Servoazionamenti di vari fattori di forma
Lo diciamo sempre: I servoazionamenti sono disponibili in tutte le forme e dimensioni. Spesso, una parte fondamentale della decisione su quale servoazionamento utilizzare per la propria applicazione è la scelta del fattore di forma da utilizzare. Il che solleva la questione...
Che cos'è esattamente un fattore di forma?
Il fattore di forma è un termine utilizzato per definire la struttura, le dimensioni e altri aspetti fisici dell'elettronica. Nel campo del controllo del movimento, i fattori di forma sono uno dei modi più comuni in cui vengono classificati i servoazionamenti.
Ma perché?
Perché esistono così tanti fattori di forma diversi per i servoazionamenti? Con una tecnologia che esiste da decenni, si potrebbe pensare che ormai sia abbastanza uniforme.
Tuttavia, fattori di forma diversi sono spesso più adatti per applicazioni diverse. Oltre alle capacità di potenza, la scelta dei modelli di servoazionamenti per gli ingegneri può spesso dipendere da fattori quali i vincoli di spazio, l'accessibilità, l'esposizione agli agenti atmosferici e persino le preferenze personali.
Analizziamo i diversi tipi di fattori di forma dei servoazionamenti e i casi in cui è meglio utilizzarne uno.
Montaggio a pannello
Un servoazionamento digitale per montaggio a pannello, dotato di coperchio, piastra di base con staffa e connettori esterni.
I servoazionamenti con montaggio a pannello rappresentano il tradizionale fattore di forma dei servoazionamenti. Sono in circolazione da diversi decenni. L'aspetto è piuttosto semplice: si tratta di una scatola con dei connettori. La scheda di circuito è collegata a una piastra di base metallica con una copertura in plastica o metallo che circonda la maggior parte del resto.
La piastra di base ha in genere una sezione trasversale a L, in modo da coprire due lati del servoazionamento. La piastra di base ha molteplici funzioni.
- Monta il servoazionamento sull'applicazione, sia sul retro che sulla colonna vertebrale.
- Garantisce robustezza e mantiene la forma dell'unità.
- Funge da dissipatore di calore per l'elettronica
Servoazionamenti montati a pannello
Il semplice design del montaggio a pannello si presta a essere molto scalabile, con dimensioni che vanno da un dizionario tascabile a... un normale dizionario. Per questo motivo, i servoazionamenti più potenti e ad alta tensione tendono a essere di tipo a pannello.
I servoazionamenti a pannello più grandi possono essere dotati di alette di raffreddamento e persino di ventole per la gestione termica. Non dovrebbe quindi sorprendere il fatto che i servoazionamenti più potenti ADVANCED I servoazionamenti Motion Controls disponibili sono servoazionamenti per montaggio a pannello.
Il nome dice tutto: i servoazionamenti per montaggio a pannello sono di solito montati semplicemente sul quadro elettrico di un'applicazione. Anche se il quadro elettrico può essere proprio questo (un pannello), di solito si riferisce a un armadio con apparecchiature elettriche.
Sebbene possano essere utilizzati praticamente ovunque, sono ideali per le installazioni che utilizzano quadri elettrici come fabbriche e macchinari.
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Montaggio su PCB
Diversi esempi di servoazionamenti montati su scheda.
Conosciuto anche come servoazionamento di tipo embedded, il servoazionamento con montaggio su scheda è stato un progetto pionieristico di ADVANCED Motion Controls alla fine degli anni '80.
I convertitori di frequenza per montaggio su circuito stampato rinunciano alle connessioni a filo e si collegano direttamente a un'altra scheda a circuito stampato utilizzando esclusivamente i pin, offrendo una stretta integrazione.
A differenza dei servoazionamenti con montaggio a pannello, i servoazionamenti con montaggio su scheda hanno una struttura aperta. Non c'è una copertura protettiva, quindi la scheda a circuito stampato è in gran parte esposta. Alcuni servoazionamenti con montaggio su scheda sono tuttavia dotati di una piastra di base che funge da dissipatore di calore.
La connessione a pin dei servoazionamenti con montaggio su scheda si presta meglio a progetti di servoazionamenti compatti. Per molti anni, il fattore di forma del montaggio su scheda è stato associato a servoazionamenti di potenza inferiore a causa delle loro dimensioni ridotte. Tuttavia, le innovazioni nella densità di potenza hanno permesso ai servoazionamenti con montaggio su scheda di competere con i più grandi servoazionamenti con montaggio a pannello precedenti, come è evidente nella famiglia di azionamenti FlexPro di ADVANCED Motion Controls.
4 servoazionamenti per montaggio su scheda installati in un robot, montati direttamente su una scheda principale e che occupano pochissimo spazio.
Grazie alla loro forma compatta, i servoazionamenti con montaggio su PCB si trovano tipicamente annidati nelle applicazioni robotiche. Nella robotica fissa, i servoazionamenti con montaggio su PCB possono essere inseriti nelle articolazioni del braccio, proprio dietro i servomotori, e il loro peso ridotto li rende adatti ai bracci multi-link. Nei robot mobili, le dimensioni ridotte degli azionamenti significano meno peso da trasportare e quindi meno potenza utilizzata.
Se un ingegnere non vuole progettare una connessione di accoppiamento su scheda per un servoazionamento con montaggio su scheda, ADVANCED Motion Controls offre anche schede di montaggio per i servoazionamenti AxCent e DigiFlex Performance. Le schede di montaggio convertono le uscite dei pin in connettori, consentendo una connessione cablata. Queste schede rendono il servoazionamento con montaggio su scheda molto simile al nostro prossimo fattore di forma...
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Macchina incorporata
Servoazionamenti integrati nella macchina con connettori e cavi volanti.
