Guida ai micro e mini attuatori lineari

Efficienza, durata e precisione in un formato compatto sono caratteristiche molto richieste per gli attuatori lineari elettrici destinati a vari settori e applicazioni con vincoli di spazio. Scegliendo i micro e mini attuatori giusti, le applicazioni con limitazioni di spazio possono beneficiare di controllo preciso, facilità d’uso e ottimizzazione delle prestazioni.

Questa pagina è dedicata alla comprensione dei fondamenti dei micro e mini attuatori, dei vantaggi che offrono, della nostra gamma di modelli, delle specifiche critiche e di come scegliere quello migliore per le esigenze specifiche della tua applicazione.

Gli attuatori sono componenti fondamentali in vari sistemi meccanici e svolgono un ruolo cruciale nella conversione dell’energia in movimento. In sostanza, un attuatore utilizza una sorgente di energia, tipicamente elettrica, idraulica o pneumatica, e la converte in un movimento fisico. Ciò viene ottenuto tramite diversi componenti e meccanismi a seconda del tipo di attuatore.

Negli attuatori lineari elettrici, la corrente elettrica viene utilizzata per produrre un moto rotatorio in un motore elettrico collegato meccanicamente a un riduttore e che sfrutta una vite madre per azionare l’asta dell’attuatore, collegata a una madrevite ACME, generando un moto lineare. Esistono anche varianti a vite a ricircolo di sfere, che offrono vantaggi e svantaggi diversi a seconda dell’applicazione.

Sebbene gli attuatori tradizionali possano avere un design ingombrante, i micro e mini attuatori lineari elettrici sono progettati per svolgere lo stesso lavoro su scala molto più ridotta. Questi dispositivi compatti possono adattarsi a spazi ristretti e sono perfetti per applicazioni in cui precisione e delicatezza sono fondamentali. Se scelti con una Corsa lunga, larghezza e altezza sono gli aspetti che mettono in evidenza le dimensioni compatte dei micro e mini attuatori.

Supponendo una Corsa breve di 2 inches, la larghezza e l’altezza dei micro attuatori sono più che sufficientemente compatte perché l’unità stia nel palmo della mano. I mini attuatori hanno dimensioni maggiori rispetto ai micro attuatori, tuttavia mantengono un design compatto, con un volume dimensionale pari a circa la metà o un terzo rispetto agli attuatori di tipo standard.

I micro e mini attuatori lineari elettrici offrono una gamma di vantaggi che li rende parte indispensabile della società moderna. Le loro dimensioni compatte consentono l’integrazione in spazi ristretti, fornendo controllo e movimento precisi dove gli attuatori più grandi non entrano.

Le dimensioni miniaturizzate aumentano la versatilità e l’adattabilità dei sistemi in cui vengono integrati e permettono un funzionamento a basso consumo grazie ai loro motori più piccoli.

1. Dimensioni compatte: la larghezza e la profondità significativamente inferiori consentono un fattore di forma in grado di soddisfare requisiti applicativi con limiti di spazio stringenti o di massimizzare lo spazio residuo disponibile in vani portaoggetti.
2. Precisione: progettati con opzioni di feedback di posizione per gestire applicazioni che richiedono accuratezza, offrono un controllo preciso del movimento e presentano tolleranze di produzione inferiori rispetto agli attuatori lineari più grandi.
3. Efficienza: nonostante le dimensioni, sono efficienti dal punto di vista energetico, con bassi requisiti di assorbimento di corrente e Finecorsa integrati o basso consumo in standby, rendendoli ideali per sistemi portatili e dispositivi alimentati a batteria.
4. Versatilità: opzioni per varie classificazioni di forza, velocità, lunghezze di Corsa, tipi di feedback, tensioni di esercizio e altre specifiche personalizzabili consentono ai micro e mini attuatori di adattarsi a numerosi contesti, dai dispositivi medicali all’elettronica di consumo.

