ATTUATORI ELETTRICI MechForce

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1 Attuatori con viti a ricircolo Quattro taglie: size Attuatori lineari potenti e precisi

2 ATTUATORI ELETTRICI MechForce Caratteristiche generali CARATTERISTICHE GENERALI Gli attuatori elettromeccanici, grazie alla flessibilità permessa dal comando elettrico, vengono sempre più utilizzati quale alternativa alla tecnologia pneumatica o idraulica. Automationware affianca, alle soluzioni già esistenti, la linea di cilindri elettrici MechForce. Da un punto di vista costruttivo MechForce si presenta come la soluzione maggiorata della MechLine. Rispetto a questa, a parità di taglia, ha la vite a ricircolo di una taglia superiore e cuscinetti e teste di supporto maggiorate. La caratteristica principale è la modularità e la flessibilità per le differenti applicazioni. La traslazione con viti a ricircolo di sfere ISO 7, assicura precisione, ripetibilità di posizionamento e rendimento meccanico elevato. Con il controllo della motorizzazione è possibile il controllo della forza. Sono disponibili in 4 taglie da 50 a 100 con carichi massimi fino a 40kN Le corse disponibili variano da 100 a 1000mm Possiamo proporre soluzioni complete con motorizzazioni passo-passo o brushless. In alternativa possono essere utilizzate motorizzazioni del cliente. Sono inoltre disponibili soluzioni integrate. Mediante il software di configurazione EasyLin è possibile configurare in modo semplice e veloce il sistema per applicazioni di posizionamento o movimentazione. In maniera analoga, con EasyInsert si possono configurare applicazioni di inserimento e piantaggio.

3 ATTUATORI ELETTRICI MechForce CONFIGURAZIONI Motore Rinvio a cinghia Cilindro MechForce Motore Campana con giunto e flangia motore o riduttore Riduttore epicicloidale Motore Il disegno sopra riportato raffigura le diferse possibili configurazioni per il La realizzazione con la motorizzazione in linea permette di coprire sia applicazioni veloci, con il motore collegato direttamente alla vite, che applicazioni potenti con collegamento attraverso riduttore epicicloidale. La realizzazione con la motorizzazione parallela permette realizzazioni più compatte. 2

4 ATTUATORI ELETTRICI MechForce Criteri di progetto Gli attuatori MechForce utilizzano vite a ricircolo di sfere. Per un loro corretto utilizzo è opportuno evidenziarne le caratteristiche tecniche principali. Co Carico Statico (kn) e produce una deformazione permanente delle sfere e della pista di rotolamento pari a volte il diametro della sfera stessa. importante da tenere in evidenza quando la velocità è molto bassa o la vite deve sostenere un carico da ferma. opportuno, in questi casi, considerare un coefficiente di sicurezza adeguato, ad esempio Co >2-2,5F Max, per evitare danneggiamento al dispositivo. Ca Carico Dinamico (kn) Rappresenta l quale il 90% di un numero elevato di viti con le stesse caratteristiche raggiunge una durata di impiego pari a 10 6 rotazioni. A partire da questo parametro, è possibile calcolare i valori statistici della durata in funzione del carico. La durata, espressa in rotazioni o in km di percorrenza, viene ricavata con le fiormule seguenti : L 10 =10 6 Cdin/F) 3. rotazioni, oppure L 10km =10 6 p (Cdin/F) 3 in km dove p è il passo della vite e F la forza richiesta Condizioni operative quali carenza di lubrificazione, condizioni ambientali pesanti o ancora urti o vibrazioni hanno impatto sulla durata della vite. pportuno in questi casi tenerne conto con un adeguato coefficiente di sicurezza. p Passo della vite (mm) La scelta del passo è funzion La velocità di avanzamento è data dalla V=n p/(60 i) [mm/sec] dove n è il numero di giri (rpm) del motore, p il passo della vite (mm) ed i il rapporto di riduzione eventualmente presente. C M Coppia motore (Nm) La coppia richiesta per applicare un carico statico F si ricava con la C=F p/(2000 dove p è il passo (mm) Per un carico dinamico a inerzia del sistema in accelerazione e/o decelerazione. n cr Velocità critica della vite (rpm) uale si hanno vibrazioni e usura prematura della vite la formula n cr =0,5 5 2 in rpm dove d è il diametro del nocciolo della vite(mm) ed L (mm) la lunghezza libera della stessa. 3

