La sicurezza per gli azionamenti diretti

Nel campo dei motori elettrici si constata una chiara tendenza verso gli azionamenti diretti. I motivi sono molteplici e spaziano dalla lunga durata alla maggiore immediatezza, dall’assenza di gioco angolare fino all’efficienza energetica e alla compattezza. SICK ha quindi messo a punto la nuova famiglia di sistemi motorfeedback SES/SEM 70 e 90 con interfaccia Hiperface per gli azionamenti diretti caratterizzata da dinamica elevata, inerzia ridotta, esercizio senza riduttore e lunga durata.

Senza batteria tampone

I nuovi sistemi motorfeedback SES/SEM 70 e 90 sono disponibili per la prima volta sul mercato nelle due varianti ST (monogiro) ed MT (multigiro).

Il nuovo principio di misurazione, che non prevede più un contagiri alimentato da batteria tampone, bensì da un riduttore integrato nell’encoder stesso, offre vantaggi soprattutto nell’installazione e nella manutenzione del dispositivo. Per quanto riguarda l’installazione, non essendo necessaria l’alimentazione elettrica supplementare erogata dalla batteria tampone del drive collegato, non occorre cavo di collegamento tra il drive e il sistema motorfeedback, e questo si traduce in un’operazione di cablaggio notevolmente più semplice e rapida. L’eliminazione della batteria tampone, inoltre, azzera i tempi morti della macchina dovuti alle necessarie sostituzioni delle batterie esauste, con un conseguente aumento della produttività dell’impianto ed un abbattimento dei costi sia di approvvigionamento che del personale incaricato a svolgere attività di manutenzione.

Ingombri ridotti, elevate performance

SICK propone i nuovi encoder ad albero cavo con due diversi diametri del foro, 25 mm (SES/SEM70) e 50 mm (SES/SEM90); queste dimensioni consentono di introdurre cavi, linee di raffreddamento o altri collegamenti nell’albero motore, con ingombri molto ridotti. Per questo motivo la serie SES/SEM è particolarmente indicata nella progettazione di macchine compatte e di robot collaborativi.

Le elevate performance dei sistemi motorfeedback, che consentono di lavorare fino a 8.500 giri/min (SES/SEM70) e fino a 6.000 giri/min (SES/SEM90), rendono queste soluzioni adatte per i motori ad albero cavo che raggiungono velocità elevate.

Dal punto di vista funzionale, il sistema motorfeedback si basa su un principio di misura capacitivo con campionamento olistico. Il cuore della serie SES/SEM risiede nell’elemento sensore senza cuscinetti composto da rotore sinusoidale, scheda ricevente e trasmittente. Grazie al suo movimento rotatorio, il rotore montato sull’albero motore va a modificare il dielettrico tra scheda ricevente e trasmittente. Tale modifica del campo elettrico viene poi trasformata in segnali seno/coseno, trasmessi al drive tramite l’interfaccia Hiperface.

Il campionamento olistico è estremamente robusto e, rispetto ai sistemi ottici con cuscinetti a sfere, dischi per codici e sorgenti di luce, è immune alla polvere, all’umidità e agli influssi meccanici. Considerando la qualità della regolazione, il nuovo sistema motorfeedback offre una traccia a risoluzione fine con, rispettivamente, 32 (SES/SEM70) e 64 periodi sin/cos per rotazione (SES/SEM90).

La trasmissione dei giri rilevati dall’MT meccanico (massimo 4.096) con l’informazione sulla posizione al drive collegato avviene attraverso l’interfaccia Hiperface^®. Il sistema motorfeedback è montato direttamente sull’albero motore senza collegamenti a cinghia supplementari né accoppiamenti meccanici, e si distingue per la sua longevità e l’assenza di manutenzione, poiché sono pochi i componenti soggetti a usura.

Grazie al montaggio che non richiede utensili di regolazione particolari, i sistemi motorfeedback della famiglia di prodotti SES e SEM possono essere installati in modo semplice e rapido. La posizione del rotore può essere letta dopo il montaggio tramite il software SOPAS. Poiché questa informazione permette di stabilire se il montaggio è stato eseguito correttamente, gli eventuali errori possono essere identificati in modo affidabile prima della consegna.

Functional Safety

Per la prima volta SICK offrirà un’omologazione di functional safety anche sul positioning, conformemente al Safety Integrity Level 2 (SIL2) della norma EN 61508 e al Performance Level d (PLd) della norma EN ISO 13849 per tutti i nuovi dispositivi Hiperface^® della famiglia SES/SEM 70 e 90. Sviluppati specificamente per gli azionamenti diretti rotativi, come ad esempio i motori coppia, i sistemi motorfeedback aprono nuove possibilità per una progettazione relativamente semplice di macchine con azionamenti diretti e funzioni di safety. Predisponendo la certificazione dei nuovi encoder già in stabilimento, SICK semplifica notevolmente il collaudo finale che il costruttore di macchine deve eseguire per la messa in sicurezza di un impianto.

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