Quando si tratta di selezionare il micro o mini attuatore giusto per il tuo progetto, entrano in gioco alcune considerazioni chiave:

1. Requisiti di Carico: si riferiscono a quanta forza richiederà la tua applicazione. Questo influenzerà la scelta del modello di attuatore.
2. Velocità: a seconda dell’applicazione, potresti aver bisogno di un attuatore compatto veloce o lento. Scegli in base alle esigenze della tua applicazione.
3. Lunghezza della Corsa: indica di quanto deve muoversi l’attuatore. Assicurati di abbinare la lunghezza della Corsa ai requisiti di distanza del tuo progetto.
4. Requisiti di alimentazione elettrica: i requisiti di tensione e di assorbimento di Corrente di ciascun modello di attuatore possono variare. Considera la tensione e le opzioni di alimentazione disponibili per il tuo attuatore compatto.
5. Resistenza ambientale: considera la tua applicazione e l’ambiente per determinare se il tuo attuatore compatto deve resistere a un certo livello di polvere, ingresso di liquidi e/o corrosione.
6. Feedback di posizione: determina se la tua applicazione richiederà un certo livello di movimento/posizionamento preciso oppure se è sufficiente un semplice controllo manuale avanti/indietro.
7. Compatibilità del sistema di controllo: scegli sistemi di controllo compatibili con il/i compatto/i attuatore/i selezionato/i. Se disponi già di sistemi di controllo, assicurati che gli attuatori scelti siano compatibili.

Abbiamo anche un quiz online con domande che possono aiutarti a orientarti nella scelta, tra la nostra gamma di micro e mini attuatori, del modello più adatto alle tue esigenze.

Requisiti di Carico

Ci sono alcuni fattori coinvolti nel determinare la forza corretta per gestire i requisiti di Carico di un’applicazione. Le variabili possono includere il carico, l’angolo a cui viene applicato e le dimensioni del carico. I requisiti di Carico si misurano in base a quanta forza è necessaria per spingere e/o tirare direttamente sull’asta di un attuatore (unità di esempio: lb, kg, Newton).

Velocità

Le velocità di spostamento dipendono solitamente dalle opzioni di classificazione della forza per cui un attuatore è stato configurato. Alcuni modelli offrono più opzioni di classificazione della forza selezionabili al momento dell’ordine online. Queste diverse opzioni hanno rapporti di ingranaggio interni tarati su una certa impostazione di coppia che influisce anche sulla Velocità di spostamento dell’attuatore. La Velocità di un attuatore si misura come distanza percorsa nell’unità di tempo (esempio: pollici/secondo, mm/secondo)

Lunghezza della Corsa

La lunghezza foro‑a‑foro (H2H) di un attuatore, misurata dal centro del foro di Montaggio posteriore al centro del foro di Montaggio anteriore, è influenzata dalla lunghezza della Corsa. Ciò accade perché una Corsa più lunga richiede un attuatore con un Corpo più lungo per alloggiare l’asta a riposo. La lunghezza della Corsa può essere calcolata sottraendo la lunghezza H2H completamente chiusa dalla lunghezza H2H completamente aperta dell’attuatore (unità di esempio: pollici, mm)

Requisiti di alimentazione elettrica

Un’applicazione può disporre di una sorgente di alimentazione elettrica preesistente oppure prevedere un alimentatore appena installato con determinate specifiche e requisiti elettrici. Controlla i valori di tensione (VDC o VAC) e di Corrente (Ampere o A) della/e sorgente/i di alimentazione e dell’/degli attuatore/i per verificare che rientrino in un intervallo adatto. Come regola generale, l’alimentatore deve avere una corrente nominale superiore al fabbisogno massimo combinato di Corrente di tutte le unità collegate.

Resistenza ambientale

Il Grado di protezione IP utilizza un sistema a 2 cifre per definire la classe di protezione per tutti i prodotti. La prima cifra rappresenta la protezione contro i solidi e la seconda contro i liquidi. Il codice IP è stato progettato per standardizzare le classificazioni di protezione e limitare interpretazioni/descrizioni errate della capacità di protezione di un prodotto. La valutazione alla nebbia salina è fondamentale per la protezione contro la corrosione che può verificarsi a causa di strade salate, spiagge, acqua salata, ecc.

Feedback di posizione

Dispositivi integrati di feedback di posizione come encoder, sensori ad effetto Hall, potenziometri, ecc. sono utilizzati per trasmettere segnali letti da un controllore al fine di determinare la posizione della Corsa dell’attuatore. Ciò consente funzionalità come più attuatori che possono muoversi alla stessa Velocità insieme in movimento sincrono, memorie preimpostate e/o visualizzazione della posizione.