5 ATTUATORI ELETTRICI MechForce Criteri di progetto La tabella riporta i dati della percorrenza in km per le varie taglie e carichi ed è un parametro di prima scelta del in funzione de Size Vite Vita nominale della vite in km per carichi diversi Ø x d Cdin Co Fmax(*) L km(*) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) [mm] [mm] [N] [N] [N] [km] 1000N 2000N 4000N 6.000N 8.000N N x x x Ø x d Cdin Co Fmax(*) L km(*) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) [mm] [mm] [N] [N] [N] [km] 1000N 2000N 4000N 6.000N 8000N 12000N x x x Ø x d Cdin Co Fmax(*) L km(*) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) [mm] [mm] [N] [N] [N] [km] 1000N 2000N 4000N 8000N 12000N x x x Ø x d Cdin Co Fmax(*) L km(*) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) L km( ) [mm] [mm] [N] [N] [N] [km] 1000N 2000N 4000N N 16000N 20000N x x x (*)Valori riferiti alle caratteristiche nominali della vite ( ) Vita nominale (**)Per velocità per il carico motore sottoriportato 3000rpm (***) Altri Rap. Rid. possibili 4

6 MechForce 50 Caratteristiche tecniche MECHFORCE 50 Vite a ricircolo di sfere Diametro x Passo [mmxmm] 20x5 ISO G7 20x10 20x20 Precisione fino a 300mm [mm] 0,05 0,05 0,05 Carico C 0 e C din cuscinetti e viti Carico statico C 0 vite [N] Carico statico C 0 cuscinetti [N] Carico dinamico C din vite [N] Carico dinamico C din cuscinetti [N] Velocità massima (motore 3000rpm rapporto i=1) [mm/sec] Corsa massima [mm] Motorizzazione Diretta (Rapp. Rid. i=1) Corsa lineare per 1 giro albero motore [mm] Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) Motorizzazione rinviata (Rapporto Rid. i=1 Corsa lineare per 1 giro motore i=1 [mm] Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) [N/Nm] Motorizzazione con RE (Rapp. Rid. i=xx) Corsa lineare per 1 giro albero motore [mm] 5/xx 10/xx 20/xx Velocità massima (motore 3000rpm rapporto i=xx) [mm/sec] 250/xx 500/xx 1000/xx Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) [N/Nm] Percorrenza teorica con motorizzazione diretta Carico assiale Coppia motrice corrispondente [Nm] 1,9 3,7 7,5 Percorrenza teorica della vite [km] 1.715, , ,0 Carico assiale Coppia motrice corrispondente 3,7 7,5 15,0 Percorrenza teorica della vite 214,4 237,6 540,0 Carico assiale Coppia motrice corrispondente [Nm] 5,6 11,2 22,5 Percorrenza teorica della vite [km] 63,5 70,4 160,0 Peso Diretto Rinv.65 Rinv.95 Peso base senza motore [kg] 2,3 3,1 4,8 Peso per 100 mm di corsa [kg] 0,7 0,7 0,7 CARATTERISTICHE TECNICHE ATTUATORE Motorizzazioni Brushless suggerite Motorizzazioni e driver Brushless suggerite Modelli L Inerzia L con freno Inerzia coppia N. giri Inom (1x230Vac) Modello driver Inom (3x400Vac) Modello driver [mm] [10-6 kgm 2 ] [mm] [10-6 kgm 2 ] [Nm] [rpm] [Arms ] [Arms ] [Arms ] Q 60 1, x230 o 3x , ,5 CDE-2, ,8 CDE-2,2-400 Q 60F 1, x230 o 3x , ,5 CDE-2, ,8 CDE-2,2-400 Q x230 o 3x ,8 CDE-4, ,6 CDE-2,2-400 Q 82F x230 o 3x ,8 CDE-4, ,6 CDE-2,2-400 Q x230 o 3x ,9 CDE-7, ,1 CDE-4,1-400 Q 100F x230 o 3x ,9 CDE-7, ,1 CDE-4,

7 MechForce 50 Dimensioni Motorizzazione diretta Motorizzazione rinviata per motori con quadro max 60mm Motorizzazione rinviata per motori con quadro max 90mm 6

