Gli attuatori elettrici sono componenti fondamentali per l'automazione industriale. Essi fungono da elemento di collegamento tra i sistemi di controllo e gli asset meccanici preposti a compiere le azioni necessarie nei processi produttivi.
La crescente importanza degli attuatori arriva dalla loro capacità di convertire i segnali elettrici in movimenti precisi, introducendo vantaggi significativi in termini di efficienza energetica, controllo accurato, flessibilità operativa e manutenzione ridotta rispetto ai tradizionali sistemi pneumatici o idraulici.
In un contesto industriale sempre più orientato alla digitalizzazione e all'Industria 4.0, anche i produttori di attuatori elettrici espandono e aggiornano costantemente le loro linee di prodotto, per adeguarle alle emergenti richieste di integrazione con sistemi di controllo evoluti e di monitoraggio in tempo reale.
Attuatori elettrici, tra linee storiche e novità
In questa direzione va la costante espansione della serie di attuatori elettrici da parte di Metal Work SpA. Questa azienda italiana, tra le più attive nella produzione di componenti per l'automazione industriale, produce da anni attuatori elettrici di varia tipologia e taglia, che vengono raggruppati nella Serie Elektro (in foto di apertura, ndr.).
Questa gamma è oggi estesa e comprende alcune linee storiche. Ci sono ad esempio i cilindri ad interfaccia ISO 15552 (denominati Elektro ISO 15552) nelle taglie da 32 a 100 con vite e chiocciola a ricircolo di sfere o trapezio. Si continua con il cilindro a vite Serie Elektro EK, nella sola taglia 32, che rappresenta la versione leggera di Elektro ISO 15552. Altre linee storiche sono quelle degli assi a cinghia della Serie BK, nelle taglie 1 e 2, e degli assi SHAK. Infine, gli assi a cantilever Serie VBK e SVAK e gli assi elettrici senza stelo a vite, Serie SK.
Recentemente sono stati introdotti i cilindri a corsa breve (Serie Elektro SSC), le slitte (Serie Elektro CS) e gli attuatori rotanti Serie Elektro RBA taglia 1. La proposta Metal Work si completa con il cilindro elettrico a vite, Serie Round DC. Quest'ultimo è adatto per le applicazioni nelle quali è importante il controllo diretto del movimento, grazie all’utilizzo di un motore in corrente continua.
Al controllo ci pensano gli azionamenti
Per il controllo dei cilindri elettrici, Metal Work propone anche la propria gamma di azionamenti e programmatori di moto, interamente sviluppati dalla Divisione Elettronica dell'azienda. Tra questi c'è eMotion, il programmatore di moto per motori step-dir, dotato di un sistema di programmazione semplice e intuitivo. Abbiamo poi eDrive, azionamento programmabile per motori stepper che utilizza lo stesso sistema di programmazione di eMotion, ed eDirect, azionamento per motori in corrente continua.
Oggi la gamma si espande ulteriormente con l'introduzione di tre novità. La prima è il cilindro elettrico con motore in corrente continua, Serie Elektro Mini DC. La seconda è il cilindro elettrico compatto guidato, Serie Elektro Multifix. Infine, c'è l'ampliamento della Serie Elektro RBA con l'introduzione della Taglia 2.
Cilindro elettrico serie Elektro Mini Dc
Il cilindro Elektro Mini DC si caratterizza per le dimensioni e il peso contenuti, nonché per la facilità e l’immediatezza di utilizzo. Lo stelo viene movimentato da un sistema a vite trapezia con chiocciola in tecnopolimero autolubrificante. Le caratteristiche costruttive rendono il movimento dello stelo irreversibile, impedendone allo stesso tempo la rotazione. Il pistone presenta un magnete, rilevabile grazie ai sensori dedicati alloggiabili sul profilo della camicia.
Il motore utilizzato per la movimentazione del sistema è in corrente continua a 24 VDC con fusibile ripristinabile per la protezione da sovraccarichi. Disponibile è anche una versione con encoder che permette di individuare la posizione dello stelo.
L'attuatore è in versione rinviata con sistema di trasmissione a ingranaggi, con diversi rapporti di riduzione (1/12, 1/27, 1/48 e 1/108) e grado di protezione IP40.
Le soluzioni con vite trapezia sono generalmente adatte alle applicazioni in cui il numero di manovre nell’unita di tempo è ridotto (a causa del riscaldamento dell’insieme vite-madrevite), la precisione richiesta non è particolarmente elevata, l’usura nel tempo non crea inconvenienti e non sono richieste grandi forze e grandi velocità allo stesso tempo.
Attuatore rotante serie Elektro RBA
Attuatore rotante elettrico compatto, l' Elektro RBA è in grado di realizzare un angolo di rotazione illimitato in entrambi i sensi. La potenza del motore viene trasmessa al carico mediante una trasmissione a cinghia dentata con specifico rapporto di trasmissione, garantendo alte prestazioni in ingombri ridotti. La cinghia è mantenuta alla corretta tensione mediante un tenditore eccentrico regolabile.
La puleggia condotta presenta un foro passante che permette il passaggio di tubi e cavi, facilitando l'integrazione con altri dispositivi.
L'attuatore può essere fissato mediante fori filettati su tutte le superfici del corpo principale, con molteplici opzioni di installazione. La flangia rotante può essere posizionata sullo stesso lato del motore, sul lato opposto o su entrambi i lati, adattandosi a qualsiasi esigenza applicativa.
L'attuatore funziona normalmente come tavola rotante fissa. Può anche essere applicato a un asse in movimento, come ad esempio il VBK, ampliando le possibilità di utilizzo. Sono disponibili due taglie, RBA-1 e RBA-2, con o senza motorizzazione.
La motorizzazione standard del modello RBA include la scelta tra un motore Brushless e un motore Passo-Passo con encoder. Entrambe le versioni sono disponibili con freno di stazionamento. Nel caso della taglia RBA-2, il motore Brushless è abbinato a un riduttore epicicloidale di precisione.
Attuatore elettrico guidato serie Elektro Multifix
Il nuovo Elektro Multifix è un cilindro elettrico robusto e compatto che, grazie alle due colonne di guida, permette si movimentare anche importanti carichi trasversali allo stelo.
Disponibile per ora nella taglia ø25, viene fornito in due varianti. La prima è una versione con bussole in bronzo sinterizzato accoppiate con steli in acciaio al carbonio cromato e rettificato. La seconda è una versione con bussole a ricircolo di sfere accoppiate con steli in acciaio temprato, cromato e rettificato.
La movimentazione assiale dello stelo avviene grazie al collegamento a una chiocciola a ricircolo di sfere, mossa a sua volta da una vite in acciaio temprato, la cui rotazione è controllata da un motore elettrico. Come per gli altri cilindri della Serie Elektro, anche il Multifix presenta il magnete sul pistone, al fine di avere un segnale di azzeramento della corsa. Inoltre, anche il Multifix ha un foro di ingrassaggio di vite e chiocciola.
Il motore elettrico può essere collegato in linea con il cilindro oppure mediante un sistema di rinvio. In quest'ultimo caso si può scegliere tra tre diverse configurazioni.
Il motore può essere scelto all'interno di una vasta gamma ottimizzata, che comprende sia motori Passo-Passo che Brushless. Vengono forniti anche gli azionamenti più adatti alla gestione dei motori. Nel caso di utilizzo con motori di marca o modello differenti da quelli proposti a catalogo, Metal Work può realizzare flange e giunti speciali, forniti su richiesta.