Verifica che il tuo attuatore disponga di protocolli di comunicazione/feedback di posizione corrispondenti ai controllori che stavi considerando. Ad esempio, i micro attuatori servo di precisione PA-12-T (TTL/PWM) e PA-12-R (RS-485) offrono un controllo preciso della posizione con accuratezza fino a 100 µm e richiedono protocolli di comunicazione avanzati per tali prestazioni.

Un altro aspetto da considerare è se il tipo di Motore del tuo attuatore sia compatibile con un sistema di controllo. I motori brushless a funzionamento continuo, come quelli presenti nei nostri attuatori PA-14 su ordinazione, richiedono centraline compatibili con il loro funzionamento, come la centralina LC-241.

Per vedere quali delle nostre centraline e attuatori sono compatibili tra loro, consulta le nostre tabelle di confronto e le tabelle di compatibilità.

Funzioni programmabili

Centraline come la nostra serie FLTCON consentono di avere funzioni programmate, caratteristiche di sicurezza e altre impostazioni utente accessibili tramite il telecomando collegato. Quando più attuatori con sensori ad effetto Hall sono collegati a una centralina FLTCON, la centralina assicura la sincronizzazione dei motori in modo che si muovano insieme alla stessa Velocità.

Controlli manuali di base

Valuta eventuali vincoli di budget per il progetto e scegli un sistema di controllo che offra il miglior valore per l’investimento soddisfacendo al contempo i requisiti prestazionali. Ad esempio, semplici progetti per interni che non richiedono elevata precisione funzionerebbero senza problemi collegando un semplice interruttore a bilanciere, senza un alto Grado di protezione, per controllare a un prezzo accessibile un micro attuatore a 2 fili o un mini attuatore lineare.

Una volta confermate le specifiche e le funzionalità richieste per una data applicazione, il passo successivo è scorrere i modelli disponibili per determinare quali offriranno le specifiche più adatte alle tue esigenze. I micro attuatori condividono alcune specifiche con i mini attuatori; tuttavia, la differenza di specifica più evidente tra le due categorie è solitamente l’intervallo della finestra di classificazione della forza.

Classificazioni di forza

I micro attuatori possono variare tra 1.34 lbs e 39 lbs nella classificazione di forza dinamica e tra 0.67 lbs e 56 lbs nella classificazione di forza statica. I mini attuatori possono variare da 16 lbs a 450 lbs sia nella forza dinamica che in quella statica.

Lunghezze di Corsa

I micro attuatori hanno una lunghezza di Corsa compresa tra 0.5 inch e 12 inch, mentre i mini attuatori possono variare tra 1 inch e 40 inch. Oltre alla lunghezza, anche le dimensioni fisiche dei micro attuatori, come larghezza e altezza, sono più compatte rispetto ai mini attuatori.

Velocità

La Velocità dei micro attuatori può variare tra 0.24"/sec e 2.67"/sec a pieno Carico e tra 0.30"/sec e 3.15"/sec a vuoto. I mini attuatori possono variare tra 0.16"/sec e 2.95"/sec a pieno Carico e tra 0.28"/sec e 3.54"/sec a vuoto.

Feedback di posizione

Per i micro attuatori sono disponibili opzioni di feedback di posizione e di protocolli di comunicazione come TTL/PWM (PA-12-T) e RS-485 (PA-12-R), mentre i mini attuatori offrono opzioni come sensori ad effetto Hall (PA-09 e PA-10) e feedback con potenziometro integrato (PA-14).

Ciascun attuatore a magazzino può essere dotato di un solo tipo di feedback di posizione o protocollo di comunicazione. Il tipo di feedback di posizione scelto per un attuatore influisce sulla sua compatibilità con i sistemi di controllo esistenti. Gli ordini personalizzati per determinati modelli possono includere opzioni come il feedback di Finecorsa.

Tensione di esercizio

L’opzione di tensione standard principale per tutti i nostri mini e micro attuatori è 12 VDC per i loro motori DC a spazzole. Sono disponibili opzioni a 24 VDC per tutti i mini attuatori, mentre i micro attuatori hanno 7,4 VDC come opzione per il PA-12-T. La selezione di un’opzione a tensione più alta tende a comportare un minore assorbimento di Corrente per lo stesso modello.