8 MechForce 63 Caratteristiche tecniche MECHFORCE 63 Vite a ricircolo di sfere Diametro x Passo [mmxmm] 25x5 ISO G7 25x10 25x25 Precisione fino a 300mm [mm] 0,05 0,05 0,05 Carico C 0 e C din cuscinetti e viti Carico statico C 0 vite [N] Carico statico C 0 cuscinetti [N] Carico dinamico C din vite [N] Carico dinamico C din cuscinetti [N] Velocità massima (motore 3000rpm rapporto i=1) [mm/sec] Corsa massima [mm] Motorizzazione Diretta (Rapp. Rid. i=1) Corsa lineare per 1 giro albero motore [mm] Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) Motorizzazione rinviata (Rapporto Rid. i=1 Corsa lineare per 1 giro motore i=1 [mm] Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) [N/Nm] Motorizzazione con RE (Rapp. Rid. i=xx) Corsa lineare per 1 giro albero motore [mm] 5/xx 10/xx 25/xx Velocità massima (motore 3000rpm rapporto i=xx) [mm/sec] 250/xx 500/xx 1250/xx Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) [N/Nm] Percorrenza teorica con motorizzazione diretta Carico assiale Coppia motrice corrispondente [Nm] 2,8 5,6 11,2 Percorrenza teorica della vite [km] 716, , ,0 Carico assiale Coppia motrice corrispondente 5,6 11,2 22,5 Percorrenza teorica della vite 89,6 208,0 857,5 Carico assiale Coppia motrice corrispondente [Nm] 8,4 16,9 33,7 Percorrenza teorica della vite [km] 26,5 61,6 254,1 Peso Diretto Rinv.95 Rinv.120 Peso base senza motore [kg] 3,7 7,1 8,4 Peso per 100 mm di corsa [kg] 0,8 0,8 0,8 CARATTERISTICHE TECNICHE ATTUATORE Motorizzazioni Brushless suggerite Motorizzazioni e driver Brushless suggerite Modelli L Inerzia L con freno Inerzia coppia N. giri Inom (1x230Vac) Modello driver Inom (3x400Vac) Modello driver [mm] [10-6 kgm 2 ] [mm] [10-6 kgm 2 ] [Nm] [rpm] [Arms ] [Arms ] [Arms ] Q 60 1, x230 o 3x , ,5 CDE-2, ,8 CDE-2,2-400 Q 60F 1, x230 o 3x , ,5 CDE-2, ,8 CDE-2,2-400 Q x230 o 3x ,8 CDE-4, ,6 CDE-2,2-400 Q 82F x230 o 3x ,8 CDE-4, ,6 CDE-2,2-400 Q x230 o 3x ,9 CDE-7, ,1 CDE-4,1-400 Q 100F x230 o 3x ,9 CDE-7, ,1 CDE-4,

10 MechForce 80 Caratteristiche tecniche MECHFORCE 80 Vite a ricircolo di sfere ISO G7 Diametro x Passo [mmxmm] 32x5 32x10 32x32 Precisione fino a 300mm [mm] 0,05 0,05 0,05 Carico C 0 e C din cuscinetti e viti Carico statico C 0 vite [N] Carico statico C 0 cuscinetti [N] Carico dinamico C din vite [N] Carico dinamico C din cuscinetti [N] Velocità massima (motore 3000rpm rapporto i=1) [mm/sec] Corsa massima [mm] Motorizzazione Diretta (Rapp. Rid. i=1) Corsa lineare per 1 giro albero motore [mm] Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) ,0 167 Motorizzazione rinviata (Rapporto Rid. i=1 Corsa lineare per 1 giro motore i=1 [mm] Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) [N/Nm] Motorizzazione con RE (Rapp. Rid. i=xx) Corsa lineare per 1 giro albero motore [mm] 5/xx 10/xx 32/xx Velocità massima (motore 3000rpm rapporto i=xx) [mm/sec] 250/xx 500/xx 1000/xx Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) [N/Nm] Percorrenza teorica con motorizzazione diretta Carico assiale Coppia motrice corrispondente [Nm] 3,7 7,5 24,0 Percorrenza teorica della vite [km] 1.080, , ,4 CARATTERISTICHE TECNICHE ATTUATORE Carico assiale Coppia motrice corrispondente 7,5 15,0 47,9 Percorrenza teorica della vite 135, ,8 169,2 Carico assiale Coppia motrice corrispondente [Nm] 11,2 22,5 71,9 Percorrenza teorica della vite [km] 40,0 493,0 50,1 Peso Diretto Rinv.95 Rinv.120 Peso base senza motore [kg] 5,9 8,0 10,4 Peso per 100 mm di corsa [kg] 1,2 1,2 1,2 Motorizzazioni Brushless suggerite Motorizzazioni e driver Brushless suggerite Modelli L Inerzia L con freno Inerzia coppia N. giri Inom (1x230Vac) Modello driver Inom (3x400Vac) Modello driver [mm] [10-6 kgm 2 ] [mm] [10-6 kgm 2 ] [Nm] [rpm] [Arms ] [Arms ] [Arms ] Q 60 1, x230 o 3x , ,5 CDE-2, ,8 CDE-2,2-400 Q 60F 1, x230 o 3x , ,5 CDE-2, ,8 CDE-2,2-400 Q x230 o 3x ,8 CDE-4, ,6 CDE-2,2-400 Q 82F x230 o 3x ,8 CDE-4, ,6 CDE-2,2-400 Q x230 o 3x ,9 CDE-7, ,1 CDE-4,1-400 Q 100F x230 o 3x ,9 CDE-7, ,1 CDE-4,1-400 Q x ,8 CDE-5,7-400 Q 115F x ,8 CDE-5,

