Beaucoup de puissance dans un espace très restreint

Des systèmes d'entraînement perfectionnés. Les moteurs électriques ne font généralement pas cavalier seul : pour la plupart des applications, ils doivent être combinés avec des réducteurs de vitesse et des codeurs. Pour garantir que les composants soient parfaitement adaptés les uns aux autres et pour réduire l'effort d'installation au minimum, il est recommandé d'acheter les différents composants en solution complète auprès d'une seule source. L'espace d'installation est limité et vous avez besoin d'entraînements à couple élevé et, en raison de la situation de l'installation, aussi courts que possible dans le sens axial ? Il existe désormais une solution pratique qui convient particulièrement aux applications dans la robotique, pour les articulations prothétiques, l'automatisation de laboratoire, les pompes, la technologie médicale ou encore l'équipement des cabines d'avion.

Figure: Les systèmes d'entraînement puissants et compacts sont particulièrement adaptés aux applications dans la robotique, pour les prothèses articulaires, l'automatisation de laboratoire, les pompes, la technologie médicale ou l'équipement des cabines d'avion. (Droits d'auteur : Schunk, FAULHABER)

Le spécialiste de l'entraînement FAULHABER a une fois de plus démontré sa compétence en tant que fournisseur de systèmes et a étendu sa série de moteurs plats BXT en y ajoutant des réducteurs adaptés et des codeurs intégrés ainsi que des contrôleurs de vitesse, qui sont également exceptionnellement courts dans le sens axial. Tous les composants ont été optimisés pour fonctionner parfaitement ensemble. Les trois tailles peuvent répondre à de nombreuses attentes différentes en termes d'entraînement. Dans le cas d'une prothèse d'avant-bras, par exemple, le plus petit moteur d'un diamètre de 22 mm convient à la main et le moteur long de 16 mm au coude. Parmi les autres applications possibles des petits systèmes d'entraînement compacts, on peut citer les préhenseurs de robot, l'automatisation industrielle, les robots humanoïdes et même la biorobotique pour les exosquelettes de main motorisés, c'est-à-dire à assistance électrique. Grâce leurs bonnes propriétés de contrôle de la vitesse, ils conviennent également notamment aux machines de dialyse ou aux pompes médicales.

Figure: Un système d'entraînement compact d'une seule source : la série de moteurs plats à couple élevé a été étendue en y ajoutant des réducteurs adaptés et des codeurs et des contrôleurs de vitesse intégrés qui sont également exceptionnellement courts dans le sens axial. (Droits d'auteur : FAULHABER)

Une technologie d'enroulement innovante pour un couple accru
Les moteurs ont été développés sur la base de la conception classique du rotor externe. Grâce à une technologie d'enroulement innovante et à une conception optimisée, les servomoteurs C.C. sans balais délivrent des couples allant jusqu'à 134 mNm pour un diamètre de 22 mm, 32 mm ou 42 mm et fournissent une puissance continue de 100 W avec un rendement élevé. Cela signifie que les moteurs compacts dépassent nettement les standards habituels dans cette catégorie d'entraînements. Le rapport entre le couple et l'espace et le poids d'installation en particulier est bien supérieur à ce que l'on trouve communément sur le marché. Grâce au facteur élevé de remplissage du cuivre et à la conception des épanouissements polaires, le champ magnétique est puissant et la réluctance très faible. Les moteurs, qui fonctionnent à des vitesses allant jusqu'à 10 000 min -1, sont disponibles avec ou sans boîtier, ce qui élargit encore le champ d'applications possibles.

Des réducteurs planétaires métalliques aux nombreux rapports de réduction
La famille de réducteurs planétaires métalliques GPT, qui se distingue également par ses dimensions compactes et son couple élevé, convient à la réduction de la vitesse des moteurs plats. Les réducteurs en métal pur atteignent des valeurs de performance comparables à celles des technologies nettement plus coûteuses disponibles, telles que celles qui utilisent des composants céramiques. Les réducteurs sont disponibles avec des diamètres conformes à ceux des moteurs et offrent des rapports de réduction très finement échelonnés de 3:1 à 1 294:1 en un maximum de quatre étages. Chaque étage a été optimisé pour des performances élevées en termes de couple et de vitesse. Selon le diamètre, les réducteurs atteignent des couples continus de 1, 8 ou 18 Nm. Des couples plus élevés sont également possibles pendant de courtes périodes.

Par ailleurs, les réducteurs sont très robustes et tolèrent à la fois une charge continue et des changements de charge rapides. Ils ont été développés pour un espace d'installation limité dans le sens axial et sont nettement plus courts que d'autres modèles de même diamètre. La version à un étage de 22 mm de diamètre, par exemple, ne mesure qu'environ 18 mm de long, la version à quatre étages environ 37 mm. Pour les réducteurs de 42 mm, les longueurs sont respectivement d'un peu moins de 31 mm et d'environ 68 mm.

Encodeurs en boîtier de grande précision de positionnement
Tous les moteurs BXT sont équipés de capteurs numériques à effet Hall et, grâce à leur grand nombre de pôles, la vitesse peut être contrôlée avec précision. Le codeur magnétique IEF3-4096 est disponible pour les tâches de positionnement précis. Il est entièrement intégré dans les versions de moteur en boîtier, ce qui n'augmente la longueur de l'entraînement complet que de 6,2 mm. Malgré sa conception plate, il met à disposition trois sorties avec une fonction d'index, un « Line Driver » et une haute résolution allant jusqu'à 4.096 impulsions par tour. La combinaison d'un moteur et d'un codeur est une solution système idéale lorsqu'un positionnement très précis est nécessaire dans des espaces confinés et que des couples élevés sont également requis, par exemple dans la robotique, la technologie médicale, l'automatisation de laboratoire ou l'automatisation industrielle.

Des contrôleurs de vitesse intégrés viennent compléter la gamme de produits
À partir d'avril 2020, des contrôleurs de vitesse seront également disponibles pour les moteurs BXT. Ces contrôleurs sont intégrés dans les versions en boîtier des moteurs BXT et ne les prolongent que de 6,2 mm. De par le concept de design bien pensé, le codeur et le contrôleur de vitesse peuvent être logés dans le même boîtier et utiliser un grand nombre de pièces communes. Le contrôle de la vitesse est réalisé par les capteurs numériques à effet Hall intégrés dans les moteurs. Une large gamme de vitesse qui s'étend de 200 à 10 000 min -1 est ainsi disponible. La combinaison compacte du moteur et du contrôleur de vitesse est idéale pour les applications en espace restreint et permet une installation et une mise en service faciles.

Figure: Les moteurs BXT délivrent des couples nettement plus élevés que les standards habituels dans cette catégorie d'entraînements. (Droits d'auteur : FAULHABER)

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