Assorbimento di Corrente

I micro attuatori hanno un assorbimento di Corrente compreso tra 200 mA e 2,3 A a pieno Carico e tra 30 mA e 200 mA a vuoto. I mini attuatori assorbono tra 2 A e 6 A a pieno Carico e tra 500 mA e 1,5 A a vuoto.

Per confrontare i nostri diversi modelli di micro e mini attuatori, abbiamo compilato una tabella di confronto di riferimento.

Il modo più semplice per assicurarti di avere le staffe di Montaggio corrette per il tuo attuatore lineare è procurarti le staffe dal produttore originale dell’attuatore e verificare che siano compatibili. Per maggiori informazioni, offriamo la nostra tabella di compatibilità delle staffe di Montaggio e le descrizioni dei prodotti sotto ciascuno dei nostri attuatori.

Altri produttori possono avere risorse simili; in alternativa puoi contattare il nostro servizio clienti quando necessario. In alcuni casi, gli utenti con esigenze particolari o applicazioni specializzate potrebbero dover considerare la realizzazione su misura delle proprie staffe in base a misure, design e forma richiesti. Dai un’occhiata anche alle nostre disegni 3D degli attuatori come ulteriore riferimento.

Oltre a reperire staffe di Montaggio compatibili per i tuoi micro e mini attuatori elettrici, è altrettanto importante selezionare il processo di Montaggio con il metodo più adatto alla tua applicazione. Di seguito sono riportati due metodi comuni utilizzati per montare un attuatore lineare elettrico.

• Montaggio a doppio perno
• Montaggio fisso

Montaggio a doppio perno

Il Montaggio a doppio perno è un metodo che prevede il fissaggio di un attuatore su entrambi i lati con un punto di Montaggio libero di ruotare, solitamente costituito da un perno di Montaggio o da una forcella (clevis). Questo tipo di Montaggio consente all’attuatore di ruotare su entrambi i lati durante l’estensione e la retrazione, permettendo all’applicazione di ottenere un movimento su traiettoria fissa con due punti di rotazione liberi.

Un esempio di applicazione di questo metodo è l’apertura e chiusura automatica delle porte dei pollai. Quando l’attuatore si estende, i due punti fissi consentono alla porta di aprirsi a battente. L’azione di apertura e chiusura della porta provoca variazioni di angolo, ma i perni forniscono spazio sufficiente perché i due punti di Montaggio possano ruotare. Quando utilizzi questo metodo, assicurati che ci sia abbastanza spazio per l’estensione dell’attuatore, senza ostacoli lungo il suo percorso.

Montaggio fisso

Per il metodo di Montaggio fisso, l’asta può estendersi e rientrare dal Corpo lungo una traiettoria rettilinea mentre il resto dell’attuatore è montato in una posizione stazionaria fissa. Una staffa di Montaggio per il Corpo dell’asta può essere utilizzata per mantenere l’allineamento ideale dell’attuatore sulla superficie di Montaggio.

Questo tipo di Montaggio è comunemente usato per ottenere azioni come spingere e tirare un accessorio frontalmente. Ad esempio, questa forma di Montaggio è ideale per spingere e tirare un chiavistello scorrevole per bloccare e sbloccare una porta. Quando decidi questo metodo, assicurati che l’apparato di Montaggio possa gestire il Carico applicato dall’attuatore.

La versatilità dei micro e mini attuatori compatti, con funzionamento efficiente, costruzione robusta, opzioni di personalizzazione e specifiche ad alte prestazioni, apre un mondo di possibilità infinite. Ecco alcune applicazioni ed industrie in cui vengono utilizzati:

