutturale tra servomotore e albero vite, pertanto scompare il primo termine della sommatoria ed il risultato finale a 56 KNm/rad; la rigidezza è quindi raddoppiata.
Dipendenza tra la qualità del sistema di misura di retroazione di velocità e la qualità di regolazione dell’asse.
Nelle trasmissioni convenzionali la retroazione della velocità è affidata ad un trasduttore (encoder) montato nel servomotore.
• L’accoppiamento servomotore - giunto assicura la trasmissione di forza , tuttavia, i residui difetti di coassialità incidono nell’accuratezza della misura di velocità.
• Questi difetti di misurazione sono fonte di disturbo nel controllo di velocità e causa di vibrazioni sincrone con la rotazione dell’albero vite.
• L’insorgere di queste vibrazioni si evita solo riducendo la dinamica di regolazione, che comporta la penalizzazione delle prestazioni dell’asse. I servomotori I.E.S.S. permettono un allineamento più preciso del trasduttore di retroazione perché sfruttano l’eccellente qualità geometrica dell’unico cuscinetto di supporto integrato nel servomotore. |