Il controllo del movimento è un ambito versatile con innumerevoli applicazioni; la sincronizzazione è una delle più utili! Il concetto è già nel nome: dispositivi di controllo del movimento azionati in modo “sincronizzato” e che funzionano alla stessa velocità. In superficie può sembrare un compito facile, ma in realtà è l'opposto. La sincronizzazione non si ottiene semplicemente collegando più attuatori allo stesso interruttore, come qualcuno potrebbe pensare. In un mondo ideale o in un contesto molto semplice, potrebbe anche funzionare. Tuttavia, di solito porta a più attuatori lineari che si muovono a velocità diverse. Il colpevole? In realtà ce ne sono molti. Anche se due attuatori lineari dello stesso marchio e modello sono collegati alla stessa alimentazione, è normale aspettarsi una differenza di velocità significativa se sono sottoposti a carichi diversi, hanno subito usura differente o operano a temperature diverse, per citarne alcune.
Questo articolo approfondisce l’argomento, spiegando perché la sincronizzazione è fondamentale per molte applicazioni e come ottenerla.
Come ottenere la sincronizzazione?
Per ottenere un movimento sincronizzato degli attuatori lineari è indispensabile un qualche tipo di controllo del movimento. Per un sistema di controllo ad anello aperto, l’opzione di sincronizzazione più comune è un controller di velocità. In questo scenario, la velocità di ciascun attuatore lineare viene regolata in base a calcoli preventivi, esperienza progettuale e intuizione. Per esempio, si può inviare un segnale più forte a un attuatore che incontra una resistenza maggiore, per compensarne l’inerzia superiore. Un esempio comune è l’uso simultaneo di più attuatori lineari con Arduino. Tuttavia, i sistemi ad anello aperto sono privi di Feedback e non possono garantire risultati esatti, rendendoli inadatti alle applicazioni che richiedono precisione.
Una forma più sofisticata di controllo del movimento sincronizzato è il sistema ad anello chiuso, che utilizza il Feedback dagli attuatori per determinare le esigenze di ciascun dispositivo ed effettuare regolazioni in tempo reale. Questo tipo di sincronizzazione è estremamente accurato, con un margine d’errore praticamente nullo. Le applicazioni industriali, domestiche e DIY in cui la sincronizzazione degli attuatori lineari è un requisito fondamentale sono molteplici. Progressive Automations offre una gamma diversificata di prodotti progettati specificamente per la sincronizzazione. I nostri attuatori lineari integrano opzioni di Feedback di alto livello e i nostri controller sono costruiti per prestazioni senza pari.
Come utilizzare la sincronizzazione?
Una configurazione di attuatori sincronizzati può fare la differenza per le tue applicazioni con attuatori lineari. Infatti, la maggior parte delle applicazioni che impiegano più di un attuatore lineare dipende dal movimento sincronizzato; senza di esso possono verificarsi malfunzionamenti con conseguenti danni ai componenti o agli attuatori.
Se prevedi di utilizzare tecniche di azionamento basate sulla sincronizzazione, devi conoscere le opzioni a disposizione. Nel caso di sincronizzazione ad anello aperto, come il controllo di più attuatori con Arduino, è necessario assicurarsi che il controller di velocità, in questo caso l’Arduino, sia in grado di gestire il sistema. Devono esserci sufficienti pin per il numero di attuatori utilizzati e il codice deve essere impeccabile.
Quando si utilizzano sistemi a Feedback ad anello chiuso, il fattore più importante da considerare è il tipo di encoder di Feedback integrato nei tuoi attuatori lineari. In questo senso, il Feedback ad Effetto Hall e quello con potenziometro sono in cima alla lista.
Negli attuatori lineari a Effetto Hall, l’encoder di Feedback registra il numero di giri compiuti dal motore che aziona l’attuatore durante il movimento. Da queste informazioni è semplice per il controller calcolare la posizione esatta e quindi la velocità dello stelo dell’attuatore. Gli encoder di tutti gli attuatori lineari inviano continuamente Feedback al controller, che individua quale(i) attuatore(i) sta rallentando o accelerando e regola di conseguenza le rispettive velocità per garantire un movimento fluido e sincronizzato.
Quando si utilizzano attuatori a Effetto Hall, è necessario usare anche un controller compatibile. Non è possibile impiegarli con un controller qualunque: serve un dispositivo progettato specificamente per questo scopo. La centralina di controllo deve inoltre avere il numero di canali adeguato al numero di attuatori utilizzati.
Il Feedback tramite potenziometro funziona in modo simile. Quando lo stelo dell’attuatore si muove avanti e indietro, la resistenza elettrica del potenziometro varia proporzionalmente. Queste informazioni vengono inviate al controller, che esegue la stessa funzione descritta sopra per sincronizzare gli attuatori.
Le nostre opzioni di sincronizzazione
Attuatori
A partire dalla nostra gamma di attuatori lineari, disponiamo di attuatori a Effetto Hall ad alte prestazioni nelle varianti 12 VDC/24 VDC, ideali per controllare più attuatori. Ad esempio, il nostro attuatore lineare PA-04-HS è dotato di un sensore a Effetto Hall integrato che abilita la sincronizzazione. I clienti possono anche scegliere tra alimentazione a 12 V e 24 V.
Gli attuatori lineari alimentati a 12 VDC sono molto più comuni, poiché la maggior parte delle alimentazioni è a 12 V. Sono più facili da integrare nei sistemi di azionamento e offrono specifiche di prestazione valide. Gli attuatori a 24 VDC richiedono un’alimentazione dedicata, che spesso implica ulteriori investimenti e apparecchiature. Tuttavia, queste varianti sono in grado di erogare più potenza e coppia, hanno un assorbimento di corrente inferiore e richiedono cablaggi più sottili, un’ottima compensazione degli svantaggi evidenziati sopra. La scelta tra un attuatore a 12 V o un dispositivo a 24 V dipende dal progetto della tua applicazione.
Soluzioni di controllo
Per la sincronizzazione offriamo centraline multicanale progettate per gestire attuatori basati sul Feedback, come le nostre rinomate PA-40 e serie di centraline FLTCON. Progettati per attuatori a Effetto Hall, questi controller possono lavorare con attuatori a 12 VDC/24 VDC. La PA-40, in particolare, è una soluzione di sincronizzazione specializzata per applicazioni con doppio Effetto Hall.
Scendendo più in dettaglio nella nostra linea, i prodotti di sincronizzazione del movimento più popolari sono le nostre colonne di sollevamento. Vengono utilizzate per scrivanie in piedi e tavoli regolabili, dove la sincronizzazione è fondamentale a causa della distribuzione non uniforme del peso, che può causare il fallimento quasi immediato dei sistemi non sincronizzati.
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Considerazioni finali
Se la tua applicazione richiede che due o più attuatori funzionino alla stessa velocità, la sincronizzazione è la scelta migliore per garantire un movimento realmente preciso e sincronizzato. Altre soluzioni possono portare a velocità degli attuatori variabili e danneggiare la tua applicazione.
Puoi ottenere ulteriori informazioni sulla sincronizzazione contattandoci con le tue domande specifiche o problemi di progettazione; il nostro team di assistenza clienti sarà lieto di aiutarti a ottimizzare la tua applicazione di sincronizzazione con attuatori lineari.