12 MechForce 100 Caratteristiche tecniche MECHFORCE 100 Vite a ricircolo di sfere Diametro x Passo [mmxmm] 40x5 ISO G7 40x10 40x40 Precisione fino a 300mm [mm] 0,05 0,05 0,05 Carico C 0 e C din cuscinetti e viti Carico statico C 0 vite [N] Carico statico C 0 cuscinetti [N] Carico dinamico C din vite [N] Carico dinamico C din cuscinetti [N] Velocità massima (motore 3000rpm rapporto i=1) [mm/sec] Corsa massima [mm] Motorizzazione Diretta (Rapp. Rid. i=1) Corsa lineare per 1 giro albero motore [mm] 5 10,0 133,0 Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) ,0 267 Motorizzazione rinviata (Rapporto Rid. i=1 Corsa lineare per 1 giro motore i=1 [mm] Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) [N/Nm] Motorizzazione con RE (Rapp. Rid. i=xx) Corsa lineare per 1 giro albero motore [mm] 5/xx 10/xx 20/xx Velocità massima (motore 3000rpm rapporto i=xx) [mm/sec] 250/xx 500/xx 1000/xx Fattore di forza (N di spinta per 1 Nm di coppia) [N/Nm] Percorrenza teorica con motorizzazione diretta Carico assiale Coppia motrice corrispondente [Nm] 4,7 9,4 18,7 Percorrenza teorica della vite [km] 1.544, , ,8 Carico assiale Coppia motrice corrispondente 9,4 18,7 37,5 Percorrenza teorica della vite 193,1 857, ,0 Carico assiale Coppia motrice corrispondente [Nm] 14,0 28,1 56,2 Percorrenza teorica della vite [km] 57,2 254,1 697,2 Peso Diretto Rinv.120 Rinv.150 Peso base senza motore [kg] 9,8 14,0 15,6 Peso per 100 mm di corsa [kg] 1,5 1,5 1,5 CARATTERISTICHE TECNICHE ATTUATORE Motorizzazioni Brushless suggerite Motorizzazioni e driver Brushless suggerite Modelli L Inerzia L con freno Inerzia coppia N. giri Inom (1x230Vac) Modello driver Inom (3x400Vac) Modello driver [mm] [10-6 kgm 2 ] [mm] [10-6 kgm 2 ] [Nm] [rpm] [Arms ] [Arms ] [Arms ] Q x230 o 3x ,8 CDE-4, ,6 CDE-2,2-400 Q 82F x230 o 3x ,8 CDE-4, ,6 CDE-2,2-400 Q x230 o 3x ,9 CDE-7, ,1 CDE-4,1-400 Q 100F x230 o 3x ,9 CDE-7, ,1 CDE-4,1-400 Q x ,8 CDE-5,7-400 Q 115F x ,8 CDE-5,7-400 Q x ,1 CDE Q 142F x ,1 CDE

14 ATTUATORI ELETTRICI MechForce Motori, driver posizionatori e software di configurazione Le soluzioni di motorizzazione sotto riportate sono state pensate e sviluppate per integrazione e completamento delle soluzioni meccaniche Automationware. I motori selezionati, ad alta densità di potenza per volume, permettono realizzazioni compatte. La disponibilità di interfacce verso riduttori e attuatori velocizza la realizzazione e contiene i costi. I driver proposti, con posizionatore e PLC interno, permettono un controllo efficace e dinamico di motori con differenti sensori di feedback. Il software Easy permette di configurare, in ambiente Windows, fino a 16 posizioni poi richiamabili con comando I/O senza conoscenze specifiche del software di programmazione del driver. I componenti sopra descritti sono disponibili sia singolarmente che inclusi nei Package di EasyLIN per la realizzazione di soluzioni lineari MOTORI BRUSHLESS Tecnologia a poli salienti Quadro motore da 60 a 150mm Coppia 1,4 a 15 Nm (con/senza freno stazionamento) Feedback da resolver (standard ) o altri opzionali Versione con morsettiera standard (connettori opzionali) DRIVER Driver posizionatori per brushless Due modelli per motori brushless o per Lineari/torque Completi di posizionatore e PLC integrato Alimentazione monofase o trifase SOFTWARE DI CONFIGURAZIONE Software di configurazione tipo Windows Componente della soluzione EasyPackage EasyLIN per applicazioni lineari Fino a 16 posizioni impostabili attraverso RS 232 poi richiamabili con comando I/O Permette la configurazione del driver per software di programmazione del driver Per informazioni più dettagliate sulle soluzioni integrate consultare la documentazione specifica 13