I nostri azionamenti integrati nella macchina combinano la compattezza e la struttura aperta dei servoazionamenti con montaggio su scheda con lo stile di connessione dei servoazionamenti con montaggio a pannello.
In sostanza, si tratta di un servoazionamento per montaggio su scheda con scheda di montaggio integrata.
I servoazionamenti integrati nelle macchine sono una novità per ADVANCED Motion Controls e sono i primi a comparire nella famiglia di azionamenti FlexPro. Offre ai progettisti di macchine e robot una maggiore flessibilità nei loro progetti, in particolare a quelli che desiderano utilizzare la compattezza dei servoazionamenti FlexPro ma non vogliono far girare una scheda di accoppiamento.
Come suggerisce il nome, i servoazionamenti integrati nelle macchine sono adatti alle applicazioni in cui lo spazio è limitato. Sono ottimi anche per le applicazioni mobili sul campo, dove sono necessarie dimensioni ridotte ma la manutenzione e la sostituzione devono essere effettuate al volo.
Vedere i nostri servoazionamenti integrati nelle macchine qui.
Montaggio su veicolo
Un servocomando per veicoli completamente coperto.
I servoazionamenti per veicoli sono amplificatori per impieghi gravosi con esterni robusti e uscite ad alta corrente.
I servoazionamenti per il montaggio su veicolo sono dotati di un guscio in plastica rigida con classificazione ip65 che racchiude l'azionamento con una spessa piastra di base, mantenendo l'elettronica interna ben protetta. L'alimentazione e le connessioni del motore sono realizzate attraverso 5 terminali a vite, mentre tutte le comunicazioni avvengono tramite un connettore sigillabile.
Come suggerisce il nome, i servoazionamenti per veicoli sono destinati a guidare il movimento di veicoli elettrici di grandi dimensioni, erogando una corrente elevata per fornire la trazione necessaria. La piastra di base extra spessa funge da ottimo dissipatore di calore per gestire l'elevata corrente in uscita.
I servoazionamenti per veicoli sono robusti e adatti a robot mobili di ogni tipo.
L'architettura resistente dei drive protegge inoltre l'elettronica da polvere, detriti, spruzzi e urti che il veicolo potrebbe incontrare. Questo tipo di protezione è essenziale per i robot di ricerca e soccorso o per altri veicoli fuoristrada esposti alle intemperie.
Poiché i veicoli elettrici funzionano a batteria, è importante disporre di un'ampia gamma di tensione di alimentazione. Quando i veicoli elettrici lavorano durante la giornata, le batterie si esauriscono e la loro capacità di uscita di tensione si riduce. Un'ampia gamma di tensione consente ai convertitori di frequenza di rimanere attivi e di fornire trazione anche quando le batterie si esauriscono durante il ciclo di lavoro.
Vedere i nostri servoazionamenti per veicoli qui.
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Fattori di forma personalizzati
Alcuni esempi di servoazionamenti personalizzati con fattori di forma insoliti.
Quando sviluppano un servoazionamento personalizzato con ADVANCED Motion Controls, i clienti non sono limitati a un fattore di forma specifico; possono scegliere quello che meglio si adatta alla loro applicazione. A volte ci viene persino richiesto di prendere le capacità di alimentazione e di rete di uno dei nostri modelli standard di servoazionamenti e di incorporarle in un altro fattore di forma.
Sebbene la maggior parte dei servoazionamenti personalizzati rientri nella categoria di uno dei fattori di forma precedentemente elencati, alcuni rompono completamente gli schemi. I servoazionamenti personalizzati possono discostarsi molto dalla tipica struttura rettangolare.
Le loro piastre di base possono diventare parte del telaio della macchina o del robot in cui si trovano. Possono avere più servoassi in un'unica unità. Possono essere montati e collegati all'applicazione con mezzi non standard.
L'offerta di diversi fattori di forma ai nostri clienti offre loro alcune opzioni standard per le loro applicazioni, ma la dogana apre un mondo completamente nuovo di possibilità per le dimensioni, le forme, i rivestimenti e gli stili di montaggio dei servoazionamenti.
Scopri la nostra gamma completa di capacità personalizzate.
Pensieri finali
Le regole per la scelta del fattore di forma dei servoazionamenti non sono tutte assolute.
A volte lo stile di montaggio del servoazionamento o la sua dimensione non influiscono sull'applicazione.
Esistono piccoli servoazionamenti per montaggio su scheda che possono eguagliare le prestazioni di alcuni servoazionamenti più grandi per montaggio a pannello. A volte un servoazionamento per montaggio su veicolo è la scelta migliore per un'applicazione completamente statica.
Altre volte, la scelta di un servoazionamento con il giusto fattore di forma farà la differenza tra un'applicazione di successo e un'applicazione poco soddisfacente.
Un servoazionamento per il montaggio su veicolo può aiutare a resistere meglio alle intemperie rispetto a un servoazionamento tradizionale per il montaggio su pannello. Un servoazionamento con montaggio su circuito stampato o un servoazionamento integrato in una macchina si adatta molto più facilmente a un braccio robotico rispetto a un servoazionamento con montaggio su pannello o su veicolo. Inoltre, un servoazionamento con montaggio a pannello può facilitare la manutenzione di una macchina rispetto a un servoazionamento con montaggio su PCB. Tutto dipende dalle esigenze dell'applicazione in questione.
Per vedere quali sono le altre proprietà da considerare nella scelta di un servoazionamento, vedere 5 regole del pollice quando si seleziona un servoazionamento. E se non siete sicuri di quale sia il fattore di forma del servoazionamento più adatto a voi, potete sempre chiedeteci.
- di Jackson McKay, ingegnere di marketing