• Automazione domestica: la praticità e la sicurezza aggiuntive offerte da serrature di sicurezza, pergole a tetto lamellare motorizzate, porte automatiche e ingressi nascosti sono solo alcune aree della casa che beneficiano dei micro e mini attuatori compatti. La loro efficienza in termini di spazio, i bassi requisiti di manutenzione e la semplicità d’uso li rendono popolari sia nell’uso commerciale sia nella community DIY dei proprietari di casa.
• Progetti personalizzati/DIY: in molti casi, la prototipazione di un nuovo prodotto o la creazione di versioni in scala ridotta è un passaggio cruciale per individuare le potenziali sfide da affrontare prima di procedere con il progetto definitivo. I micro e mini attuatori, con il loro corpo compatto e specifiche versatili, aiutano a generare il movimento per dimostrare un proof of concept e simulare un progetto a grandezza naturale.
• Settore medico: nel campo medico, la precisione del controllo dei micro attuatori è fondamentale per apparecchiature progettate per gestire il flusso di fluidi, azionare robot chirurgici o posizionare strumentazione medica. Letti, sedie e attrezzature per riabilitazione e diagnostica possono integrare mini attuatori per ottenere movimenti silenziosi e fluidi in ambienti ospedalieri.
• Settore automotive: casi d’uso includono l’apertura di vani portaoggetti, sollevamento di camper, inclinazione degli specchi, regolazione dei finestrini e automazione di conversioni del tetto. Combinare i vantaggi dei micro e mini attuatori aiuta a migliorare l’esperienza di guida e di utilizzo, senza occupare molto spazio grazie al loro fattore di forma compatto.
• Industria dell’intrattenimento: parchi divertimento e costumi di Halloween utilizzano animatronica, robot cinematografici e oggetti di scena per effetti speciali che catturano il pubblico con movimenti realistici. Ciò è reso possibile dall’ampia varietà di configurazioni disponibili nei micro e mini attuatori per gestire vincoli di spazio impegnativi, requisiti di classificazione della forza e ambienti esterni, mantenendo al contempo l’efficienza energetica.

Sebbene i micro e mini attuatori lineari elettrici possano non ottenere la maggiore attenzione mediatica nel mondo tech, svolgono un ruolo cruciale nel spingere i confini di ciò che è possibile. Con l’avanzare della tecnologia, la domanda di componenti più piccoli ed efficienti continuerà a crescere.

Che tu stia progettando il prossimo gadget rivoluzionario o sviluppando apparecchiature medicali all’avanguardia, i micro e mini attuatori hanno davanti a sé un futuro promettente e potrebbero essere le soluzioni compatte di cui non sapevi di aver bisogno.

Miglioramenti dei materiali

I materiali svolgeranno un ruolo fondamentale nel migliorare le prestazioni e la durata degli attuatori. Lo sviluppo di compositi avanzati consentirà attuatori più leggeri e resistenti, in grado di sopportare Carichi maggiori e operare in ambienti più estremi. Questi materiali contribuiranno anche a ridurre le dimensioni complessive degli attuatori senza compromettere l’integrità strutturale e la potenza erogata.

Prestazioni superiori

Le prestazioni complessive dei mini e micro attuatori dovrebbero diventare sempre più raffinate, con un focus sull’aumento del rapporto forza/dimensioni. Questo sarà ottenuto integrando motori ad alta efficienza e sistemi di ingranaggi ottimizzati, consentendo maggiore precisione e controllo. Inoltre, la miniaturizzazione dei componenti permetterà agli attuatori compatti di adattarsi a spazi sempre più ridotti, ampliando il loro campo di applicazione.

Miglioramenti dell’accuratezza

L’accuratezza del feedback di posizione dovrebbe registrare miglioramenti significativi grazie all’integrazione di tecnologie sensoriali avanzate. L’uso di encoder ottici, sensori ad effetto Hall e altri meccanismi di feedback ad alta risoluzione in fase di sviluppo fornirà un controllo preciso del movimento dell’attuatore. Ciò sarà cruciale in applicazioni in cui il posizionamento esatto è critico, come nei robot chirurgici o nelle apparecchiature di produzione di precisione.

I micro e mini attuatori sono componenti versatili che consentono di sfruttare al massimo applicazioni con vincoli di spazio grazie alla loro durata, efficienza e precisione. Comprendendo i diversi tipi di micro e mini attuatori, le loro specifiche e il processo di selezione dei modelli adatti, gli utenti possono garantire un funzionamento ottimale e ottenere risultati in linea con le esigenze della loro applicazione.

Speriamo che tu abbia trovato queste informazioni utili e interessanti, soprattutto se stavi cercando una guida per scegliere i micro e mini attuatori lineari elettrici più adatti alla tua applicazione. Se hai domande sui nostri prodotti o hai difficoltà a scegliere gli attuatori lineari elettrici giusti per le tue necessità, contattaci senza esitazione! Siamo esperti nel nostro campo e saremo felici di aiutarti con qualsiasi domanda!

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