15 ATTUATORI ELETTRICI MechForce Utilizzo e montaggio UTLIZZO Il cilindro elettrico, come quello pneumatico, è progettato per lavorare con carichi assiali. Evitare per quanto possibile forze trasversali che potrebbero comprometterne il buon funzionamento e ridurne la vita. La presenza di urti meccanici può danneggiare,anche in modo permanente, il cilindro. Evitare, per quanto possibile, gli urti violenti specie se assiali al cilindro. SE INELIMINABILI tenerne conto con un opportuno coefficente di sicurezza nel calcolo della durata. APPLICAZIONI VERTICALI Le viti a ricircolo di sfere sono "sempre" reversibili, per tenere fermo il carico a motore spento, occorre prevedere l'impiego del freno sul motore. STELO ANTIROTAZIONE I cilindri elettrici sono muniti di un sistema interno di antirotazione la cui finalità è principalmente quella di permettere lo spostamento dello stelo quando la vite è portata in rotazione. Questo sistema non ha capacità di carico. Se il carico non è in asse o richiede guida, utilizzare unità di guida esterne. MOTORIZZAZIONE BRUSHLESS La coppia di picco del motore brushless, può essere anche 3 volte superiore alla coppia nominale. L'eventuale "picco" di coppia non controllato può danneggiare in maniera permanente il cilindro. MONTAGGIO Per il montaggio del cilindro elettrico si possono utilizzare i fissaggi ISO dei cilindri pneumatici. Se i cilindri vengono utilizzati con forze di molto superiori ai corrispondenti cilindri pneumatici, potrebbero essere richiesti fissaggi e ancoraggi più robusti dello standard. TRASMISSIONE A CINGHIA DENTATA La trasmissione del movimento tra albero motore e vite è garantita da una cinghia dentata senza gioco della serie "AT" con rinforzi in acciaio per impedirne l'allungamento. Il tensionamento della cinghia è "predeterminato" non sono quindi necessari tenditori né tantomeno interventi successivi per il tensionamento della cinghia dentata. Il bloccaggio delle pulegge sui rispettivi alberi (motore e vite) possono avvenire con calettatori o con grani di bloccaggio a seconda della taglia del cilindro e del motore. MONTAGGIO DEL MOTORE l cilindro può essere fornito con motorizzazione Automationware o con predisposizione per il montaggio del motore da parte del cliente. Se si intende utilizzare una motorizzazione non Automationware, comunicare in fase di richiesta quotazione tipo di motore che si intende utilizzare (modello e costruttore) o in alternativa i Con questi dati verranno realizzate le interfacce per il montaggio diretto o rinviato del motore. Nel caso di motorizzazione rinviata, è necessario rimuovere il coperchio pulegge posteriore, calettare a mano senza bloccare la puleggia sull'albero, "calzare" la cinghia sulla puleggia ed inserire il motore nella propria sede. Bloccare con le viti il motore e facendo ruotare a mano la cinghia, verificare che le due pulegge siano allineate, successivamente bloccare le pulegge sui rispettivi alberi. Se il cilindro è predisposto per il montaggio diretto del motore, è previsto un giunto di collegamento con chiusura a morsetto. Per evitare di creare delle torsioni all'albero motore, è necessario prima inserire il motore nel suo alloggiamento, poi bloccare il giunto e solo successivamente bloccare le viti del motore, dopo aver verificato che sia centrato nella sua sede. 14

16 componenti e sistemi per la movimentazione Soluzioni Unità lineari Attuatori lineari e rotanti Servoattuatori Sistemi integrati Dimensionamento Dimensionamento meccanico dellʼunità o dellʼattuatore, del riduttore e delle motorizzazioni Servizio Tempi rapidi di elaborazione proposta Realizzazione di soluzioni personalizzate Layout delle soluzioni elaborate Proposto da: AutomationWare Srl Arino di Dolo (VE) Via Arino 26A Tel Fax info@automationware.it