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FAULHABER Motore passo-passo in modulo di alimentazione filo compatto Eutect per saldatura Header

La brasatura e la saldatura sono tecniche antiche per unire tra loro i metalli, che sono perfettamente valide anche per i moderni processi di fabbricazione automatizzati. Per ottenere risultati riproducibili, è importante rispettare tutti i parametri, in particolare quelli relativi alla temperatura e alla quantità del metallo d'apporto. L'azienda EUTECT GmbH con sede a Dusslingen ha raccolto questa sfida sviluppando un alimentatore di filo di saldatura e brasatura regolabile e personalizzabile. Un messaggio di stato automatico sulla quantità di materiale d'apporto utilizzato permette un dosaggio ottimale e fornisce un insieme di dati operativi. Gli esperti di saldatura di EUTECT hanno collaborato con FAULHABER, azienda tedesca specializzata in microazionamenti con sede a Schönaich, per realizzare un sistema di alimentazione del filo flessibile e preciso allo stesso tempo. Il risultato è un'unità di alimentazione del filo adattiva e compatta, ma che al contempo risulta altamente capace di soddisfare le specifiche esigenze individuali.

Sfruttamento dei principi di processo

Se, da un lato, non esiste un'unica soluzione per la maggior parte dei compiti tecnici, dall'altro il detto «perché complicare le cose semplici» ha un suo fondamento. Soprattutto nell'ambito dell'automazione, si può certamente affermare che meno è meglio. Gli sviluppatori dell'alimentazione di filo sensibile sono partiti proprio da questo assunto. Poiché il principio su cui si fonda il processo è quello di fornire tutti i materiali d'apporto al pezzo in lavorazione sotto forma di filo, il nuovo modulo è stato progettato per utilizzare un'ampia gamma di metalli d'apporto. Per quanto questa premessa possa apparire semplice, quando poi si scende nel dettaglio del processo di automazione il grado di know-how richiesto è elevato. Ai fini delle impostazioni iniziali, è necessario tenere conto di numerosi parametri diversi, quali lo spessore e la stabilità del filo nonché la geometria del pezzo. Ecco perché il modulo alimentatore di filo integra vari sensori in grado di definire con precisione la posizione attuale del filo. Ciò consente al sistema di fornire filo di brasatura sottile e morbido o filo in acciaio relativamente rigido per la saldatura laser in base alle richieste. Il sofisticato sistema di sensori è in grado di auto-apprendere il processo di giunzione. Tuttavia, senza degli azionamenti capaci di eseguire con precisione le istruzioni di comando, anche il miglior sistema di registrazione e analisi dei dati è privo di efficacia. È qui che entrano in gioco i microazionamenti compatti.

FAULHABER Motore passo-passo in modulo di alimentazione filo compatto Eutect per saldatura

Il filo viene condotto nella posizione richiesta mediante piccoli motori passo-passo con incremento definito. La velocità di erogazione è data dal numero di impulsi di passo per unità di tempo. Inoltre, un encoder ottico informa il controllo sulla rotazione effettiva. L'encoder è posizionato sulla ruota dell'azionamento del motore passo-passo, dove rileva lo slittamento e le variazioni, misurando così la lunghezza reale del filo erogato.

L'alto numero di rapporti di trasmissione forniti dai compatti motori passo-passo FAULHABER fa sì che per ogni requisito di processo sia possibile selezionare il rapporto di trasmissione ottimale. La combinazione di riduttore e motore passo-passo, progettata in base alle specifiche del cliente e disponibile attualmente con rapporto di trasmissione da 14:1 e da 134:1, ha consentito agli sviluppatori di applicare per la prima volta il principio dell'azione-reazione. In questo caso, un dispositivo di monitoraggio intelligente misura la forza di reazione che si sviluppa quando il filo entra in contatto con il punto di brasatura. I motori passo-passo ad alta precisione da 22 mm in combinazione con l'encoder consentono un preciso controllo dell'alimentazione. Le capacità di alimentazione del filo che ne derivano hanno già stabilito nuovi parametri di riferimento in termini di qualità e riproducibilità in vari processi di brasatura e saldatura. Il filo di apporto funziona pertanto come un dispositivo di rilevamento meccanico pressoché esente da usura, posto immediatamente sulla saldatura o brasatura. Ciò significa inoltre che è possibile identificare in modo affidabile le inevitabili variazioni nel posizionamento o nella geometria dei pezzi in lavorazione durante lo stesso processo di giunzione nel punto specifico.

FAULHABER Motore passo-passo in modulo di azionamento compatto Eutect 1
Modulo di azionamento compatto composto da motore passo-passo con encoder a innesto
FAULHABER Motore passo-passo nel modulo di azionamento compatto Eutect 2
Erogazione del filo ad alta precisione nonostante le dimensioni compatte

Il movimento corretto per il lavoro in esecuzione

L'applicazione richiede un motore semplice con velocità di erogazione e forza di compressione regolabili. Confrontando vari sistemi di azionamento sotto questo profilo, il motore passo-passo bifase si rivela l'opzione migliore. Grazie a 24 passi per giro e un'ampiezza del passo definita risulta facile da controllare. Al contempo, consente all'occorrenza anche una coppia definita di quasi 40 Nm. La forza compressiva del materiale d'apporto per la saldatura può essere pertanto mantenuta in modo continuativo su un ampio intervallo, mentre le velocità di erogazione possono essere variate con facilità, a una velocità motore di oltre 10.000 giri/min o di oltre 4.000 passi al secondo. Per garantire la necessaria precisione, sulla ruota di controllo dell'azionamento è montato in aggiunta un encoder ottico a innesto. Gli encoder sono in grado di generare da 100 a 500 impulsi per giro dell'albero della ruota con o senza impulso di riferimento a zero oppure fino a 1024 impulsi ad alta risoluzione. Un riduttore utilizzato nell'applicazione migliora ulteriormente la risoluzione in corrispondenza del rullo di azionamento che provvede allo spostamento effettivo del filo di saldatura.

Prodotti

Motori passo-passo
Azionamento di posizione economico senza encoder
Alta densità di potenza
Accelerazione molto elevata
Possibilità di cambiare direzione estremamente veloce
Durevole
Ampio intervallo di temperature di esercizio
Possibilità di funzionamento a passo pieno, mezzo passo e micropasso
Momento d'inerzia del rotore estremamente basso
Dettagli
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