I progettisti tradizionali generalmente si affidano a motori con alloggiamento esistenti per determinare gli assi di movimento. Talvolta un progettista modificherà le dimensioni fisiche di un motore standard, gli avvolgimenti, o entrambi, per adattarlo a una determinata applicazione. Un'alternativa alla personalizzazione di un servomotore è rappresentata dall'utilizzo di un motore frameless e dalla sua integrazione direttamente nella macchina.I
motori frameless sono costituiti da un gruppo rotore e statore che, combinato con un elemento di retroazione, offre vantaggi notevoli una volta integrato direttamente negli attuatori della macchina. Sebbene l'assemblaggio di un motore frameless possa sembrare difficile, il processo in realtà è del tutto simile ad altri nell'ambito della costruzione di una macchina.
Perché un progettista utilizzerebbe una soluzione con motore frameless e non un motore con alloggiamento convenzionale in una macchina? L'impiego di un motore frameless ha senso se si considerano i seguenti aspetti:
- Ottimizzazione delle prestazioni
- Fattori ambientali
- Profitti post-vendita
- Tutela della proprietà intellettuale
- Riduzione dei costi di sistema
Prestazioni: l'integrazione di un motore frameless in una macchina comporta svariati vantaggi a livello prestazionale. L'integrazione del motore direttamente in un elemento rotante dell'albero può ridurre l'inerzia complessiva del sistema. Un'inerzia ridotta determina inoltre la diminuzione della coppia necessaria per accelerare e decelerare il motore, il che a sua volta migliora tempi di spostamento e di assestamento e incrementa la larghezza di banda del sistema. I motori frameless hanno opzioni di avvolgimento simili ai motori standard e possono inoltre essere personalizzati per ottimizzare le prestazioni. L'ottimizzazione delle prestazioni di una macchina offre al costruttore vantaggi a livello di capacità di differenziarsi rispetto alla concorrenza.
Ambiente: i sistemi di azionamento possono determinare la necessità per il progettista di gestire fattori ambientali specifici. Ad esempio, l'integrazione di un motore frameless in un alloggiamento sigillato necessario per altri elementi meccanici e ambientali, può comportare una semplificazione della progettazione complessiva della macchina. I motori con alloggiamento standard sono di norma idonei ad ambienti industriali e sono in grado di tollerare polvere e calore tipici di tali ambienti. Laddove emergano però requisiti particolari, ad esempio caldo o freddo estremi, vuoto, radiazioni o lavaggi con detergenti caustici, è necessario personalizzare il motore affinché sia idoneo a queste esigenze ambientali specifiche. I motori frameless offrono un'ampia gamma di opzioni sia per l'integrazione nella macchina che per l'adattamento alle condizioni ambientali.
Profitti post-vendita: con l'integrazione di un servomotore frameless in una macchina vengono introdotti nella progettazione complessiva del costruttore elementi di motion esclusivi. La nuova configurazione degli elementi del motore è ora “di proprietà” del costruttore e comporta per l'utilizzatore finale l'obbligo di acquisto dei ricambi direttamente dal costruttore, tutelando in tal modo il post-vendita. Si tratta di un vantaggio spesso trascurato che garantisce un maggior profitto per l'intera durata della macchina.
Tutela della proprietà intellettuale: un valido motivo per considerare le soluzioni frameless è che un servomotore frameless personalizzato garantisce funzionalità uniche che possono essere brevettabili (o comunque tutelate con facilità).
Riduzione dei costi: l'eliminazione degli elementi caratteristici dei motori con alloggiamento standard non necessari per l'applicazione specifica può contribuire a ridurre il costo unitario del motore, anche se si tiene conto dei costi iniziali. Alcune caratteristiche standard, quali elementi di tenuta, connettorizzazione o retroazione, possono essere integrate nella macchine per eliminare alloggiamenti, cuscinetti e accoppiamenti aggiuntivi e altri elementi necessari nel caso di un motore con alloggiamento.
Conclusione
Quando si opta per un motore frameless per personalizzare gli elementi di motion di una macchina, il progettista deve considerare i requisiti a livello di prestazioni globali, facilità di assemblaggio e funzionalità. Un motore frameless integrato in una macchina può garantire un vantaggio sulla concorrenza rispetto ad una soluzione con motore con alloggiamento standard per aumentare le vendite. Quando si considera l'integrazione di un servomotore frameless in una macchina, è indispensabile rivolgersi a fornitori leader nella progettazione e nello sviluppo di motori. Un fornitore esperto, ad esempio Kollmorgen, rappresenta un'aggiunta al team di progettazione del cliente coadiuvandolo nel conseguimento della soluzione migliore rispetto alle esigenze del costruttore.
